در چشمه‌های داغ پارک ملی آتشفشانی Lassen در کالیفرنیا، دانشمندان آمیبی پیدا کرده‌اند که می‌تواند در دمای ۶۳ درجه سانتی‌گراد تکثیر شود؛ رکوردی تازه برای یوکاریوت‌ها، یعنی جاندارانی که سلول‌هایشان ساختار پیچیده و هسته دارند. این کشف نه فقط مرز تحمل گرمایی حیات پیچیده را جابه‌جا می‌کند، بلکه به اخترزیست‌شناسان کمک می‌کند درباره شرایطی که حیات می‌تواند در جهان‌های دیگر تحمل کند دقیق‌تر فکر کنند.
آمیب آتشین چه رکوردی شکسته است؟
نام این جاندار Incendiamoeba cascadensis است؛ نامی که تقریباً به معنی «آمیب آتشین از کوه‌های کاسکید» است. طبق گزارش NASA Science، این آمیب در آزمایشگاه در دمای ۶۳ درجه سانتی‌گراد همچنان قادر به تقسیم سلولی و تکثیر بود.
رکورد قبلی دمای تکثیر برای یوکاریوت‌ها حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد بود و به برخی قارچ‌ها و جلبک‌های قرمز تعلق داشت. تفاوت چند درجه ممکن است کوچک به نظر برسد، اما در زیست‌شناسی سلولی همین فاصله می‌تواند مرز میان پایدار ماندن و تخریب پروتئین‌ها، غشاها و اجزای حساس سلول باشد.
این آمیب تا چه دمایی زنده می‌ماند؟
پژوهشگران گزارش کرده‌اند که I. cascadensis بالاتر از ۶۳ درجه دیگر تکثیر نمی‌شود، اما همچنان می‌تواند در دماهای بالاتر برای مدتی فعال بماند.
- در ۶۳ درجه سانتی‌گراد تکثیر می‌شود.
- در حدود ۶۴ درجه هنوز حرکت می‌کند و به دنبال غذا می‌گردد.
- در ۶۶ درجه می‌تواند تا حدی فعال بماند.
- پس از قرار گرفتن پنج‌دقیقه‌ای در ۷۰ درجه توان بازیابی دارد.
- قرار گرفتن در ۸۰ درجه برای بازیابی آن بیش از حد شدید بود.
این تفاوت مهم است: «زنده ماندن کوتاه‌مدت» با «رشد و تکثیر پایدار» یکسان نیست. رکورد اصلی این پژوهش بر پایه توانایی تکثیر در ۶۳ درجه تعریف شده است.
چرا سلول‌های پیچیده معمولاً گرما را تحمل نمی‌کنند؟
یوکاریوت‌ها نسبت به باکتری‌ها و آرکی‌ها ساختار سلولی پیچیده‌تری دارند. هسته، اندامک‌ها و شبکه‌های غشایی داخلی باید در شرایط پایدار باقی بمانند و گرمای شدید می‌تواند این ساختارها را مختل کند.
بررسی ژنوم و فعالیت ژن‌های این آمیب نشان داد چندین سازوکار دفاعی احتمالاً به آن کمک می‌کنند در گرما دوام بیاورد. برخی ژن‌ها به حفظ پایداری DNA و جلوگیری از آسیب کمک می‌کنند و برخی پروتئین‌ها نیز ویژگی‌هایی دارند که می‌تواند آن‌ها را در برابر بازشدن یا تجمع در دمای بالا مقاوم‌تر کند.
این کشف چه ارتباطی با جست‌وجوی حیات فرازمینی دارد؟
اهمیت این یافته فقط به یک رکورد زیستی روی زمین محدود نیست. یکی از پرسش‌های اصلی اخترزیست‌شناسی این است که حیات در چه دامنه‌ای از دما، فشار، اسیدیته و تابش می‌تواند دوام بیاورد.
NASA توضیح می‌دهد مطالعه جانداران extremophile یا «شدیددوست» به دانشمندان کمک می‌کند محدوده واقعی زیست‌پذیری را بهتر تعریف کنند. هر بار که مرز تحمل یک جاندار پیچیده جابه‌جا می‌شود، فرض‌های قبلی درباره محیط‌های بالقوه قابل سکونت نیز نیاز به بازنگری پیدا می‌کنند.
فوت‌وفن پیش‌تر در مطلب غارهای فلورسنت روی زمین و سرنخ‌های حیات فرازمینی به نقش محیط‌های عجیب زمین در جست‌وجوی حیات خارج از زمین پرداخته بود. همچنین می‌توانید مطلب آیا ما در این جهان تنها هستیم؟ را بخوانید.
آیا این یعنی حیات پیچیده می‌تواند روی سیارات داغ زندگی کند؟
نه لزوماً. پژوهشگران تأکید می‌کنند دما فقط یکی از عوامل است. یک محیط قابل‌زیست باید هم‌زمان آب، ترکیب شیمیایی مناسب، فشار، اکسیژن یا منابع انرژی و مواد غذایی لازم را نیز فراهم کند.
این آمیب نیز نمی‌تواند بدون اکوسیستم مناسب زنده بماند. بنابراین کشف آن اثبات وجود حیات فرازمینی نیست؛ فقط نشان می‌دهد مرز تحمل سلول‌های پیچیده از چیزی که قبلاً تصور می‌شد گسترده‌تر است.
جمع‌بندی
کشف Incendiamoeba cascadensis نشان می‌دهد سلول‌های پیچیده می‌توانند در دماهایی بالاتر از رکوردهای قبلی رشد و تکثیر کنند. توانایی تکثیر در ۶۳ درجه سانتی‌گراد، رکورد جدیدی برای یوکاریوت‌ها ثبت کرده و به دانشمندان ابزار تازه‌ای برای بررسی سازوکارهای مقاومت سلولی و محدوده زیست‌پذیری روی زمین و فراتر از آن داده است.
منابع: NASA Science، Cell.
