Огненная амёба: жизнь, которая не боится кипятка

Представьте себе: где-то в глубине горячих источников штата Калифорния живет существо, которое чувствует себя прекрасно в воде, способной мгновенно оставить на вашей коже серьёзные ожоги. Звучит как научная фантастика? А вот и нет.

Когда я впервые услышал об этом открытии, у меня в голове возник образ тех амёб из школьного учебника биологии — бледных студенистых комочков, лениво дрейфующих в аквариуме. Ничего особенного, правда? Ну так вот, современная наука только что разрушила моё представление об этих ребятах.

Учёые из Лassen Volcanic National Park в Калифорнии наткнулись на вид, который они назвали Incendiamoeba cascadensis. В переводе с латыни — «огненная амёба». На мой взгляд, отличное название.

Почему это вообще важно

Давайте разберёмся, что тут такого особенного. Учёные давно знают о так называемых экстремофилах — организмах, которые обожают невыносимые условия: вулканические источники, глубоководные «чёрные курильщики», места, где любая «нормальная» жизнь сдохла бы за секунду.

Но вот в чём загвоздка: все эти супергерои были прокариотами. Проще говоря, это клетки без ядра и сложных внутренних структур — просто крошечные мешочки с ДНК. Ничего лишнего, ничего хрупкого. Повезло им, да?

А вот мы с вами, деревья за окном и грибы — совсем другое дело. Мы эукариоты. Наша ДНК аккуратно упакована в ядро, вокруг куча органоидов, которые занимаются энергией, белками и прочими важными вещами. Красивая система, но нежная. Слишком много деталей, которые могут сломаться от жары.

Долгое время считалось, что 60 градусов по Цельсию (примерно 140°F) — это потолок для сложных клеток. Логично же: чем сложнее организм, тем он уязвимее.

А что, если просто плохо искали?

Именно это решила проверить Берил Раппапорт из Сиракузского университета. Она задала простой вопрос: а вдруг где-то прячутся эукариоты, которым тоже нравится жариться?

Для проверки она отправилась в Лassen — место удивительной красоты с соснами, полевыми цветами и... кипящей магмой прямо под ногами. Башенки из пара, пузырящаяся грязь, горячие ручьи — настоящий природный спа-комплекс на вулкане.

Команда вооружилась щипцами для барбекю (да, серьёзно) и опускала пробирки в воду, от одного прикосновения к которой у человека появились бы волдыри. Собирали образцы отовсюду, включая Boiling Springs Lake — озеро, которое, как ни странно, действительно кипит.

Результаты, от которых дух захватывает

Вернувшись в лабораторию, учёные начали нагревать свои образцы и наблюдать. И вот что выяснилось: амёбы продолжали размножаться до 63 градусов. А ещё при 64 градусах они продолжали двигаться и охотиться на бактерий.

Вроде бы небольшая разница с прежним рекордом в 60 градусов? В мире клеточной биологии это настоящая революция.

В чём их секрет

Геном огненной амёбы раскрыл удивительную картину. Оказалось, что у неё целый набор генов, которые держат клетку вместе при экстремальных температурах. Особенно интересна история с белками.

Белки — основа всего в клетке, но работают они только в правильной трёхмерной форме. Жара обычно эту форму ломает. Большинство жаростойких прокариот используют так называемые солевые мостики — электрические «скрепки» между заряженными частицами.

А Incendiamoeba пошла другим путём. Она напичкала свои белки положительными зарядами, а отрицательных избегает. Возникает что-то вроде молекулярных объятий, которые удерживают белок в форме без всяких солевых мостиков. Совершенно другая стратегия! Эволюция нашла альтернативное решение той же проблемы.

А что дальше?

Самое интересное: когда учёные сравнили ДНК огненной амёбы с генетическим материалом из других горячих источников по всему миру — Йеллоустоун, Новая Зеландия — нашли поразительное сходство. Это намекает на целую родню, скрывающуюся в геотермальных зонах планеты.

Отсюда начинается самое вкусное. Исследование финансировалось НАСА. Почему? Да потому что если эукариоты могут жить в таких условиях на Земле, может, они могут жить и на других планетах? Марс, Европа, Энцелад — там полно экстремальных термальных зон. Огненная амёба может подсказать, что именно искать.

Пара мыслей напоследок

Мне кажется, в этой истории есть что-то вдохновляющее. Вот такое маленькое, ничем не примечательное создание обитает в одном из самых непригодных для жизни мест на планете и переписывает наши представления о возможностях.

Это напоминание о том, что природа бесконечно изобретательна. Мы думаем, что понимаем правила, а потом появляется огненная амёба и показывает средний палец нашим теориям.

Так что в следующий раз, когда пойдёте на прогулку по красивым местам, вспомните: где-то под вашими ногами, в кипящих лужах и горячих ручьях, живут существа, для которых наша жизнь — это так, разминка. Жизнь всегда найдёт способ. Иногда этот способ — стать амёбой, которая не боится огня.