提出 インセンディアメーバ カスカデンシスこれは「カスケード山脈の燃えるようなアメーバ」を意味します。この単細胞生物は最大 145°F の温度でも複製できますが、これは複雑な生物としては新記録です。
フェリックス・ミクス
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シラキュース大学の微生物学者、アンジェラ・オリヴェリオは、可能性の限界を研究しています。
「限界や極限にある人生を理解したいという非常に深い好奇心と願望があります」と彼女は言います。 「そして、その境界はどこにあるのか、私たちの制約は実際には何なのか。」
それは、「人間が可能だと考える限界まで」自分自身を追い込む超エリートアスリートたちと変わらないと彼女は言う。 「しかしこの場合、私たちはそれを生命一般、具体的には微細な生命に拡張しているだけです。」
オリヴェリオ氏は、極限環境微生物と呼ばれる生物を研究しています。極限環境微生物は、高温などの異常に過酷な条件で繁殖することからその名が付けられました。この点での有力者は細菌や古細菌などの単純な生物であり、特定の種は水の沸点である華氏 212 度以上で生息しています。
しかし、オリヴェリオ研究室の博士課程学生、ベリル・ラパポート氏は、これまで、同じ熱に打ち勝つ能力が、人間から単細胞アメーバまで、多くの異なる種をメンバーとする真核生物ではあまり研究されていなかったと言う。これらの生物は、核やその他の構造を含むより複雑な細胞を持っています。
ラパポート氏は、その理由の一部は単に科学者たちが適切な真核生物をまだ発見していないことかもしれないと述べている。 「特に詳細に説明されているものはほとんどありません。私たちはそれらから学ぶことがたくさんあります。」
現在、彼女と彼女の同僚は、このパンテオンに驚くべき新しい生物を加えた。それは彼らがファイアーアメーバと呼んでいる種で、複雑な細胞の重要な温度限界をさらに5つほど上げる。研究結果は雑誌に掲載されました 細胞。
これはささやかな進歩のように思えるかもしれないが、オリヴェリオ氏はランナーにとって1マイル4分を切ることは長い間不可能だと考えられてきたと考えている。しかし、アスリートが一度成功すると、再び同じことが起こるまでにほんの数週間しかかかりませんでした。
「この記録がどれだけ更新されたかというよりも、それが可能であるという証拠でした」と彼女は言う。
熱いのが好きな小さな細胞
この発見をするために、研究者とその同僚はカリフォルニア北部のラッセン火山国立公園で一種の釣り遠征に出かけました。
「ここは米国で最も訪問者の少ない国立公園の一つです」とオリヴェリオ氏は言う。
「とても美しいです」とラパポート氏は付け加えた。 「とても山が多い。松が茂っている。たくさんの蝶が飛び回っている。過去 10 年間にかなりひどい火災がいくつかあったので、下層層が新しく成長した。そして、この小さな湯気が立つ地熱ポケットだけだ。」
そのようなポケットの 1 つは、ホット スプリングス クリークと呼ばれる小さな水路の支流ですが、「背の高い草に囲まれているため、見逃してしまいそうになります」とラパポート氏は言います。
研究チームは、非常に長いバーベキュートングを使って一連のバイアルをつかみ、ラパポートが蒸気の立つ水に浸した状態で、そこでいくつかのサンプルを採取することにした。
ベリル・ラパポートは、カリフォルニア北部のラッセン火山国立公園にあるホットスプリングス・クリークの支流からサンプルを採取しました。
クリステン・スクラバー
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その後、研究室で、彼女は水のサンプルを顕微鏡の下に置き、撮影し、映像を高速化しました。そして彼は何かが動くのを見た。まるで単細胞バージョンのホットヨガを行っているかのように、出たり引っ込んだり、流動的に形を変えているように見えました。
「これは間違いなくアメーバだ」と彼女は思ったのを覚えている。これがアメーバの特徴的な動きです。
しかし、このアメーバは最大145°Fの温度でも繁殖することができました。これは複雑な生物の新記録です。また、147°Fまで動き続け、158°Fの高温の水中でも身を守ることができます。ラパポートと彼女の同僚がそのゲノムを研究したとき、彼らは新種を手にしていることに気づきました。
チームは彼に名前を付けた インセンディアメーバ カスカデンシスこれは「カスケード山脈の燃えるようなアメーバ」を意味します。
共有すべき教訓を持つ極限環境微生物
研究者らが調査した次の疑問は、ファイアアメーバがそのような高温でどのようにして繁殖できるかということでした。
彼らは、新種のゲノムを他のアメーバのゲノムと比較したところ、ファイアアメーバには高温でもタンパク質と膜を安定に保つ方法があることに気づきました。
これは、生命の探索を拡大するために使用できる可能性のある発見です。 「私たちは生命の限界やここで何が可能なのかだけでなく、他の場所で何が可能なのかについても考えています」とオリヴェリオ氏は言う。
さらに、アメーバの温度耐性は、より広い温度範囲で安定した耐熱培養物や薬剤の作成に役立つ手がかりを提供する可能性があると彼女は主張する。
「経験から言えますが、本当にクールな外来生物を見つけて、それを他の種に大きな影響を与えるものに変えるのは非常に難しいことです」と、この研究には関与していないラトガース大学の進化生物学者デバシシュ・バタチャリヤ氏は言う。
「しかし、何か素晴らしいものを見つける可能性は常にある、それは確かです」と彼は付け加えた。
バタチャリヤ氏は、他の極限環境微生物ではゲノムがよりコンパクトになっていると述べている。 「これはゲノム合理化と呼ばれるもので、より小さなゲノムを持ち、過酷な環境で生息する細菌と競争できるようにするためです。」と彼は言う。
これは、その近縁種よりも大きなゲノムを持つファイアアメーバには当てはまりません。 「それは違う道をたどったのです」とバタチャリヤは言います。「だから、それは本当に興味深いことだと思います。」
オリヴェリオさんも同様に興味深いと感じています。そして今、火災アメーバが記録されたので、それは単なる始まりにすぎないと彼女は信じています。今後、より多くの科学者が、このような極端な能力を持つ他の複雑な生物を探すようになるだろうと彼女は望んでいる。
「もしかしたら、近いうちに高温記録がまた破られるかもしれません」と彼女は言う。
