Amerika Birleşik Devletleri’nde, California eyaletinde bulunan Lassen Volkanik Ulusal Parkı’nda tespit edilen yeni bir amip türü, karmaşık hücreli canlıların yaşayabildiği bilinen en yüksek sıcaklık rekorunu kırdı. Syracuse Üniversitesi’nde görev yapan mikrobiyologların öncülüğünde yürütülen araştırmaya göre, bu amip 145 derece Fahrenheit (63 derece Celsius) sıcaklıklarda büyürken bölünme ve çoğalma işlemini gerçekleştirebiliyor. Araştırmacılar, hücrelerin kısa süreli olarak 158 derece Fahrenheit (70 derece Celsius) ortamlarında bile hayatta kalabildiğini gözlemledi.
Bu bulgudan önce, karmaşık hücreli organizmaların 140 derece Fahrenheit (60 derece Celsius) üzerinde çoğaldığına dair hiçbir kanıt yoktu. Araştırmanın birinci yazarı olan mikrobiyolog, bulgudan duyduğu şaşkınlığı açıklayarak, laboratuvar ekipmanlarının doğru ayarlandığından emin olmak için çalışmaları geriye dönük olarak tekrar gözden geçirdiklerini belirtti. Ekip, hücrelerin gerçekten de bu aşırı sıcaklıklarda çoğaldığını teyit ettikten sonra sonuçlarına güvenerek ilerledi.
Yeni Türün Keşfi ve Sıcaklık Seviyeleri
Araştırmacılar, parkın Hot Springs Creek deresinin bir kolları boyunca toplanan örneklerde bu yeni amibi keşfetti. Tür, “Kuzeybatı’dan gelen ateş amibi” anlamına gelen Incendiomoeba cascadensis adıyla anılıyor. Bu organizmalar, 131 ile 135 derece Fahrenheit (55 ile 57 derece Celsius) arasında bir sıcaklık aralığında en iyi şekilde gelişiyor. Gerçekten de, amiplerin 108 derece Fahrenheit (42 derece Celsius) altındaki sıcaklıklarda büyümeyi durdurdukları gözlemlendi; bu durum, organizmaların yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyduklarını gösteriyor.
Amipleri ısıtılmış bir mikroskop altında izleyen bilim insanları, hücrelerin 145 derece Fahrenheit (63 derece Celsius) kadar yüksek sıcaklıklarda bölünerek çoğaldığını izledi. Bu, eukaryotic hücreler için bilinen en yüksek sıcaklık seviyesi olarak kaydedildi. Karşılaştırma açısından, prokaryotik organizmaların 250 derece Fahrenheit (122 derece Celsius) kadar yüksek sıcaklıklarda hayatta kalabildiği biliniyor.
Isıya Karşı Korunma Mekanizması
158 derece Fahrenheit (70 derece Celsius) sıcaklığa ulaşıldığında, amipler kendilerini koruyucu kabuklarla sararak dinlenme moduna geçiyor. Araştırmacılar, hücreleri bu sıcaklıkta beş dakika bıraktıktan sonra sıcaklığı tekrar 140 derece Fahrenheit’a düşürdüklerinde organizmaların toparlandığını gözlemledi. Ancak amipler 176 derece Fahrenheit (80 derece Celsius) sıcaklığa kadar ısıtıldığında hayatta kalamadıkları tespit edildi.
Teknik açıdan, I. cascadensis türünün proteinlerinin yüzeyinde pozitif yüklü amino asitler, yani proteinin temel yapı taşları bulunuyor. Bu özelliği paylaşan diğer ısı seven prokaryotik organizmalar da mevcut. Araştırmacılar, bu uyumun proteinlerin yüksek sıcaklıklarda kararlılığını korumaya yardımcı olabileceğini not etti.
Bu, eukaryotic yaşam formlarının aşırı sıcaklıklarda hayatta kalabildiğini bir kez daha gösteren ilk durum değil. Örneğin, bazı türler çöllerde 140 derece Fahrenheit’a kadar olan sıcaklıkları tolere edebiliyor. Ancak bu değerler, bazı bakterilerin dayanabildiği yakıcı sıcaklıklara kıyasla hâlâ çok geride kalıyor. Eukaryotların bu daha yüksek sıcaklıkları tolere etmemenin arkasındaki faktörler henüz tam olarak net değil.
Rappaport, Live Science’e verdiği açıklamada
Isıya karşı gösterilen bu dayanıklılık arasındaki farkın bir bölümü, ısı seven prokaryotik ve eukaryotic organizmaların genetik olarak ısı stresiyle uyum kurma yeteneklerindeki farklılıklardan kaynaklanıyor. Rutgers Üniversitesi’nde evrimsel biyolog olarak görev yapan, araştırmaya katılmayan bir uzman, bakterilerin genomlarını yeniden düzenleyerek diğer prokaryotlardan genler alabildiklerini vurguladı. Bu yetenek, prokaryotların zorlu ortamlara nispeten hızlı uyum sağlamalarına olanak tanıyor.
Öte yandan, eukaryotic hücrelerdeki DNA’nın çekirdek içinde hapsolması nedeniyle, bu organizmalar prokaryotların gösterdiği hızda genleri kolayca alıp yaşam tarzlarını değiştiremiyor. Uzman, bir eukaryoti aşırı koşullara dayanıklı bir organizmaya dönüştürmek için çok daha kapsamlı evrimsel değişimler gerektiğini belirtti.
Gelecek Araştırmalar ve Evrendeki Yaşam Sorusu
Gelecek çalışmalarında, Rappaport, Incendiomoeba’nın en yakın akraba türlerini incelemeyi planlıyor. Bu akraba organizmaların ısıya dayanıklılığına nasıl evrimleştiğini anlamak, bilim insanlarının Dünya’daki yaşamın sınırlarını kavramasına yardımcı olabileceğini vurguladı. Araştırmacı, aynı zamanda evrendeki başka yerlerde karmaşık yaşamın nerede bulunabileceğine dair ipuçları da elde edilebileceğini belirtti.
Araştırmacılar, bu bulgularını Salı günü (22 Eylül) Cell dergisinde yayımladılar. Çalışmanın başlığı, jeotermal bir amibin eukaryotlar için yeni bir üst sıcaklık sınırı belirlediği şeklinde.
TARİHÇİ DEĞERLENDİRMELERİ (1)