Neue „Feuer-Amöbe“ bricht Hitzerekord für komplexes Leben

Wissenschaftler haben eine neue Amöbenart entdeckt, die bei Temperaturen gedeiht, die bisher für komplexes Leben als unmöglich galten, und damit den langjährigen Rekord für eukaryotische Hitzetoleranz gebrochen. Der Organismus mit dem Namen Incendiamoeba cascadensis oder "Feuer-Amöbe aus den Cascades" kann laut einer am Dienstag in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichten Studie aktiv bei 63°C wachsen und sich teilen sowie Temperaturen von bis zu 70°C überleben.the-scientist+1

Ein Rekordbrecher aus den heißen Quellen Kaliforniens

Mehr als fünf Jahrzehnte lang hatten Forscher 60°C als die Obergrenze für Eukaryoten festgelegt, also Organismen mit komplexen Zellen, zu denen Tiere, Pflanzen, Pilze und einige Mikroben gehören. Angela Oliverio, eine mikrobielle Ökologin an der Syracuse University, und ihr Team widerlegten diese Annahme, nachdem sie zwischen 2023 und 2025 Proben aus geothermalen Quellen im Lassen Volcanic National Park in der kalifornischen Cascade Range gesammelt hatten, wo die Wassertemperaturen zwischen etwa 47°C und 64°C lagen.ashleycountyledger+1

Eine bisher unbekannte Amöbe stach hervor. Sie wuchs im Labor "robust" bei 57°C und erreichte damit bereits die höchste bisher bekannte Temperatur für Amöbenwachstum. Als die Forscher die Hitze weiter erhöhten, teilte sich der Organismus weiterhin bei 63°C, drei Grad über der vermeintlichen eukaryotischen Grenze. Bei 64°C kapselte sich die Amöbe in eine schützende Zyste ein, konnte aber nach einer Exposition gegenüber Temperaturen von bis zu 70°C ihre normale Aktivität wieder aufnehmen.the-scientist+1

Konvergente Evolution unter extremer Hitze

Die Genomsequenzierung ergab, dass I. cascadensis über 6 919 einzigartige Gene verfügt, mit angereicherten Signalwegen für Hitzeschockproteine, Kalziumsignalisierung, DNA-Reparatur und Proteinerhaltung im Vergleich zu verwandten Arten, die in milderen Umgebungen leben. Die Proteine der Amöbe weisen zudem mehr positiv geladene Aminosäuren auf ihren Oberflächen auf, ein Merkmal, das sie mit einigen der hitzetolerantesten Bakterien und Archaeen teilt, was auf eine konvergente Evolution über weit entfernte Lebenszweige hinweg hindeutet.the-scientist+1

"Obwohl diese Organismen so unterschiedlich sind, gibt es eine Konvergenz darin, wie Proteineigenschaften für Stabilität bei hohen Temperaturen selektiert werden", sagte die Erstautorin der Studie, Beryl Rappaport, Doktorandin an der Syracuse University.ashleycountyledger

Die Grenzen verschieben

Die Entdeckung, auch wenn sie nur wenige Grad über dem bisherigen Rekord liegt, hat weitreichendere Auswirkungen auf die Astrobiologie, die Biotechnologie und die Art und Weise, wie Wissenschaftler in extremen Umgebungen nach Leben suchen. Die hitzestabilen Proteine der Amöbe könnten in industriellen und biotechnologischen Prozessen Anwendung finden.the-scientist

"Jedes Mal, wenn wir im Sport einen neuen Weltrekord aufstellen, ist das erstaunlich und wird gefeiert, auch wenn es nur um Millisekunden geht", sagte Oliverio. "Das sollten wir auch für Amöben tun. Diese sehr kleinen Veränderungen erweitern unser Verständnis dessen, was wir für möglich halten."ashleycountyledger