Une amibe récemment découverte a établi le record de la température la plus chaude à laquelle une vie complexe peut prospérer.
L’amibe, trouvée dans le parc national volcanique de Lassen en Californie, se développe et se divise à des températures allant jusqu’à 145 degrés Fahrenheit (63 degrés Celsius) et peut survivre de brefs séjours dans des environnements allant jusqu’à 158 F (70 C), selon une nouvelle étude. Avant la découverte, aucune cellule complexe n’était connue pour se répliquer à des températures supérieures à 140 F (60 C).
« J’ai été très surpris », dit le premier auteur de l’étude Béryl Rappaportmicrobiologiste à l’Université de Syracuse à New York, a déclaré à Live Science. « Nous devions absolument revenir en arrière et vérifier que nos incubateurs étaient correctement calibrés… C’était vraiment incroyable. »
Les amibes sont des organismes unicellulaires qui se déplacent en se tirant vers l’avant avec des vrilles de liquide cellulaire. Ils sont eucaryotesce qui signifie qu’ils stockent leur ADN dans un noyau lié à une membrane. Les amibes ne sont ni des plantes, ni des animaux, ni des champignons, mais elles sont plus complexes que les organismes procaryotes tels que les bactéries et les archées, qui n’ont pas de noyau.
Passé recherche avait suggéré que les amibes pouvaient prospérer dans les sources géothermiques chaudes, a déclaré Rappaport, mais peu de ces organismes ont été étudiés en laboratoire. Pour enquêter, Rappaport et ses collègues se sont rendus au parc national volcanique de Lassen pour collecter et étudier ces créatures thermophiles.
L’équipe a découvert la nouvelle amibe dans des échantillons prélevés le long d’un affluent du ruisseau Hot Springs à l’intérieur du parc. Doublé Incendiamoeba cascadensisou «amibe de feu des Cascades», l’espèce prospère à des températures comprises entre 131 et 135 F (55 et 57 C). En fait, elles ont cessé de croître en dessous de 108 F (42 C), ce qui indique que les amibes ont besoin de températures élevées pour prospérer.
À l’aide d’un microscope chauffé qui gardait les amibes au chaud, les scientifiques ont observé les cellules se diviser et se répliquer à des températures aussi élevées que 145 F (63 C) – les températures les plus élevées connues pour les cellules eucaryotes (bien que les procaryotes soient connus pour survivre températures aussi élevées que 250 F ou 122 C).
À 158 F (70 C), les amibes ont créé des coquilles protectrices autour d’elles et sont entrées en dormance. Les cellules se sont rétablies lorsque les chercheurs les ont laissées à 158 F pendant cinq minutes, puis ont ramené la température à 140 F. Mais les amibes n’ont pas survécu à une température de 176 F (80 C).
I. cascadensis Les protéines ont également des acides aminés chargés positivement, ou des éléments constitutifs des protéines, à leur surface, a découvert l’équipe. D’autres procaryotes thermophiles partagent la même caractéristique. Cette adaptation pourrait aider à maintenir la stabilité des protéines à des températures élevées, ont noté les chercheurs.
Les chercheurs ont rapporté leurs découvertes mardi 22 septembre dans la revue Cellule.
Ce n’est pas la première fois que nous voyons des formes de vie eucaryotes spécialisées survivre à des températures extrêmes. Par exemple, certains champignons peut tolérer des températures allant jusqu’à 140 F dans les déserts. Cependant, ces chiffres restent pâles par rapport aux températures torrides auxquelles certaines bactéries peuvent survivre, et on ne sait pas encore quels facteurs empêchent les eucaryotes de tolérer ces températures plus élevées, a déclaré Rappaport à Live Science.
Une partie de la différence de tolérance à la chaleur entre les procaryotes et les eucaryotes qui aiment la chaleur vient de leur capacité différente à s’adapter génétiquement au stress thermique.
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« Quand on est une bactérie… on peut remanier son génome » en ramassant ADN d’autres procaryotes, Debashish Bhattacharyaun biologiste évolutionniste de l’Université Rutgers dans le New Jersey qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à Live Science. Cette capacité aide les procaryotes à s’adapter relativement rapidement aux environnements stressants.
Mais comme l’ADN des cellules eucaryotes est confiné dans le noyau, « les eucaryotes ne sont pas capables de simplement saisir un ensemble de gènes et de changer de mode de vie », au même rythme que les procaryotes, a déclaré Bhattacharya. « Il faut beaucoup plus de changements évolutifs pour transformer un eucaryote en extrémophile. »
Dans le cadre de recherches futures, Rappaport prévoit d’étudier Incendiamoeba’s les plus proches parents pour savoir comment ils ont évolué pour tolérer la chaleur. Comprendre ces adaptations pourrait aider les scientifiques à comprendre les limites de la vie sur Terre ainsi que les autres endroits où une vie complexe pourrait exister dans l’univers, a-t-elle déclaré.
