การศึกษาขีดจำกัดอุณหภูมิที่สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เป็นอีกหนึ่งคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามศึกษาและค้นหาคำตอบใหม่ๆ เพื่อให้รู้ว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใดบ้างที่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาวะแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ได้พบอะมีบาที่สามารถทนอยู่ในความร้อนที่มีอุณภูมิสูงถึง 63 องศาเซลเซียส สร้างสถิติใหม่สำหรับขีดจำกัดในการทนความร้อนในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตทุกชนิด
เบริล แรปพาพอร์ต (Beryl Rappaport) นักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยซีราคิวส์ (Syracuse University) ผู้เขียนรายงานการค้นพบคนแรก เผยว่า บ่อน้ำพุร้อนซึ่งเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูง และเป็นสถานที่ที่หลายคนไม่นึกมาก่อนว่าจะมีสิ่งมีชีวิตใดอาศัยอยู่ได้ แต่เราได้ค้นพบ “อะมีบา” สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวขนาดเล็กที่สามารถทนอยู่อาศัยท่ามกลางน้ำที่ร้อนของแอ่งน้ำพุร้อน ในอุทยานแห่งชาติภูเขาไฟลาสเซน (Lassen Volcanic National Park) รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ได้เป็นครั้งแรก
นักวิทยาศาสตร์ได้มีการตั้งชื่อให้กับอะมีบาชนิดใหม่ที่ค้นพบนี้ว่า "Incendiamoeba cascadensis" ซึ่งเป็นภาษาละติน แปลว่า “อะมีบาไฟจากน้ำตก” เนื่องจากสามารถอาศัยอยู่ในน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิสูงถึง 63 องศาเซลเซียส และได้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตประเภทยูคาริโอตที่ทนความร้อนได้มากที่สุดเท่าที่ศึกษามา
อะมีบานับเป็นสิ่งมีชีวิตประเภทยูคาริโอต ที่มีความซับซ้อนภายในเซลล์กว่าพวกแบคทีเรียส่วนใหญ่ เช่น มีนิวเคลียสไว้เก็บ DNA เหมือนมนุษย์ และส่วนมากมักดำรงชีวิตได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิราว 20 - 40 องศาเซลเซียส แต่การค้นพบครั้งใหม่นี้ถือเป็นการค้นพบข้อมูลใหม่ในเรื่องขีดความสามารถในการดำรงชีวิต เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีความซับซ้อนจะมีการดงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม แตกต่างจากแบคทีเรียที่สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมโหดร้ายได้มากกว่า
ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้นำตัวอย่างอะมีบาจากธรรมชาติมาเลี้ยงในหลอดทดลองเพื่อศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม ด้วยการสาธิตการเพิ่มจำนวนเซลล์ด้วยการทดลองการเจริญเติบโต และแสดงภาพไมโทซิสผ่านกล้องจุลทรรศน์แบบขยาย เราใช้การถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิตที่อุณหภูมิสูงเพื่อวัดการเคลื่อนที่ที่อุณหภูมิสูงถึง 64°C เราประกอบจีโนมของ I. cascadensis และใช้จีโนมิกส์เปรียบเทียบเพื่อค้นพบการเพิ่มจำนวนของยีนที่เกี่ยวข้องกับโปรตีโอสตาซิส เสถียรภาพของจีโนม และการรับรู้สภาพแวดล้อมภายนอก เมื่อนำมารวมกันแล้ว ผลการวิจัยของเราได้ท้าทายกรอบความคิดปัจจุบันเกี่ยวกับข้อจำกัดด้านอุณหภูมิในเซลล์ยูคาริโอต และปรับเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสถานที่และวิธีการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต
จากการศึกษาพันธุกรรมพบว่าอะมีบาชชนิดใหม่มีโครงสร้างโปรตีนที่มีความเฉพาะตัว ที่เป็นคำอธิบายของความสามารถในการทนต่อความร้อน และยังพบว่าลำดับของ DNA ที่ปรากฏนี้มีความคล้ายคลึงกับข้อมูลพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่พบในอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนที่อยู่ทางตะวันตกของสหรัฐฯ เหมือนกัน
ข้อมูล – รูปอ้างอิง
- - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- astrobiology.com (A Geothermal Amoeba Sets A New Upper Temperature Limit For Eukaryotes)
- thedebrief.org (we need to rethink whats possible this fire amoeba proves complex life can survive new extremes)
