变形虫打破复杂生命耐热纪录

一种微小的单细胞生物能够在足以杀死所有其他复杂生命的温度下茁壮成长。在9月22日发表于《细胞》的一项研究中，科学家描述了一种新的阿米巴原虫物种，能够在63°C的温泉中摄食并繁殖。更有甚者，这种阿米巴原虫还可以通过改变形态并形成保护性外层，在高达70°C的环境中保护自己。

“这一发现突破了我们对可能性的认知边界，令人倍感振奋。”美国锡拉丘兹大学的通讯作者Angela Oliverio表示，“或许还存在更多能在更高温度下生存的真核生物。”

已知最耐热的生物是甲烷嗜热菌（Methanopyrus kandleri），这是一种古菌，属于结构相对简单的微生物，生活在深海热液喷口附近，能够耐受高达122°C的环境。数十年来，研究人员一直认为60°C是真核生物的生长上限；真核生物是具有复杂细胞的生物，包括动物、植物、真菌以及部分微生物。仅有极少数真核生物能够在接近这一极限的温度下生长。

此前研究发现，在温度超过60°C的地热泉附近存在阿米巴原虫的踪迹，后者是一种能够改变形态的单细胞微生物。然而，科学家尚未对这些生物进行过深入研究，以验证它们是否能够耐受极端的高温。因此，Oliverio团队着手开展了此项研究。

在2023年至2025年间，研究人员从美国加利福尼亚州喀斯喀特山脉的拉森火山国家公园的地热溪流中采集了生物样本，采样点的水温介于约47°C至64°C之间。

在所有采集的样本中，一种此前未知的阿米巴原虫显得尤为突出。在实验室中，该生物在57°C的温度下生长旺盛，这是此前已知阿米巴原虫生长的最高温度。因此，研究团队继续升高温度。在63°C下，他们观察到这种阿米巴原虫正在进行有丝分裂，即真核细胞分裂的过程。这一发现证实，它不仅能在此温度下存活，还能繁衍生长，超出了此前公认的真核生物的耐受极限。

研究人员将这一新物种命名为Incendiamoeba cascadensis，意为“来自喀斯喀特山脉的火阿米巴原虫”。研究发现，当温度超过63°C时，这种阿米巴原虫能够通过改变形态并形成保护性外层来保护自己。在暴露于70°C的环境中后，一旦降到较低温度，这些真核生物仍能恢复生机。

通过对这种阿米巴原虫的基因组进行测序，研究人员发现，与其他生活在较温和环境中的阿米巴原虫相比，前者拥有一些额外的基因，这些基因与蛋白质维持和DNA修复有关，可能有助于生物体应对极端的高温。

研究人员还发现，这些阿米巴原虫的蛋白质表面含有更多带正电荷的氨基酸，这一特征也存在于一些耐热性最强的细菌和古菌（一类单细胞微生物）中。这些分子可能有助于在极端高温下维持蛋白质的稳定性，防止其展开或聚集。 “尽管这些生物体差异巨大，但在如何选择蛋白质以维持高温下的稳定性方面却存在趋同现象。”锡拉丘兹大学博士生、论文第一作者H. Beryl Rappaport表示。

尽管这些阿米巴原虫仅以几摄氏度的优势打破了真核生物此前的纪录，但Oliverio表示，这一发现或许能激励未来的研究，在测试生物的环境耐受性时摒弃先入为主的观念。

“每当我们在体育项目中刷新世界纪录时，即便只是毫秒之差，都令人赞叹并值得庆祝。”Oliverio表示，“我们也应该对阿米巴原虫采取同样的态度。这些微小的变化拓展了我们对‘可能性’的认知边界。”