Un organismo unicelular que se retuerce en las abrasadoras aguas del Parque Nacional Volcánico Lassen de California acaba de establecer un récord de tolerancia al calor. La recién bautizada Incendiamoeba cascadensis (que significa “ameba de fuego de las Cascadas”, como se describe en una preimpresión en bioRxiv) crece y se divide a temperaturas de hasta 63°C, la temperatura más alta conocida para un organismo eucariota.
Además, no empieza a crecer hasta que las temperaturas alcanzan al menos 42°C. Esto lo convierte en un termófilo obligado: una criatura que requiere condiciones mucho más altas de las que la mayoría de los organismos eucariotas pueden soportar.
“Nuestros hallazgos”, escribe un equipo dirigido por los biólogos H. Beryl Rappaport y Angela Oliverio de la Universidad de Syracuse en Nueva York, “desafían el paradigma actual de las restricciones de temperatura en las células eucariotas y reformulan nuestra comprensión de dónde y cómo puede persistir la vida eucariota”.
La vida en la Tierra tiende a agruparse en torno a condiciones específicas, y la temperatura óptima para la mayoría de los organismos, incluidos los humanos, ronda los 20°C. Sin embargo, algunos organismos se han adaptado a condiciones mucho más duras que lo normal, desde abrasadores respiraderos volcánicos bajo presiones oceánicas aplastantes hasta piscinas geotermales ácidas y el desierto más seco de la Tierra.
La gran mayoría de estos organismos extremófilos son procariotas, un grupo que incluye bacterias y arqueas. Estos también son organismos unicelulares, pero difieren notablemente de los eucariotas.
Los procariotas son más simples, más primitivos; no almacenan material genético en núcleos u orgánulos como las mitocondrias, sino que básicamente consisten en una membrana celular que contiene algunas proteínas resistentes y ADN que flota libremente, además de una capacidad de adaptación a ambientes extremos. El organismo más tolerante al calor conocido en la Tierra es una arqueona que devora dióxido de carbono llamada Methanopyrus kandleri. y que vive en respiraderos submarinos a temperaturas de hasta 122°C, a una profundidad donde la presión del océano impide que el agua hierva.
La vida eucariota está formada por todos los organismos, desde la ameba hasta los humanos, que tienen núcleos, orgánulos, membranas internas delicadas y genomas más complejos en sus células. Los eucariotas son mucho más frágiles que los procariotas, ya que sus células y orgánulos se rompen o descomponen fácilmente en condiciones hostiles. Esto hace que la eucariota I. cascadensis sea aún más impresionante.
La criatura fue encontrada en agua hirviendo recolectada en el Parque Nacional Volcánico Lassen entre 2023 y 2025. Rappaport, Oliveria y su equipo recuperaron especímenes de I. cascadensis de 14 de los 20 lugares muestreados.
Luego los investigadores cultivaron las muestras para comprender cómo esta ameba amante del calor logra sobrevivir. Separaron las muestras y las cultivaron en diferentes matraces, añadiendo trigo para alimentar a las comunidades bacterianas del interior para que la ameba bacterívora tuviera algo que comer.
También cambiaron la temperatura de cada matraz para probar los límites de resistencia de I. cascadensis: probaron 17 temperaturas diferentes de 30 a 64°C, con cuatro matraces a cada temperatura. Aquí es donde las cosas se ponen realmente alucinantes.
Por debajo de los 42°C, la ameba no creció en absoluto: las temperaturas simplemente no eran lo suficientemente cálidas. El mejor rango de temperatura para el crecimiento fue de alrededor de 55 a 57°C, y la mitosis (donde una célula se divide en dos células hijas) se observó directamente a 58 y 63°C.
A 64°C, I. cascadensis seguía moviéndose. Rompió el récord anterior de 57°C para amebas, establecido por Echinamoeba thermarum, e incluso superó el límite de 60°, considerado durante mucho tiempo, para el crecimiento eucariota. A 66°C, I. cascadensis comenzó a formar quistes protectores, una estrategia que permite a las amebas entrar en letargo durante condiciones difíciles.
También formó quistes a 25°C. Este es un límite inferior inusualmente alto, considerando que la mayoría de las eucariotas prefieren temperaturas muy inferiores, y muchas prosperan mejor a temperatura ambiente.
Otros experimentos revelaron que la ameba deja de moverse a 70°C, pero puede revivir si las temperaturas bajan. Sólo cuando las temperaturas alcanzaron los 80°C, la I. cascadensis finalmente abandonó su pequeño fantasma.
Un análisis del genoma proporcionó pistas sobre cómo este diminuto organismo puede soportar condiciones tan extremas. Posee adaptaciones para la señalización rápida y vías de respuesta al calor, así como un conjunto ampliado de proteínas especialmente resistentes al calor y chaperonas de choque térmico.
Finalmente, aparecieron secuencias de ADN casi idénticas en muestras de ADN ambiental obtenidas en el Parque Nacional de Yellowstone y la Zona Volcánica de Taupō en Nueva Zelanda. Aunque los fragmentos de ADN no forman un organismo, esto sugiere que I. cascadensis no está sola. Su descubrimiento implica que la vida puede ser mucho más capaz de adaptarse a condiciones extremas de lo que pensábamos, y podría ser útil para evaluar la habitabilidad potencial de mundos extraterrestres.
“Incendiamoeba cascadensis prolifera a temperaturas que superan las que se creían posibles para cualquier organismo eucariota. Este descubrimiento plantea nuevas preguntas sobre la verdadera temperatura máxima que puede soportar una célula eucariota”, escriben los investigadores.
“Estos resultados tienen profundas implicaciones para nuestra comprensión de las limitaciones evolutivas de las células eucariotas y el conjunto de parámetros abióticos que informan la búsqueda de vida en otras partes del Universo”.
El equipo ha publicado sus hallazgos como preimpresión en bioRxiv.
Fuente: Science Alert.
