極端“火災變形蟲”打破耐熱紀錄

一種單細胞生物在加利福尼亞拉森火山國家公園熾熱的海水中蠕動，剛剛創下耐熱性紀錄。

新命名的卡斯喀拉米巴火山——意為“喀斯喀特山脈的火變形蟲”，作為bioRxiv 的預印本中有描述——生長并分裂，溫度可達63攝氏度（145華氏度），這是已知真核生物的最高溫度。

而且，它并沒有開始生長直到溫度至少達到42攝氏度。這使得它成為一個專性親熱分子——一種需要比大多數真核生物更熱環境的生物能夠承受.

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“我們的發現，”團隊寫道由紐約雪城大學的生物學家H. Beryl Rappaport和Angela Oliverio領導，“挑戰了當前溫度限制對真核細胞的范式，重塑了我們對真核生物生命可持續性及方式的理解。”

地球上的生命往往圍繞特定條件聚集，對大多數生物來說，包括人類，最合適的溫度是，氣溫約在20攝氏度左右.

然而，一些生物已經適應了各種環境比平時更嚴厲從熾熱的火山口在巨大的海洋壓力下，酸性地熱池，到地球上最干燥的沙漠.

喀斯喀特鷸以細長蚯蚓狀表示運動速度較快（B， E），變形蟲狀用于進食和探索（C， D）。（Rappaport 等，bioRxiv，2025）

這絕大多數這些極端環境微生物是原核生物，這一類包括細菌和古菌。它們也是單細胞生物，但與真核生物有著顯著不同。

原核生物更為簡單、原始;它們不會將遺傳物質裝入細胞核或細胞器中，比如線粒體但基本上只是一個含有堅韌蛋白和游離DNA的細胞膜，以及對極端環境的可行方法。

這最耐高溫地球上已知的生物是一種以二氧化碳為食的古老生物，名為坎德萊里甲烷病它生活在海底噴口中，溫度高達122攝氏度，海水壓力使水不沸騰。

真核生物包括所有生物，從變形蟲到人類，具有核,細胞，精細的內膜，以及細胞中更復雜的基因組。

真核動物比原核生物脆弱得多，其細胞器和細胞器在惡劣條件下容易破裂或分解。這使得真核生物成為喀斯喀特鷸這就更令人印象深刻了。

該生物于2023年至2025年間在拉森火山國家公園采集的熱水中被發現。拉帕波特、奧利維里亞及其團隊回收了喀斯喀特鷸來自20個抽樣地點中的14個。

研究人員隨后對樣本進行了培養，以了解這種喜熱變形蟲是如何生存的。

很高興宣布我們的新預印本，“地熱變形蟲為真核生物設定了新的最高溫度上限。”我們培養了一種來自美國加州拉森火山國家公園的新型變形蟲，分裂速度為63°C（145°F）??——創下了EUK生長的新紀錄！#protistsonsky ??
—H. B. 貝瑞爾·拉帕波特（@hbrappap.bsky.social）2025-11-25T20：41：03.015Z

他們將樣本分離，放在不同的瓶子中培養，并加入小麥漿果以喂養細菌群落，使食菌變形蟲有食物。

他們還調整了每個瓶子的溫度，以測試喀斯喀特鷸耐力——嘗試了17種不同溫度，從30攝氏度到64攝氏度，每個溫度有四個燒瓶。

這才是真正令人費解的地方。

在低于42攝氏度時，變形蟲完全沒有生長;氣溫根本不夠暖和。

生長的最佳溫度范圍約為55至57攝氏度，有絲分裂細胞分裂成兩個子細胞的環境在58攝氏度和63攝氏度時被直接觀測到。

在64攝氏度時，喀斯喀特鷸還在動。它打破了之前阿米巴的57攝氏度紀錄。鐵絲摩巴 thermarum，甚至超過了長期假設的真核生物生長60度上限。

在66攝氏度，喀斯喀特鷸開始形成保護性囊腫，這種策略使變形蟲在艱難環境中進入休眠。

它還在25攝氏度時形成囊腫。這是一個異常高的下限，因為大多數真核生物偏好遠低于這個溫度的溫度——而且許多真核生物在室溫下生長得最好。

更多實驗顯示，變形蟲在70攝氏度時停止運動，但如果溫度回落，可以復活。

只有當氣溫達到80攝氏度時才會這樣做喀斯喀特鷸終于放棄了它那微小的幽靈。

對基因組的分析揭示了這種微小生物如何承受如此極端的環境。它具備快速信號傳遞和熱響應通路的適應性，同時還擁有擴展的特別耐熱蛋白和耐熱沖擊能力伴侶.

最后，在新西蘭黃石國家公園和陶波火山帶獲得的環境DNA樣本中，出現了幾乎相同的DNA序列。