వార్తల్లో ఎందుకు ఉంది?
సెప్టెంబర్ 22న Cell లో ప్రచురించబడిన ఒక అధ్యయనం గతంలో గుర్తించబడిన యూకారియోటిక్ పరిమితికి మించి 63°C వద్ద విభజించే అమీబాను వివరిస్తుంది. ఈ జీవి, Incendiamoeba cascadensis, కాలిఫోర్నియాలోని లాసెన్ వోల్కానిక్ నేషనల్ పార్క్‌లోని వేడి నీటి నుండి వచ్చింది. యూకారియోట్‌లు ఒక కేంద్రకం మరియు ఇతర అంతర్గత విభాగాలతో కూడిన కణాలను కలిగి ఉంటాయి; వాటిలో ఏకకణ జీవులతో పాటు మొక్కలు మరియు జంతువులు ఉంటాయి. యునైటెడ్ స్టేట్స్ నేషనల్ ఏరోనాటిక్స్ అండ్ స్పేస్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ (NASA) మద్దతు ఉన్న పరిశోధకులు ఈ అమీబా అసాధారణమైన వేడిలో చురుకుగా ఉంటుందని కనుగొన్నారు. సెల్యులార్ హీట్ టాలరెన్స్ గురించి తెలిసిన వాటిని ఫలితం విస్తరిస్తుంది. జీవి క్లుప్తంగా మనుగడ సాగించే ప్రతి ఉష్ణోగ్రత వద్ద పునరుత్పత్తి చేస్తుందని లేదా అంతరిక్షంలో మరెక్కడా జీవం ఉందని ఇది నిర్ధారించదు.
అనేక చిన్న వాతావరణాలతో కూడిన అగ్నిపర్వత నేపధ్యం
లాసెన్ పశ్చిమ ఉత్తర అమెరికాలోని కాస్కేడ్ అగ్నిపర్వత ప్రాంతానికి దక్షిణ భాగంలో ఉన్న ఉత్తర కాలిఫోర్నియాలో ఉంది. వర్షం మరియు మంచు కరిగిన భూగర్భ మార్గం ద్వారా దీని వేడి-నీటి లక్షణాలు సరఫరా చేయబడతాయి. వేడి లేదా కరిగిన రాతి నుండి వచ్చే వేడి ఆ నీరు ఉపరితలం వైపు తిరిగి వచ్చే ముందు వేడి చేస్తుంది. పార్క్‌లో ఆవిరి గుంటలు, మడ్ పాట్‌లు మరియు వేడి కొలనులు, ప్రకృతి దృశ్యం గుండా వేడిచేసిన నీరు వెళ్లే కాలువలు ఉన్నాయి.
ఈ పరిసరాలన్నీ సమానంగా వేడిగా లేదా రసాయనికంగా ఒకేలా ఉండవు. నీరు ప్రవహిస్తున్నప్పుడు లేదా ఇతర సామాగ్రితో కలిపినప్పుడు చల్లబరుస్తుంది. భౌగోళిక ఉష్ణ ప్రవాహం నుండి సేకరించబడిన జీవి కాబట్టి మరిగే నీటి యొక్క మొత్తం ప్రకృతి దృశ్యం కాకుండా నిర్దిష్ట పరిస్థితుల సమూహాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. ప్రయోగశాల కొలతలు ముఖ్యమైనవి ఎందుకంటే అవి సైట్ యొక్క అగ్నిపర్వత రూపాన్ని బట్టి ఊహించడం కంటే నిర్వచించబడిన ఉష్ణోగ్రతల క్రింద దాని సామర్థ్యాలను పరీక్షిస్తాయి.
సంక్లిష్టమైన పదాన్ని ఎందుకు వివరించాలి
అమీబా ఏకకణ జీవి. దీని సంక్లిష్టత ఆ కణం లోపల జన్యు పదార్ధాన్ని కలిగి ఉన్న కేంద్రకంతో సహా దాని సంస్థను సూచిస్తుంది. యూకారియోటిక్ కణాలు ప్రత్యేకమైన విధులను నిర్వర్తించే పొర-బౌండ్ నిర్మాణాలను కూడా కలిగి ఉంటాయి. బ్యాక్టీరియా మరియు ఆర్కియాలు పొర-బౌండ్ న్యూక్లియస్ లేకుండా భిన్నమైన సెల్యులార్ సంస్థను కలిగి ఉంటాయి. ఆ సమూహాలలోని కొంతమంది సభ్యులు ఇప్పటికే యూకారియోట్‌లలో గమనించిన పరిమితులకు మించి ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలరని తెలిసింది.
కనుగొన్నది పర్యవసానంగా ఒక నిర్దిష్ట జీవ వర్గానికి సంబంధించినది. ఇది భూమిపై ఉన్న ప్రతి జీవికి సంబంధించిన రికార్డు కాదు లేదా పెద్ద జంతువు సారూప్య పరిస్థితులను తట్టుకోగలదని ఆధారాలు కాదు. అంతర్గత పొరలు మరియు ఇతర సెల్యులార్ భాగాలు యూకారియోటిక్ మనుగడను నిరోధిస్తాయని భావించినందున పోలిక అర్థవంతమైనది. అటువంటి ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే న్యూక్లియస్-బేరింగ్ సెల్ ఆ పరిమితులను అధ్యయనం చేయడానికి కొత్త సందర్భాన్ని అందిస్తుంది.
నాలుగు ఉష్ణోగ్రతలు విభిన్న ఫలితాలను వివరిస్తాయి
బలమైన ఫలితం పునరుత్పత్తికి సంబంధించినది: అమీబా 63°C వద్ద విభజించబడింది. NASA యొక్క ఖాతా దీనిని కొన్ని శిలీంధ్రాలు మరియు ఎరుపు ఆల్గేలలో 60°C మునుపటి తెలిసిన యూకారియోటిక్ పరిమితితో పోల్చింది. పునరుత్పత్తి థ్రెషోల్డ్ పైన, ఇతర కార్యకలాపాలు కొనసాగాయి. పరిశోధకులు 64°C వద్ద కదలికను మరియు 66°C వద్ద పాక్షిక చర్యను గమనించారు. ఇవి భిన్నమైన పరిశీలనలు, పెరుగుదల యొక్క పరస్పరం మార్చుకోగల నిర్వచనాలు కాదు.
జీవి కూడా 70°C వద్ద ఐదు నిమిషాల తర్వాత కోలుకుంది, అయితే 80°C కి గురికావడం వల్ల రికవరీ జరగలేదు. సంక్షిప్త మనుగడ స్థిరమైన పునరుత్పత్తికి భిన్నంగా ఉంటుంది. షార్ట్ స్ట్రెస్ తర్వాత యాక్టివిటీని తిరిగి ప్రారంభించే కణం స్థితిస్థాపకతను ప్రదర్శించింది, కానీ అక్కడ పెరుగుతున్న జనాభాను నిర్వహించగల సామర్థ్యాన్ని కాదు. హెడ్‌లైన్‌లో ప్రింట్ చేయబడిన ఉష్ణోగ్రత వలె వ్యవధి మరియు కొలవబడిన ప్రతిస్పందన ముఖ్యమైనవి.
వేడి సజీవ కణాన్ని ఎలా సవాలు చేస్తుంది
కణాలు వాటి పనులకు సరిపోయే ఆకారాలతో ప్రోటీన్లపై ఆధారపడి ఉంటాయి. వేడి ఆ ఆకృతులతో జోక్యం చేసుకోవచ్చు మరియు సెల్యులార్ కంపార్ట్‌మెంట్‌లను వేరు చేసే పొరలకు భంగం కలిగిస్తుంది. కాబట్టి మనుగడ కోసం మొత్తం కణం పగిలిపోకుండా నిరోధించడం కంటే ఎక్కువ అవసరం. జీవి శక్తిని పొందేందుకు, దాని జన్యు పదార్ధాన్ని నిర్వహించడానికి మరియు తగిన పరిస్థితులలో, విభజించడానికి దాని అంతర్గత సంస్థలో తగినంతగా భద్రపరచాలి.
బృందం వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అమీబా యొక్క జన్యు పదార్థం మరియు జన్యు కార్యకలాపాలను పరిశీలించింది. జన్యు పదార్ధాలను రక్షించడం మరియు ప్రోటీన్ మడతలను నిర్వహించడం వంటి యంత్రాంగాల సంకేతాలను NASA నివేదించింది. కొన్ని ప్రొటీన్లు అధిక సానుకూల ఉపరితల ఛార్జ్‌ను కూడా చూపించాయి, ఇది స్థిరత్వానికి దోహదపడే లక్షణం. ఈ ఫలితాలు పరిశోధన కోసం ఆశాజనకమైన వివరణలను గుర్తిస్తాయి; అవి ఉష్ణ సహనాన్ని పూర్తిగా నిరూపించబడిన మాలిక్యులర్ స్విచ్‌కి తగ్గించవు.
రికార్డు మాత్రమే కాకుండా శోధనను మార్చే అన్వేషణ
శాస్త్రవేత్తలు జీవశాస్త్ర పరిమితి స్థిరంగా ఉందని భావించినప్పుడు, వారు దానిని దాటి నమూనా పొందే అవకాశం తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ ఆవిష్కరణ యూకారియోట్‌ల కోసం మరిన్ని వేడి వాతావరణాలను పరిశీలించడానికి ఒక కారణాన్ని అందిస్తుంది. ప్రస్తుత జన్యు డేటాసెట్‌లతో పోలికలు న్యూజిలాండ్ మరియు ఎల్లోస్టోన్‌తో సహా ఇతర చోట్ల భౌగోళిక ఉష్ణ నమూనాల నుండి సంబంధిత క్రమాలను వెల్లడించాయి. ఈ ఖచ్చితమైన జాతులు ప్రతి నమూనా సైట్‌ను ఆక్రమించాయని నిర్ధారించడం కంటే ఇటువంటి సారూప్యతలు బంధువులను సూచిస్తాయి.
నామకరణం మరియు పంపిణీకి కూడా వ్యత్యాసం ముఖ్యం. అధ్యయనం చేయబడిన జనాభా నుండి ఒక జాతిని వివరించడం నిర్దిష్ట లక్షణాలతో డాక్యుమెంట్ చేయబడిన జీవిని స్థాపిస్తుంది. సంబంధిత జన్యు శకలాలు మరెక్కడా గుర్తించడం వైవిధ్యం మరియు పరిధి గురించి తదుపరి ప్రశ్నను అడుగుతుంది. ఆ రికార్డులను సురక్షితంగా కనెక్ట్ చేయడానికి అదనపు నమూనా మరియు గుర్తింపు అవసరం. కొత్త పని ప్రపంచవ్యాప్త పంపిణీ మ్యాప్‌ను పూర్తి చేయడం కంటే ఆ పరిశోధనను తెరుస్తుంది.
ఇది ఆస్ట్రోబయాలజీకి ఏమి ఇస్తుంది
ఆస్ట్రోబయాలజీ విశ్వంలో జీవిత మూలాలు, పరిస్థితులు మరియు సాధ్యమయ్యే పంపిణీని పరిశీలిస్తుంది. తీవ్ర వాతావరణాలలోని జీవులు జీవన వ్యవస్థలు ఏమి భరించగలవనే దాని గురించి అంచనాలను పరీక్షించడానికి పరిశోధకులకు సహాయపడతాయి. అయితే ఉష్ణోగ్రత అనేది ఒక అవసరం మాత్రమే. ఈ అమీబా తగిన నీటి కెమిస్ట్రీ, ఒత్తిడి, ఆక్సిజన్ మరియు ఆహారంపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. సరిపోలే ఉష్ణోగ్రత కలిగిన గ్రహం దానికి అవసరమైన ప్రతిదాన్ని స్వయంచాలకంగా అందించదు.
సాధ్యమయ్యే సాంకేతిక ఉపయోగాలకు కూడా ఇదే హెచ్చరిక వర్తిస్తుంది. ఉష్ణ-స్థిరమైన జీవ భాగాలు ఉపయోగకరమైన పరిశోధనా విషయాలు కావచ్చు, కానీ అధ్యయనం సిద్ధంగా ఉన్న పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిని ప్రకటించదు. ఆచరణాత్మక వినియోగానికి ముందు, పరిశోధకులు నిర్దిష్ట భాగాలు ఎలా పని చేస్తాయి మరియు అవి జీవి వెలుపల విశ్వసనీయంగా పనిచేస్తాయో లేదో తెలుసుకోవాలి. తక్షణ విజయం అనేది విస్తారిత జీవ పరిశీలన మరియు సెల్యులార్ స్థితిస్థాపకతను అధ్యయనం చేయడానికి కొత్త వ్యవస్థ.
ముగింపు
Incendiamoeba cascadensis గతంలో గుర్తించబడిన సరిహద్దు దాటిన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద న్యూక్లియస్-బేరింగ్ కణం పునరుత్పత్తి చేయగలదని నిరూపిస్తుంది. దాని విలువ విభజన, కార్యాచరణ మరియు ఒత్తిడి తర్వాత కోలుకోవడం మధ్య కొలవబడిన వ్యత్యాసాలలో ఉంటుంది. ఆ ఫలితాలు తదుపరి నమూనా మరియు సెల్యులార్ స్థిరత్వంపై ప్రయోగాలకు మార్గనిర్దేశం చేయగలవు. జీవితాన్ని సాధ్యం చేసే ఇతర పర్యావరణ అవసరాలను తీసివేయకుండా అవి శాస్త్రీయ అంచనాలను విస్తృతం చేస్తాయి.