ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ค้นพบอะมีบาสายพันธุ์ใหม่! เติบโตได้ในน้ำพุร้อนกว่า 63 องศาฯ ทำลายสถิติอะมีบาทนร้อนที่สุด

17 ต.ค. 695 นาที1 ชั่วโมงที่แล้ว

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบอะมีบาชนิดใหม่ที่สามารถเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 63 องศาเซลเซียส นับเป็นสถิติอุณหภูมิสูงสุดที่พบว่ายูแคริโอตยังสามารถเพิ่มจำนวนได้

อะมีบาชนิดนี้มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Incendiamoeba cascadensis พบในแหล่งน้ำร้อนใต้พิภพภายในอุทยานแห่งชาติภูเขาไฟลาสเซน (Lassen Volcanic National Park) รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา มีชื่อสามัญ (common name) ว่า Fire amoeba (อะมีบาเพลิง)

ทีมวิจัยเก็บตัวอย่างสิ่งมีชีวิตจากแหล่งน้ำร้อนภายในอุทยาน ก่อนนำมาเพาะเลี้ยงและศึกษาต่อในห้องปฏิบัติการ และได้พบว่าอะมีบาชนิดหนึ่งที่เก็บกลับมานั้นยังคงเจริญเติบโตได้ดีที่อุณหภูมิ 57 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นสถิติเดิมของอะมีบา จากนั้นนักวิจัยจึงค่อย ๆ เพิ่มอุณหภูมิขึ้น

ผลการทดลองพบว่า I. cascadensis ยังคงเพิ่มจำนวนตัวเองได้ในอุณหภูมิ 63 องศาเซลเซียส เป็นการทำลายสถิติเดิมของยูแคริโอตที่ 60 องศาเซลเซียส ซึ่งเคยพบในเชื้อราและสาหร่ายสีแดงบางชนิด เมื่ออุณหภูมิทะลุ 63 องศาเซลเซียส อะมีบาจะหยุดเพิ่มจำนวน แต่ยังเคลื่อนไหวและหาอาหารได้ หากอุณหภูมิสูงกว่านั้น อะมีบาจะหดตัวเป็นรูปทรงกลมซีสต์ (cyst) ซึ่งเป็นภาวะที่อะมีบาหลายชนิดใช้เพื่อพักตัวและลดความเสียหายจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม

แม้จะต้องผ่านความร้อนที่สูงถึง 70 องศาเซลเซียส แต่เหล่าอะมีบาก็สามารถกลับมาเจริญเติบโตตามปกติได้เมื่อลดอุณหภูมิลงเหลือ 60 องศาเซลเซียส ทีมนักวิจัยพบว่าขีดจำกัดด้านอุณหภูมิของอะมีบาชนิดนี้อยู่ที่ 80 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นจุดที่โปรตีนและเซลล์หยุดการทำงานโดยสมบูรณ์

ภาพถ่ายอะมีบาทนร้อนจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ภาพจาก Rappaport et al., Cell, 2026

เหตุใดการค้นพบนี้จึงสำคัญ

สิ่งมีชีวิตบนโลกแบ่งอย่างกว้าง ๆ ได้เป็นสองกลุ่ม คือ โพรแคริโอต (prokaryote) และยูแคริโอต (eukaryote)

โพรแคริโอตได้แก่ แบคทีเรีย (bacteria) และอาร์เคีย (archaea) เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่มีนิวเคลียส (nucleus) หรือออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม (membranous organelle) โครงสร้างภายในเซลล์จึงไม่ซับซ้อนมากนัก สิ่งมีชีวิตบางชนิดในกลุ่มนี้ทนต่อสภาพแวดล้อมรุนแรงได้ดี เช่น อาร์เคีย Methanopyrus kandleri ซึ่งอาศัยอยู่ใกล้ปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลลึก สามารถทนความร้อนได้ถึง 122 องศาเซลเซียส

ส่วนยูแคริโอตมีโครงสร้างเซลล์ซับซ้อนกว่า ภายในเซลล์มีนิวเคลียสซึ่งบรรจุสารพันธุกรรม รวมถึงออร์แกเนลล์ต่าง ๆ เช่น ไมโทคอนเดรีย (mitochondroa) และร่างแหเอนโดพลาสมิก (endoplasmic reticulum) สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้ครอบคลุมตั้งแต่โพรทิสต์ (protist) และสาหร่ายเซลล์เดียว ไปจนถึงเห็ดรา พืช และสัตว์

ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ของยูแคริโอตอาจไม่เสถียรเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 62 องศาเซลเซียส เนื่องจากความร้อนจะทำให้โปรตีนและโมเลกุลที่จำเป็นต่อการทำงานของเซลล์เสื่อมสภาพ รวมทั้งทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ได้ การที่ I. cascadensis ยังแบ่งเซลล์ได้ที่ 63 องศาเซลเซียส จึงแสดงให้เห็นว่ายูแคริโอตบางชนิดทนความร้อนได้มากกว่าที่เคยคาดกันไว้

ภาพถ่ายของอะมีบากำลังทำการเพิ่มจำนวนเซลล์โดยอาศัยการแบ่งตัวในอุณหภูมิสูง 63˚C ภาพจาก Felix Mikus

อะไรทำให้อะมีบาทนความร้อนได้มากขนาดนี้

นักวิจัยถอดรหัสจีโนมของ I. cascadensis และตรวจสอบการแสดงออกของยีนในอุณหภูมิระดับต่าง ๆ ผลการศึกษาพบว่าอะมีบามีกลไกหลายอย่างที่ช่วยลดความเสียหายจากความร้อน ได้แก่ การเพิ่มการทำงานของยีนที่ช่วยรักษาโครงสร้างและการพับตัวของโปรตีน การปกป้องและซ่อมแซมดีเอ็นเอ การควบคุมการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ และการใช้โปรตีนที่มีประจุบวกบนพื้นผิวเป็นจำนวนมาก ซึ่งอาจช่วยเพิ่มความเสถียรเมื่ออยู่ในอุณหภูมิสูง

ลักษณะการใช้โปรตีนดังกล่าว พบในแบคทีเรียและอาร์เคียที่ทนความร้อนเช่นกัน แม้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะอยู่คนละกลุ่มและวิวัฒนาการมาแตกต่างกัน แต่ต่างก็พัฒนาคุณสมบัติบางอย่างที่ช่วยให้โปรตีนภายในเซลล์ทำงานได้ในสภาพร้อนจัด

นอกจากนี้ เมื่ออะมีบาอยู่ในภาวะซีสต์ นักวิจัยยังพบโครงสร้างคล้ายขนที่เคลื่อนไหวได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งคาดว่าอาจเกี่ยวข้องกับการตรวจจับอุณหภูมิ แต่ยังต้องศึกษาเพิ่มเติมเพื่อยืนยันหน้าที่ของโครงสร้างดังกล่าว

ค้นพบอะมีบาสายพันธุ์ใหม่! เติบโตได้ในน้ำพุร้อนกว่า 63 องศาฯ ทำลายสถิติอะมีบาทนร้อนที่สุด

อาจมีอะมีบาทนร้อนชนิดอื่นอีก

เมื่อเปรียบเทียบข้อมูลพันธุกรรมจากตัวอย่างแหล่งความร้อนใต้พิภพในพื้นที่ต่าง ๆ นักวิจัยพบชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่คล้ายกับของ I. cascadensis อยู่ทั้งภายในตัวอย่างสิ่งมีชีวิตที่ได้มาจากนิวซีแลนด์และอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน (Yellowstone) ข้อมูลนี้บ่งชี้ว่าอาจมีอะมีบาทนความร้อนที่มีความเกี่ยวข้องกันอาศัยอยู่ในภูมิภาคอื่นของโลกด้วย ทำให้นักวิทยาศาสตร์อาจจะต้องกลับไปทำการสำรวจหาอะมีบาในแหล่งน้ำพุร้อนกันใหม่อีกครั้งจากที่เดิมทีโพรแคริโอต อันเนื่องมาจากแนวคิดเดิมที่เคยเชื่อว่ายูแคริโอตไม่น่าจะทนความร้อนได้สูงนัก

ความเกี่ยวข้องกับการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

นักชีวดาราศาสตร์ (astrobiologist) ศึกษาสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสภาพแวดล้อมรุนแรง (extremophile) เพื่อทำความเข้าใจขอบเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ การศึกษาส่วนใหญ่ในอดีตมุ่งไปที่แบคทีเรียและอาร์เคีย แต่การค้นพบครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่มีโครงสร้างซับซ้อนก็อาจปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วได้เช่นกัน

ข้อมูลนี้ช่วยขยายกรอบการพิจารณาว่าสภาพแวดล้อมแบบใดอาจรองรับสิ่งมีชีวิตได้ ทั้งบนโลกและดาวดวงอื่น อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิเป็นเพียงปัจจัยหนึ่งเท่านั้น การดำรงชีวิตยังขึ้นอยู่กับความเป็นกรด-ด่าง ปริมาณออกซิเจน ความดัน น้ำ แหล่งอาหาร และสิ่งมีชีวิตอื่นในระบบนิเวศ

ดังนั้น การค้นพบ I. cascadensis เป็นหนึ่งในข้อมูลใหม่ที่แสดงให้เห็นว่า ขีดจำกัดด้านอุณหภูมิของยูแคริโอตอาจสูงกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยประเมินไว้ และอาจจะมีสิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้บนดาวเคราะห์ที่มีทะเลร้อนระอุอยู่ก็เป็นได้

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล

พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : NASA, sciencealert

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

ทำไม? ไฟป่าอินโดฯ ทำฝุ่นพิษอาเซียนปีนี้รุนแรงมากสิ่งแวดล้อม

ทำไม? ไฟป่าอินโดฯ ทำฝุ่นพิษอาเซียนปีนี้รุนแรงมาก

เพราะอะไร? ไฟป่าในประเทศอินโดนีเซีย จึงทำให้สถานการณ์ฝุ่นพิษในอาเซียนปีนี้ถึงรุนแรงมาก เราพาไปหาคำตอบในเรื่องนี้กัน

16 ต.ค. 69|23 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
กรุงเทพฯ เคยจมน้ำมาก่อน เจาะลึกประวัติฯ แผ่นดินไทย นักวิทย์รู้เรื่องในอดีตได้อย่างไร?วิทยาศาสตร์

กรุงเทพฯ เคยจมน้ำมาก่อน เจาะลึกประวัติฯ แผ่นดินไทย นักวิทย์รู้เรื่องในอดีตได้อย่างไร?

หากเราลองพลิกดูแผนที่หรือศึกษาหลักฐานทางประวัติศาสตร์ยุคสมัยทวารวดี หลายคนอาจจะคาดไม่ถึงว่าเมืองโบราณที่ปัจจุบันตั้งอยู่ในแถบจังหวัดนครปฐม ลพบุรีแห่งนี้เคยเป็นเมืองท่าที่อยู่ติดทะเล

16 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
เตือนภัย! “Perfect Storm” เมื่อวิกฤตเอลนีโญ โคจรมาเจอกับสงครามที่ยืดเยื้อสิ่งแวดล้อม

เตือนภัย! “Perfect Storm” เมื่อวิกฤตเอลนีโญ โคจรมาเจอกับสงครามที่ยืดเยื้อ

เมื่อวิกฤตเอลนีโญ โคจรมาเจอกับสงคราม กลายเป็นผลกระทบที่เรียกว่า “Perfect Storm” โดยคำเตือนนี้คืออะไร มีความน่าสนใจอย่างไร เรานำมาให้ทราบ เพื่อเตรียมพร้อมรับมือกับสถานการณ์ที่อาจจะขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้

15 ต.ค. 69|2 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
หุ่นยนต์บินจิ๋ว MIT: เมื่อ AI ทำให้เครื่องจักรขนาดเท่าแมลงบินได้เร็วขึ้น 450%เทคโนโลยี

หุ่นยนต์บินจิ๋ว MIT: เมื่อ AI ทำให้เครื่องจักรขนาดเท่าแมลงบินได้เร็วขึ้น 450%

ลองนึกภาพในอนาคต เมื่ออาคารถล่มจากแผ่นดินไหว ซากคอนกรีตทับซ้อนกันจนไม่มีช่องให้คนหรือโดรนกู้ภัยเข้าไปได้ การค้นหาผู้รอดชีวิตที่ติดอยู่ใต้ซากปรักหักพังเป็นสิ่งที่ยากลำบาก

15 ต.ค. 69|2 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →