NASA資助的科學家發現了一種能在極端高溫下生存的生物，這種溫度先前被認為對複雜生命是不可能的。高溫會導致細胞必要組件的破壞，這對擁有細胞核等複雜結構並包覆精密遺傳信息的細胞來說是個大問題。
在加州火山國家公園的熱水中，一個科學團隊觀察到一種變形蟲，牠能在驚人的攝氏63度（華氏145度）高溫下透過分裂進行繁殖，創下了所有已知真核生物的耐高溫上限紀錄。這種被稱為「火變形蟲」的Incendiamoeba cascadensis，在攝氏63度以上會停止繁殖，但在高達攝氏64度（華氏147度）的溫度下仍能活躍移動覓食。先前真核生物的耐高溫極限為攝氏60度（華氏140度），由少數幾種真菌和紅藻創下。研究結果於週二發表在《Cell》期刊上。
天體生物學家長期以來一直在研究地球上生命生存的極限，以確定生物如何在像火星這樣條件不如我們家園的行星上生存。能在極端溫度、pH值、輻射和其他環境條件下，在宜居邊緣生存的生物被稱為極端微生物。研究牠們有助於科學家了解我們所知的生命能達到什麼程度。極端微生物還會產生獨特的蛋白質，在生物技術領域具有潛在用途，從工業應用到醫學都有可能。
先前的極端微生物研究主要集中在單細胞細菌和古菌。這項新研究表明，結構更複雜的真核細胞可能比先前認為的更具韌性，甚至有助於科學家了解宇宙中複雜生命可能存在的地點。
地球上的生命大致分為兩類：原核生物和真核生物。原核生物是沒有細胞核或細胞內膜結合細胞器的單細胞生物。這意味著牠們的細胞「機械結構」較少，較不易受到極端高溫、嚴寒、強酸或輻射的損害。
生活在極端高溫下的生物被稱為嗜熱生物。要成為真正的「喜熱」嗜熱生物，該生物必須能在攝氏45度（華氏113度）以上進行複製、移動、進食和生存。
原核生物包括細菌和古菌，其中古菌特別擅長在極端環境中生存。由於其相對簡單的結構，科學家也認為原核生物是數十億年前地球上最早出現的生命形式，當時地球的環境比現在更不適合居住。
真核生物是結構更複雜的生物，被認為是在地球生命演化後期出現的。這些生物的細胞內有一個獨立的細胞核，其中包含脆弱的遺傳信息。真核生物還包含膜結合的細胞器，例如粒線體和內質網。這些細胞器就像執行特定功能的微型細胞機器。真核生物涵蓋了廣泛的生命形式，從單細胞藻類到植物和人類等多細胞生物。
高溫會導致構成生命細胞功能的蛋白質和其他生物分子分解。高溫還會導致細胞膜破裂，進而破壞細胞。先前曾有假設認為，真核生物中的細胞器膜在攝氏62度（華氏144度）以上將無法保持穩定。I. cascadensis 的發現證明了這個假設是錯誤的。
雪城大學研究生、該研究的首席作者Beryl Rappaport表示：「部分原因可能是對膜穩定性的假設限制了對真核生物的研究。我們希望I. cascadensis的發現能鼓勵其他人繼續尋找高溫真核生物。」
該團隊對I. cascadensis的基因組進行了定序，並在多種溫度下研究了基因的表達。他們發現了許多有助於變形蟲穩定DNA並防止其分解的基因。其他基因則讓該生物能夠感知外部環境。在高溫下，某些基因的表達也會增加，包括那些參與維持蛋白質摺疊的基因。
Rappaport表示：「我們能夠揭示許多有助於I. cascadensis在高溫下生存的策略，其中一些策略可能被所有生命中的嗜熱生物所使用。例如，I. cascadensis中的一些蛋白質帶有高正表面電荷，這有助於它們保持穩定。這些蛋白質電荷與嗜熱細菌和古菌中發現的相似。」
該團隊還將來自世界各地其他研究的遺傳信息進行了比較。在這些數據庫中，他們在紐西蘭和黃石國家公園等地的地熱樣本中發現了相似的DNA片段。這意味著，可能還有其他與I. cascadensis相關的嗜熱變形蟲生活在全球各地，等待被發現。
地球是我們所知唯一有生命的行星。要讓我們所知的生命在太陽系或其他地方的行星上生存，生物可能必須適應與我們家園截然不同的環境條件。
華盛頓NASA總部外生物學計畫科學家Alison Olcott表示：「研究極端微生物有助於我們更好地理解我們所知的地球生命在生化和生理上的極限。這些信息反過來有助於指導NASA的生命搜尋，擴大了我們認為生命可能存在的條件範圍。」
特別是，這項研究增強了我們對具有複雜細胞的生命在地球及其他地方可能在哪裡以及如何存在的理解。
Olcott表示：「發現真核生物在高溫環境中生存，不僅擴展了我們對生命可能存在地點的理解，也擴展了對生命複雜程度的理解。」
然而，研究人員也指出，生存取決於構成更大生態系統的許多因素。
Rappaport表示：「像I. cascadensis這樣的複雜生命當然有可能在另一個行星上生存，但地球是我們目前所知唯一擁有I. cascadensis生存所需所有條件的行星。這不僅僅是溫度問題。環境還需要合適的酸度、氧氣水平、壓力、水和食物。I. cascadensis無法獨自生存。它需要其他生命的支撐。」
