63℃のお湯で増えるアメーバ、核を持つ生き物の「62℃が限界」説を破る

アメーバは、体の形を変えながら這い回り、エサや居心地のよい場所を探す小さな生き物です。

体は細胞1つだけですが、中には核やミトコンドリアといった小部屋があり、この点は私たちヒトの細胞と同じです。

こうした細胞を持つ生き物は真核生物と呼ばれ、高い温度にはあまり強くないと考えられてきました。

細菌には、100℃で生きていた記録まであります。

ところが真核生物では、60℃を超える温度で増えると確かめられたものが、何十年もの間いなかったのです。

そうした中、ある研究チームが、米カリフォルニア州北部の温泉の小川から1種のアメーバを取り出しました。

このアメーバは、どれほどの熱の中で、どのように暮らしていたのでしょうか？

研究の詳細は、2026年9月22日付で学術誌『Cell』に掲載されました。

「真核生物は62℃が限界」と考えられてきた

実は、真核生物がなぜ熱に弱いのかは、はっきり分かっていません。

理由の候補の1つは、細胞の中に、膜で包まれた小部屋がいくつもあることです。

大きな遺伝情報を保つ複雑な仕組みや、細胞を動かすタンパク質の網(細胞骨格)も、熱には不利ではないかと考えられてきました。

記録の上では、カビやキノコの仲間(菌類)が60℃で観察された例がありました。

これをもとに、真核生物は62℃を超えると生きられないだろうという説まで出ていたのです。

研究チームが目を付けたのは、ラッセン火山国立公園を流れるホットスプリングス・クリークの支流です。

湯の温度は49〜65℃で、酸性の湯が多いこの地域では珍しく、中性に近い水が流れています。

チームは3年間にわたり、この支流の20か所で、水や泥、表面のぬめりを採りました。

育て方の工夫は、採った試料に麦の粒を入れ、その場にいた細菌たちをまるごと増やしたことです。

細菌が増えればエサも増えるので、細菌を食べるアメーバも一緒に増えてくるという仕組みです。

その結果、20か所のうち14か所の試料から、このアメーバが見つかりました。

このアメーバの名前は、インセンディアメーバ・カスカデンシス(Incendiamoeba cascadensis)です。

属の名前はラテン語の「火をつける」に由来する「火のアメーバ」という意味で、種の名前は見つかった場所のカスケード山脈にちなみます。

麦の粒で細菌ごと増やすこの工夫によって、熱い小川のアメーバを研究室で育てられるようになったのです。

このアメーバは何℃で「増えて」いたのか？

結論から言うと、このアメーバは63℃で細胞分裂をして増え、64℃までは這い回ることができました。

調べられてきた真核生物の多くは平均35℃ほどで暮らしているので、それより28℃も高い温度です。

これは、真核生物が増えた温度として、これまで記録された中でいちばん高い値です。

反対に、増えることができたのは42℃以上で、40℃以下ではまったく増えませんでした。いちばん増えやすいのは55〜57℃で、熱がないと増えられないアメーバなのです。

2025年には、試料を最初から63℃で育てることにも成功し、そのまま何か月も同じ温度で飼い続けています。

ただし、数が増えたというだけでは、まだ足りません。

60℃前後で報告された菌類では、本当に分かれて増えていたのか、糸や細胞が伸びていただけなのかが確かめられていないからです。

そこでチームは、いちばん育ちやすい温度で育てたアメーバを63℃に移し、7日間置きました。

そのうえで、細胞の細かい作りまで見える特別な顕微鏡のやり方(U-ExM)で観察しました。

細胞分裂で染色体を引き分ける糸の材料(チューブリン)とDNAに色を付けると、まさに分裂の途中だった細胞が写っていました。

つまりこのアメーバは63℃で、ただ伸びていたのではなく、1つの細胞が2つに分かれる本当の「増殖」をしていたのです。

熱い場所に住む生き物でも、そこで一生を回せるとは限りません。

たとえば熱水の噴き出す深海に住むワームの一種は、一生をまっとうするのに、ずっと低い温度が要ります。

では、このアメーバは熱い湯の中で、何を食べているのでしょうか。

観察すると、糸のように長い細菌を好んで食べていました。

体の一部を突き出して獲物を包み込み、体の中で細菌を折り曲げて、きつい輪にしてしまうほどの力をかけていたのです。

一緒に育った細菌の遺伝子をまとめて調べると17種が見つかり、うち11種は新種の可能性がありました。

17種の中で目立ったのが、世界中の熱い環境にいる糸状の細菌、メイオテルムス・ルベル(Meiothermus ruber)です。

読み取った遺伝子の断片の約41%を占めており、アメーバの主なエサだとみられます。

この細菌は35〜70℃で育つので、アメーバの熱の限界を決めているのは、エサ不足ではなさそうです。

これまで温泉のアメーバを育てる研究では、エサとして細菌を1種類だけ与えるのが普通でした。

細菌の顔ぶれがこれほど入り組んでいたことが、このアメーバがこれまで見つからなかった理由の一つかもしれません。

このアメーバは動くとき、細長いミミズのような形と、アメーバらしい形を切り替えながら進みます。

57℃では平均約91秒、つまり1分半ほどに1回の割合で、形を替えていました。

もっと低い50℃では、切り替えは約4分に1回まで減りました。

同じ57℃で比べると、ミミズ形の時はアメーバ形の時より約65%速く、まっすぐ進みました。

一方アメーバ形の時は、2倍以上の広さを探り回っていました。

温泉の小川は数センチで温度が変わることもあるため、速く動く時と広く探す時を使い分けているのかもしれません。

このアメーバは熱い湯の中で、2つに分かれて増え、獲物を捕まえ、動き方まで切り替えて暮らしていたのです。

殻にこもる時の不思議な動き

では、64℃より熱くなると、このアメーバはどうなるのでしょうか。

66℃では、細胞は丸くなりながらも少し動き続け、休眠に入る準備を始めたとみられます。

70℃に5分置くと、細胞は殻をかぶって休む状態(シスト)に入りました。

この殻をかぶりつつある細胞では、毛のようなものが素早く動く様子が見られたのです。

チームの知る限り、これはこの種でしか知られていない現象で、外の温度を感じ取る仕組みかもしれないといいます。

70℃まで熱した細胞は、温度を60℃に下げると元に戻りました。

しかし80℃まで熱すると、60℃に下げても戻りませんでした。

このアメーバに近い仲間で、給湯器の中などからよく見つかる熱に強めのアメーバでも、殻をかぶった状態で60℃でだめになるとされています。

温度が揺れ動く小川で生き延びるうえで、幅広い温度を耐えしのぐこの力は役立っているとみられます。

では、なぜこのアメーバは、ほかの真核生物には厳しい熱に耐えられるのでしょうか。

温度が上がると、タンパク質の形を保っている面ファスナーのような結びつきがほどけ、タンパク質が働けなくなることがあります。

真核生物は、ほどけたタンパク質を見つけて折りたたみ直す助っ人(熱ショックタンパク質)を持っています。

調べると、このアメーバはこの助っ人をたくさん蓄えていました。

ただ、助っ人を作るには多くのエネルギーが要り、助っ人自身も正しく折りたたまれなければなりません。

そのため、助っ人が多いことだけでは説明しきれないと、研究者は考えています。

ふつうの温度で暮らすアメーバと比べると、このアメーバの遺伝子には、タンパク質の手入れや周りを感じ取る働きに関わるものが多くありました。

高温では、タンパク質の手入れやDNAの修理、膜を使った細胞内の物の運搬に関わる遺伝子が強く働いていました。

さらに、遺伝子から予想されたタンパク質には、表面にプラスの電気を帯びた部品が多いという特徴がありました。

これは、とても熱い所に住む細菌や古細菌(アーキア)のタンパク質と似た特徴です。

まったく別の系統の生き物が、熱の中でタンパク質を保つために、似た工夫にたどり着いた可能性があるのです。

ただし、高温で働きが強まった遺伝子の多くは、何をしているのかまだ分かっていません。

研究者のひとりは、ひとつの秘密の遺伝子よりも、小さな変化がたくさん重なり合っている可能性が高いと見ています。

そもそも真核生物の細胞のどの部分が熱に弱いのかも、まだ分かっていないといいます。

チームは、このアメーバが世界のほかの地熱地帯にもいるかもしれないと考えています。

実際、公開されている世界の約3万1000件の遺伝子データを探すと、ニュージーランドの温泉(わき出し口の近くで62℃)の微生物のマットから、同じ遺伝子の配列が見つかりました。米イエローストーン国立公園のデータにも近い仲間の配列があり、見つかった場所はどれも地熱地帯でした。

私たちと同じように核やミトコンドリアを持つ細胞が、63℃の湯の中で2つに分かれて増えていたのです。

そして熱にさらされると、毛のようなものを素早く動かしながら殻にこもり、70℃まで熱しても60℃に下げれば再び元に戻るのです。

写真で見るバンパス・ヘル(ラッセン火山国立公園の地熱地帯)

参考文献

We discovered an organism that lives at blistering temperatures – but what allows it to take the heat? (The Conversation)
https://theconversation.com/we-discovered-an-organism-that-lives-at-blistering-temperatures-but-what-allows-it-to-take-the-heat-293407

元論文

A geothermal amoeba sets a new upper temperature limit for eukaryotes
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.08.043

ライター

山下 浩介: むずかしい研究を、なるべく分かりやすく伝えたい。専門の言葉はふだんの言葉に置きかえて、身近な例で例える。それで「わかった」「楽しかった」と言ってもらえたら嬉しいです。 好きなのは、通学路や台所や日常の中にある科学。眠っているあいだに記憶が整理される話や、虫の鳴き方に意味がある話のように、読み終わったあとに誰かへ話したくなる研究を探しています。

編集者

ナゾロジー 編集部