Знайдено бактерії, які використовують миш’як замість фосфору
Життя отруєно
Виявлено бактерії, які використовують отруйний миш'як замість фосфору. Це відкриття може призвести до перегляду поняття життя і принципово змінює погляди на стратегію пошуку позаземного життя.
Дискусія про можливість існування позаземного життя найчастіше зводиться до двох пунктів. Перший — життя, аналогічне нашому, тобто засноване на воді і органічних (вуглець-водень-азот-кисень-фосфор-сірка) сполуках, можливе тільки в дуже вузькому діапазоні температур і тисків, а такі знайти на інших планетах непросто. Другий - можливо, існує зовсім інше життя, інші органічні сполуки, утворені в екстремальних умовах із зовсім інших елементів.
Але виявилося, що «нове життя» живе зовсім поряд із «старим».
В озері Моно (в Каліфорнії) виявлено бактерії, які використовують у своїх біологічних молекулах не фосфор (незамінна частина ДНК — залишок фосфорної кислоти), а елемент, який вважався смертельною отрутою для всього живого, — миш'як.
Роботу американських учених публікуєScience.
У грунті Марса є органічні речовини
Ця «земна» знахідка насамперед є цінною тим, що вона принципово змінює стратегію пошуку позаземного життя, що здійснюється, зокрема, силами NASA.
Вченим більше не слід орієнтуватися на елементний склад атмосфери далеких планет, якщо навіть на Землі існує життя, засноване на інших сполуках.
Висловлювалися і сміливіші гіпотези — Землі існує «тіньова біосфера», тобто «чуже життя», заснована інших хімічних елементах, хімічний «паралельний світ».
Бактерії не мають носа, але мають почуттянюхи
По суті, токсичність миш'яку визначається схожістю його властивостей із фосфором. Організму важко відрізнити їх один від одного, і отрута легко проникає у тканини.
Однак відмінності у властивостях елементів одночасно достатні, щоб він вносив катастрофічний розлад у роботу біохімічних систем тіла.
Пошуки експериментальних підтверджень «миш'якового життя» Вольфе-Сімон вела у співпраці з Рональдом Оремландом, спеціалістом з мікробіології миш'яку. Об'єднаними зусиллями їм вдалося виявити бактерію — штам GFAJ-1 сімейства Halomonadaceae гамма-протеобактерій, які живуть на фосфорі. Їх змусили до цього суворі умови середовища - озеро Моно дуже високомінералізоване, і рівень вмісту власне миш'яку у воді надзвичайно високий.
З'єднання миш'яку може використовуватися для лікування ряду видів раку
У лабораторних умовах вченим вдалося успішно виростити ці бактерії, підтримуючи «дієту», багату на фосфор, але містить добавки миш'яку. Метою дослідників було з'ясувати, наскільки миш'як справді впроваджено у життєво важливі біологічні системи бактерій — ДНК, білки та клітинні мембрани. Складні лабораторні дослідження, що включали детальні мас-спектрометричні аналізи білків, показали, що організми мають подвійну структуру. Вони можуть «рости» як на фосфорі, так і на миш'яку.
Це їхня унікальна особливість, яка одночасно показує, що бактерії не зовсім є шуканим «чужим життям», що належить до принципово іншого древа життя, що зародилося і розвивалося незалежно.
Однак GFAJ-1 при цьому все ж таки вказує на можливість існування «паралельної біосфери». "Святим граалем" буде відкриття організму, який зовсім не містить фосфору.
«Наша робота – це невідкриття миш'яку в озері Моно. Це свідчення того, що тут, на Землі, можна знайти щось зовсім несподіване. Якщо це так, незважаючи на століття наукового прогресу, то які ще приховані горизонти життя нам доведеться побачити? Зараз настав час це зробити», - підсумувала Вольфе-Сімон.