Osoby czytające wydania polityki

„Polityka”. Największy tygodnik w Polsce.

Wiarygodność w czasach niepewności.

Subskrybuj z rabatem
Nauka

Życie na arszeniku

Nowa żywa forma z jeziora Mono

Jezioro Mono w Kalifornii, w którego mule Felisa Wolfe-Simon znalazła nową formę życia. Jezioro Mono w Kalifornii, w którego mule Felisa Wolfe-Simon znalazła nową formę życia. Henry Bortman / materiały prasowe
GFAJ-1 to w tej chwili bohaterka wszystkich serwisów naukowych. Ta bakteria do powstania i wzrostu potrzebuje arsenu.
Felisa Wolfe-Simon podczas zbierania próbek mułu nad jeziorem Mono w Kalifornii.Henry Bortman/materiały prasowe Felisa Wolfe-Simon podczas zbierania próbek mułu nad jeziorem Mono w Kalifornii.
Główna bohaterka ostatnich dni - protobakteria GFAJ-1, która zamiast fosofru wykorzystuje arsen.Science/AAAS Główna bohaterka ostatnich dni - protobakteria GFAJ-1, która zamiast fosofru wykorzystuje arsen.

Wszystkie żywe organizmy Ziemi, od słonia po najmniejszą bakterię powstają i żyją dzięki tym samym sześciu pierwiastkom; są nimi: tlen, węgiel, wodór, azot, siarka i fosfor. Chemia życia posiada pewien paradygmat lub wzór, dzięki któremu podstawowe cegiełki organizmów – DNA i RNA – wykorzystują te pierwiastki w bardzo ściśle określony sposób i w ściśle określonych proporcjach. Ich zachwianie jest dla życia zgubne. Teraz jednak okazuje się, że przynajmniej jeden z tych pierwiastków wcale nie jest do życia niezbędny i może być zastąpiony innym. W najnowszym wydaniu czasopisma Science ukazał się artykuł, w którym badacze z U.S. Geological Survey donoszą o odkryciu bakterii wykorzystującej w swojej budowie zamiast fosforu jedną z największych znanych trucizn na Ziemi, a mianowicie arsen.

To niezwykłe i fascynujące odkrycie – mówi biochemik Barry Rosen z Florida International University w Miami – ponieważ dowodzi ono, że życie może mieć zupełnie inne formy niż dotąd przypuszczaliśmy.

Nieśmiałe przypuszczenia

W 2009 roku Felisa Wolfe-Simon, geomikrobiolog z U.S. Geological Survey w Menlo Park w Kalifornii, pracująca dla NASA, oraz jej współpracownicy – Ariel Anbar i Paul Davies – wysunęli tezę, że arsen, który znajduje się tuż pod fosforem w okresowej tablicy pierwiastków i ma do niego zbliżone właściwości chemiczne być może mógł być wykorzystywany niegdyś jako budulec życia w prymitywnych jego formach, egzystujących dawno temu. Wprawdzie dla ludzi, i dla większości organizmów żywych, związki arsenu, zwłaszcza jego tlenek – arszenik - są zabójcze, to jednak mógł on pełnić istotną rolę w powstawaniu prymitywnych form. Mikroorganizmów. Te przypuszczenia znalazły się nawet w publikacji zespołu kierowanego przez Wolfe-Simon, czyli w artykule pod tytułem Did nature also choose arsenic? (Czy natura wybrała także arsen?), który ukazał się w 2009 roku w czasopiśmie International Journal of Astrobiology.

Jednakże większość badaczy była sceptyczna. Argumentowali, że arsenian jest o wiele bardziej nietrwały w wodzie aniżeli fosoran i nie bardzo widzieli możliwość, by jakiekolwiek komórki były w stanie wykorzystywać ten pierwszy zamiast drugiego w procesie powstawania i rozwijania się.

Opłacalny upór

Jednakże Felisa Wolfe-Simon nie dawała za wygraną. Wiedziała, że musi jakoś spróbować potwierdzić swoją hipotezę. W tym celu jej zespół pobrał wiele próbek mułu z pustynnego jeziora Mono w Kalifornii, które jest znane z tego, że zawiera w sobie podwyższone stężenie arsenu. Simon-Wolfe zaczęła podtrzymywać i namnażać mikroorganizmy wyselekcjonowane z próbek mułu, jednak do pożywki, w której drobnoustroje się znajdowały nie dodawała fosforanów – co zwykle się robi by podtrzymać je przy życiu – przeciwnie, przenosiła organizmy do nowych pożywek, w których fosforany te były coraz bardziej ograniczane, aż w końcu zabrakło ich w ogóle. Organizmy miały więc do dyspozycji wyłącznie arsen. Jak Wolfe-Simon wspomina, sama nie spodziewała się, że w tak przetrasformowanej pożywce cokolwiek utrzyma się przy życiu. Jednak pewnego dnia, oglądając ją pod mikroskopem ze zdumieniem stwierdziła, że porusza się w niej wspaniała i doskonale mająca się bakteria. Zespół jeszcze raz zbadał środowisko pożywki, by upewnić się, że nie ma w niej fosforanów. Nie było. Bakteria doskonale radziła sobie w środowisku, w którym fosforany zostały zastąpione arsenianem. Dalsze badania potwierdziły, że arsen zamiast fosforu znajduje się w proteinach bakterii, w jej lipidach, kwasach nukleinowych oraz metabolicznych frakcjach. Ta bakteria, która należy do grupy protobakterii Halomonadaceae i którą oznaczono symbolem GFAJ-1 okazała się zupełnie nową formą życia na Ziemi, życia, w budowie którego zamiast fosforu wykorzystany jest arsen.

Nowe życie

W świecie naukowym zawrzało, jest to bowiem jedno z najważniejszych odkryć w dziedzinie mikrobiologii. NASA natychmiast zorganizowała konferencję astrobiologiczną, której głównym hasłem stało się stwierdzenie, że definicja życia została dzięki odkryciu Wolfe-Simson znacznie rozszerzona. I tak stało się, w istocie.

Jeżeli chcemy poszukiwać innych form życia w naszym Układzie Słonecznym – stwierdził administrator NASA z Science Mission Directoriate w Waszyngtonie – musimy patrzeć na życie znacznie szerzej i szukać go w zupełnie innych niż ziemskie warunkach.

Co jest w odkryciu Wolfe-Simon najbardziej niezwykłe to fakt, że wcześniej naukowcy znali bakterie potrafiące oddychać w środowisku przesyconym arsenem. Jednak to, co udało się znaleźć w jeziorze Mono jest rzeczywiście niezwykłe, bowiem GFAJ-1 to ślad życia, które wykorzystuje jako budulec inny pierwiastek, aniżeli pozostałe żywe formy Ziemi. Skoro tu, na naszej planecie można znaleźć coś takiego, z pewnością na innych planetach, w innych światach, w których panują inne chemiczne właściwości, mogą istnieć formy powstające i egzystujące na nasze niepodobieństwo.

Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

null
Kraj

Przelewy już zatrzymane, prokuratorzy są na tropie. Jak odzyskać pieniądze wyprowadzone przez prawicę?

Maszyna ruszyła. Każdy dzień przynosi nowe doniesienia o skali nieprawidłowości w Funduszu Sprawiedliwości Zbigniewa Ziobry, ale właśnie ruszyły realne rozliczenia, w finale pozwalające odebrać nienależnie pobrane publiczne pieniądze. Minister sprawiedliwości Adam Bodnar powołał zespół prokuratorów do zbadania wydatków Funduszu Sprawiedliwości.

Violetta Krasnowska
06.02.2024
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną