Ученые NASA обнаружили микроорганизм, который может существовать в токсичной среде, при этом частично замещая фосфор в ДНК и клетках на мышьяк. По мнению ученых, это открытие значительно расширит поле поиска новых форм жизни на Земле и за ее пределами.
В пятницу NASA заявило о важном открытии, которое, по мнению экспертов этой организации, «изменило фундаментальные представления о том, что составляет все известные формы жизни на Земле». Слухи о том, что NASA готовится представить какие-то данные, возможно связанные с внеземной жизнью, появились еще несколько недель назад.
В результате исследований, проведенных в озере Моно в Калифорнии, ученые обнаружили бактерию, которая в состоянии жить и воспроизводиться, используя токсичное вещество мышьяк. Это первый известный науке микроорганизм, в биохимических структурах которого фосфор может заменяться мышьяком. Озеро Моно было выбрано для исследований благодаря необычному химическому составу воды: в нем высокий уровень содержания солей, щелочей и мышьяка вследствие того, что озеро изолировано от притока свежей воды уже 50 лет.
До сих пор считалось, что существует шесть веществ, являющихся незаменимыми структурными элементами всех известных форм жизни: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Фосфор является одним из основных компонентов ДНК и РНК, а также одним из важнейших компонентов клетки — в частности, он необходим для формирования мембраны клетки.
В ходе эксперимента ученые поместили образцы, взятые со дна озера Моно, в среду с низким содержанием фосфора, но богатую мышьяком. Они обнаружили, что некоторые микроорганизмы, в итоге получившие название GFAJ-1, росли быстрее, чем другие. Когда эти микроорганизмы перенесли в среду, в которой весь фосфор был заменен на мышьяк, ядовитый для большинства ранее известных форм жизни, они продолжили рост. Важнейшим результатом этого эксперимента стало то, что мышьяк вошел в состав ключевых биохимических структур, таких как ДНК, протеины и клеточные мембраны.
Эксперты NASA считают, что благодаря этому исследованию, результаты которого были опубликованы в журнале Science Express, учебники по биологии будут переписаны, а границы поиска внеземной жизни раздвинутся. «Определение жизни стало шире,- говорит Эд Вейлер, представитель дирекции научных миссий в NASA.- Так как мы продолжаем пытаться найти признаки жизни в солнечной системе, мы должны мыслить по-новому и быть готовыми к встрече с новыми формами жизни».
Научный мир на это открытие отреагировал неоднозначно. «Это исключительное заявление»,- считает биохимик Стивен Беннер из Фонда прикладной молекулярной эволюции (США, штат Флорида). По его мнению, если эти исследования найдут дополнительные подтверждения, это будет означать, что жизнь может существовать, например, на Титане — одном из спутников Сатурна. Впрочем, по мнению Стивена Беннера, NASA пока не предоставило достаточно убедительных доказательств того, что обнаруженные микроорганизмы действительно используют мышьяк в своей биохимической структуре.
