Космическое агентство НАСА и американский Университет штата Аризона сегодня делают значительный научный анонс: на планете найдены микроорганизмы, которые представляют собой без преувеличения новые формы жизни, отличающиеся от традиционного понимания жизни, принятого до сих пор.
Ученые на пресс-конференции в штаб-квартире НАСА объявили о поиске новых форм жизни 2 декабря 2010 года в Вашингтоне, округ Колумбия. Фото Getty Images
Исследователи нашли бактерии, которые используют такой ядовитый элемент как мышьяк для питания.
Специалисты говорят, что ничего подобного ранее не было обнаружено и новые бактерии, скорее всего, являются уникальными и аналогов им нет. "Пищей" новообнаруженных микроорганизмов является свет и токсичный для большинства живых организмов на планете мышьяк. По мнению исследователей, в данном случае мышьяк выступает как катализатор химической реакции, в результате которой выделяется энергия, необходимая для жизни и размножения бактерий.
Рональд Оремланд и д-р Фелиса Волфе-Симон на озере Моно в Калифорнии в августе 2010 Фото Reuters
Рональд Оремланд из Американского Геологического Сообщества говорит, что найденные бактерии очень похожи на растения, так как тоже используют фотосинтез и преобразовывают при помощи света углекислый газ. Ученый говорит, что подавляющее большинство бактерий для продолжения реакции применяют воду, однако в данном случае роль воды берет на себя мышьяк.
Американские ученые говорят, что "мышьячные бактерии" живут в замкнутой среде озер, находящихся близ Сьерра-Невада. "Эти озера обильно снабжаются за счет гидротермальных источников, благодаря чему на поверхности минералов на дне озера можно найти много соединений на основе мышьяка", — рассказывает Оремланд.
Для того, чтобы изучить уникальное свойство бактерий специалистам пришлось снимать внешние слои с донных пород и в дальнейшем исследовать их в лабораторных условиях. В результате первых же исследований выяснилось, что жизненно необходимые реакции бактерии производят в два этапа — на первом в дело вступает свет, а на втором — мышьяк.
По мнению ученых, работа с мышьяком и некоторыми другими токсичными элементами, является очень древним свойством бактерий, происходящим еще с тех времен, когда атмосфера Земли не имела в достаточном количестве кислорода, необходимого для окислительных реакций.
На озере Моно, штат Калифорния. Фото Getty Images
"Полагаем, что эти бактерии занимались фотосинтезом еще до того, как в атмосфере появился кислород", — отмечает Оремланд.
Самым удивительным является то, что ДНК этих бактерий тоже представляет собой нечто неземное — в структуру этого критически важного набора генных пар входит мышьяк. Более ни один из известных живых организмов на планете не имеет ДНК с включениями мышьяка. Биологи говорят, что до сих пор считалось, что в земных условиях для всех организмов жизненно-важными являются шесть элементов: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. В том или ином виде все живые организмы состоят из этих базовых компонентов. В случае с новыми бактериями, ключевым элементов является мышьяк.
В большинстве живых организмов эти элементы являются строительными элементами ДНК, всех протеинов и жиров. Здесь же все несколько иначе, хотя ДНК тут тоже есть и она выполняет те же функции, что и во всех остальных живых организмах — хранит программу биологического развития и воспроизведения вида.
По словам ученых из Университета Аризоны, все живые организмы на планете имеют в своем составе фосфор — он выступает в качестве основы для нуклеиновых кислот, из которых, собственно, и состоит молекула ДНК. В случае с новыми бактериями в ДНК место фосфора занимает мышьяк. Эти элементы похожи по свойствам и в таблице химических элементов они расположены друг под другом.
Фото nasa.gov
В Университете Аризоны говорят, что сегодняшний анонс — это фактически обнародование данных 2-летней давности, так как именно тогда были впервые найдены уникальные бактерии и тогда же в университете была опубликована научная статья "Did nature also choose arsenic?" (Может природа выбрала мышьяк?) которая получила значительный резонанс в научной среде.
"Мы предполагаем, что древние биохимические системы были подобны, но несколько отличались от современных биологических систем тем, что использовали арсенаты (мышьячные и орто-мышьячные соединения) вместо фосфатов, применяемых сейчас. Тогда организмы использовали для биохимических реакций несколько странные для нас методы, но их можно назвать прародителям современной биологии и тогда они применяли то, что было им доступно. Когда-то такие бактерии могли быть доминантами, теперь же они занимают специфическую нишу", — говорит один из авторов исследования, доктор биологии Фелиса Волфе-Симон.
Доктор биологии Фелиса Волфе-Симон выступает на пресс-конференции в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия, 2 декабря 2010 года
Однако ученые говорят, что эти бактерии в корне отличаются от всего остального, что обитает на Земле, и невольно на ум приходит и еще одна теория — эти микроорганизмы могли быть занесены на планету миллиарды лет назад с какой-либо другой планеты или даже из другой звездной системы. В свете этого специалисты НАСА говорят, что проблема поиска внеземной жизни уже расширяется и те планеты, которые ранее казались необитаемыми из-за наличия нетипичных для жизни компонентов, теперь могут стать вполне себе обитаемыми, причем жизнь там может принимать самые удивительные и экзотические формы и виды.
