На долгожданной пресс-конференции, которая была проведена специалистами NASA всего несколько дней назад, эксперты объявили об открытии новой формы жизни. Причем, не где-то там, на просторах Вселенной, а у нас под боком, вернее, у них. В процветающей Калифорнии. Находка произведет фундаментальные изменения в понимании того, в каких условиях может зародиться жизнь и как она может эволюционировать. Будущие биологи должны уйти от сложившихся стереотипов и совершенно иначе посмотреть не только на нашу планету, но и на космос.
Конечно, новая форма жизни – это не те маленькие зеленые человечки, которых ожидают многие. Это всего лишь микроорганизм под кодовым названием GFAJ-1. Что же в нем такого необычного и чем он отличается от нас с вами? Оказывается, до сих пор считалось, что для появления жизни необходимо наличие основных компонентов всех живущих на Земле организмов - углерода, водорода, кислорода, азота, серы и фосфора. Однако микроорганизм GFAJ-1 остался жив и даже начал «прибавлять в весе» после того, как фосфор был заменен на … мышьяк. Да, это не опечатка, именно мышьяк, считающийся сильнейшим ядом.
А вот GFAJ-1, похоже, такая классификация мышьяка абсолютно не волнует, так как он может процветать в средах, богатых им и с совершенно незначительным количеством содержания фосфора. Кстати говоря, новый микроб был найден в гиперсоленых и «замышьяченных» водах озера Моно в Калифорнии и на первый взгляд абсолютно не выделялся из миллионов других. А обнаружен был во время последующего анализа, когда исследовательская группа проводила своеобразный эксперимент, помещая микроорганизмы в агрессивные среды.
Сначала «испытуемый» был отстранен от своей родной естественной среды обитания, а затем переехал в исследовательскую лабораторию. Здесь ученые создали специальные резервуары, чтобы полностью эмулировать условия озера Моно. В результате GFAJ-1 не просто выжил, но и преуспел, начав использовать мышьяк в качестве сырья для строительства новых белков собственной клетки.
Одним из наиболее важных выводов исследования стало то, что бактерии способны включать посторонние химические вещества в свой биохимический механизм за нехваткой других, например, фосфора. ДНК, белки клетки и клеточные мембраны, для строительства которых всем живым организмам на Земле необходим фосфор, у GFAJ-1 развивались нормально с использованием мышьяка. Это огромный шаг вперед в понимании условий, необходимых для возникновения и развития разных форм жизни. Например, теперь ученым придется пересмотреть свои оценки среды, которые до сих пор считались неприемлемыми для жизни. Экзобиология, наука, стремящаяся проанализировать потенциальные формы существования на других планетах, вне Земли, также изменит свою точку зрения.
Исследовательскую группу, сделавшую это удивительное открытие, возглавляла ученый Фелиса Вулф-Симона, из университета Аризоны (Arizona State University), США, она и объясняет значение своего эксперимента: «Мы и раньше знали, что некоторые микроорганизмы могут существовать в агрессивных средах, но то, что микроб способен строить свои части из мышьяка, - открыто впервые». «Если здесь, на Земле, что-то может быть столь неожиданным, то какой же может быть жизнь, которую мы еще не видели?», - добавляет она.
Будущие исследования эволюционного развития Земли, вся органическая химия, биогеохимические циклы планеты, экзобиология – вот те сферы, которые получат новый толчок в развитии. «Определение жизни только расширилось. Так как мы собираемся продолжать поиски признаков жизни в Солнечной системе, мы должны мыслить шире, более разнообразно, рассматривать формы жизни, которые мы еще не знаем», - говорят ученые.
Удивительно то, что ДНК сама по себе может существовать без фосфора, привычных аминокислот и фосфатов. Фосфат получается от объединения четырех атомов кислорода с одним атомом фосфора, которого, как раз в водах озера Моно и нет. Но при этом ДНК сохраняет структурную целостность в отсутствие важнейших элементов. Вулф-Смон подчеркнула, что несмотря на то, что все-таки следы фосфора в воде имеются, но их совершенно недостаточно для обеспечения даже формирования основы ДНК. «Я понятия не имею, как они делают то, что делают. Когда колонии бактерий начали снова кормить фосфором, они продолжали расти так, как будто никакого мышьяка и в помине не было», - разводит руками экспериментатор. Выяснить то, как GFAJ-1 удается выживать без фосфора, еще предстоит выяснить.
А пока даже самые большие скептики согласны, что если открытие подтвердится большим количеством доказательств, то оно станет одним из самых важных этапов развития многих наук в новом столетии. Возможность того, что один химический элемент может быть заменен другим в биохимическом процессе, породит совершенно иные области исследований. Вполне возможно, что не только фосфор, но и другие химические элементы – углерод, кислород или азот – могут быть заменены на нечто совершенно неожиданное.
В свете нового знания, к примеру, может оказаться заселенной одна из 500 открытых экзопланет, атмосфера которой насыщена мышьяком. А ведь до сих пор подобные условия даже не рассматривались! Несомненно, пройдет некоторое время, прежде чем все свойства GFAJ-1 будут проанализированы и перепроверены. Пока ученые настроены оптимистически и не собираются останавливаться на экосистеме озера Моно, собираясь искать и найти подобные или еще более удивительные формы жизни в других местах Земли. Ясно одно – сейчас мы находимся на пороге нового века в понимании происхождения жизни и условий ее развития и процветания.
скиньте мне сюда: .
