Zinātnieki NASA astrobiologa Dr. Felisa Wolfe-Simon no ASV Ģeoloģisko pētījumu centra vadībā no paraugiem, kas ņemti sāļajā un toksiskajā Kalifornijas ūdens tilpnē Mono Lake, ir atdalījuši baktēriju kultūru GFAJ-1, kura sava mikroorganisma uzbūvē izmanto arsēnu, nevis, kā ierasts, fosforu. Šis atklājums paver jaunus izpētes laukus ārpuszemes dzīvības meklējumos, jo šis ir pirmais atklātais mikroorganisms, kas spēj uzturēt dzīvību, izmantojot toksisku ķīmisko vielu. Līdz šim bija zināms, ka daži mikrobi var elpot arsēnu, bet arsēna izmantošana par uzbūves pamatkomponenti ir kas nebijis.

Dzīvie organismi pārsvarā sastāv no sešiem elementiem: oglekļa, ūdeņraža, slāpekļa, skābekļa, sēra un fosfora. Šīs komponentes tiek papildinātas ar nelielu daudzumu citu elementu, kuriem ir liela nozīme šūnu darbībā. 

Šad un tad šie papildus elementi var tik aizstāti - molibdēns ar volframu, cinks ar kadmiju un dažos gadījumos posmkājiem un moluskiem varš aizstāj dzelzi kā skābekļa nesējs. Taču līdz šim nekad nebija ziņots par gadījumu, kad tiek aizstāts kāds no sešiem galvenajiem elementiem. 

Lai arī arsēna savienojumiem ir līdzīgas ķīmiskās īpašības kā fosfātiem, arsēns ir ļoti indīgs dzīviem organismiem, jo sagrauj metabolisma procesa norisi. Šo divu elementu līdzīgās ķīmiskās īpašības ir iemesls arsēna toksiskumam, jo šūnas metaboliskais aparāts, kas ir domāts fosforam, nespēj atšķirt šos divus elementus.

Laboratorijā baktēriju kultūra tika audzēta Petri trauciņā, pakāpeniski nomainot ierasto fosforu pret arsēnu, līdz brīdim, kad baktērijai vairs nevajadzēja fosforu, lai augtu. Tās vairs neauga tik ātri, bet auga. Pētnieku komanda ļoti uzmanīgi sekoja līdzi arsēna ceļam baktērijā, sākot ar tā uzņemšanu, līdz pat arsēna iekļaušanai dažādos molekulārajos procesos. Visbeidzot pētnieki konstatēja, ka arsēns ir pilnībā aizstājis fosforu pat DNS uzbūvē.

Šis atklājums ir licis cilvēkiem nedaudz citādāk palūkoties uz likumiem par dzīvības eksistenci. Līdz šim tika domāts, ka fosfors ir nozīmīgs elements visās dzīvības formās. Tas ir atrodams gan DNS un RNS, gan arī proteīnos un citos šūnas elementos. Šīm baktērijām vēl aizvien ir vajadzīgs ūdens, taču šis atklājums paver plašāku lauku ārpuszemes dzīvības meklējumos.

Avots: www.abc.net.au/science