Cáfolják az arzénalapú életet

2010 decemberében számoltunk be egy nagy vihart kavaró felfedezésről, egy baktériumról, ami a foszfort képes mérgező arzénre cserélni a zord körülmények közötti életben maradás érdekében. Felisa Wolfe-Simon, az Egyesült Államok Földtani Intézetének (USGS) munkatársának megdöbbentő eredménye nem hagyta nyugodni a tudományos társadalmat, melynek eredményeként most két cáfolat is napvilágot látott

Az élet kémiáját alapvetően hat elem határozza meg, ezek közül a szén, a hidrogén, az oxigén és a nitrogén a leggyakoribbak, majd következik a foszfor és a kén. A legtöbb biológus szerint ezek, az úgynevezett elsődleges biogén elemek nélkül képtelen létezni az élet. Az arzén, bár kémiailag nagyon hasonló a foszforhoz, alaposan megbolygatta a biológia alapszabályait, a visszavágás nem is maradt el, a Svájci Szövetségi Műszaki Intézet és az amerikai Princeton Egyetem kutatói egyaránt az eredeti cikket is megjelentető Science-ben publikálták cáfolataikat.

Az eredeti kutatás főszereplője a GFAJ-1 baktérium, amit Wolfe-Simon és munkatársai a kaliforniai Mono-tó partjának üledékéből tenyésztettek ki. A Mono rendkívüli sótartalommal rendelkezik, emellett erősen lúgos és a világ egyik legmagasabb természetes arzén koncentrációjával büszkélkedhet. Az élet fáján a pálcika alakú GFAJ-1 a sókedvelő Halomonas nemzetség baktériumai között helyezkedik el. A nemzetség tagjainak többségéről tudják, hogy képesek magas arzén szintek elviselésére is, azonban Wolfe-Simon felfedezése szerint a GFAJ-1 egy lépéssel társai előtt jár, foszfor híján képes arzént beépíteni a DNS-ébe, majd folytatni fejlődését, mintha misem történt volna. Wolfe-Simon és munkatársai már akkor elismerték mintáikban egy nagyon alacsony foszfor szint jelenlétét, ezt azonban szennyeződésként értékelték, ami nem elegendő a GFAJ-1 fejlődéséhez.

Az új tanulmányok szerint, bár az organizmus képes megélni erősen arzénos és alacsony foszfor tartalmú közegben, a fejlődéshez továbbra is a foszforra van szüksége. A Tobias Erb által vezetett svájci, és a Marshall Reaves és munkatársai által levezényelt amerikai tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy a Wolfe-Simon mintáiban található foszfor mennyiség valójában elégséges a GFAJ-1 fenntartásához. A kutatók véleménye szerint a tó arzénban gazdag közegéhez alkalmazkodott baktérium rendkívül takarékossá vált, elsajátítva a példátlanul szűkös foszfor források kiaknázását. Ez megmagyarázná, miért képes akkor is növekedni, amikor az arzén jelen van a sejtjein belül. Az új tanulmányok arra sem találtak bizonyítékot, hogy az arzén beépülne a mikroba DNS-ébe.

Az eredeti tanulmányt számos kritika érte az elmúlt bő másfél év során, ennek ellenére a Science mind a mai napig nem vonta vissza Wolfe-Simon és munkatársai publikációját. Most a szaklap szerkesztősége a két új tanulmány mellé elhelyezte állásfoglalását, mely szerint "az új kutatás szerint a GFAJ-1 nem hágja át az élet régóta fennálló szabályait, ellentmondva annak, ahogy Wolfe-Simon értelmezte csapata adatait. A tudományos folyamat természeténél fogva önmagát korrigálja, ahogy a tudósok megkísérlik megismételni a közzétett eredményeket".


A baktériumnak otthont adó Mono tó
Az eredeti felfedezés egy NASA sajtótájékoztató témája volt, mivel egy teljesen új utat nyithatott volna meg a földi és más bolygók életformáinak kutatása előtt. "Egy organizmus, ami képes az arzén alkalmazásával felépíteni sejtjeinek alkotóelemeit, azt jelezheti, hogy az élet képes kialakulni nagyobb mennyiségű foszfor nélkül is, ezáltal növelve az esélyt, hogy máshol is találhatunk életet" - nyilatkozott akkor Michael New, a NASA asztrobiológusa.