Nej, NASA har inte hittat liv på en annan planet, men har hittat liv här på jorden som nästan är 'främmande' för vår smala, fosfatbaserade syn på livet. Forskare har upptäckt - eller 'tränat' faktiskt - en typ av bakterier som kan leva och växa nästan helt på ett gift, arsenik och införlivar det i sitt DNA. Denna 'konstiga' form av liv, som kan använda något annat än fosfor - vad vi tänker på som en grundläggande byggsten i livet - är helt annorlunda än vad vi tänker på som liv på jorden. Det ger inte direkt bevis på en 'skuggbiosfär', en andra form av liv som lever sida vid sida med annat liv på vår planet, men antyder att kraven på livets början och grunder kan vara mer flexibla än vad vi har. trodde. Detta innebär att liv på andra håll i solsystemet och bortom kan uppstå under en mängd olika förhållanden.
'Våra fynd är en påminnelse om att livet-som-vi-vet-det kan vara mycket mer flexibelt än vi i allmänhet antar eller kan föreställa oss', säger Felise Wolfe-Simon, huvudförfattare till en ny artikel i Science. 'Om något här på jorden kan göra något så oväntat, vad mer kan livet göra som vi inte har sett ännu?'
De saltälskande bakterierna, stammen GFAJ-1 från Halomonadaceae-familjen av Gammaproteobacteria, kom från den giftiga och salthaltiga Mono Lake, nära Yosemite Park i Kalifornien. Sjön har inget utlopp, så under årtusenden har den blivit en av de högsta naturliga koncentrationerna av arsenik på jorden.
Även om bakterierna inte existerade helt på arsenik i sjön, tog forskarna bakterierna i labbet odlade den i petriskålar där fosfatsalt gradvis ersattes med arsenik, tills bakterierna kunde växa utan att behöva fosfat, en viktig byggsten för olika makromolekyler som finns i alla celler, inklusive nukleinsyror, lipider och proteiner.
Med hjälp av radiospårämnen följde teamet noga vägen för arsenik i bakterierna; från kemikaliens upptag till dess inkorporering i olika cellulära komponenter. Arsenik hade helt ersatt fosfat i bakteriernas molekyler, ända ner i dess DNA.
'Livet som vi känner det kräver speciella kemiska element och utesluter andra', säger Ariel Anbar, en biogeokemist och astrobiolog från Arizona State University. 'Men är det de enda alternativen? Hur annorlunda kan livet vara? En av de vägledande principerna i sökandet efter liv på andra planeter, och i vårt astrobiologiprogram, är att vi ska 'följa elementen'. Felisas studie lär oss att vi borde fundera mer över vilka delar vi ska följa.”
Felisa Wolfe-Simon, till höger, en astrobiologiforskare från NASA vid USGS, och Ronald Oremland, expert på arsenikmikrobiologi vid USGS, undersöker sediment i augusti 2009 från Mono Lake i östra Kalifornien. Kredit: Henry Bortman
Wolfe-Simon tillade, 'Vi tog det vi vet om 'konstanterna' i biologin, specifikt att livet kräver de sex elementen CHNOPS (kol, väte, kväve, syre, fosfor och svavel) i tre komponenter, nämligen DNA, proteiner och fetter, och använde det som grund för att ställa experimentellt testbara hypoteser även här på jorden.'
Tanken att arsenik kan vara ett substitut för fosfor i livet på jorden, föreslogs av Wolfe-Simon och utvecklades till ett samarbete med Anbar och teoretisk fysiker och kosmolog Paul Davies. Deras hypotes publicerades i januari 2009, i en artikel med titeln ' Valde naturen också arsenik? ” i International Journal of Astrobiology.
'Vi antog inte bara att biokemiska system som är analoga med de som är kända idag skulle kunna använda arsenat i motsvarande biologiska roll som fosfat', sade Wolfe-Simon, 'men också att sådana organismer kunde ha utvecklats på den antika jorden och kan finnas kvar i ovanliga miljöer idag. ”
Denna nya forskning är första gången som visar att en mikroorganism kan använda en giftig kemikalie för att upprätthålla tillväxt och liv.