«Η ανακάλυψη αυτού του εναλλακτικού τρόπου βιοχημικής σύνθεσης θα αλλάξει τα βιβλία της βιολογίας και θα διευρύνει το φάσμα της αναζήτησης ζωής πέραν της Γης», αναφέρει χαρακτηριστικά η NASA στην ανακοίνωσή της για την ανακάλυψη του πρώτου μικροοργανισμού που αναπτύσσεται στο αρσενικό.
Μετά από διεξοδικές έρευνες στην υψηλής αλμυρότητας λίμνη Μόνο στην Καλιφόρνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον πρώτο γνωστό βακτήριο της Γης που αναπτύσσεται και αναπαράγεται μέσω του αρσενικού. Αυτό που παρατήρησαν οι ερευνητές, ήταν ότι στο εν λόγω βακτήριο, αντικαθιστά το φώσφορο στον κορμό του DNA του με αρσενικό.
Μέχρι σήμερα, ο άνθρακας, το υδρογόνο, το νάτριο, το οξυγόνο, το θείο και ο φώσφορος θεωρούνταν οι έξι θεμέλιοι λίθοι όλων των γνωστών μορφών ζωής στη Γη. Ο φώσφορος περιέχεται στη χημική σύσταση του κορμού του DNA και RNA –τις δομές που φέρουν τις γενετικές οδηγίες της ζωής- και θεωρείται συστατικό ζωτικής σημασίας για τα κύτταρα όλων των οργανισμών.
Συγκεκριμένα, ο φώσφορος αποτελεί βασικό συστατικό του μορίου που μεταφέρει ενέργεια σε όλα τα κύτταρα (τριφωσφορική αδενοσίνη), καθώς και των φωσφολιπιδίων που συνθέτουν όλες τις κυτταρικές μεμβράνες. Το αρσενικό, το οποίο έχει παρόμοια χημική σύσταση με εκείνη του φωσφόρου, είναι δηλητηριώδες για τις περισσότερες μορφές ζωής στη Γη. Το αρσενικό διαταράσσει τους μηχανισμούς μεταβολισμού, καθώς έχει παρόμοια χημική συμπεριφορά με αυτή του φωσφορικού άλατος.
«Γνωρίζουμε ότι κάποια μικρόβια μπορούν να εισπνεύσουν αρσενικό, αλλά αυτό που ανακαλύψαμε είναι ότι υπάρχει ένα μικρόβιο που κάνει κάτι πρωτοφανές: οικοδομεί τμήματα του εαυτού του από αρσενικό», εξηγεί η Φελίσα Γουλφ-Σάιμον, Συνεργαζόμενη Ερευνήτρια Αστροβιολογίας της NASA και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας που έκανε την ανακάλυψη. «Εάν μπορεί [κάποια μορφή ζωής] εδώ στη Γη να κάνει κάτι τόσο απρόσμενο, τι άλλο μπορεί να κάνει η ζωή που δεν έχουμε ακόμη δει;».
Το μικρόβιο που ανακαλύφθηκε -στέλεχος GFAJ-1- ανήκει σε μια κοινή ομάδα βακτηριδίων, τα Gammaproteobacteria. Στο εργαστήριο, οι ερευνητές κατάφεραν να αναπτύξουν μικρόβια από τη λίμνη χρησιμοποιώντας ελάχιστο φώσφορο και γενναίες δόσεις αρσενικού. Όταν αφαίρεσαν εντελώς τον φώσφορο και τον αντικατέστησαν με αρσενικό, τα μικρόβια συνέχισαν να αναπτύσσονται. Με τη βοήθεια των ερευνών που ακολούθησαν, διαπιστώθηκε ότι το αρσενικό χρησιμοποιείται και στην παραγωγή των θεμέλιων συστατικών των νέων κυττάρων του GFAJ-1.
Μια ακόμη κρίσιμη διαπίστωση των επιστημόνων ήταν ότι κατά την ανάπτυξη του, το μικρόβιο εντάσσει το αρσενικό στα θεμελιώδη στοιχεία του βιοχημικού μηχανισμού του, όπως το DNA, τις πρωτεΐνες και τις κυτταρικές μεμβράνες.
«Η ιδέα των εναλλακτικών μηχανισμών βιοχημείας για τη δημιουργία ζωής αποτελεί αγαπημένη ιδέα της επιστημονικής φαντασίας», σχολίασε ο Καρλ Πίλτσερ, διευθυντής του Ινστιτούτου Αστροβιολογίας της NASA.
«Ο ορισμός της ζωής διευρύνεται», δήλωσε από την Ουάσιγκτον ο Εντ Βάιλερ, επικεφαλής των επιστημονικών προγραμμάτων της NASA μετά τη χθεσινή ανακοίνωση της σημαντικής ανακάλυψης. «Στην αναζήτηση ενδείξεων ζωής στο ηλιακό μας σύστημα, θα πρέπει να σκεφτόμαστε πιο ανοιχτά και ποικιλοτρόπως, και να αντιμετωπίζουμε τη ζωή σαν να μην τη γνωρίζουμε».
