Μία ερευνητική ομάδα με επικεφαλής την Felisa Wolfe-Simon από το ινστιτούτο Αστροβιολογίας της NASA ανακοίνωσε μία ανακάλυψη η οποία αν και μοιάζει ταπεινή και μικρή όπως ένα μικρόβιο αλλάζει συθέμελα το τι θεωρούμε έμβιο ον αλλά και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες η ανάπτυξη ζωής είναι πιθανή. Κάθε ζωντανός οργανισμός στη Γη (μικρόβια, ελέφαντες, άνθρωποι, δέντρα, τα πάντα με λίγα λόγια) χρησιμοποιούν ακριβώς τα ίδια δομικά στοιχεία αλλά και ακριβώς τον ίδιο μηχανισμό αναπαραγωγής σε μοριακό επίπεδο. Ο μηχανισμός αυτός βασίζεται στο DNA/RNA, πολύπλοκες ενώσεις οξέων που ανάγονται στην χρήση 6 βασικών στοιχείων: άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, φώσφορο και θείο. Το αρσενικό είναι μία τοξική ουσία ακριβώς επειδή παρουσιάζει παρόμοια χημική συμπεριφορά με τον φώσφορο και υποκαθιστώντας τον διαταράσσει την ευαίσθητη αυτή διαδικασία.---

Η ιδιότητα αυτή κίνησε την περιέργεια των επιστημόνων που εστίασαν σε ένα συγκεκριμένο μικρόβιο, το στέλεχος GFAJ-1. Το στέλεχος αυτό υπάρχει στην λάσπη της απομονωμένης λίμνης Mono στην Καλιφόρνια. Η λίμνη αυτή είναι αποκομμένη από πηγές νερού εδώ και πάνω από 50 χρόνια και το περιβάλλον της είναι ιδιαίτερα ασυνήθιστο από χημική άποψη, με πολύ υψηλή αλμυρότητα και πολύ αλκαλικό περιβάλλον με υψηλή συγκέντρωση αρσενικού.


[COLOR="Gray"](αριστερά το GFAJ-1 καλλιεργημένο σε αρσενικό και δεξιά το GFAJ-1 καλλιεργημένο σε φώσφορο)[/COLOR]

Οι ερευνητές καλλιέργησαν μικρόβια από την λίμνη σε θρεπτικό περιβάλλον πολύ φτωχό σε φώσφορο και πολύ πλούσιο σε αρσενικό. Σταδιακά ο φώσφορος εκμηδενίστηκε αλλά παρόλα αυτά τα μικρόβια συνέχισαν να αναπτύσσονται. Η διαδικασία αναπαραγωγής του DNA συνέχισε να λειτουργεί αλλά αντί για μόρια φωσφόρου η δομή των αλυσίδων χρησιμοποιούσε πλέον μόρια αρσενικού για την παραγωγή των δομικών στοιχείων για τα νέα κύτταρα GFAJ-1. Αξίζει να σημειωθεί πως η ανακάλυψη αυτή δεν έγινε κατά τύχη. Οι ερευνητές στόχευαν ακριβώς αυτό το concept και επέλεξαν ένα μικρόβιο προσαρμοσμένο ώστε να επιβιώνει σε τόσο ακραίες συνθήκες. Η λίμνη Mono ήταν το κοντινότερο τέτοιο περιβάλλον στη συγκεκριμένη ερευνητική ομάδα, είναι απίθανο να είναι το μόνο τέτοιο σημείο στη Γή ή και στο σύμπαν.

Ποιες είναι οι συνέπειες αυτής της ανακάλυψης?

Η πιο προφανής είναι οι νέοι προοπτικές που ανοίγουν για την βιολογία, υπάρχουν όμως και δύο έμμεσα αποτελέσματα.
Το πιο πολυσυζητημένο από τα δύο είναι η πτυχή που αφορά την αστροβιολογία. Οι βασικές συνθήκες που θεωρούνταν απαραίτητες για την ύπαρξη και συντήρηση ζωής έχουν πλέον επεκταθεί. Για παράδειγμα πλανήτες ή δορυφόροι ακόμα και μέσα στο ηλιακό μας σύστημα, πιθανώς να μπορούν να συντηρήσουν ζωή ακόμα και σε απουσία φωσφόρου.
Υπάρχει επίσης πλέον μεγαλύτερη γκάμα δομικών στοιχείων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην δημιουργία τεχνητών οργανισμών για βιομηχανική χρήση, όπως αυτή της απομόλυνσης.

Η ιδέα της ζωής χωρίς την χρήση της γνωστής δομής του DNA υπάρχει εδώ και πολύ καιρό. Μία δημοφιλής ιδέα είναι η χρήση πυριτίου αντί για άνθρακα σαν βασικό δομικό συστατικό, αυτή όμως είναι η πρώτη φορά που βρισκόμαστε αντιμέτωποι με μία ζωντανή απόδειξη.

(στην πρώτη εικόνα επάνω, δορυφορική φωτογραφία της λίμνης Mono – όλες οι εικόνες και video από την NASA)

περισσότερα:

Paper published on Science Magazine (Abstract)
NASA feature 1
NASA feature 2

Βίντεο με την παρουσίαση από την NASA:

[ytx="JVSJLUIQrA0"]JVSJLUIQrA0[/ytx]