Baktéria zrušila pravidlá biológie

Revolúcia v našom chápaní biológie. Aj tak možno uvažovať o baktérii, ktorá začlenila arzén do svojho tela.

Baktéria GFAJ-1 začlenila arzén do svojho metabolizmu.(Zdroj: NASA)

WASHINGTON, BRATISLAVA. Na veľké prepisovanie učebníc možno potrebujeme ešte ďalšie dôkazy. No objav americkej NASA minimálne prepíše niekoľko ich poučiek.

Učili nás totiž, že život počnúc jednoduchými mikroorganizmami a človekom končiac funguje podľa nejakých chemický pravidiel. Uhlík, vodík, dusík, kyslík, síra a fosfor mali byť základné stavebné kamene, vďaka ktorým mal na Zemi fungovať.

Mení sa definícia života?

Lenže iba mal. Kalifornská baktéria GFAJ-1 je dôkazom, že sme sa až dosiaľ mýlili. A mýlili sa aj naše knihy a učebnice. Tvrdili, že fosfor musí byť súčasťou DNA a RNA, že je kľúčový pre jestvovanie života ako takého. Nie je. Môže ním byť aj arzén.

„Definícia života sa práve rozšírila,“ povedal podľa vyhlásenia NASA Ed Weiler z riaditeľstva vedeckých misií amerického úradu. „Ak chceme pokračovať v hľadaní stôp po živote v našej slnečnej sústave, musíme teraz premýšľať v oveľa širších súvislostiach. Musíme uvažovať aj o živote, aký nepoznáme."

Jedovatý arzén

Arzén sa chemicky na fosfor veľmi podobá. Dôležité však je, že pre život, ako sme ho dosiaľ poznali, bol smrteľne jedovatý.

Práve vďaka svojej podobnosti s fosforom narušuje metabolizmus a následne zabíja. Baktéria z amerického jazera Mono je však výnimkou. Dokáže v jedovatom prostredí superslaného arzénového jazera nielen prežívať, ale arzén aj využiť vo svoj prospech.

„Poznáme mikróby, ktoré dokážu arzén dýchať. Lenže my sme našli mikróba, ktorý robí niečo úplne nové - vystaval svoje vlastné časti z arzénu," komentovala kľúčový biologický objav jeho autorka Felisa Wolfe-Simonová.

Felisa Wolfe-Simonová pri jazere Mono.

DNA s arzénom

Práve táto geobiologička a špecialistka na astrobiológiu sledovala v laboratóriu grammaproteobaktériu GFAJ-1, pôvodom z jazera Mono.

Fosfor úplne odstránila a nahradila ho v umelých podmienkach arzénom. Napriek predpokladom organizmy nezahynuli, vyvíjali sa síce asi o 60 percent pomalšie, no rástli. A nielen to, baktérie fosfor následne zamenili arzénom aj vo svojej DNA, bunkových membránach i pri tvorbe proteínov.

„Je to prvý raz v histórii, keď sme podobnú chemickú substitúciu ukázali aj pre DNA," povedal pre New Scientist Philippe Bertin z Univerzity v Štrasburgu. „Možno je to pozostatok metabolizmu našich dávnych predkov, ktorý bol počas evolúcie nahradený, pretože fosfor je stabilnejší a menej jedovatý."

Život poriadne nepoznáme

Tieto baktérie dokázali prežiť viac ako rok a žijú stále. Údajne sa im celkom dobre darí.

Dôsledky tohto zistenia sú pritom obrovské, aj keď to tak na prvý pohľad nemusí vyzerať.

Aj naša prvá špekulácia hovorila o možnosti, že život alebo chémia života sa mohli na Zemi vyvinúť viackrát a schopnosť baktérie z Mono je toho dôkazom. Pretože ona sama funguje absolútne inak, ako sme dosiaľ hocikde inde nielen videli, ale aj predpokladali.

Druhou možnosťou je, že život je jednoducho oveľa komplikovanejší, schopnejší a prispôsobivejší, ako si vedci dosiaľ dokázali vôbec predstaviť. Ale neznamená to, že evolúcia prebehla viackrát v histórii Zeme.

Tretí dôsledok je, že hľadanie mimozemského života v kozme sme možno postavili na úplne chybných predpokladoch.

Naše kozmické sondy a roboty hľadali stopy po živote, aký sa nám zdal dosiaľ bežný. Lenže on môže fungovať podľa úplne iných pravidiel. Ba dokonca by mohlo platiť, že to, čo nám sa zdá bežné, je vlastne iba vesmírnou výnimkou.

Kalifornské jazero Mono.

Ďalšie roky práce

„Myšlienka alternatívnej biochémie je častá vo vedeckej fantastike," pripomenul Carl Pilcher, riaditeľ Astrobiologického inštitútu NASA. „Až dosiaľ bol však aj život využívajúci arzén ako svoj stavebný prvok len hypotézou. No teraz vieme, že takýto život jestvuje."

Podľa jeho objaviteľky Felis Wolfe-Simonovej nás teraz čaká zhruba tridsať rokov práce, aby sme zistili, čo sa vlastne pri čudesných arzénových baktériách deje. A či k tomu dochádza aj vo voľnej prírode a prečo.

Najnovšie vedecké objavy nájdete na veda.sme.sk. Vedu SME hľadajte aj na Twitteri alebo na Facebooku.

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Čerešne dozreli: Aj po zmenách na hypotekárnom trhu chutia!
  2. Edite sa podarilo schudnúť 30 kilogramov vďaka 3D Chili
  3. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch?
  4. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí
  5. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček
  6. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru
  7. Koľko stojí zdravé bývanie? Lacná rekonštrukcia môže vyjsť draho
  8. Tento týždeň je Deň otcov. 5 skvelých nápadov na darčeky
  9. Od výplaty k výplate? Ale kdeže, sporíme s 2% úrokom
  10. Arca Brokerage House s výrazným nárastom aktív pod správou
  1. Intenzívne sa rozvíjajúca spolupráca s čínskymi univerzitami
  2. Šariš obliekol svoje pivá do unikátneho šatu
  3. Chcete zažiť skvelú dovolenku 2018? Na toto netreba zabudnúť!
  4. Events you should not miss during your visit in Bratislava
  5. Modernizácia rozvodov tepla v Medzeve, Slavošovciach a Plešivci
  6. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí
  7. Čerešne dozreli: Aj po zmenách na hypotekárnom trhu chutia!
  8. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch?
  9. Edite sa podarilo schudnúť 30 kilogramov vďaka 3D Chili
  10. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček
  1. Tento týždeň je Deň otcov. 5 skvelých nápadov na darčeky 49 246
  2. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí 21 079
  3. Koľko stojí zdravé bývanie? Lacná rekonštrukcia môže vyjsť draho 16 151
  4. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru 16 021
  5. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček 10 746
  6. Nepodceňujte bolesť chrbta, môže ísť o zápalové ochorenie 8 085
  7. Od výplaty k výplate? Ale kdeže, sporíme s 2% úrokom 6 567
  8. Máte nad 40? Skontrolujte si, či je Vaše srdce skutočne zdravé 6 210
  9. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch? 5 148
  10. Ostrov Ischia sa stáva top európskou letnou destináciou 5 007