03.12.2010 [12:00], Иван Терехов
Буквально на днях произошло одно очень важное событие, которое может перевернуть привычное понятие слов «жизнь» и «живой», и существенно расширить диапазон планет для поисков внеземных существ. Группа астробиологов NASA под руководством Фелисы Вольф-Саймон (Felisa Wolfe-Simon) обнаружила в соленом озере в Калифорнии новый вид бактерий, который использует ядовитый мышьяк вместо фосфора, встраивая его в молекулы ДНК.
Основу жизни всех живых существ на земле составляют шесть химических элементов: водород, кислород, фосфор, сера, углерод и азот. Остальные, в частности, металлы также присутствуют и могут играть критически важную роль, но процент их содержания очень мал. Нередко происходит так, что элементы второго порядка замещают основные: у некоторых моллюсков кислород в крови переносится не железом, а медью. Однако ранее ученым не были известны случаи, когда происходила бы замена одного из шести главных элементов, их которых состоят все органические молекулы, включая белки, жиры, молекулы ДНК и РНК.
Ученые исследовали обитателей озера Моно, вода которого отличается высоким содержанием щелочей и солей, в частности солей мышьяка. В процессе выращивания микроорганизмов, найденных на дне озера, в специально подготовленной среде, из которой был полностью исключен фосфор, ученые постепенно переселяли бактерии в среду со все более высокой концентрацией мышьяка, чтобы заставить использовать его вместо фосфора. Первоначальные предположения о том, что вскоре все бактерии погибнут из-за чрезмерной концентрации мышьяка, не оправдались: спустя некоторое время в экспериментальной среде были обнаружены жизнеспособные организмы - бактерии GFAJ-1 из семейства Halomonadaceae.
Дальнейшее изучение бактерий при помощи масс-спектрометрии показало, что мышьяк заменил фосфор в ДНК и других жизненно важных молекулах. Впервые удалось установить, что живые организмы могут существовать, опираясь на другие комбинации химических элементов, отличные от привычных для всех земных обитателей, что значительно расширяет критерии отбора планет, потенциально пригодных для живых существ, одной из которых может являться Титан – наибольших из спутников Сатурна.