لا ، لم تجد وكالة ناسا حياة على كوكب آخر ، لكنها وجدت حياة هنا على الأرض تكاد تكون "غريبة" عن نظرتنا الضيقة القائمة على الفوسفات للحياة. اكتشف العلماء - أو "المدربة" بالفعل - نوعًا من البكتيريا التي يمكن أن تعيش وتنمو بالكامل تقريبًا على السم والزرنيخ ، وتدمجها في حمضها النووي. هذا الشكل "الغريب" من الحياة ، والذي يمكن أن يستخدم شيئًا آخر غير الفوسفور - ما نعتبره لبنة أساسية للحياة - يختلف تمامًا عن ما نعتقد أنه حياة على الأرض. إنه لا يقدم دليلاً مباشرًا على "المحيط الحيوي للظل" ، وهو شكل ثانٍ من الحياة يعيش جنبًا إلى جنب مع الحياة الأخرى على كوكبنا ، ولكنه يشير إلى أن متطلبات بدايات الحياة وأسسها قد تكون أكثر مرونة مما نحن عليه فكر. وهذا يعني أن الحياة في مكان آخر من النظام الشمسي وما بعده يمكن أن تنشأ في العديد من الظروف.
قالت فيليز وولف سيمون ، المؤلفة الرئيسية لورقة بحثية جديدة في العلوم: "إن النتائج التي توصلنا إليها هي تذكرة بأن الحياة كما نعرفها يمكن أن تكون أكثر مرونة مما نتخيله أو نتخيله بشكل عام". "إذا كان هناك شيء هنا على الأرض يمكنه فعل شيء غير متوقع ، فماذا يمكن للحياة أن تفعل ذلك لم نرها بعد؟"
[/شرح]
البكتيريا المحبة للملوحة ، سلالة GFAJ-1 من عائلة Halomonadaceae من Gammaproteobacteria ، جاءت من بحيرة مونو السامة والملحية ، بالقرب من حديقة يوسمايت في كاليفورنيا. البحيرة لا يوجد بها منفذ ، لذلك على مدى آلاف السنين أصبحت واحدة من أعلى تركيزات الزرنيخ الطبيعية على الأرض.
على الرغم من أن البكتيريا لم تعيش كليًا على الزرنيخ في البحيرة ، إلا أن الباحثين أخذوا البكتيريا الموجودة في المختبر وزرعتها في أطباق بتري حيث تم استبدال ملح الفوسفات بالزرنيخ تدريجيًا ، حتى يمكن للبكتيريا أن تنمو دون الحاجة إلى الفوسفات ، وهو عنصر أساسي لبناء جزيئات كبيرة مختلفة موجودة في جميع الخلايا ، بما في ذلك الأحماض النووية والدهون والبروتينات.
باستخدام أجهزة التتبع الراديوي ، اتبع الفريق عن كثب مسار الزرنيخ في البكتيريا. من امتصاص المادة الكيميائية إلى دمجها في المكونات الخلوية المختلفة. استبدل الزرنيخ تمامًا الفوسفات في جزيئات البكتيريا ، أسفل حمضه النووي.
قال أرييل الأنبار ، عالم الكيمياء الحيوية وعلم الأحياء الفلكي من جامعة ولاية أريزونا: "الحياة كما نعرفها تتطلب عناصر كيميائية معينة وتستبعد عناصر أخرى". ولكن هل هذه هي الخيارات الوحيدة؟ كيف يمكن أن تكون الحياة مختلفة؟ أحد المبادئ التوجيهية في البحث عن الحياة على الكواكب الأخرى ، وبرنامج علم الأحياء الفلكي لدينا ، هو أننا يجب أن "نتبع العناصر. تعلمنا دراسة فيليسا أنه يجب أن نفكر بجدية في العناصر التي يجب اتباعها ".
أضاف وولف سيمون: "لقد أخذنا ما نعرفه عن" الثوابت "في علم الأحياء ، على وجه التحديد أن الحياة تتطلب العناصر الستة CHNOPS (الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت) في ثلاثة مكونات ، وهي DNA والبروتينات و الدهون ، واستخدم ذلك كأساس لطرح فرضيات قابلة للاختبار تجريبيًا حتى هنا على الأرض. "
فكرة أن الزرنيخ قد يكون بديلاً عن الفوسفور في الحياة على الأرض ، تم اقتراحه من قبل وولف سيمون وتم تطويره إلى تعاون مع الأنبار والفيزيائي النظري وعلم الكونيات بول ديفيز. تم نشر فرضيتهم في يناير 2009 ، في ورقة بعنوان "هل اختارت الطبيعة أيضًا الزرنيخ؟" في المجلة الدولية لعلم الأحياء الفلكية.
قال وولف سيمون ، "لم نفترض فقط أن الأنظمة البيوكيميائية المشابهة لتلك المعروفة اليوم يمكن أن تستخدم الزرنيخ في الدور البيولوجي المكافئ للفوسفات" ، ولكن أيضًا أن مثل هذه الكائنات يمكن أن تكون قد تطورت على الأرض القديمة وقد تستمر في بيئات غير عادية اليوم. "
هذا البحث الجديد هو المرة الأولى التي تظهر فيها أن الكائنات الحية الدقيقة قادرة على استخدام مادة كيميائية سامة للحفاظ على النمو والحياة.
المصادر: العلوم ، الورق
