FacePla.net

Со школьной скамьи всем хорошо известно, что «жизнь есть способ существования белковых тел», для образования которых необходим водород, углерод, кислород, азот, сера и фосфор. Еще до недавнего времени это было неопровержимым фактом, но ученым NASA удалось обнаружить в соленом калифорнийском озере Моно микроорганизмы, в ДНК которых вместо фосфора содержится ядовитый мышьяк.

Ученые полагают, что новое открытие не только пошатнет устоявшиеся научные догмы, но и даст толчок к поиску новых форм жизни и развитию новых видов зеленой энергии и утилизации токсических отходов.

Фосфор – один из шести жизненно важных элементов?

Возложенные на фосфор функции в большинстве живых организмов трудно переоценить: он образует структуры, связывающие ДНК с РНК; является центральным компонентом АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), выступающей основным переносчиком энергии в клетке; образует фосфолипиды, являющиеся основными элементами в структуре клеточных оболочек. В биохимических структурах обнаруженного микроорганизма, получившего название GFAJ-1, фосфор полностью заменяется мышьяком.

 Несмотря на то, что фосфор и мышьяк схожи по своему химическому составу и физико-химическим свойствам, ранее взаимозамена считалась невозможной из-за чрезвычайно высокой токсичности мышьяка. Именно сходство мышьяка с фосфором, допускающее его к обменным процессам в организме, играет роковую роль в высокой токсичности мышьяка для живых организмов.

Соленое озеро Моно в Калифорнии

Калифорнийское озеро Моно было выбрано неслучайно. Виной всему – необычный химический состав воды, содержащий высокие уровни щелочей, солей, мышьяка и практически полное отсутствие фосфора. Несмотря на это, озеро Моно изобилует жизнью!

Эксперимент с микробами со дна озера

В ходе эксперимента группа ученых под руководством Фелисы Вольф-Саймон поместила микробов, выделенных из отобранного со дна озера ила, сначала в среду с незначительным содержанием фосфора, но богатую мышьяком, а затем в среду, в которой фосфор был полностью заменен мышьяком. По логике вещей бактерии должны были погибнуть, но на удивление ученых микроорганизмы продолжали расти и развиваться. Исследовав строительные блоки подопытных микробов, ученые пришли к неожиданному и необъяснимому выводу: их основные биохимические структуры были созданы из мышьяка, а не из фосфора. Ранее ученым приходилось встречать подмену элементов второго ряда (например, у некоторых видов моллюсков кислород в крови переносит медь, а не железо), но с заменой основополагающих элементов ученые столкнулись впервые.

Новые возможности для развития зеленых технологий

Неожиданная находка ученых может не только перевернуть сложившееся в научной среде представление о жизни на Земле и внеземных формах жизни, но и способна помочь экологии. Ученые предполагают возможность создания нового вида этанола на основе мышьяка, но это еще далекое и неопределенное будущее. А вот применение обнаруженных микроорганизмов, питающихся ядовитым мышьяком, для утилизации опасных токсических отходов этого яда вполне реально и воплотимо. Найдет ли новое открытие реальное применение, покажет время, но как бы там ни было, у ученых появилась пища для мыслей о жизни и ее границах.