NASA a mimozemšťané: bakterie, jež "vaří podle Babici"

02.12. 20:00 | Autor:

To je ona. Bakterie, které nedělá problém zabudovat do své DNA místo fosforu jedovatý arzen.

Objev mimozemského života, o němž světové servery spekulují už od pondělí, se nekoná. Vědkyně pracující pro NASA přesto přišla s fascinující zprávou. Objevila bakterii, která si libuje v prostředí bohatém na jedovatý arzen. Nejen že jí nevadí, ale dokonce ho využívá pro stavbu molekul DNA a bílkovin místo fosforu.

S trochou nadsázky se dá říct, že bakterie "vaří“ ve stylu Babicových dobrot. "Když nemáte fosfor, dejte tam arzen..."

NASA svolala tiskovou konferenci, na níž slíbila oznámit "astrobiologický objev, který ovlivní hledání důkazů o mimozemském životě“. Rozpoutala tím sérii spekulací, z nichž ty nejdivočejší hovořily o navázání kontaktu s mimozemskou civilizací.

Felisa Wolfeová-Simonová odebírá vzorek sedimentů z jezera Mono. Začátek tiskové konference (20 hodin našeho času) se shoduje s časem, kdy vypršelo embargo na článek v Science Express – on-line verzi prestižního časopisu Science. Není to náhoda. Pod článkem je podepsaných dvanáct odborníků z amerických výzkumných institucí a univerzit. Hlavní autorka, Felisa Wolfeová-Simonová z Astrobiologického ústavu NASA, se tiskové konference účastní. Objev týmu, který Wolfeová-Simonová vede, totiž s hledáním mimozemského života souvisí, byť byl učiněn tady na Zemi. I proto NASA výzkum financovala.

Arzen místo fosforu

O pozemském životě se v hodinách biologie učí, že nezbytně potřebuje šest hlavních prvků: uhlík, kyslík, vodík, dusík, fosfor a síru. Z nich se tvoří všechny důležité molekuly, které udržují organismy při životě, především DNA a bílkoviny.

Organismy samozřejmě potřebují ke správné funkci i řadu dalších prvků, ale těch šest hlavních je doslova všudypřítomných. Fosfor je důležitou součástí DNA, bílkovin, tuků, ale třeba také molekuly ATP, klíčové pro využití energie buňkami. Bez fosforu je zkrátka jakýkoli organismus ztracený. Felisa Wolfeová-Simonová s kolegy však nyní ukázala, že to není tak docela pravda.

"Babicova bakterie“

Felisa Wolfeová-Simonová při odběru vzorků v jezeře Mono. V sedimentech jezera Mono ve východní Kalifornii vědci objevili bakterii, která dokáže fosfor z větší části nahradit arzenem. Vykazuje tedy schopnost improvizace, kterou by jí mohl závidět i Jiří Babica.

Arzen leží v periodické tabulce hned pod fosforem, a má s ním proto řadu vlastností podobných. Právě proto je tak jedovatý – snadno se místo fosforu váže do biologických molekul, ty však jsou méně stabilní a neplní správně svou funkci. Organismus si s tím nedokáže poradit a umírá.

Ne tak bakterie z jezera Mono, které je extrémně slané a bohaté na arzen. Vědci ji pěstovali v laboratorních podmínkách v prostředí s minimálním obsahem fosforu. Bylo ho tak málo, že bakteriím nemohl stačit k přežití. Měly však nadbytek arzenu. Ukázalo se, že jejich buňky obsahovaly 0,19 % arzenu a pouze 0,02 % fosforu (měřeno jako hmotnostní podíl po vysušení buněk). To je třicetkrát méně fosforu než normální bakterie.

To by samo o sobě ještě nic neznamenalo – jedovatý arzen mohly v buňkách nějak účinně izolovat. Ale skutečnost, že se jim dařilo výborně, přestože měly umírat na nedostatek fosforu, naznačoval, že tak jednoduché to nebude.

Kalifornské jezero Mono je extrémně slané a bohaté na arzen. A skutečně: několik nezávislých metod potvrdilo, že bakterie zabudovaly arzen do molekul místo fosforu, aniž jim to jakkoli ublížilo. I když vědci izolovali samotnou DNA, arzen v ní objevili. Zatím však není jasné, jak bakterie dokáže s arzenem ve svých klíčových molekulách přežít. Je nicméně zřejmé, že arzen využívá jako plnohodnotnou náhradu fosforu a o jejich využití se rozhoduje podle toho, kterého prvku má zrovna dostatek.

Zpravodajský článek, který Science k vědecké studii připojil, nicméně cituje i některé vědce, kteří závěry zpochybňují. Neodmítají je sice jako nemožné, ale dožadují se dalších důkazů. Není divu. Podobné zjištění je natolik překvapivé a fantastické, že vyžaduje extrémně dobré důkazy podpořené tím, že se pokusy podaří zopakovat nezávislému týmu. Na definitivní potvrzení si tedy budeme muset ještě počkat.

Bakterie rozhodně není nějakým „pozemským mimozemšťanem“, tedy stvořením, které by nemělo nic společného s ostatními pozemskými organismy. Všechny její základní metabolické procesy na úrovni buněk jsou stejné jako u kteréhokoli jiného živého tvora. Až na ten arzen. Ukazuje nám, že život je schopen existovat v podmínkách, které bychom si ještě nedávno nedokázali představit. Pro jeho hledání ve vesmíru to je užitečná inspirace.

Foto: Science/AAAS, Henry Bortman