Nee, NASA heeft geen leven op een andere planeet gevonden, maar wel leven hier op aarde dat bijna “vreemd” is aan onze beperkte, op fosfaat gebaseerde kijk op het leven. Wetenschappers hebben een soort bacterie ontdekt of 'getraind', die bijna volledig kan leven en groeien op een gif, arseen, en het in zijn DNA opneemt. Deze 'rare' levensvorm, die iets anders kan gebruiken dan fosfor - wat we beschouwen als een fundamentele bouwsteen van het leven - is heel anders dan wat we denken als leven op aarde. Het levert niet direct het bewijs van een 'schaduwbiosfeer', een tweede levensvorm die zij aan zij leeft met ander leven op onze planeet, maar suggereert wel dat de vereisten voor het begin en de basis van het leven flexibeler kunnen zijn dan wij gedachte. Dit betekent dat leven elders in het zonnestelsel en daarbuiten onder een veelheid van omstandigheden kan ontstaan.
"Onze bevindingen herinneren eraan dat het leven zoals we het kennen veel flexibeler zou kunnen zijn dan we in het algemeen aannemen of ons kunnen voorstellen", zegt Felise Wolfe-Simon, hoofdauteur van een nieuw artikel in Science. "Als iets hier op aarde iets zo onverwachts kan doen, wat kan het leven anders doen dat we nog niet hebben gezien?"
[/onderschrift]
De zoutminnende bacterie, stam GFAJ-1 van de Halomonadaceae-familie van Gammaproteobacteria, kwam uit het giftige en zilte Mono-meer, nabij Yosemite Park in Californië. Het meer heeft geen uitlaat, dus gedurende duizenden jaren is het een van de hoogste natuurlijke arseenconcentraties op aarde geworden.
Hoewel de bacteriën niet volledig op arseen in het meer leefden, namen de onderzoekers de bacteriën in het laboratorium mee om ze te kweken in petrischalen waarin fosfaatzout geleidelijk werd vervangen door arseen, totdat de bacteriën konden groeien zonder fosfaat nodig te hebben, een essentiële bouwsteen voor verschillende macromoleculen aanwezig in alle cellen, inclusief nucleïnezuren, lipiden en eiwitten.
Met behulp van radio-tracers volgde het team het pad van arseen in de bacteriën op de voet; van de opname van de chemische stof tot de opname in verschillende cellulaire componenten. Arseen had fosfaat in de moleculen van de bacteriën volledig vervangen, tot in het DNA.
"Het leven zoals we het kennen, vereist bepaalde chemische elementen en sluit andere uit", zegt Ariel Anbar, biogeochemist en astrobioloog van de Arizona State University. 'Maar zijn dat de enige opties? Hoe anders zou het leven kunnen zijn? Een van de leidende principes bij het zoeken naar leven op andere planeten, en van ons astrobiologieprogramma, is dat we de elementen moeten volgen. Felisa's studie leert ons dat we beter moeten nadenken over welke elementen we moeten volgen. "
Wolfe-Simon voegde toe: “We hebben genomen wat we weten over de 'constanten' in de biologie, namelijk dat het leven de zes elementen CHNOPS (koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel) nodig heeft in drie componenten, namelijk DNA, eiwitten en vetten, en gebruikte dat als basis om zelfs hier op aarde experimenteel testbare hypothesen te stellen. '
Het idee dat arseen een vervanging zou kunnen zijn voor fosfor in het leven op aarde, werd voorgesteld door Wolfe-Simon en ontwikkelde zich tot een samenwerking met Anbar en theoretisch natuurkundige en kosmoloog Paul Davies. Hun hypothese werd in januari 2009 gepubliceerd in een paper met de titel 'Heeft de natuur ook voor arseen gekozen?' in het International Journal of Astrobiology.
"We veronderstelden niet alleen dat biochemische systemen die analoog zijn aan de systemen die tegenwoordig bekend zijn, arsenaat zouden kunnen gebruiken in de equivalente biologische rol als fosfaat", zei Wolfe-Simon ", maar ook dat dergelijke organismen zouden kunnen zijn geëvolueerd op de oude aarde en vandaag de dag in ongebruikelijke omgevingen kunnen blijven bestaan. "
Dit nieuwe onderzoek toont voor het eerst aan dat een micro-organisme een giftige chemische stof kan gebruiken om de groei en het leven te ondersteunen.
Bronnen: wetenschap, papier
