Uudne eluvorm annab maavälise elu otsingutele uue sihi VIDEO

Tagasi

Edasi

Foto: NASA

Californiast Mono järvest leiti bakter, milles mürgine arseen võib asendada biomolekulides seni asendamatuks peetud fosforit. See leid annab uue perspektiivi maaväliste eluvormide otsingutele, väidavad Arizona osariigi ülikooli teadlased, kelle osaliselt NASA poolt rahastatud uurimistöö tulemused ilmuvad täna ajakirjas Science.

Siiani peeti iseenesestmõistetavaks, et elu vajab fosforit. Viimastel aastatel on aga teistel taevakehadel elu otsimisega tegelevad Arizona osariigi ülikooli astrobioloogid Ariel Anbar ja Paul Davies toetanud ideed, et elu võib esineda ka muul kujul.

Artikli esimene autor on tänaõhtuse NASA erakorralise pressikonverentsi esineja Felisa Wolfe-Simon, kes praegu tegev NASA juures astrobioloogiauuringutega.

Anbari sõnul on eluks vaja teatud keemilisi elemente ja teatud keemiliste elementide puhul on elu välistatud. “Kuid kas need on ainsad võimalused? Kui eriline võib elu olla?” küsib ta. “Üks põhireegleid, millel on põhinenud senised maavälise elu otsingud teistelt planeetidelt ja ka meie astrobioloogia programm on see, et tuleb jälgida kindlate keemiliste elementide olemasolu,” ütles Anbar. Kuid nüüd on nende uuring need reeglid ümber lükanud. Saab ka teisiti.

Seni arvati, et eluks on vajalik kuue elemendi – süsiniku, vesiniku, lämmastiku, hapniku, fosfori ja väävli olemasolu. Selles mõttes on kogu maapealne elu oma tohutus mitmekesisuses üsna ühesugune.

Kuid see arvamus ei pea paika, sest ühest California järvest leitud veider bakteritüvi toimib sootuks teistmoodi. 2009. aastal pakkus Wolfe-Simon välja hüpoteesi, et keemiliste elementide perioodilisustabelis otse fosfori all asuv arseen võiks eluvormides fosforit asendada. Tema artikkel ilmus toona ajakirjas International Journal of Astrobiology.

See ei olnud ainult hüpotees, vaid ka idee, et sellised arseeni kasutavad eluvormid võisid kunagi maakeral tekkida ning nad võivad olla tänini alles kohtades, kus valitsevad ebaharilikud tingimused.

Bakteritüvi GFAJ-1 Halomonadaceae perekonnast Gammaproteobacteria leiti Californiast Mono järvest, mille vesi on erakordselt soolane ja arseenirikas. Laboris õnnestus seda bakteritüve edukalt kasvatada fosforivaestes, kuid väga arseenirikastes tingimustes.

Keeruliste eksperimentide abil tehti kindlaks, et bakter oli võimeline kasutama nii fosforit kui arseeni. Kuigi bakter GFAJ-1 ei osuta tõelisele maavälisele elule, on see viide, et võib olla elusorganisme, mis toimivad põhimõttel, mida seni pole võimalikuks peetud. Selliste eluvormide otsijate järgmine suur eesmärk võiks olla bakteritüvi, mis saab hakkama täielikult ilma fosforita.

Daviese sõnul on see  järvest leitud pisilane ilmselt jäämäe veepealne osa ning siin on potentsiaali mikrobioloogias terve uue koolkonna tekkeks.

“Kui Maa peal on olemas midagi nii ootamatut, siis milleks on elu veel võimeline, mida me veel näinud pole?” küsis Wolfe-Simon.

Heinaru: palju vastuseta küsimusi

Tartu Ülikooli geneetikaprofessor Ain Heinaru sõnul on arseenibakteri loo juures mitmeid küsimusi, millele praegu vastust ei tea.

“Arseen asendab fosforit mõnedes bioloogilistes protsessides ja makromolekulides. Ilmselt mitte kõigis. Ükski teostatud katse ei kõrvalda fosforit täielikult: sain aru, et mikroob kasvab arseenil ja ka fosforiga söötmes,” ütles ta. “Pole ka mingeid üheseid andmeid arseeniga ühendite bioloogilise aktiivsuse ja struktuuri kohta.”

Arseenile resistentseid baktereid tuntakse Heinaru sõnul kaua ning nendega on ta isegi töötanud.  Varasemalt uuritud bakterite strateegia on aga teine, nad koguvad arseeni rakku mittelahustuvalt. “Kolooniad on sel puhul ilusad kollased. Miks? Mikroob teeb seda seepärast, et arseen on rakule lahustunult toksiline,” ütles ta.

“Minu oletus on, et võib olla teatud stressitingimustes mikroobid saavad fosforit asendada arseeniga, kuigi ilmselt siis on makromolekuli bioloogiline aktiivsus mingil määral madalam. Esialgu ma ei ole 100%-liselt veendunud, et fosforit üldse vaja ei oleks, ehkki katsed seda nagu kinnitaksid,” märkis ta.

Tema sõnul on huvitav küsimus, kuidas bakter suudab viia arseeni biomolekulide koosseisu, ilma, et toksilisus avalduks.

“Isegi kui uudis osutub osaliselt või täielikult tõeks, pole see veel uue elu avastamine,” ütles ta. “Juhin tähelepanu sellele, et me tunneme ju näiteks väävlibaktereid ja rauabaktereid, kus energiat saadakse väävliühenditest või rauaühenditest. Tavaorganismid saavad energiat ju süsinikühenditest!  Kui arseenibakteri lugu osutub aga õigeks, siis suureks teadusavastuseks on ta igal juhul.”

• Tweet