В Калифорнии обнаружена "инопланетная" бактерия

На днях калифорнийское озеро Моно в "подарило" ученым бактерию, способную выжить в среде, которая, как раньше было принято считать, совершенно не приспособлена для обитания. Причем это существо лишь фактом своего существования опровергло одну из основных догм биологии. А вот СМИ сразу же объявили этот организм инопланетным гостем.

Фото: Фото: AP

Об открытии объявили, ни много ни мало, ученые НАСА в ходе пресс-конференции, прошедшей вечером второго декабря. На ней группа астробиологов сообщила о находке на дне соленого озера Моно в Йосемитском национальном парке в штате Калифорния удивительной бактерии, обитающей в таких условиях, в которых не может выжить ни одно земное существо. Дело в том, что в донных отложениях этого водоема наблюдается повышенная концентрация мышьяка, который, как известно, является смертельным ядом для всех форм жизни.

Напомню, что мышьяк (As) является химическим элементом группы фосфора с атомным номером 33 в периодической системе элементов Менделеева. В природе это вещество, как правило, встречается как примесь в рудах цветных металлов. Два самых частых естественных соединения мышьяка — это оранжево-красный прозрачный реальгар (AsS) и лимонно-желтый аурипигмент (As₂S₃₎. Именно последним минералом и богато дно озера Моно.

О токсичности мышьяка известно достаточно давно, со времен Древней Греции. Симптомы отравления, которое возникает у всех высших животных тогда, когда этот элемент случайно (или не случайно) попадет в их организм, достаточно однообразны — наблюдаются рвота, боли в животе, понос, угнетение центральной нервной системы и, в конце концов, остановка дыхания, приводящая к смерти. Точный биохимический механизм его действия до сих пор не изучен, однако считается, что мышьяк может блокировать действие ферментов, избавляющих нашу клетку от возникающих в результате различных реакций ядовитых перекисей. То есть делает так, что организм как бы сам себя травит.

Но вот на данную бактерию, которой ученые присвоили пока что "кодовое название" GFAJ-1, этот яд, похоже, не действует. Более того, она каким-то образом умеет использовать его в своих целях. Астробиолог Фелисии Вольф-Саймон провела интересный эксперимент, суть которого заключалась в добавлении в питательную среду, на которой обитали эти бактерии, "меченных" атомов мышьяка (то есть связанных с радиоактивными изотопами, которые испускают свет). Таким образом, она хотела выяснить, где именно в клетке локализуются частицы яда.

Фото: AP

То, что выяснилось в результате эксперимента, повергло ученых в состояние шока. Оказывается, опасный "гость" находится в нуклеиновых кислотах, то есть в ДНК и РНК, причем является структурным элементом этих соединений. Он заменяет собой фосфор, входящий в состав "связующего звена" между нуклеотидами, составляющими основу этих кислот.

Как известно, молекулы ДНК и РНК состоят из четырех типов азотистых органических соединений, называемых нуклеотидами, которые, чередуясь, выстраиваются в длинную цепочку. Сочетания этих нуклеотидов и образуют то, что называют генетическим кодом. Между собой эти "столпы наследственности" связаны с помощью молекулы сахара рибозы и фосфорной кислоты, которая у данной бактерии, как стало известно, заменена на родственную ей мышьяковую.

Комментируя на пресс-конференции результаты работы Вольф-Саймон, почетный член Фонда прикладной молекулярной эволюции (США), Стивен Беннер отметил, что мышьяк по своим химическим свойствам во многом схож с фосфором, однако встраиваясь в структуру ДНК и РНК, он оказывается "слабым звеном". Образуемые им химические связи легко разрываются за счет повышенной реакционной способности атома мышьяка.

"В то же самое время повышенная и реакционная способность мышьяка, негативно влияющая на стабильность биологических молекул при комнатной температуре, может оказаться полезной в том случае, если биологическая молекула должна выполнять свои функции при низких температурах, таких например как на спутнике Сатурна Титане", — сказал Беннер. При этом он подчеркнул, что, скорее всего, данная бактерия является не пришельцем из космоса, а архаичной формой жизни, которая, видимо, существовала на Земле в те времена, когда ее не оккупировали полностью существа с "фосфорной" ДНК.

"В тоже время такие молекулы, похоже, могут существовать на Титане. И туда мы в первую очередь и отправимся. То есть простейшие формы жизни, скорее всего, есть на Спутнике Сатурна — Титане, в толще водяного льда и скальных пород, похоже, прячутся родственники той бактерии, что представляет сегодня НАСА", — вторит ему Мэри Войтек, специалист по астробиологии НАСА.

Тем не менее, несмотря на то, что GFAJ-1 не является инопланетянкой, все равно данное открытие можно сравнить с публикацией "Происхождения видов путем естественного отбора" Ч. Дарвина или с расшифровкой структуры ДНК в 1953 году Д. Уотсоном и Ф. Криком. Поскольку оно разрушает одну из основных догм современной молекулярной биологии, гласящей, что главными элементами всех "живых" молекул являются кислород, углерод, водород, азот, фосфор и сера, и ничто больше. Правда данное утверждение всегда носило характер презумпции, то есть оно считалось верным до тех пор, пока не возможно было доказать обратное. И вот теперь молодому биологу Фелисии Вольф-Саймон, похоже, удалось это доказать.

Фото: AP

Тем не менее, ученые подчеркивают, что их выводы, даже не смотря на публикацию результатов работы третьего декабря в Science, пока что носят предварительный характер. Нужно еще многое проверить, и, в частности, выяснить, почему у данной бактерии мышьяк не блокирует деятельность деструкторов перекисей. То есть исследователи, сделавшие сенсационное открытие, перевернувшее всю современную биологию, соблюдают свойственную ученым осторожность в суждениях, чего нельзя сказать о журналистах.

Американские СМИ, еще первого декабря узнав о том, что именно будет объявлено на пресс-конференции, кинулись заманивать читателей громкими заголовками. "НАСА обнаружило зеленых человечков", "Они нашли Ити?", — вот что на протяжении последних дней видели в Сети и в газетных киосках неискушенные обыватели. А южнокорейские газеты так прямо и заявили: "НАСА даст пресс-конференцию о жизни на других планетах".

Увы, с сенсационной вестью журналисты явно поспешили: как выяснилось позже, НАСА объявило только об обнаружении бактерии и не стало делать далеко идущих выводов. Ученые, конечно, понимают, что ввергли весь мир в "инопланетную истерию", но тем не менее, все-таки смогли успокоить взбудораженную общественность. Причем пришлось даже перестраховаться — накануне пресс-конференции всем, имеющим отношение к этому открытию, запретили озвучивать какую бы то ни было информацию. А ажиотаж начался со вполне, казалось бы, невинного замечания представителей НАСА: мол, астробиологи сделали открытие, которое послужит толчком для поиска доказательств существования внеземной жизни.

Однако именно недостаток информации, как всегда, породил слухи и домыслы. Дошло до того, что отдельные "параноики" начали подозревать во всем государственный заговор — мол, правительство все знает, но по каким-то причинам скрывает эту информацию. "Стыдно, что наша страна из всего делает секрет и скрывает то, что мы все и так знаем, — пишет некий особо бдительный гражданин. — Правительство постоянно врет нам". Другие оказались более оптимистичными: "Эй, похоже, старый добрый Элвис наконец-то объявился!" — такой комментарий был замечен в одном из научных блогов.

Нелишне будет отметить, что, согласно недавно обнародованному докладу, Вселенная прямо-таки кишит планетами, на которых можно найти что-то живое. Изучив со всех сторон "доступные" звезды, подобные Солнцу, ученые установили, что вокруг каждой четвертой из них обращаются маленькие твердые планеты, похожие по строению на Землю. Часть этих планет находится в зоне, названной учеными Goldilocks ("Златовласка" — и что заставило их выбрать такое название?), в которой не слишком холодно, ни слишком жарко для того, чтобы на планете могла быть жидкая вода и, возможно, жизнь.

О чем же говорят результаты этого исследования? О том, что планет, похожих на нашу, во Вселенной насчитывается десятки миллиардов. Телескопы, способные рассмотреть, что творится на расстоянии, измеряемом в световых годах, еще не изобретены, так что ученые фиксируют колебания, возникающие между звездой и планетой за счет силы гравитации, и таким вот методом научного тыка определять, где именно находятся небесные тела. За последние десять лет, например, было обнаружено около полутысячи теоретически пригодных для жизни планет.

Еще раньше, в сентябре, астрономы сообщили, что им удалось обнаружить самую большую планету, похожую на Землю, из тех, что были замечены до этого. Этот скалистый мир в три раза больше нашей планеты, обладает гравитацией и — в теории — имеет воду на поверхности. Правда, находится он так далеко, что нам, обитателям Земли, вряд ли когда-нибудь доведется слетать туда в отпуск — до Gliese-g примерно 190 триллионов километров.

Все самое интересное читайте в рубрике "Наука и техника"