کشف حیات جدید مبتنی بر ارسنیک : دروغ یا واقعیت ؟

اشتراک گذاری این مطلب:

Share on whatsapp
Share on telegram
Share on email
Share on twitter
Share on print
5 3 votes
Article Rating

 

در سال 2010، این کشف به عنوان “بیگانه ترین” شکل زندگی که تاکنون بر روی زمین وجود داشته مورد ستایش قرار گرفت: باکتری هایی که طبق گزارش ها ، و به طور بی سابقه ای ، دستورالعمل DNA را دوباره نوشتند و این دستورالعمل شامل ارسنیک بود.

محققان تحت حمایت ناسا به رهبری Felisa Wolfe-Simon ، اولین میکروارگانیسم شناخته شده روی زمین را کشف کردند که قادر به رشد و تولید مثل با استفاده از سموم شیمیایی آرسنیک بود. این میکروارگانیسم ، که در دریاچه مونو کالیفرنیا زندگی می کند ، آرسنیک را جایگزین فسفات در ستون فقرات DNA و سایر اجزای سلولی می کرد.

اد وایلر ، مدیر وقت ناسا در اداره ماموریت علمی در دفتر مرکزی این آژانس در واشنگتن در این باره گفت: “تعریف تازه ای برای زندگی شکل گرفته است.”

کربن ، هیدروژن ، نیتروژن ، اکسیژن ، فسفر و گوگرد شش عنصر اساسی سازنده همه اشکال شناخته شده حیات در زمین هستند. فسفر بخشی از ستون فقرات شیمیایی DNA و RNA است ، ساختارهایی که دستورالعمل های ژنتیکی را برای زندگی حمل می کنند ، و یک عنصر اساسی برای تمام سلول های زنده محسوب می شود. فسفر یکی از اجزای اصلی مولکول حامل انرژی در تمام سلول ها (آدنوزین تری فسفات) و همچنین فسفولیپیدهایی است که تمام غشاهای سلول را تشکیل می دهد. آرسنیک که از نظر شیمیایی مشابه فسفر است ، برای حیات روی زمین سمی است. آرسنیک از انجایی که از نظر شیمیایی رفتاری مشابه فسفات دارد مسیرهای متابولیکی را مختل می کند.

در گذشته انواعی از باکتری هایی کشف شده بودند که با استفاده از ارسنیک تنفس میکردند ولی موردی که باعث شگفت انگیزی این کشف شد این است که این میکروارگانیسم با استفاده از ارسنیک مواد جدیدی برای ساختار های مولکولی اش میسازد.

میکروب تازه کشف شده از سویه GFAJ-1 ، عضوی از یک گروه مشترک باکتری ها به نام Gammaproteobacteria است. در آزمایشگاه ، محققان میکروب های استخراج شده از دریاچه را با رژیم غذایی که دارای مقدار بسیار کم به فسفر بود اما در عوض شامل مقدار زیادی از آرسنیک میشد ، پرورش دادند. هنگامی که محققان فسفر را خارج کردند و آن را با آرسنیک جایگزین کردند ، رشد میکروب ها ادامه یافت. تجزیه و تحلیل های بعدی نشان داد که این باکتری از آرسنیک برای تولید عناصر سازنده سلول های جدید GFAJ-1 استفاده می کند

اما اکنون دو مطالعه جدید یافته های بحث برانگیزی را در این باره منتشر کرده اند.

پس از اعلام شدن این اکتشاف توسط ناسا ، محققان دیگر گفتند که در تکرار نتایج ولف-سایمون مشکل دارند. این انتقادات سرانجام بصورت رسمی در قالب دو مطالعه متفاوت با نتایج بسیار مشابه ارائه شد.

مطالعات جدید که در نشریهScience  نیز منتشر شده نشان می دهد که این باکتری در شرایطی که در مطالعه 2010 توضیح داده شده است ، در واقع رشد می کند اما وقتی مقدار فسفر را بیشتر از آزمایش ولف-سایمون کاهش دهیم ، تکثیر GFAJ-1 متوقف میشود نتایج جدید حاصله مبنی بر آن بود که شکل زندگی دوستدار آرسنیک در واقع برای رشد به فسفر نیاز دارد ، اما به شکل شگفت انگیزی به مقادیر بسیار کمی از آن نیازمند است

بعد از انتشار نتایج این مقاله دکتر ولف – سایمون بار دیگر مطالعه ای را انجام داد و نتایج آن مطالعه را در دفاع از اکتشاف خود به شرح زیر منتشر کرد:

” نتایج حاصل شده فقط نشان می دهد که آرسنیک در DNA این باکتری وجود ندارد ، نه اینکه این ارگانیسم هرگز از آن استفاده نمی کند.این واقعیت که ارگانیسم به شدت نسبت به آرسنیک مقاومت می کند و آن را از محیط می گیرد ، به این معنی است که اتفاق غیر معمولی با آن آرسنیک در حال رخ دادن است. ما در حال کار برای تعیین محل آرسنیک در ارگانیسم هستیم ، اینکه چگونه GFAJ-1 در چنین مقادیر بالای آرسنیک رشد می کند؟ آرسنیک به کجا می رود؟ مطالعه ما بر روی این جاندار جدید همچنان ادامه دارد ”

جمع بندی:

اینکه این جاندار کاملا ساختار DNA را تغییر داده و از ارسنیک به جای فسفات استفاده میکند درست نیست اما اینکه این میکروارگانیسم توانایی زندگی در محیطی با چنان دوز پایین از فسفر و دوز بالا از ارسنیک را دارد و رشد و تولید مثل میکند مسلما نشان دهنده وجود ویژگی زیستی منحصر به فرد و جدید در این میکروارگانیسم بر روی این سیاره است . این اکتشاف با افزایش دامنه توانایی وجود و شکل گیری حیات تاثیر گسترده ای بر مطالعات و اکتشافات نجومی در سال های اخیر داشته است. اما هنوز مطالعاتی در جریان است تا متابولیسم ناشناخته این میکروارگانیسم کشف شود

پژوهشگر: کوروش ملک زاده / kourosh malekzadeh

منابع:

https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2010/02dec_monolake

https://www.nationalgeographic.com/science/article/120709-arsenic-space-nasa-science-felisa-wolfe-simon

مربوط پست ها

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments