Критики сомневаются в арсениковых бактериях NASA

Объявление NASA на прошлой неделе об обнаружении бактерий, которые, по-видимому, заменяют фосфор на мышьяк и процветают даже в самых ядовитых средах, теперь подверглось критике со стороны ряда учёных.

В опубликованных результатах сообщалось, что некоторые бактерии (GFAJ-1) процветали при удалении доступа к фосфату и выращивании в высокотоксичной среде, богатой арсенатом. Учёные предположили, что бактерии выживали, потому что могли заменить фосфор, всегда считавшийся жизненно важным, на мышьяк, который находится прямо под ним в периодической таблице и имеет схожие химические свойства. Исследователи также предположили, что бактерии заменяют фосфор на мышьяк в основаниях, из которых состоит ДНК.

Эти выводы, если они верны, означали бы, что учёные нашли новую форму жизни на Земле, а также переписали бы руководство по основным требованиям для существования жизни в других местах.

После публикации результатов в Science другие учёные сразу начали выражать сомнения в выводах статьи, а некоторые даже заявили, что статью вообще не следовало публиковать.

Одним из критиков был доктор Алекс Брэдли из Гарвардского университета, который в своём блоге указал на ряд проблем в исследовании. Во-первых, если бы мышьяк заменил фосфор в ДНК, молекула развалилась бы на фрагменты при помещении в воду, поскольку мышьяк гидролизовался бы, но этого не произошло. Во-вторых, в статье показано, что в среде было небольшое количество фосфора, и Брэдли утверждал, что даже этого могло быть достаточно, поскольку метаболизм бактерий чрезвычайно эффективен.

Доктор Брэдли также отметил, что бактерии живут в озере Моно, которое богато мышьяком, но также содержит более высокую концентрацию фосфата, чем почти любое другое место на Земле, а это означает отсутствие избирательного давления для эволюции жизни на основе мышьяка.

Доктор Брэдли также предположил, что масс-спектрометрия последовательностей ДНК показала бы, содержат ли нуклеотиды мышьяк вместо фосфора, но этого сделано не было.

Другим критиком стала биолог из Университета Британской Колумбии Рози Редфилд, которая рассмотрела статью в своём блоге, а недавно направила письмо в журнал. Среди её выводов — что статья «не представляет НИКАКИХ убедительных доказательств того, что мышьяк был включён в ДНК (или любую другую биологическую молекулу)». Она также пишет: «Если бы эти данные были представлены аспирантом на заседании комитета, я бы отправила его обратно в лабораторию для проведения дополнительной очистки и контрольных экспериментов».

Доктор Редфилд также отмечает, что в культуре присутствовал фосфат, и авторы не рассчитали, может ли наблюдаемый ими рост в среде только с арсенатом поддерживаться имеющимся фосфатом. В блоге она подсчитала, что рост бактерий фактически ограничен количеством фосфора.

Ещё один момент, отмеченный Редфилд, заключается в том, что арсениковые бактерии были «похожи на пухлые маленькие зёрна кукурузы» и содержали гранулы, которые обычно производятся бактериями, когда у них есть обильные запасы углерода и источников энергии, но наблюдается нехватка других питательных веществ, необходимых для роста.

Авторы статьи об арсениковых бактериях изначально отказались вступать в дискуссии, заявив, что обсуждение должно ограничиваться рецензируемыми журналами, но один из авторов, Рональд Ормеланд, ответил на вопросы о споре после лекции о результатах в штаб-квартире NASA. Он заявил, что количество фосфора в образце было слишком мало для поддержания роста, а масс-спектрометрия не проводилась из-за нехватки средств и желания быстро опубликовать результат. Он также отметил, что бактерии всё ещё существуют, и другие учёные могут повторить работу и провести дальнейшие эксперименты, если захотят.