La evidencia de que el arsénico como elemento tóxico puede sustituir el fósforo con nutrientes esenciales en las biomoléculas de una bacteria amplía el alcance de la búsqueda de vida fuera de la Tierra, según científicos de la Universidad Estatal de Arizona.
Se supone que toda forma de vida conocida requiere el fósforo, por lo general en forma de fosfato inorgánico. En los últimos años, sin embargo, los astrobiólogos, incluyendo profesores de la Universidad Estatal de Arizona Ariel Anbar y Paul Davies, han intensificado las conversaciones sobre formas alternativas de vida. Anbar y Davies son co-autores del nuevo documento, junto con ASU asociado en la investigación, el científico Gordon Gwyneth. La autora principal es Felisa Wolfe-Simon, un ex científica postdoctoral en el grupo de investigación de Anbar en la escuela de ASU de la Tierra y la Exploración Espacial y el Departamento de Química y Bioquímica en la Facultad de Artes Liberales y Ciencias.
"La vida como la conocemos, requiere de determinados elementos químicos y excluye a otros", dice Anbar, un biogeoquímico y astrobiólogo que dirige el programa de astrobiología de la ASU. "¿Pero son las únicas opciones?¿Qué diferente puede ser la vida?" Anbar y Wolfe Simon-se encuentran entre un grupo de investigadores que están probando los límites de los requisitos químicos de la vida.
"Uno de los principios en la búsqueda de vida en otros planetas, y de nuestro programa de astrobiología, es que debemos" seguir los elementos ", dice Anbar. "El estudio de Felisa nos enseña que debemos pensar más sobre qué elementos se deben seguir."
Wolfe-Simon añade: "Tomamos lo que sabemos acerca de lo que es constante en biología, concretamente que la vida requiere los seis CHNOPS, es decir los elementos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, ADN, proteínas y grasas, y las usamos como base para hacer hipótesis comprobables experimentalmente, incluso aquí en la Tierra. "
Desde este punto de vista, en lugar de resaltar la visión convencional de la "diversidad" de la vida, toda vida en la Tierra es esencialmente idéntica, dice ella. Sin embargo, el microbio que los investigadores han descubierto puede actuar de manera diferente.
Davies ha especulado previamente que las formas de vida diferentes a la nuestra, llamada "vida extraña", aunque pueden existir muy cerca de la vida conocida en la Tierra, en una especie de "sombra de la biosfera." La idea en particular que el arsénico, que se encuentra directamente debajo de fósforo en la tabla periódica, podría sustituir al fósforo en la vida en la Tierra, fue propuesto por Wolfe-Simon y se convirtió en una colaboración con Davies y Anbar. Su hipótesis fue publicada en enero de 2009, en un artículo titulado "¿ La naturaleza también puede elegir el arsénico?" en el Diario Internacional de Astrobiología.
La idea era provocativa, pero tenía sentido", señala Anbar. "El arsénico es tóxico debido principalmente a su comportamiento, pero es un químico muy similar al fósforo. Como resultado, los organismos tienen dificultades para contar estos elementos. Sin embargo, el arsénico es lo suficientemente diferente para no funcionar tan bien como el fósforo y llegar a nuestra compleja maquinaria bioquímica.
Lo que Wolfe-Simon descubrió se presenta en el artículo de Ciencia Express titulado "Una bacteria que puede crecer mediante el uso de arsénico en lugar de fósforo."
El último descubrimiento se trata de una bacteria - cepa GFAJ-1 de la familia Halomonadaceae de Gammaproteobacteria que se recogió a partir de sedimentos de Mono oriental del Lago de California, que es extremadamente salado con niveles naturalmente altos de arsénico.
En el laboratorio, los investigadores lograron hacer crecer microbios del lago en una solución de fósforo, pero con bastante arsénico.
Davies predice que el nuevo organismo "es sin duda la punta del iceberg, y tiene el potencial para abrir un camino totalmente nuevo en la microbiología".
"Nuestros hallazgos son un recordatorio de que la vida tal y como la conocemos podría ser mucho más flexible de lo que nadie se puede imaginar", dice Wolfe-Simon.