A hírek azt hangsúlyozzák, hogy teljesen új életformát találtak, és hogy a biológiai alapanyagok repertoárja újabb elemmel bővült. Az első része nem igaz; hiszen ez azt sugallná, hogy az eddig általunk ismert élőlények biokémiájától (anyagcsere, felépítő molekulák) alapvetően eltérő életformát találtak, amelyek teljesen más úton fejlődtek az evolúció során, mint az eddig ismert élővilág nagyobb csoportjai: a baktériumok, növények, gombák és állatok (és még néhány egzotikus kis csoport). Ennek folyományaként teljesen más a felépítésük és a működésük. Nos nem erről van szó.

A Mono-tó

A hír második fele igaz; azt írja le, hogy a baktérium a DNS-ébe foszfor helyett arzént épít be. Aki minimálisan is járatos a kémiában tudja, hogy a 33-as rendszámú arzén a Mengyelejev-féle periódusos rendszerben a 15-ös rendszámú foszfor alatt található. Elektronszerkezete hasonló ahhoz, és emiatt hasonló kémiai kölcsönhatásokba lép, hasonló struktúrákat épít. Azaz elméleti akadálya nincs annak, hogy a DNS-ben a foszfor helyére arzén épüljön be (van is hasonló helyettesítésre példa a BrDu, a bróm dezoxi-uridin, amit a molekuláris biológusok mutagénként használnak a kísérleteikben).

Biológus szemmel - amit alapvetően meghatároz az evolúciós elmélet elfogadása és használata - könnyű elképzelni, mi történt baktériumunkkal a tó mélyén. Mindehhez persze tudni kell, hogy az evolúció „buherál” (tinkering, Richard Dawkins szavaival), azaz az ő példáját használva egy hőlégballonból úgy kell sugárhajtású repülőgépet csinálni, hogy az végig a levegőben marad, közben mindig guberál, és néhanapján új anyagokból is dolgozik.
Tehát ülhetett ez a baktérium a tó fenekén, amiben feltételezhetően sok lehetett a kalcium, ami nyomnyi mennyiségben kalcium-foszfát alakjában kicsapja, és ezáltal a szervezetek számára elérhetetlenné teszi a foszfátot (ezért ne igyon kólát a gyerek, mert kiszedi a csontjából a kalciumot és görbék lesznek a lábai!). Azaz nem nagyon jutott neki elég foszfor (egész pontosan PO4, foszfát) hogy a DNS-e megkettőződését „finanszírozza”, vagyis szaporodni tudjon. Akadt valószínűleg néhány mutáns, akinek kicsit rosszul működtek az enzimjei és összekeverték időnként az egymáshoz hasonló foszfort az arzénnel és beépítették a DNS-ükbe. Ettől ezek az élőlények a nagy "ki eszik meg kit"-versenyben előnyre tettek szert (de csak ebben a speciális környezetben, máshol viszont vesztesek lettek volna). Amúgy az alapvető anyagcsere folyamataik ugyanazok maradtak.

A GFAJ-1 baktérium DNS-ében foszfor helyett arzént használ

Biztosra vehető, hogy volt egy olyan átmeneti állapot, amikor a DNS foszfort és arzént vegyesen tartalmazott. Aztán előbb-utóbb már csak arzént, mert az bőven akad a Mono-tóban.

Tehát a baktérium biokémiája nem változott meg alapjaiban, továbbra is DNS-ből RNS lesz, majd ebből hasonló fehérjék, mint nálunk, de azért igen cifra alkalmazkodások lépcsősorán kellett átmennie, hogy egyrészt a DNS szintézisben szerepet játszó enzimek pontosan boldoguljanak az arzénes nukleotidokkal, másrészt több fehérjéjének is arzén-állóvá kellett válnia (evolúciósan valószínűleg ez lehetett a korábbi lépés).

Dr. Gulyás Attila
Kép: NASA