Gyvybė Žemėje atsirado pirmiau nei deguonis: pagaliau žinome, kuo kvėpavo pirmieji organizmai ir tai verčia iš naujo permąstyti nežemiškos gyvybės paieškas

Čilės Atakamos dykumoje esančioje vietoje, vadinamoje Laguna La Brava, mokslininkai jau kurį laiką analizuoja violetinius fotosintetinius mikrobus, gyvenančius itin sūriame ežero vandenyje, kuriame nėra deguonies, rašo livescience.com.

„Su mikrobiniais kilimėliais dirbu jau maždaug 35 metus, – sakė Konektikuto universiteto geomokslininkas Pieteris Visscheris. – Tai yra vienintelė sistema Žemėje, kur aš galiu aptikti mikrobinį kilimėlį, gyvuojantį visiškai be deguonies.“

Mikrobinių kilimėlių, kurie suakmenėja ir virsta stromatolitais, Žemėje būta mažiausiai pastaruosius 3,5 mlrd. metų. Tik pirmąjį milijardą jų gyvavimo metų nebuvo deguonies fotosintezei.

Kaip šios gyvybės formos išgyveno tokiomis ekstremaliomis sąlygomis, vis dar nežinoma, tačiau, ištyrinėję esamus stromatolitus ir ekstremofilus, mokslininkai mano nustatę kelias galimybes. Nors ilgą laiką geležis, siera ir vandenilis buvo siūlomi kaip galimi deguonies pakaitalai, tik itin sūriuose dviejuose Kalifornijos ežeruose – Searles ir Mono – nustatyta „arsenotopija“ leido arsenui tapti galimu pretendentu ieškant atsakymo.

Vėliau Vakarų Australijoje esančioje Tumbianos formacijoje aptikti stromatolitai atskleidė, kad prieškambriniame periode šviesos ir arseno akumuliacija leido vykti fotosintezei. To negalima pasakyti apie geležį ar sierą.

Praėjusiais metais mokslininkai Ramiajame vandenyne taip pat aptiko gausią gyvybės formą, kuri kvėpuoja... būtent arsenu.

Net ir La Brava gyvybės forma yra itin panaši į purpurinę sieros bakteriją, vadinamą Ectothiorhodospira sp., kurį neseniai buvo aptikta viename Nevados valstijoje esančiame ežere, kuriame yra gausu arseno, ir kuri atlieka fotosintezę oksiduodama arsenitu vadinamą junginį ir paversdama jį arsenatu.

Nors dar reikia gauti daugiau mokslinių duomenų patvirtinti, kad La Brana mikrobai taip pat metabolizuoja arsenitą, pirminiai moksliniai duomenys rodo, kad šiuos bakterinius kilimėlius gausiai skalaujančiame vandenyje gausu vandenilio sulfido ir arseno.

Jeigu tyrimo autoriai yra teisūs ir La Brava mikrobai iš tiesų „kvėpuoja“ arsenu, šios gyvybės formos taptų pirmosiomis, tai darančiomis nuolat ir visiškai nenaudojančiomis deguonies.

Nors genominiai tyrimai leidžia teigti, kad La Brava bakterijos gali metabolizuoti arseną ir sierą, autoriai sako, kad arsenato redukcija, rodos, yra efektyvesnė nei sulfato redukcija.

Nepaisant to, jie sako, kad esama tirtų įrodymų, kad abu keliai egzistuoja, ir jų tikrai būtų pakakę patvirtinti gausų mikrobinių kilimėlių egzistavimą ankstyvosiomis gyvybės Žemėje dienomis.

Jeigu ši komanda yra teisi, tuomet reikėtų plėsti gyvybės formų paieškas kitur.

„Ieškant gyvybės Marse įrodymų, mokslininkai tyrinės geležį ir veikiausiai turėtų tyrinėti ir arseną“, – sakė P. Visscheris.