fbTrack
REKLAMA
REKLAMA

Ekologia

Arszenik niezbędny do życia jak tlen

shutterstock
Odkryto mikroorganizmy morskie, które w procesie oddychania używają arsenu zamiast tlenu. Biolodzy twierdzą, że to strategia zaczerpnięta z wczesnej historii Ziemi.

Wszystkie ziemskie organizmy potrzebują do życia tlenu. Prócz niego wykorzystują jeszcze węgiel, azot, siarkę, fosfor i wodór. To jedyne, czego potrzeba, aby życie powstało i trwało. Nagle okazuje się, że jeden z tych pierwiastków jest zbędny i śmiało można go zastąpić innym, który z zasady jest śmiertelną trucizną dla większości żywych stworzeń.

Chodzi o arsen, który zastępuje tlen. To nim właśnie oddychają mikroorganizmy zamieszkujące duże obszary Oceanu Spokojnego. Zespół z University of Washington (UW) odkrył, że ta starożytna strategia przetrwania organizmów jest nadal stosowana w częściach środowiska morskiego z deficytem tlenowym.

- Pomysł, że organizmy mogą używać arsenu do podtrzymania życia - to zupełnie nowy metabolizm w otwartym oceanie - powiedziała współautorka badań Gabrielle Rocap, profesor oceanografii UW.

Zespół przeanalizował próbki zebrane w Pacyfiku u wybrzeży Meksyku podczas rejsu badawczego w 2012 roku. Analizy genetyczne DNA pozyskanego z wody morskiej wykazały dwie ścieżki genetyczne, o których wiadomo, że przekształcają cząsteczki oparte na arsenie jako sposób pozyskiwania energii. Analiza opierała się na badaniach próbek wody morskiej zebranych w miejscach gdzie prawie nie ma tlenu.

Wyniki sugerują, że drobnoustroje oddychające arsenem stanowią mniej niż 1% populacji mikroorganizmów w tych wodach. Mikroby odkryte w wodzie są prawdopodobnie daleko związane z organizmami oddychającymi arsenem, występującymi w gorących źródłach lub zanieczyszczonych miejscach na lądzie.

Biolodzy twierdzą, że strategia ta jest zaczerpnięta z wczesnej historii Ziemi. W okresie, gdy na Ziemi pojawiło się życie, poziom tlenu był niewystarczający zarówno w powietrzu, jak i w oceanie. W ziemskiej atmosferze tlenu przybyło dopiero po tym, jak fotosynteza stała się powszechna. To właśnie ona doprowadziła do przekształcenia dwutlenku węgla w tlen. Wczesne formy życia musiały więc zyskać energię przy użyciu innych pierwiastków, takich jak arsen, który był prawdopodobnie znacznie bardziej powszechny w oceanach niż obecnie. Populacje mikroorganizmów oddychających arszenikiem mogą zwiększać się pod wpływem zmian klimatycznych. Przewiduje się, że regiony o niskim poziomie tlenu będą się rozszerzać, a tlenu rozpuszczonego w całym środowisku morskim będzie spadać.

Obecnie zespół próbuje wyhodować w laboratorium mikroby morskie oddychające arszenikiem, aby dokładniej je zbadać.

Źródło: rp.pl
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
NAJNOWSZE Z RP.PL
REKLAMA
REKLAMA