Debatte über Anspruch von Arsen basierenden Lebensformen entfacht
Eines der mehr beheizten wissenschaftlichen Debatten der letzten Jahre hat wieder mit der Veröffentlichung der neuen Kritik der gemeldeten Feststellung "Arsen Leben." aufgewirbelt worden
Der renommierten Fachzeitschrift Science veröffentlicht die Kritik heute (27. Mai) zusammen mit einer Verteidigung der Studie, die Wissenschaft vergangenen Dezember online gepostet hatte.
Ein Team von Forschern unter der Leitung von Felisa Wolfe-Simon der NASA Astrobiology Institute studiert hatte Bakterien vom kalifornischen Mono Lake gesammelt und berichtet Beweise, dass diese Mikroorganismen giftige Molekül Arsen für Phosphor in der Regel verwendet, um DNA zu bauen Substitution waren zu finden.
Die Entdeckung stand, Wissenschaftler Verständnis für die grundlegenden Anforderungen für das Leben zu stürzen.
Zünden einen Feuersturm
Die Dezember-Bericht in der Wissenschaft stieß sofort auf Skepsis von anderen Wissenschaftlern wie das Journal heute festgestellt.
"Wissenschaft erhielt eine Vielzahl von Korrespondenz, die spezifische hinsichtlich der Forschungsartikel Methoden und Interpretationen Bedenken," Chefredakteur Bruce Alberts schrieb.
Andere mehr zugespitzt: "das Papier wurde heftig kritisiert, wegen seiner mangelnden Kontrollen und ungerechtfertigten Schlussfolgerungen," Zoologe Rosemary Redfield der kanadischen University of British Columbia schrieb in ihrem Blog heute.
Redfield schrieb einer der acht "technische Kommentare," Hinweis auf mögliche Fehler in den Feststellungen, die heute von der Wissenschaft veröffentlicht wurden. [Q&A: "Wissenschaft" Journal offizielle spricht Arsen basierenden Lebensformen]
"Diese Post-Veröffentlichung Antworten sind ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses durch die Wissenschaft bewegt sich vorwärts, Korrektur selbst bei Bedarf" laut Aussage aus der Wissenschaft. "Wir hoffen, dass die Studie und den anschließenden Austausch heute veröffentlicht weitere Experimente anregt – ob sie unterstützen oder diese Schlussfolgerung zu stürzen. In jedem Fall fährt das Gesamtergebnis unserer Kenntnisse über Bedingungen, die Leben zu unterstützen."
Zusammen mit der Kritik veröffentlicht Science eine Antwort vom Wolfe-Simon und ihre Kollegen, die sagen, sie stehen zu ihren Erkenntnissen und sind die Argumente gegen ihre Forschung nicht entmutigt.
"Wir begrüßen die Möglichkeit, unsere Methoden und Ergebnisse besser zu erklären und Auslegungsvarianten zu betrachten", schrieb Wolfe-Simon und ihr Team. "Wir behaupten, dass unsere Interpretation der [Arsen] Substitution, basierend auf mehrere kongruente Linien des Beweises, lebensfähig ist."
Fütterung auf poison
Die Forscher untersuchten ein Bakterienstamm GFAJ-1 genannt. Diese Bakterien sind normalerweise hohe Dosen von Arsen im Mono Lake ausgesetzt.
Zu testen, ob die Mikroben entwickelt hatte, um das Arsen in irgendeiner Weise, Wolfe-Simon und ihre Kollegen versucht, einige im Labor Kulturen enthalten nur Spuren von Phosphor wachsen zu verwenden. In einer Reihe von Kulturen die Forscher hinzugefügt Arsen und beobachtet, dass die Bakterien gedeihen waren. In einer Kontrollkultur mit dem gleichen kleinen Betrag von Phosphor, aber wo kein Arsen hinzugefügt wurde, die Bakterien nicht wachsen.
Die Forscher führten weitere Tests, einschließlich einer Analyse der Organismen DNA, die Schienen Arsen enthalten. Die Wissenschaftler folgerten, dass GFAJ-1 Arsen an Stelle von Phosphor, beim Bau von seiner DNS ersetzt wurde.
Obwohl Arsen in der Regel giftig ist, sind seine chemischen Eigenschaften ähnlich denen von Phosphor. Phosphor ist vermutlich eines der sechs Elemente? zusammen mit Sauerstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel? lebensnotwendig.
Wenn sich herausstellt, dass Arsen in subbed sein kann, für Phosphor, es eröffnet ganz neue Möglichkeiten für die grundlegenden Anforderungen des Lebens.
Aufzeigen von Problemen
Kritiker des Anspruchs sagen, gibt es verschiedene Fehler in der Logik der Wolfe-Simon-Team.
Redfield Fragen ob die Forscher hatte genug getan, um mögliche Phosphorbelastung in ihrer Kultur zu beseitigen, und schlug vor, dass mehr als Spuren von Phosphor (die Bakterien ernähren) ausreichten, um die Bakterien in den Labortests zur Verfügung.
Ein weiteres Problem nach Steven Benner bei der Stiftung für angewandte molekulare Evolution in Gainesville, Florida, ist, dass die Form von Arsen, die in DNA vorhanden sein würde – eine Substanz namens Arsenat Ester – sollte sich auflösen in Wasser, wodurch es instabil in DNA.
In ihrer Antwort Wolfe-Simon und ihre Kollegen anerkannt Benner Sorge aber schlug vor, dass in großen Biomoleküle wie DNA, Arsenat Ester stabiler als Gedanke sein könnte.
Und Barbara Schoepp-Cothenet aus der Bioénergétique et Ingénierie des Protéines in Marseille, Frankreich, argumentiert, dass Arsen wahrscheinlich auf eine andere Verbindung namens Arsenat in der Umgebung einer Zelle reduziert werden würde. Während Arsen hat ähnliche Eigenschaften wie Phosphor, Arsenat nicht und sollte nicht in der Lage, Phosphor zu imitieren "funktioniert in der DNA, sagte sie.
Aber die Forscher erklärten, dass sie keine Anzeichen von Arsenat in ihren Nachfolgestudien das Wachstum der Bakterien in den Kulturen gesehen hatten.
Ungelöste
Letztlich ist der Fall noch lange nicht geklärt.
Die Wolfe-Simon-Team hat angeboten, Proben von GFAJ-1-Bakterien, andere Forscher für ihre eigenen Tests zur Verfügung.
Alberts, Chefredakteur der Wissenschaft, sagte: "Wir erkennen, dass einige Probleme ungelöst bleiben. Die Diskussion online veröffentlicht heute ist jedoch nur ein Schritt in einem viel längeren Prozess."
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