พบสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ สะเทือนวงการชีววิทยา

นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบสภาพแวดล้อมของทะเลสาบโมโนในแคลิฟอร์เนีย และได้ค้นพบจุลินทรีย์ชนิดใหม่ การค้นพบนี้ได้เขย่าวงการชีววิทยาอย่างแรงถึงนิยามของสิ่งมีชีวิต ซึ่งส่งผลต่อการวางเป้าหมายในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกอีกด้วย

ทะเลสาบโมโน สถานที่ที่พบสิ่งมีชีวิตที่สร้างตัวด้วยสารหนู

คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน เป็นธาตุพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก ฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบสำคัญของแกนดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่บรรจุรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด และถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลสิ่งมีชีวิต

ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบหลักของโมเลกุลที่ส่งผ่านพลังงานในทุกเซล และเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในเยื่อหุ้มเซล ส่วนสารหนูซึ่งมีสมบัติทางเคมีใกล้เคียงฟอสฟอรัสเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดบนโลก สารชนิดนี้จะขัดขวางเส้นทางการเผาผลาญอาหารเนื่องจากมีสมบัติทางเคมีคล้ายฟอสเฟต แต่จุลลินทรีย์ที่พบใหม่ในครั้งนี้กลับเจริญเติบโตและขยายพันธุ์ ได้ด้วยการใช้สารหนูซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นสารพิษร้ายแรงมาทดแทน ฟอสฟอรัสในส่วนประกอบของเซล

“นิยามของสิ่งมีชีวิตต้องมีการขยายความกันแล้ว” เอ็ด ไวเลอร์ ผู้บริหารจากนาซากล่าว “การที่ตอนนี้เรามีภารกิจค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่นในระบบสุริยะ ทำให้เราต้องทบทวนถึงเป้าหมายเราว่า สิ่งที่เราต้องการมองหาคืออะไรบ้าง”

(GFAJ-1) สิ่งมีชีวิตซึ่งเติบโตด้วยสารหนู (ภาพจาก Science/AAAS)

“เราทราบมาก่อนว่า จุลินทรีย์บางชนิดก็หายใจเอาสารหนูเข้าไปได้ แต่ที่เอาสารหนูไปเป็นองค์ประกอบของร่างกายอย่างที่พบในครั้งนี้ เราเพิ่งเคยเจอ”  เฟลิซา วอล์ฟ-ไซมอน นักชีววิทยานอกโลกจากนาซากล่าว

สิ่งมีชีวิตที่พบในครั้งนี้ เป็นแบคทีเรียกลุ่ม แกมมาโปรทีโอแบคทีเรีย สายพันธุ์ จีเอฟเอเจ-1 (GFAJ-1)  ในห้องทดลอง นักวิทยาศาสตร์เคยเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์จากทะเลสาบนี้โดยให้อยู่ในสภาพขาดแคลนฟอสฟอรัส เมื่อเติมสารหนูเข้าไปแทนที่ฟอสฟอรัส กลับพบว่าจุลินทรีย์นั้นยังคงเติบโตต่อไปได้ ยิ่งกว่านั้นเซลยังดึงเอาสารหนูไปเป็นส่วนประกอบของเซลใหม่อีกด้วย

ประเด็นหลักที่นักวิทยาศาสตร์คณะนี้กำลังค้นคว้าอยู่ก็คือ เมื่อจุลินทรีย์นี้โตขึ้นด้วยสารหนูแล้ว สารหนูได้กลายมาเป็นกลไกชีวเคมีสำคัญของชีวิต เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน และเยื่อหุ้มเซลหรือไม่

คณะนี้ได้เลือกทะเลสาบโมโนเป็นสถานที่สำรวจเนื่องจากทะเลสาบแห่งนี้มีสภาพเคมีต่างจากที่อื่นมาก โดยเฉพาะความเค็มจัด ด่างจัด และมีสารหนูเจือปนอยู่มาก ทั้งนี้ส่วนหนึ่งเกิดจากการที่ทะเลสาบนี้ถูกแยกออกจากแหล่งน้ำจืดมาเป็นเวลานานกว่า 50 ปี

การค้นพบครั้งนี้มีผลกระทบต่องานวิจัยในหลายสาขา รวมถึงวิวัฒนาการโลก เคมีอินทรีย์, วัฏจักรชีวธรณีเคมี, การบรรเทาโรค  นอกจากนี้ยังเปิดหน้าต่างวิทยาการใหม่ในด้านจุลชีววิทยาและงานวิจัยด้านอื่นอีกด้วย

ที่มา Researchers discover that deadly arsenic breathes life into organisms – astronomy.com โดย วิมุติ วสะหลาย

จีเอฟเอเจ-1

(GFAJ-1) สิ่งมีชีวิตซึ่งเติบโตด้วยสารหนู
(จาก Science/AAAS)

Advertisements
ข้อความนี้ถูกเขียนใน อะไร อะไร คั่นหน้า ลิงก์ถาวร

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s