Принято считать, что мышьяк и его соединения ядовиты. И этот элемент действительно токсичен для большинства живых существ Земли. Мышьяк химически похож на фосфор, один из ключевых элементов земной жизни. И поэтому выдвигалось интересное предположение. О том, что в некоторых других мирах Вселенной могут существовать интересные организмы. Которые используют мышьяк в качестве ключевого ингредиента своей биохимии. Также высказывалось предположение, что в глубокой древности некоторые жизненные формы на Земле, возможно, использовали мышьяк в своих ДНК вместо фосфора. Английский астрофизик Пол Дэвис предположил, что на нашей планете может существовать «теневая биосфера». Она живет рядом нами. Но с другой биохимической основой. Она использует кремний и мышьяк.
Мышьяк. Серьезное значение в земной жизни
Ученым давно известен один факт. Несколько видов бактерий, водорослей и грибов производят или используют соединения мышьяка в своей метаболической активности. Например, существуют морские водоросли, которые содержат углеводы с включенными в них соединениями мышьяка. Они известны как арсенобетаины. Некоторые грибы и бактерии могут производить летучие метилированные соединения, содержащие мышьяк. В 2001 году группа ученых сообщила, что вид бактерий под названием Chrysiogenes arsenatis может использовать арсенаты. Это соли мышьяковой кислоты. Для своего метаболизма. И таким образом делать кислород доступным для собственных клеточных процессов. Однако идея о том, что любой организм может использовать мышьяк в качестве основы своих жизненных процессов, имея его в составе своей ДНК, является весьма противоречивой. И не поддерживается большинством биологов.
Сенсация о мышьяке и ее разоблачение
В 2010 году группа исследователей, возглавляемая Фелисой Вулф-Саймон, микробиологом из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии, опубликовала замечательную статью в журнале Science. В ней утверждалось, что обнаружена бактерия, которая использует для своего метаболизма мышьяк вместо фосфора. Работа была выполнена с использованием гранта NASA. И тем же числом, которым была датирована работа, НАСА выпустило документ, озаглавленный «Исследования, организованные NASA, обнаружили жизнь, основанную на токсичных химических веществах».
Это утверждение было встречено со скептицизмом. Граничащим с откровенными насмешками в сообществе биологов. Большинство экспертов в области микробиологии относились с презрением к утверждению, что организмы на Земле могут использовать мышьяк в качестве замены фосфора. И действительно, подобная критика подтвердилась в ходе последующих исследований. Рассматриваемые виды бактерий, GFAJ-1, безусловно, очень устойчивы к среде, богатой мышьяком. Но оказывается, что как и всякая земная жизнь, в ее ДНК все таки используется фосфор, а не мышьяк. То, что обнаружили Вулф-Саймон и ее команда, не было жизнью, основанной на мышьяке. Вместо этого было обнаружено, что микробные виды экстремофилов, которые могут выживать при высоких концентрациях мышьяка, все же нуждались в фосфоре для роста и деления.
Исключают ли сделанные выводы возможность существования жизни на основе мышьяка в других мирах? Наверное, нет. На данном этапе развития науки не можем знать, какие жизнеспособные альтернативные биохимии могут развиваться при совершенно других, отличных от земных условиях окружающей среды. Однако вероятность того, что существуют современные формы жизни на Земле, в которых мышьяк полностью заменил фосфор, очень невелика.