Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν βακτήρια τα οποία παράγουν υδρογονάνθρακες που περιέχουν και πυρίτιο.
Πρόκειται για το πρώτο μικρό βήμα για τη δημιουργία
μορφών ζωής οι οποίες δεν θα βασίζονται στον άνθρακα αλλά στο πυρίτιο, μια προοπτική που ασφαλώς παραμένει ακόμη πολύ μακρινή.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Φράνσις Άρνολντ, καθηγήτρια της Σχολής
Χημικών Μηχανικών του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια
(Caltech), έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο της Αμερικανικής
Χημικής Εταιρείας, σύμφωνα με το περιοδικό Science.
Η ζωή στη Γη βασίζεται στον άνθρακα και όλοι οι οργανισμοί δημιουργούν τα κύτταρά τους από μόρια με βάση τον άνθρακα. Επειδή τα άτομα του πυριτίου δημιουργούν χημικούς δεσμούς με άλλα άτομα με τρόπο παρόμοιο με αυτόν του άνθρακα, ορισμένοι επιστήμονες –και πολύ περισσότεροι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας– έχουν ρίξει την ιδέα ότι το πυρίτιο θα μπορούσε να αποτελέσει το θεμέλιο για μια τελείως διαφορετική βιοχημεία στον πλανήτη μας.
Προς το παρόν, παρ’ όλο που το πυρίτιο είναι ευρέως διαδεδομένο και
αποτελεί το 28% περίπου του φλοιού της Γης (έναντι μόνο 0,03% του
άνθρακα), το εν λόγω χημικό στοιχείο απουσιάζει σχεδόν τελείως από τη
χημεία της ζωής, αν και στο μέλλον αυτό δεν αποκλείεται να αλλάξει.
Οι Αμερικανοί ερευνητές ανέπτυξαν ένα βακτηριακό ένζυμο που ενσωματώνει το πυρίτιο μέσα στους υδρογονάνθρακες. Αυτό το επίτευγμα θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία οργανισμών οι οποίοι θα ενσωματώνουν το πυρίτιο στα κύτταρά τους, άρα θα έχουν μια εναλλακτική βιοχημεία.
Οι επιστήμονες ξεκίνησαν με ένα θερμόφιλο βακτήριο που αντέχει τις υψηλές θερμοκρασίες και το οποίο περιέχει ένα ένζυμο, το κυτόχρωμα c. Το τελευταίο, σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να προσθέσει πυρίτιο σε υδρογονάνθρακες. Η ομάδα της Άρνολντ κατάφερε να ενισχύσει εργαστηριακά αυτή τη λειτουργία στο συγκεκριμένο μικρόβιο, έτσι ώστε αυτό να παράγει υδρογονάνθρακες που περιέχουν πυρίτιο, με ρυθμό 2.000 φορές μεγαλύτερο σε σχέση με το φυσικό κυτόχρωμα c.
Προς το παρόν, αυτοί οι υδρογονάνθρακες που περιέχουν πυρίτιο και λέγονται οργανοσιλάνια, δεν έχουν κάποια χρησιμότητα ούτε στη βιομηχανία, ούτε στα ίδια τα βακτήρια που παράγουν αυτές τις χημικές ουσίες. Όταν όμως η όλη διαδικασία εξελιχθεί, σύμφωνα με την Άρνολντ, τέτοια εξελιγμένα μικρόβια μπορεί μελλοντικά να παράγουν πολύπλοκα υλικά με βάση το πυρίτιο. Κα στο βάθος διαφαίνεται ένα ακόμη μεγαλύτερο άλμα: η δημιουργία μορφών ζωής με βάση το πυρίτιο.
μορφών ζωής οι οποίες δεν θα βασίζονται στον άνθρακα αλλά στο πυρίτιο, μια προοπτική που ασφαλώς παραμένει ακόμη πολύ μακρινή.
Η ζωή στη Γη βασίζεται στον άνθρακα και όλοι οι οργανισμοί δημιουργούν τα κύτταρά τους από μόρια με βάση τον άνθρακα. Επειδή τα άτομα του πυριτίου δημιουργούν χημικούς δεσμούς με άλλα άτομα με τρόπο παρόμοιο με αυτόν του άνθρακα, ορισμένοι επιστήμονες –και πολύ περισσότεροι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας– έχουν ρίξει την ιδέα ότι το πυρίτιο θα μπορούσε να αποτελέσει το θεμέλιο για μια τελείως διαφορετική βιοχημεία στον πλανήτη μας.
Οι Αμερικανοί ερευνητές ανέπτυξαν ένα βακτηριακό ένζυμο που ενσωματώνει το πυρίτιο μέσα στους υδρογονάνθρακες. Αυτό το επίτευγμα θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία οργανισμών οι οποίοι θα ενσωματώνουν το πυρίτιο στα κύτταρά τους, άρα θα έχουν μια εναλλακτική βιοχημεία.
Οι επιστήμονες ξεκίνησαν με ένα θερμόφιλο βακτήριο που αντέχει τις υψηλές θερμοκρασίες και το οποίο περιέχει ένα ένζυμο, το κυτόχρωμα c. Το τελευταίο, σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να προσθέσει πυρίτιο σε υδρογονάνθρακες. Η ομάδα της Άρνολντ κατάφερε να ενισχύσει εργαστηριακά αυτή τη λειτουργία στο συγκεκριμένο μικρόβιο, έτσι ώστε αυτό να παράγει υδρογονάνθρακες που περιέχουν πυρίτιο, με ρυθμό 2.000 φορές μεγαλύτερο σε σχέση με το φυσικό κυτόχρωμα c.
Προς το παρόν, αυτοί οι υδρογονάνθρακες που περιέχουν πυρίτιο και λέγονται οργανοσιλάνια, δεν έχουν κάποια χρησιμότητα ούτε στη βιομηχανία, ούτε στα ίδια τα βακτήρια που παράγουν αυτές τις χημικές ουσίες. Όταν όμως η όλη διαδικασία εξελιχθεί, σύμφωνα με την Άρνολντ, τέτοια εξελιγμένα μικρόβια μπορεί μελλοντικά να παράγουν πολύπλοκα υλικά με βάση το πυρίτιο. Κα στο βάθος διαφαίνεται ένα ακόμη μεγαλύτερο άλμα: η δημιουργία μορφών ζωής με βάση το πυρίτιο.
