นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบสภาพแวดล้อมของทะเลสาบโมโนในแคลิฟอร์เนีย และได้ค้นพบจุลินทรีย์ชนิดใหม่ การค้นพบนี้ได้เขย่าวงการชีววิทยาอย่างแรงถึงนิยามของสิ่งมีชีวิต ซึ่งส่งผลต่อการวางเป้าหมายในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกอีกด้วย
คาร์บอนไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน เป็นธาตุพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก ฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบสำคัญของแกนดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่บรรจุรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด และถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลสิ่งมีชีวิต
ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบหลักของโมเลกุลที่ส่งผ่านพลังงานในทุกเซลและเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในเยื่อหุ้มเซล ส่วนสารหนูซึ่งมีสมบัติทางเคมีใกล้เคียงฟอสฟอรัสเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดบนโลก สารชนิดนี้จะขัดขวางเส้นทางการเผาผลาญอาหารเนื่องจากมีสมบัติทางเคมีคล้ายฟอสเฟต
แต่จุลลินทรีย์ที่พบใหม่ในครั้งนี้กลับเจริญเติบโตและขยายพันธุ์ได้ด้วยการใช้สารหนูซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นสารพิษร้ายแรงมาทดแทนฟอสฟอรัสในส่วนประกอบของเซล
"นิยามของสิ่งมีชีวิตต้องมีการขยายความกันแล้ว"เอ็ด ไวเลอร์ ผู้บริหารจากนาซากล่าว "การที่ตอนนี้เรามีภารกิจค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่นในระบบสุริยะ ทำให้เราต้องทบทวนถึงเป้าหมายเราว่า สิ่งที่เราต้องการมองหาคืออะไรบ้าง"
"เราทราบมาก่อนว่าจุลินทรีย์บางชนิดก็หายใจเอาสารหนูเข้าไปได้ แต่ที่เอาสารหนูไปเป็นองค์ประกอบของร่างกายอย่างที่พบในครั้งนี้ เราเพิ่งเคยเจอ"
เฟลิซาวอล์ฟ-ไซมอน นักชีววิทยานอกโลกจากนาซากล่าว
สิ่งมีชีวิตที่พบในครั้งนี้เป็นแบคทีเรียกลุ่ม แกมมาโปรทีโอแบคทีเรีย สายพันธุ์ จีเอฟเอเจ-1 (GFAJ-1) ในห้องทดลอง นักวิทยาศาสตร์เคยเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์จากทะเลสาบนี้โดยให้อยู่ในสภาพขาดแคลนฟอสฟอรัส เมื่อเติมสารหนูเข้าไปแทนที่ฟอสฟอรัส กลับพบว่าจุลินทรีย์นั้นยังคงเติบโตต่อไปได้ ยิ่งกว่านั้นเซลยังดึงเอาสารหนูไปเป็นส่วนประกอบของเซลใหม่อีกด้วย
ประเด็นหลักที่นักวิทยาศาสตร์คณะนี้กำลังค้นคว้าอยู่ก็คือเมื่อจุลินทรีย์นี้โตขึ้นด้วยสารหนูแล้ว สารหนูได้กลายมาเป็นกลไกชีวเคมีสำคัญของชีวิต เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน และเยื่อหุ้มเซลหรือไม่
คณะนี้ได้เลือกทะเลสาบโมโนเป็นสถานที่สำรวจเนื่องจากทะเลสาบแห่งนี้มีสภาพเคมีต่างจากที่อื่นมากโดยเฉพาะความเค็มจัด ด่างจัด และมีสารหนูเจือปนอยู่มาก ทั้งนี้ส่วนหนึ่งเกิดจากการที่ทะเลสาบนี้ถูกแยกออกจากแหล่งน้ำจืดมาเป็นเวลานานกว่า 50 ปี
การค้นพบครั้งนี้มีผลกระทบต่องานวิจัยในหลายสาขารวมถึงวิวัฒนาการโลก เคมีอินทรีย์, วัฏจักรชีวธรณีเคมี, การบรรเทาโรค นอกจากนี้ยังเปิดหน้าต่างวิทยาการใหม่ในด้านจุลชีววิทยาและงานวิจัยด้านอื่นอีกด้วย
คาร์บอน
ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบหลักของโมเลกุลที่ส่งผ่านพลังงานในทุกเซล
แต่จุลลินทรีย์ที่พบใหม่ในครั้งนี้กลับเจริญเติบโตและขยายพันธุ์ได้ด้วยการใช้สารหนูซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นสารพิษร้ายแรงมาทดแทนฟอสฟอรัสในส่วนประกอบของเซล
"นิยามของสิ่งมีชีวิตต้องมีการขยายความกันแล้ว"
"เราทราบมาก่อนว่า
เฟลิซา
สิ่งมีชีวิตที่พบในครั้งนี้
ประเด็นหลักที่นักวิทยาศาสตร์คณะนี้กำลังค้นคว้าอยู่ก็คือ
คณะนี้ได้เลือกทะเลสาบโมโนเป็นสถานที่สำรวจเนื่องจากทะเลสาบแห่งนี้มีสภาพเคมีต่างจากที่อื่นมาก
การค้นพบครั้งนี้มีผลกระทบต่องานวิจัยในหลายสาขา