Začátkem loňského prosince jsme mezi sebou objevili mimozemšťany. Vědci z agentury NASA na několik dní zaměstnali světová média zprávami o "nové formě života". Objev měl být podle americké agentury důkazem, že život má potenciál osídlit i ty kouty vesmíru, které jsme zatím považovali za zcela nehostinné.
V záři reflektorů se ocitla bakterie ze dna kalifornského jezera Mono. Patří do čeledi Halomonadaceae a tento konkrétní typ se označuje jako kmen GFAJ-1. Vědci z NASA u ní objevili překvapivé vlastnosti. Mikroorganismus patří mezi skutečné otužilce: žije ve velmi zásadité vodě, která nemá daleko k louhu, navíc s významnou koncentrací arzénu.
Především se ale podle objevitelů měl obejít bez fosforu, jednoho ze základních stavebních kamenů veškerého pozemského života. Roli tohoto prvku v buněčné mašinérii buňky (při stavbě DNA) měl převzít arzén. Z biologického hlediska by šlo o unikát, který by si okamžitě zasloužil místo v učebnicích.
Rekordní počet komentářů
Jenže sláva arzénové bakterie měla hořkou příchuť. "Já to neinterpretuji tak, že se objevilo něco, co zásadně mění náš názor na život. Určitě to není nová forma života," řekl k objevu například genetik Václav Pačes z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd.
A to byl ještě jeden z těch mírnějších hlasů. Jeho kanadská kolegyně Rosie Redfieldová z University v Britské Kolumbii napsala v jednom z mnoha z článků věnovaných arzénové bakterii na svém blogu, že své studenty by s podobně špatnou prací vyhodila a nechala je ji předělat. Kritikou nešetřili ani další její kolegové z odborné blogosféry (například zde).
V posledních dnech se spor přenesl z internetu na stránky odborných periodik. Časopis Science zveřejnil v tištěném vydání v prosinci představenou práci (nyní je dostupná zde), ale nejen to. Přistoupil zároveň ke zcela ojedinělému kroku a vydal hned osm technických, přesnější by ale bylo kritických, poznámek k původní studii z per jiných vědců.
Nejsou tu mimozemšťané? Krajina kolem kalifornského jezera Mono k téhle domněnce láká už na pohled
Všechny jsou dostupné zde. (V historii známého časopisu je to rekordní počet komentářů k jednomu článku.) Redaktoři časopisu v úvodním textu sami říkají, že jde jen o malý výběr ze zhruba trojnásobného počtu materiálů, které jim do redakce přišly.
Fosforu možná trochu zbylo a arzén bakterie neživil
Všechny práce mají jedno společné: důkazy předložené v původní práci se jim nezdají přesvědčivé, i když samotnou představu života využívajícího arzén všechny nezavrhují. "Upozorňují znovu na slabiny práce a nepřesvědčivost důkazů," shrnuje mikrobiolog Ivo Konopásek z Přírodovědecké fakulty University Karlovy.
Objevitelský tým ověřil, že bakterie arzén vstřebávají do svých buněk, a podařilo se mu přibližně určit, kde se ukládá. Ale nepodařilo se mu přesvědčivě dokázat, že bakterie jedovatý prvek zabudovávají do nejdůležitějších struktur svého "těla" namísto fosforu.
A tak například již zmíněná Rose Redfieldová, která svou kritiku do Science také poslala, ve svém komentáři připomíná, že prostředí, ve kterém autoři studie bakterie pěstovali, obsahovalo jisté množství sloučenin fosforu. "Je velmi těžké se těžké se tohoto prvku beze zbytku zbavit, a tak při pokusu v prostředí "bez fosforu" nějaké jeho sloučeniny stále přítomny byly," říká biolog Michal Petrusek z Přírodovědecké fakulty UK.
Podle Redfieldové není vyloučeno, že bakterie mohly využít právě tento neodstraněný fosfor. Arzén by pak mohly pouze tolerovat a ne přímo využívat. Jak uvádí další poznámka, v prostředí vodních nádrží se najdou bakterie, které přežívají s ještě menším množstvím fosforu než bylo v "bezfosforovém" pokusu. V těchto prostředích se navíc arzén vůbec nevyskytuje, takže bakterie nemohou sáhnout po žádné náhradě a přesto přežívají.
Redfieldová, jejíž kritika je asi nejtvrdší, upozorňuje i na jiné nesrovnalosti. Autoři studie zjišťovali množství arzénu v bakteriích tím, že jejich kolonii rostoucí v prostředí s arzénem (a "bez fosforu") vysušili, a pak určili hmotnostní podíl všech prvků. U arzénu byl 0,19 procenta. Ale možná chyba měření byla v tomto případě 0,25 procenta. To znamená, že čistě teoreticky nelze zcela vyloučit ani fakt, že bakterie vůbec žádný arzén neobsahovaly.
Ústupový boj?
Časopis Science dal autorům tolik kritizované práce kolem Elisy Wolfe-Simonové prostor k odpovědi. Jejich text je dostupný zde. Autoři odpovídají na některé výtky, ale obecně řečeno pouze trvají na tom, že jejich interpretace (tedy hypotéza, že bakterie využívá arzén) je "možná".
Formulace svádí k interpretaci, že jde o opatrný ústup z neudržitelných pozic. Proti tvrzení, že předložený výklad je možný, můžeme samozřejmě těžko něco namítnout. Ale na velký vědecký objev je něco takového málo. Bez dalších důkazů bude platit jenom to, že objevená bakterie předvedla schopnost přizpůsobit se i extrémním životním podmínkám a v tomto ohledu není mezi svými příbuznými jediná.
Vstanou noví důkazové
Zatím se tedy potvrzení arzénového primátu bakterie GFAJ-1 zdá minimálně nepravděpodobné. A pokud se tak stane, bude to nejspíše práce jiného týmu než původního objevitelského. Z původního týmu už několik lidí odešlo, před zhruba měsícem i hlavní autorka práce o GFAJ-1, Elisa Wolfe-Simonová. Ta má v současné době stále grant NASA, ale hledá si údajně laboratoř, která by lépe vyhovovala jejím vědeckým záměrům.
Skupina se ovšem po bouři kritiky rozhodla vzorky "arzénové bakterie" uvolnit i pro další týmy. Podle informací, které poskytla Wolfe-Simonová časopisu Science, se o ně zatím přihlásily nejméně čtyři skupiny. Mezi zájemci je na pohled překvapivě málo hlasitých kritiků objevu. I Rose Redfieldová o experimentech s arzénovou bakterií zatím jenom uvažuje, byť poměrně vážně. Hlavní důvod nezájmu pro časopis Nature pregnantně shrnul mikrobiolog John Helmann z Cornellovy univerzity v USA: "Mám vlastní práci."
Zatímco původní objevitelé se dočkali slávy a publikace v prestižním časopise, na ty, kdo jejich tvrzení vyvrátí, nic podobného čekat nemusí. Zvláště, pokud se ukáže, že v případě kmene GFAJ-1 nejde o nic víc než "běžného extremofila" (tj. tvora, který dokáže přežít i v extrémních podmínkách), jakých mezi bakteriemi známe už celou řadu.
Existuje i řada méně zjevných důvodů, proč málokdo využije nabídku na zaslání arzénové bakterie. Některé lapálie dobře vystihují dva nedávné příspěvky Redfielfdové na jejím blogu (dostupné jsou tady a pak tady). Popisuje v nich své frustrující emailové výměny s bezpečnostním dozorem ohledně používání arzénu v mikrobiologické laboratoři. Arzén a život prostě zatím moc nejdou dohromady.
