Lehet-e fémalapú élet?
Lee Cronin már sikeresen létrehozott óriási fémtartalmú molekulákból sejtszerű, és néhány, élőlényekre jellemző tulajdonsággal rendelkező buborékokat. A szerves biológián kívül is működő evolúcióban szilárdan hívő kutató reményei szerint zömében szervetlen, önmagát megsokszorozó (önreplikálódó) egységeket is kifejleszthet buborékaiból.
Építőelemei olyan nagy méretű „polioxometalátok”, melyek oxigénhez és foszforhoz kötődő fématomokból, pl. volfrámból, állnak. Ha az említett atomokat egyszerűen összekeveri, magától összeálló, sejtszerű gömböket kap.
A kutatás elején munkatársaival egy kis, pozitív töltésű ionhoz, pl. hidrogénhez vagy nátriumhoz kötődő negatív töltésű, nagy fém-oxid-sót hozott létre. Ennek a sónak az oldatát egy másik, kis, negatív ionokhoz kötődő nagy, pozitív töltésű szerves ionokból álló sóoldatba fecskendezték. Amikor a két só találkozott, részeket cseréltek, és a nagy fém-oxidok a nagy, szerves ionokkal alkottak párokat. Az új só vízben oldhatatlan, héjként kicsapódik a befecskendezett oldat körül.
Cronin a létrejött buborékokat szervetlen kémiai sejteknek nevezte el, és véleménye szerint e képződmények messze nem csupán furcsaságok. A buborékok fémgerincét módosítva azokat a természetes sejtekre jellemző membrán tulajdonsággal tudta felruházni. Például egy, a kémiai szerkezet részeként lyukat tartalmazó oxid lyukacsos membránná válik, mely méret alapján válogatva, szelektíven engedi ki vagy be a kémiai anyagokat a buborék falán át, pontosan úgy, ahogy az élő sejtek membránja. Ez a tulajdonság lehetővé teszi, hogy a membrán szabályozza, milyen kémiai reakciók mehetnek végbe a falon belül, ez pedig a specializált sejtek egyik legfontosabb tulajdonsága.
A kutatócsoport buborékon belüli buborékokat is létrehozott, és ezzel az élő sejtek belső szerkezeteit utánzó részecskéket alkotott. Mi több, az „új sejteket” megpróbálják rávenni a fotoszintézisre oly módon, hogy fényérzékeny festékhez kötött oxidmolekulákkal telítik őket. A kezdeti kísérletek azt sugallják, hogy sikerült létrehozniuk olyan membránt, mely a vizet hidrogénionokra, elektronokra és oxigénre bontja fény hatására. Ez a fotoszintézis első lépése.
Úgy tűnik, e membránon keresztül protonokat is át lehet pumpálni. Ez a lépés a fényből való energianyerés kulcsmozzanata. Ha ezeket a lépéseket Corninék össze tudják kapcsolni, létre tudnak hozni egy növényi sejthez hasonló anyagcserével rendelkező, a saját energiaellátását biztosító „sejtet”.
A szintetikus biológusok egyelőre nem mondanak véleményt, várják a további fejleményeket. Cronin buborékai addig nem lesznek valódi élő egységek, amíg nincs bennük valamilyen DNS-hez hasonló anyag, mely az önreplikációt és az evolú ciót irányítaná – állítja Manuel Porcar spanyol kutató. Ezt elméletileg lehetségesnek tartja, azonban elképzelni sem tudja, milyen rendszerrel próbálkozhatnának Croninék. Ezt pedig még maga az angol kutató sem tudja. A múlt évben azonban beszámolt arról, hogy rá tudta venni a „polioxometalátokat” arra, hogy egymást használják templátként az önreplikációhoz.
Egy nagyra törő, hét hónapig tartó kísérletsorozatban Croninék nagy tömegben állították elő buborékjaikat, majd különböző pH-értékű, különböző vegyületeket tartalmazó lombikokba és kémcsövekbe injekciózták ezeket. Abban bíztak, hogy a kevert környezetben majd csak a „legéletképesebb” buborékok maradnak „életben”. Ha a pH túl kicsi, a buborékok feloldódnak, ami a cseppek halálát jelenti. Mások fennmaradhatnak és felszaporodhatnak. Hosszú távon pedig majd kiderül, hogy ezek a „sejtek” képesek-e saját kémiai összetételüket úgy módosítani, hogy a különböző körülményekhez alkalmazkodni tudjanak. Cronin célzott arra, hogy legutóbbi munkájuk ezt mutatja, de részleteket egyelőre nem árult el.
Ha igaza van, akkor szélesre tárul a földön kívüli élet lehetőségeinek ajtaja. Cronin nincs egyedül, Tadashi Sugawara japán kutató is elképzelhetőnek tartja, hogy létezik a világegyetemben nem szénalapú élet. Miért ne létezhetne szervetlen anyagokra épülő lény? A japán kutató szerint Cronin persze még messze jár attól, hogy ezt be tudja bizonyítani, de kutatásaival legalább új irányt mutat.
