Czy lustrzane organizmy zniszczą życie na Ziemi? Niebezpieczne badania dzielą naukowców

Kluczowe dla życia cząsteczki m.in. DNA i białka, są chiralne. Oznacza to, że mogą istnieć w „lustrzanych” choć nie identycznych formach, analogicznie do np. lewej i prawej dłoni. Całe życie na Ziemi oparte jest na prawoskrętnym DNA i lewoskrętnych białkach. Choć nie jest to jeszcze technicznie możliwe, naukowcy przewidują że kiedyś w laboratoriach stworzymy lustrzane mikroorganizmy, oparte na cząsteczkach o odwróconej chiralności. Nowe badania nad tą kwestią dzielą świat nauki i przez niektórych są uważane za ogromne zagrożenie.

Spór o lustrzane życie

W 2024 roku 38 naukowców opublikowało artykuł na łamach „Science”, wzywając do wstrzymania prac nad tworzeniem lustrzanego życia. Według nich takie organizmy mogą stwarzać ogromne zagrożenie – układy odpornościowe istniejących organizmów mogą nie być w stanie rozpoznać lustrzanych mikrobów i bronić się przed nimi.

W nowym badaniu Ricard Solé z Instytutu Santa Fe w Nowym Meksyku z zespołem, zbadał co by się stało, gdyby populacja lustrzanych organizmów pojawiła się w biosferze Ziemi. Badanie było komputerową symulacją i modelowało kilka scenariuszy.

– Aby lustrzane życie mogło stanowić zagrożenie, musi być zdolne do przeżycia – mówi Solé. Takie formy życia mogłyby trawić tylko pokarm składający się z cząsteczek o tej samej chiralności. A zatem lustrzana populacja nie mogłaby istnieć w izolacji – potrzebowałaby także lustrzanego pożywienia: cukrów, aminokwasów, lipidów.

Badania zespołu Sole modelowały lustrzane życie w prawdziwych środowiskach, a nie kontrolowanych warunkach laboratoryjnych lub przemysłowych. Do jakich wniosków doszli naukowcy?

Czy lustrzane życie przetrwa samodzielnie?

– Naszym zdaniem lustrzane życie prawdopodobnie napotkałoby bardzo poważne bariery i nie przetrwałoby (…) Istnieją jednak nadal ważne pytania, które wymagają dalszej analizy, w tym długoterminowa dynamika ewolucyjna oraz bardziej realistyczne modele tego, jak układy odpornościowe mogą wchodzić w interakcje z lustrzanymi organizmami – mówi Solé.

Badanie zostało opublikowane, ale jeszcze nie poddano go recenzji naukowej. Jednak grupa naukowców już odpowiedziała oświadczeniem wzywającym do poprawienia artykułu. Vaughn Cooper z Uniwersytetu w Pittsburghu, jeden z autorów oświadczenia, powiedział w rozmowie z „New Scientist”, że chociaż lustrzane mikroby początkowo rosłyby wolniej, istnieje mnóstwo składników odżywczych, które nie są chiralne i które mogłyby wykorzystać.

– Populacja lustrzanych komórek ewoluowałaby i dostosowywała się do nowych warunków, tworząc zasadniczo drugie drzewo życia – mówi Cooper.

Czy lustrzane życie będzie rywalizować z biosferą Ziemi?

Modele zespołu Ricarda Solé sugerują, że różnorodność biologiczna na Ziemi działałaby jako „zapora ogniowa” przeciwko inwazji lustrzanego życia. Istniejące organizmy są lepiej przystosowane do środowiska i wygrałyby konkurencję.

Jednak Vaughn Cooper nie jest przekonany. – Istnieją niezliczone przykłady, które wskazują na podatność ekosystemów o bogatej różnorodności biologicznej na inwazję obcych gatunków – mówi.

Kate Adamala z Uniwersytetu w Minnesocie, jedna z autorek artykułu z 2024 roku, mówi, że zespół Solé ma rację twierdząc, że brak pożywienia ograniczałby ekspansję lustrzanego życia. Zwraca jednak uwagę, że takie organizmy mogłyby wytwarzać własne pożywienie, np. w drodze fotosyntezy.

Mogłyby też zostać celowo zaprojektowane tak, aby wykorzystywać dostępne cząsteczki chiralne. – Stworzenie takiego organizmu byłoby niezwykle trudne, ale nie jest niemożliwe – mówi Adamala.

Apel ekspertów o ostrożność

Solé uważa, że kluczowym pytaniem nie jest to, czy składniki odżywcze są dostępne, ale czy wystarczą do utrzymania długoterminowego wzrostu w konkurencji z istniejącą biosferą. Argumentuje, że lustrzane organizmy miałyby bardzo małe szanse w zderzeni z wydajnymi ekosystemami Ziemi.

Filippa Lentzos z King’s College w Londynie mówi, że lustrzane życie jest odległą perspektywą i nie powinno odwracać uwagi od aktualnych zagrożeń biologicznych. – Właściwą reakcją nie jest panika ani lekceważenie. Jest nią ostrożne zarządzanie i klarowne wyznaczenie linii, których przekraczać nie wolno – mówi badaczka.

Według niej to, że nowe modele nie potwierdzają zagrożeń ze strony lustrzanego życia, nie usuwa potrzeby ostrożności. Wręcz przeciwnie, pokazuje dlaczego zarządzanie ryzykiem powinno opierać się na dowodach. Im lepiej zrozumiemy zagrożenie, tym bezpieczniejsi będziemy.

Źródło: New Scientist

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.