Статтю про життя на арсеніку відкликано після 15 років критики
Передумови: Дослідження GFAJ-1 у 2010 році
У грудні 2010 року команда, очолювана науковцем з астробіології NASA Фелісою Вулф-Саймон, опублікувала статтю в журналі Science, де оголосила про відкриття бактерії GFAJ-1, виявленої в озері Моно, Каліфорнія. Згідно з цим повідомленням, ця бактерія нібито використовувала арсен у своїй ДНК замість фосфору. Якщо це твердження підтвердиться, воно могло б кардинально змінити основи біохімії та розширити критерії пошуку позаземного життя.
Початковий ажіотаж і методологія
Прес-служба NASA підкреслила це відкриття, заявивши, що воно “вимагає перегляду підручників з біології” і “вплине на пошук доказів позаземного життя”. У первісній роботі описувалося вирощування GFAJ-1 у середовищах, що містили до 40 мМ арсенату і сліди фосфату. Команда провела мас-спектрометричний аналіз з індуктивно зв’язаною плазмою (ICP-MS) для кількісного визначення включення арсену.
Критика з боку колег і технічні недоліки
- Проблеми з контамінацією: Критики зазначили, що залишковий фосфат у середовищі вирощування — оцінюваний в 3–4 мкМ — міг підтримувати поділ клітин без заміни арсеном.
- Стійкість ДНК: Біохімічні розрахунки показують, що арсенодіестерна спинка гідролізується in vitro за мілісекунди у водному розчині, що суперечить твердженню про стабільність арсен-ДНК.
- Недостатня очистка: Протоколи ізоляції ДНК не змогли видалити адсорбовані арсенатні іони. Високоточні методи, такі як капілярна електрофорез або NanoSIMS-іміджинг, не були використані для локалізації арсену в полімерних структурах.
Подальші спростування (2012)
У 2012 році дві незалежні дослідження, які використовували комплементарну 31P NMR спектроскопію та високоточну ICP-MS, продемонстрували, що GFAJ-1 залишається залежною від фосфату, а будь-який виявлений арсен був зв’язаний із поверхнею. Не було виявлено арсенодіестерних зв’язків, а співвідношення фосфату до арсенату в очищеній ДНК перевищувало 26:1.
Повідомлення про відкликання у 2025 році та реакція спільноти
24 липня 2025 року журнал Science офіційно відкликав статтю Вулф-Саймон та ін. Виконавчий редактор Валда Вінсон і головний редактор Холдена Торп зазначили, що відкликання сталося внаслідок еволюції політики відкликань: хоча шахрайство ніколи не було звинуваченням, ключове висновок базувався на недосконалій інтерпретації даних.
“Журнал Science вважає, що основний висновок статті грунтується на недосконалих даних,” написали редактори. “Тому статтю слід відкликати.”
Реакції в спільноті розділилися. Рання критик Розмарі Редфілд підтримала це рішення, тоді як еволюційний біолог Джонатан Айзен стверджував, що активна дискусія повинна проходити через опубліковані коментарі, а не через редакційні рішення.
Наукові наслідки для астробіології
Сага про GFAJ-1 підкреслила необхідність суворих аналітичних процесів у дослідженнях екстремофілів:
- Впровадження ортогональних технік (наприклад, високополяризована NMR у поєднанні з NanoSIMS) для підтвердження заміни елементів на молекулярних сайтах.
- Стандартизоване звітування про рівні слідових забруднюючих речовин у культуральних середовищах — особливо для елементів, які імітують основи біохімії.
- Використання обчислювальної хімії для прогнозування стабільності зв’язків і направлення експериментальної валідації екзотичних біомолекул.
Політики відкликань тоді і зараз
У 2010 році журнал Science резервував відкликання для випадків доведеного шахрайства. З 2015 року політики розширилися, щоб включати незворотні методологічні недоліки. Стаття про GFAJ-1 стала тестовим випадком для цього розширеного підходу, який тепер акцентує увагу на відтворюваності та цілісності даних, а не на намірах авторів.
Майбутнє досліджень екстремофілів
Сучасні омніки та високоточна візуалізація впроваджуються для уникнення минулих помилок. Оновлена Дорожня карта астробіології NASA вимагає, щоб будь-яке твердження про неконвенційну біохімію проходило три незалежні етапи валідації, включаючи прямі структурні докази з кріо-електронної мікроскопії або рентгенівської кристалографії.
Останні новини
У середині 2025 року консорціум, очолюваний Європейським космічним агентством, оголосив про плани створення платформи мас-спектрометрії для відбору крапель хмар у атмосфері Венери, спеціально розробленої з урахуванням уроків з контроверсії GFAJ-1. Протоколи забезпечать нульову перехресну контамінацію аналогами фосфату та застосують паралельні аналізи для елементно-специфічного маркування.
Хоча Вулф-Саймон та співавтори продовжують захищати свої дані в відкритих електронних листах, ширша спільнота астробіологів переходить до більш обережної, багаторівневої верифікації перед оголошенням про відкриття альтернативної біохімії.