Zou er op aarde nog onbekend leven kunnen voorkomen?

Share Button

Gedurende het grootste deel van het bestaan van de mensheid, hadden we geen flauw benul van het bestaan van levensvormen die kleiner waren dan een millimeter. Antonie van Leeuwenhoek ontdekte in 1674 als eerste dat er microscopisch kleine organismen bestaan. We weten nu dat van Leeuwenhoek tien protozoa waarnam. In de eeuwen erna volgden de ontdekkingen elkaar snel op. Bacteriën, de bacterieachtige archeae en met de ontdekking van de elektronenmicroscoop, virussen. Er bleken zelfs ziekteverwekkende eiwitten te bestaan, de prionen. Maar is dit het gehele verhaal? Kunnen zich nog onbekende levensvormen schuilhouden op aarde? Een overzicht van de mogelijke verstopplekken voor nog onbekende levensvormen.

Nog niet onderzochte levensdomeinen
De aardse atmosfeer blijkt opmerkelijk rijk te zijn aan bacteriën. Zo blijken er bacteriën te bestaan die de ‘seed kernels’ vormen waaromheen zich regendruppels ontwikkelen. Deze rol en het actieve biologische domein van de atmosfeer, nu aeroplankton genaamd, is pas sinds enkele jaren bekend. Mogelijk zien we nog andere domeinen over het hoofd. Denk bijvoorbeeld aan extreem thermofiele bacteriën.Op dit moment staat het officieuze record op 130 graden voor twee uur.

Zeer traag verlopend leven
Een belangrijk kenmerk van leven is de stofwisseling. Wellicht bestaat er leven waarvan de stofwisseling zo traag verloopt, dat wij niet waar kunnen nemen dat het leeft, of zich vermenigvuldigt. Dergelijk leven, als het bestaat, moet in zeer stabiele en extreme omgevingen voorkomen, waar het niet door sneller groeiend leven kan worden overvleugeld.

Niet op DNA gebaseerde levensvormen
Op dit moment zijn onderzoekers in staat in een monster een zeer nauwkeurig “visnet” uit te werpen. Door middel van polymerase chain reaction (PCR) onderzoek kunnen zelfs zeer kleine hoeveelheden DNA worden opgespoord. Dit leverde al enkele spectaculaire ontdekkingen op. Waarschijnlijk is er naast bacteriën, archaeae, eukaryoten (organismen met celkernen, zoals wij) en (mogelijk) mimivirussen (een soort zwervende celkernen, die amoeben infecteren), nog een onbekend vierde resp. vijfde levensdomein. Echter: PCR heeft een beperking. PCR kan alleen DNA-gebaseerde levensvormen ontdekken. Wat, als er levensvormen bestaan die niet op DNA gebaseerd zijn in een ‘schaduwbiosfeer‘?

Leven deze structuren of zijn ze van anorganische, chemische oorsprong?

Leven deze structuren of zijn ze van anorganische, chemische oorsprong?

RNA-bacteriën
Deze gedachte is minder vreemd dan het lijkt. Er bestaan namelijk ribosomen, organellen (celonderdelen\), die relatief onafhankelijk functioneren van de rest. Interessant aan ribosomen is dat ze bestaan uit RNA en eiwitketens. Uit recent onderzoek bleek eveneens dat ribosomen blauwdrukken van t-RNA (essentieel voor de eiwitsynthese) bevatten. Dit is een zeer sterke aanwijzing dat ribosomen in een zeer ver verleden de functie van DNA vervulden. Er bestaan RNA-gebaseerde virussen. Mogelijk bestaan er ook “ribosomale bacteriën” die bestaan uit een ribosoom met celmembraan, zonder ook maar een spoor DNA. Deze “ribosomale bacteriën” zouden onder de radar van op PCR gebaseerde testen blijven.  Ze zouden ook de grootte van een groot virusdeeltje hebben, rond de honderd nanometer. Hiermee zouden ze onder de microscoop niet snel gevonden kunnen worden.

Nanoben
Maar misschien bestaat er nog een ander informatiedragend molecuul dat niet op DNA of RNA lijkt. Weliswaar is RNA autokatalytisch (kan de vorming van zichzelf in gang zetten), maar de bouwstenen van RNA zijn zeldzaam in chondrieten. Chondrieten zijn koolstofrijke meteorieten die voornamelijk uit organische stoffen bestaan en waarvan vaak gedacht worden dat zij de oergrondstoffen voor leven hebben geleverd. Het verhaal van het leven is dus mogelijk eerder begonnen, bij een nog primitiever dragermolecuul dan RNA. Enter nanoben. In de Marsmeteoriet ALH84001 zijn zeer kleine structuren aangetroffen, met een doorsnede van rond de 20 nanometer, waarvan door sommigen wordt vermoed dat het overblijfselen van eencelligen zijn. Deze structuren bleken veel kleiner te zijn dan de tot nu toe op aarde bekend zijnde soorten. Op aarde werden deze eveneens aangetroffen in oliehoudend gesteente door de Australische geologe Philippa Uwins[1] en twee collega’s. De wetenschappelijke gemeenschap reageerde sceptisch, omdat geen DNA of RNA, of fosfor (een essentieel onderdeel van aards leven, RNA en DNA) werd aangetroffen. Hierna bleef het stil rond nanoben. Medeauteur Taylor vermoedt dat nanoben wel degelijk leven, maar dat ze een ander mechanisme dan DNA of RNA gebruiken om erfelijke informatie in op te slaan. Dan zou fosfor niet vereist zijn, maar het bestaan van een dergelijke levensvorm zou de biologie op haar kop zetten.

Nanobacteriën
Wel boven alle twijfel verheven is het bestaan van nanobacteriën, waardoor de minimumgrootte voor levende organismen flink naar beneden bij is gesteld. Nanobacteriën zijn, net zoals overige bekende bacteriën, op DNA en eiwitten gebaseerd. Nanobacteriën blijken opmerkelijk veel voor te komen, in symbiose met grotere bacteriën. Nanobacteriën hebben een inhoud van een honderdste kubieke micrometer, wat overeenkomt met afmetingen van 200-250 nanometer. Dit is qua volume honderd keer kleiner dan de gemiddelde E. coli-bacterie. Ze kunnen vermoedelijk alleen overleven door een nauwe samenwerking met grotere bacteriesoorten.omdat ze zonder uitzondering beschikken over pili: microscopische draden. Hierdoor kan hun DNA klein in afmeting blijven: er zijn soorten met rond de 700 000 baseparen. [2]

Bronnen
1. P. Uwins et al., Novel nano-organisms from Australian sandstones, American Mineralogist, Volume 83, pages 1541–1550, 1998
2. Birgit Luef et al., Diverse uncultivated ultra-small bacterial cells in groundwater, Nature Communications, Nature Communications volume 6, Article number: 6372 (2015), doi:10.1038/ncomms7372

 

 

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

3 reacties

  1. antares schreef:

    Mooi geschreven en goed ondersteund wetenschappelijk artikel.

  2. antares schreef:

    Dit is wel een beetje off topic met betrekking tot het artikel, maa aan de andere kant ook juist weer niet.

    Wat we nodig hebben in de ruimtevaart, is een aandrijving waar van we zeker van tevoren weten dat die zal werken. Je hebt niets aan op vage theoriën gebaseerde dure experimentele machines ,(typen warp drives bijvoorbeeld) die later alleen een miscalculatie bleken te zijn, serieus of tot vermaak van de uitvinder.

    Bij de ontwikkeling vn mijn ontwerp met betrekking tot de massa drive, hield ik daarom rekening met een serieus uitgevoerd en uitgebreid peer reviewed beschreven wetenschappelijk experiment.

    Rond 2011 verscheen hier een artikel van Germen. Dit met betrekking tot een experiment, waarbij het visuele bestaan werd aangetoond van virtuele deeltjes, als onderdeel van waar het universum theoretisch uit zou moeten bestaan. In de begeleidende tekst werd ook melding gedaan dat deze deeltjes zelfs tijdelijk massa konden ontlenen aan het zogenaamde vacuüm van de ruimte, gedurende korte tijd.

    Jaren later in 2018 kwam dit weer boven bij mij, naar aanleiding van een artikel waarop ik op mijn reactie een paar stevige complimenten kreeg van een instituut voor wetenschap en math.

    Een aandrijving als in de zin van de de massa motor, had ik hier praktisch constructief en theoretisch al beschreven.

    Maar dan nu iets concreter:
    De oorspronkelijk experimentele test ; omvat een duidelijke omschrijving omtrent de fysieke omstandigheden. Deze kan men herhalen, maar dan in een serie opstelling, uitgevoerd als een ring vormig en breed bemeten qua dimensies en meet mogelijkheden. Tijdens het experiment dient men de mogelijk verzamelde virtuele massa te kunnen meten. Het eindresultaat zal daarna uitwijzen of deze weg de juiste zal blijken.

    Actie geeft reactie. Ga op wieltjes staan en werp een zware bowling bal van je af. Als reactie beweeg jij de andere kant op. Als de massa in het experiment aangeeft dat het nutig resultaat van die massa efficiënt toegepast kan worden, dan heeft het zin om de opbouw van de aandrijving snel op te starten.

    Ringen van compleet onafhankelijk werkende segmenten. Deze dienen dan in serie en direct nauwsluitend achter elkaar geplaats te worden.
    Schakel ring één in tot het maximale massa resultaat. Dan ring twee parallel, daarna teglijkertijd ring twee maximaal en ring één uit. Als de massa van ring één zo overgenomen kan worden uit verplaatsing van de virtuele massa in ring één naar ring twee, beschikken we vanaf dat moment over de eerste en enige werkende massa.

    Succes en even dit terzijde:

    Op de vinding kan geen normaal patentrecht gekocht worden, van af het moment openbare, publieke bekend making door mij. Ieder wetenschappelijk team op aarde kan hiermee vrij aan de slag. Eigendomsrechten op modellen juist weer wel, maar u moet zich bedenken dat de eersten ook wel een de betsen zouden kunnen zijn.

    Met vriendelijke groeten

    Antares.

  3. antares schreef:

    Als laatste wil ik hier aan toe voegen:

    Alle dank en waardering voor de uitermate professionele medische teams en hun toegepaste therapiën. Dit opgeteld bij hun geweldige zorg, aandacht en kennnis. Naast deze dankbetuiging een speciale groet aan Femke, die met haar geweldige, verdiend bewezen universitaire graden, titels en profesionaliteit, uitermate inzichtelijk commentaar heeft gegeven de afgelopen 7 maanden.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger