Den 2. december 2010 meldte et hold amerikanske astrobiologer fra NASA, under ledelse af Felisa Wolfe-Simon fra U.S. Geological Survey, ud, at de havde opdaget forudsætninger for en helt ny livsform.
Forskerne påstod, at de havde fundet en bakterie, der kan bruge grundstoffet arsen frem for fosfor i sin dna-struktur. DNA'et er altså opbygget af arsenforbindelser kaldet sukkerarsenater frem for de sædvanlige fosforforbindelser.
Resultaterne blev i første omgang publiceret i online-udgaven af Science og vakte stor opsigt i medierne. Men de begejstrede røster blev hurtigt afløst af en stribe mere skeptiske, der ikke købte forskernes fremgangsmåde og argumentation.
De seneste måneder er debatten foregået i kulissen, men involverer nu igen offentligheden, efter at Science langt om længe også har publiceret artiklen i tidsskriftets prestigefyldte printudgave.
Artiklen har ikke fået lov til at stå alene, som tidsskriftets artikler normalt gør, men er publiceret sammen med otte lange, kritiske kommentarer fra uvildige eksperter på området.
Den praksis er meget usædvanlig for Science, og kunne tyde på, at tidsskriftet har fået kolde fødder og vil sikre, at al væsentlig kritik er kommet frem. Det fortæller ph.d.-studerende Emma Hammarlund fra Nordisk Center for Jordens Udvikling, Syddansk Universitet.
»Det er ikke almindeligt, at der går så lang tid mellem, at tidsskriftet publicerer online og følger op med en udgivelse på papir. Det er også usædvanligt, at den første papirudgave er udstyret med otte kommentarer. Det er kun få kommentarer, der overhovedet bliver publiceret, og når det sker, så er det som regel først efter, at papirudgivelsen er kommet på gaden,« siger Emma Hammarlund.
Hun undrer sig over det drama, der udspiller sig omkring den videnskabelige publikation, og gætter på, at Science kun publicerer den, fordi tidsskriftet er mere eller mindre nødt til det, når nu artiklen er blevet blåstemplet af forskere i en såkaldt peer review-proces.
»Den eneste acceptable begrundelse for at tilbagetrække en artikel er, hvis forskerne i den pågældende artikel viser sig at have fusket med data, altså at der er tale om decideret bedrageri. Så når artiklen nu rent faktisk bliver publiceret, må det være, fordi tidsskriftet har besluttet, at arsen-publikationen ikke er svigagtig,« siger hun.
Emma Hammarlund har skimmet de otte kritiske kommentarer igennem samt forskernes efterfølgende forsvar, og fortæller, at kritikerne påpeger ringslutninger i videnskabelige argumenter samt huller i forskningsmetoden og måden hvorpå de har fortolket deres data.
Nogle kritikere kommer med den indvending, at der rent faktisk er fosfor i de substanser, som arsenbakterier vokser i, og at man dermed ikke kan sige, at bakterierne er vokset op i et fosforfrit miljø, som forskerne påstår, fortæller hun.
Andre forskere fremfører den kritik, at forskerne slet ikke har undersøgt, om arsen vitterligt optræder i organismernes DNA, som forfatterne konkluderer, eller blot har forurenet bakterierne og dermed ikke kan opfattes som værende en del af dem.
At studiet er tvivlsomt er min, og mange andres, personlige opfattelse. At Science publicerer studiet nu, med kommentarer, må tolkes som, at studiet er ok og ikke snyd, men der er mange ting i studiet, der kunne have været gjort anderledes.Personligt mener Emma Hammarlund, at det mest belastende del af undersøgelsen er, at forfatterne synes at have sløret detaljeringsgraden (opløsningen) i det sidste billede i den videnskabelige artikel, så det kommer til at se ud som om, der ikke var fosfor til stede i det miljø, mikroorganismerne voksede op i.
»Opløsnings-intervallet for fosfor er sat for højt, uden nogen god grund. Hvis de havde sat en passende skala, havde jeg forventet, at de havde set fosfor i billedet, så man dermed ikke kan drage den konklusion, at bakterierne lever uden fosfor. At de har valgt at gøre som de gør, er virkelig mærkeligt set fra min synsvinkel,« siger hun.
Gennemgår man indvendingerne, tegner der sig ifølge Emma Hammarlund et billede af et halvskørt studie, hvor forskerne ikke har styr på hverken metoder eller analyser - og hvor forskerne godt kunne have pyntet på deres præsentation af data, så de kom til at se mere overbevisende ud.
Set i det lys kan man måske undre sig over, hvorfor studiet har fået så stor gennemslagskraft.
»Jeg tror, studiet vakte stor opsigt fordi forfatterne kom med så voldsomme påstande. Forfatterne satte sig højt til hest og blev dermed synlig for alle. Hvis du påstår du har bevis for andre former for liv, baseret på arsen, kvarts eller for den sags skyld ost, og du dermed åbner døren nye livsformer i rummet, så må du hellere være fuldstændigt sikker på, at dine data er robuste. Det er, hvad vi grundlæggende har lært af dette Wolfe-Simon-studie,« slutter hun.
Ph.d.-studerende Emma Hammarlund og postdoc Tais W. Dahl fra Nordisk Center for Jordens Udvikling på Syddansk Universitet Syddansk Universitet har læst kitikernes kommentarer samt forfatternes respons igennem og har forfattet et kort resumé, som bringes nedenfor.
I nedenstående gennemgang af kritik og svar er studiets leder Felisa Wolfe-Simon fra U.S. Geological Survey forkortet W. S. mens kritikernes efternavne bringes i parentes.
1. kommentar (Cotner & Hall):
W.S. har ikke vist at GFAJ-bakterien overlever på Arsen - der er rigeligt med fosfor til rådighed for overlevelse.
Respons (W.S.): Kontroleksperimenter uden Arsen, viste at bakteriekulturerne ikke kunne gro.
2 og 3. kommentar (Redfield, Borhani):
W.S. har ikke vist at GFAJ-bakterien inkorporerer Arsen i stedet for fosfor i DNA.
Respons (W.S.): Vores eksperimenter er konsistente med hypotesen om Arsenbaseret DNA (men ikke endegyldigt bevis herfor).
4. kommentar (Oehler):
W.S. mangler at udføre simple eksperimenter.
Respons (W.S.) Vi glæder os til at udføre disse eksperimenter med Oehler.
5. kommentar (Benner):
W. S. En stor påstand som denne stiller spørgsmålstegn ved alting, og det er godt, men der er ikke nogen forklaring på, hvordan det i så fald ville virke. F.eks. er arsen stabilt i max et minut, mens det i praksis skulle overleve i flere steps i organismen samt gennem alle analyser. Studiens forfattere kommer ikke med nogen forslag til, hvordan dette kunne lade sig gøre i praksis. W.S. mangler kort sagt at forklare hvordan Arsenkemi fungerer i bakteriernes celler.
Respons (W.S.): Man ved ikke nok om Arsenkemi til at udelukke vores hypotesen om, at Arsen indarbejdes i cellen.
6. kommentar (Csabai):
Udregningerne i W.S.'s data er ikke udført korrekt. At der skulle være mere Arsen end fosfor i bakterien er ikke statistisk underbygget.
Respons (W.S): Vi accepterer udregningsfejlen og viser at eksperimenterne er reproducerbare og stadigvæk viser Arsen- berigelse i cellekulturerne.
7. kommentar (Schoepp-Cothenet):
GFAJ-bakterien blev groet i 10.000 gange mere Arsen end fosfor og havde blot tre gange højere Arsen-koncentration end normalt. Desuden er Arsen 1.500 gange mere sjælden end fosfor i naturen, så der er ingen grund til at Arsen-opbygning foregår i naturen.
Respons (W.S.): Forskerne gentager deres resultat: Arsen findes på en form, som kunne være i bakteriernes DNA-steng.
8. kommentar (Foster):
Små mængder af fosfor i miljøet kan stimulere organismer til at optage fosfor meget specifikt. Studiet beviser på ingen måde, at fosfor ikke er til stede i DNA’et.
Foreslår desuden en alternativ og knapt så kontroversiel forklaring på ophobningen af Arsen i GFAJ-1-bakterien.
Respons (W.S.): Forskerne giver et argument for at den alternative forklaring ikke passer med deres røntgeneksperimenter.
