Uolinio kalnagūbrio dirvožemyje Centrinėje Antarktidoje niekada nebuvo mikroorganizmų.
Pirmą kartą mokslininkai išsiaiškino, kad žemės paviršiuje dirvožemyje nėra gyvybės. Dirvožemis gaunamas iš dviejų vėjo pakaušių, uolų keteros Antarktidos viduje, esančiame už 300 mylių nuo Pietų ašigalio, kur tūkstančiai pėdų ledo prasiskverbia į kalnus.
„Žmonės visada manė, kad mikrobai buvo tvirti ir gali gyventi bet kur“, - sako Nojus Fireris, Kolorado Boulderio universiteto mikrobų ekologas, kurio komanda studijuoja dirvožemį. Galų gale buvo rasta vieno ląstelių organizmų, gyvenančių hidroterminėse angose, kurių temperatūra viršijo 200 laipsnių pagal Farenheitą, ežeruose, esančiuose mažiau nei pusės mylios ledo Antarktidoje, ir net 120 000 pėdų virš Žemės stratosferos. Tačiau po metų darbo Ferreris ir jo doktorantas Nicholas Dragon vis dar nerado jokių gyvybės požymių Antarkties dirvožemyje, kurį jie surinko.
Fireris ir Dragonas tyrė dirvožemį iš 11 skirtingų kalnų grandinių, atspindinčių įvairias sąlygas. Tie, kurie yra kilę iš žemesnių ir mažiau šaltų kalnų vietų, yra bakterijų ir grybelių. Tačiau kai kuriuose dviejų aukščiausių, sausiausių ir šalčiausių kalnų grandinių kalnuose nėra gyvybės požymių.
„Negalime pasakyti, kad jie yra sterilūs“, - sakė Ferreris. Mikrobiologai yra įpratę surasti milijonus ląstelių šaukštelyje dirvožemio. Todėl labai mažas skaičius (pvz., 100 gyvybingų ląstelių) gali išvengti aptikimo. „Tačiau, kiek mes žinome, juose nėra jokių mikroorganizmų“.
Nesvarbu, ar kai kurie dirvožemiai iš tikrųjų neturi gyvenimo, ar vėliau yra nustatyta, kad joje yra keletas išlikusių ląstelių, naujos išvados, neseniai paskelbtos žurnale „JGR BiogeSciences“, galėtų padėti ieškoti „Life on Mars“. Antarkties dirvožemis yra visam laikui užšaldytas, pilnas toksiškų druskų, ir du milijonus metų neturėjo daug skysto vandens - panašiai kaip Marso dirvožemis.
Jie buvo surinkti per Nacionalinio mokslo fondo finansuojamą ekspediciją 2018 m. Sausio mėn. Į atokius Transantarkties kalnų teritorijas. Jie praeina per žemyno vidų, atskirdami aukštą poliarinį plokščiakalnį rytuose nuo žemai esančio ledo Vakaruose. Mokslininkai pastatė stovyklą ant „Shackleton Glacier“-60 mylių konvejerio ledo, kuris teka kalnuose, teka žemyn. Jie naudojo sraigtasparnius skristi į aukštą aukštį ir rinkti pavyzdžius aukštyn ir žemyn ledyną.
Šiltuose, drėgnuose kalnuose, esančiuose ledyno papėdėje, vos už kelių šimtų pėdų virš jūros lygio, jie sužinojo, kad dirvožemyje gyvena mažesni nei sezamo sėklos gyvūnai: mikroskopiniai kirminai, aštuonios kojos tardigradai, rotiferiai ir mažyčiai kirminai. vadinami spyruokliniais. Sparnuoti vabzdžiai. Šiuose plikiuose smėlio dirvožemiuose yra mažiau nei viena tūkstantoji bakterijų kiekis, rastas gerai valdomoje vejoje, kurių pakanka, kad būtų tiekiamas maistas mažiems žolėdžiams, besislapstantiems po paviršiumi.
Tačiau šie gyvenimo požymiai pamažu išnyko, nes komanda giliau aplankė aukštesnius kalnus į ledyną. Ledyno viršuje jie aplankė du kalnus - Schroederio ir Robertso kalną, kuris yra daugiau nei 7000 pėdų aukščio.
Apsilankymai Schroederio kalne buvo žiaurūs, prisimena Byronas Adamsas, Brigham Youngo universiteto Provo mieste, Juta, vadovavo projektui. Šios vasaros dienos temperatūra yra beveik 0 ° F. Kaukiantis vėjas lėtai išgarino ledą ir sniegą, palikdamas kalnus plikas, o tai kėlė grėsmę kėlimui ir mėtymui, kurį jie atnešė iškasti smėliui. Žemė yra padengta rausvai vulkaninių vulkaninių uolienų, kurios vėjo ir lietaus sunaikino šimtus milijonų metų, paliekant jas duobes ir šlifuotas.
Kai mokslininkai pakėlė uolieną, jie sužinojo, kad jos bazė buvo padengta baltų druskų pluta - toksiniuose perchlorato, chlorato ir nitrato kristaluose. Perchloratai ir chloratai, ėsdinančios reaktyviosios druskos, naudojamos raketose ir pramoniniame baliklyje, taip pat randamos Marso paviršiuje. Be vandens nuplauti, druska kaupiasi ant šių sausų Antarkties kalnų.
„Tai tarsi atranka į Marsą“, - sakė Adamsas. Kai priklijuojate kastuvą: „Jūs žinote, kad esate pirmas dalykas, trikdantis dirvožemį amžiams - galbūt milijonai metų“.
Tyrėjai pasiūlė, kad net esant tokiam dideliam aukštyje ir atšiauriausiomis sąlygomis jie vis tiek rastų gyvų mikroorganizmų dirvožemyje. Tačiau šie lūkesčiai pradėjo blėsti 2018 m. Pabaigoje, kai „Dragon“ naudojo techniką, vadinamą polimerazės grandinine reakcija (PGR), kad aptiktų mikrobų DNR nešvarumuose. Drakonas išbandė 204 pavyzdžius iš kalnų virš ir žemiau ledyno. Mėginiai iš apatinių, vėsesnių kalnų davė daug DNR kiekių; Tačiau dauguma mėginių (20%) iš didelio aukščio, įskaitant daugumą iš Schroederio kalno ir Roberts masyvo, nebuvo tiriami dėl jokių rezultatų, tai rodo, kad juose yra labai mažai mikroorganizmų, o galbūt jų visai nėra.
„Kai jis pirmą kartą pradėjo man parodyti keletą rezultatų, pagalvojau:„ Kažkas negerai “, - sakė Ferrellas. Jis manė, kad mėginyje ar laboratorijos įrangoje turi būti kažkas negerai.
Tada „Dragon“ atliko daugybę papildomų eksperimentų, kad ieškotų gyvenimo ženklų. Jis gydė dirvožemį gliukoze, norėdamas išsiaiškinti, ar tam tikri dirvožemio organizmai jį pavertė anglies dioksidu. Jis bandė atrasti cheminę medžiagą, vadinamą ATP, kurią naudoja visas gyvenimas Žemėje energijai kaupti. Kelis mėnesius jis augino dirvožemio gabalus įvairiuose maistinių medžiagų mišiniuose, bandydamas įtikinti esamus mikroorganizmus augti į kolonijas.
„Nikas metė virtuvės kriauklę prie šių pavyzdžių“, - sakė Ferrell. Nepaisant visų šių bandymų, kai kuriuose dirvožemiuose jis vis tiek nerado nieko. „Tai tikrai nuostabu“.
Jacqueline Gurdial, aplinkos mikrobiologė iš Guelfo universiteto Kanadoje, rezultatus vadina „viliojančiais“, ypač Drakono pastangomis nustatyti, kokie veiksniai daro įtaką tikimybei rasti mikroorganizmus tam tikroje vietoje. Jis nustatė, kad aukštas aukštis ir aukšta chlorato koncentracija buvo stipriausi gyvenimo prognozės, nesugebančios aptikti gyvybės. „Tai labai įdomus atradimas“, - sakė Goodyear. „Tai daug pasako apie gyvenimo ribas žemėje“.
Ji nėra visiškai įsitikinusi, kad jų dirvožemis yra tikrai negyvas, iš dalies dėl savo patirties kitoje Antarktidos dalyje.
Prieš keletą metų ji tyrė dirvožemį iš panašios aplinkos Transantarkties kalnuose - 500 mylių į šiaurės vakarus nuo Shackleton ledyno, vadinamo Universiteto slėniu, kuri 120 000 metų neturėjo reikšmingos drėgmės ar lydymosi temperatūros. Kai ji inkubavo 20 mėnesių 23 ° F temperatūroje, būdinga vasaros temperatūra slėnyje, dirvožemis neparodė gyvybės požymių. Bet kai ji šildė dirvožemį, keliais laipsniais aukščiau užšalimo, kai kurie parodė bakterijų augimą.
Pavyzdžiui, mokslininkai atrado, kad bakterijų ląstelės išlieka gyvos net po tūkstančių metų ledynuose. Kai jie įstrigo, ląstelės metabolizmas gali sulėtinti milijoną kartų. Jie patenka į būseną, kurioje jie nebeauga, o tik atkuria DNR pažeidimus, kuriuos sukelia kosminiai spinduliai, įsiskverbiantys į ledą. „Goodyear“ spėlioja, kad šie „lėtai išgyvenantys žmonės“ gali būti tie, kuriuos ji rado Koledžo slėnyje - ji įtaria, kad jei Dragonas ir Fireris būtų išanalizavęs 10 kartų daugiau dirvožemio, jie galėjo juos rasti Roberts Massif ar Schroeder kalne.
Brentas Christneris, kuris tiria Antarkties mikrobus Floridos universitete Geinsvilyje, mano, kad šie dideli aukštai, sausieji dirvožemiai galėtų padėti pagerinti Marso gyvenimo paiešką.
Jis pažymėjo, kad „Viking 1“ ir „Viking 2“ erdvėlaivis, kuris 1976 m. Liedėjo Marse, atliko gyvybės aptikimo eksperimentus iš dalies remdamiesi žemai esančio dirvožemio, esančio netoli Antarktidos krantų, regiono, vadinamo sausais slėniais, tyrimais. Kai kurie iš šių dirvožemių vasarą tampa šlapi iš lydalo vandens. Juose yra ne tik mikroorganizmai, bet kai kuriose vietose taip pat mažyčiai kirminai ir kiti gyvūnai.
Priešingai, aukštesnis, sausas Roberts kalno ir Schroederio kalno dirvožemis gali suteikti geresnes Marso instrumentų bandymų vietas.
„Marso paviršius yra labai blogas“, - teigė Christneris. „Nė vienas organizmas žemėje negali išgyventi paviršiuje“ - bent jau viršutinis colis ar du. Bet koks erdvėlaivis, einantis ten ieškodamas gyvybės, turi būti pasirengęs veikti kai kuriose atšiauriausiose vietose Žemėje.
Autorių teisės © 1996–2015 Nacionalinė geografijos draugija. Autorių teisės © „National Geographic Partners, LLC“, 2015–2023 m. Visos teisės saugomos.