Antarktika keskosas asuva kivise katuseharja pinnas pole kunagi mikroorganisme sisaldanud.
Esmakordselt on teadlased avastanud, et Maa pinnal pole pinnases mingit elu. Pinnas pärineb kahest Antarktika sisemusest, 300 miili kaugusel lõunapoolusest, kus tuhanded jalad jääd tungivad mägedesse.
"Inimesed on alati arvanud, et mikroobid on vastupidavad ja võiksid elada ükskõik kus," ütleb Noah Firer, Colorado ülikooli boulderi ülikooli mikroobiökoloog, kelle meeskond uurib mulda. Lõppude lõpuks on leitud üksikrakuga organisme, kes elavad hüdrotermilistes ventilaatorites, mille temperatuur ületab 200 kraadi Fahrenheiti, Antarktikas poole miili pikkuse jääga järvedes ja isegi 120 000 jalga Maa stratosfääri kohal. Kuid pärast aasta tööaastat ei ole Ferrer ja tema doktorant Nicholas Dragon endiselt kogutud Antarktika pinnases elu märke leidnud.
Firer ja Dragone uurisid pinnasi 11 erinevast mäestikest, mis esindavad mitmesuguseid tingimusi. Need, mis pärinevad madalamatest ja vähem külmadest mäestikutest, sisaldavad baktereid ja seeni. Kuid mõnes mägedes kahest kõrgeimast, kuivemast ja külmemast mäestikest pole elu märke.
"Me ei saa öelda, et nad on steriilsed," sõnas Ferrer. Mikrobioloogid on harjunud leidma miljoneid rakke teelusikatäis mullas. Seetõttu võib tuvastamisest pääseda väga väike arv (nt 100 elujõulist rakku). "Kuid niipalju kui me teame, ei sisalda need mikroorganisme."
Ükskõik, kas mõnel pinnasel puudub tõeliselt elu või see avastatakse, et see sisaldab mõnda ellujäänud rakku, võiksid hiljuti ajakirjas JGR Biogeociences avaldatud uued leiud aidata Marsil elu otsimisel. Antarktika pinnas on püsivalt külmunud, täis toksilisi soolasid ja tal pole kaks miljonit aastat palju vett olnud - sarnaselt Marsi pinnasele.
Neid koguti 2018. aasta jaanuaris Riikliku Teadusfondi rahastatava ekspeditsiooni ajal transantarktika mägede kaugematesse piirkondadesse. Nad läbivad mandri sisemuse, eraldades idas kõrge polaarplatoo läänes asuvast madalast jääst. Teadlased asutasid laagri Shackletoni liustikule, 60-miilisele jäävööle, mis voolab mägedes kuristiku alla. Nad kasutasid helikoptereid, et lennata kõrgele kõrgusele ja koguda proove liustikest üles ja alla.
Soojades, liustiku jalamil asuvates niisketes mägedes, vaid mõnesaja jalga merepinnast kõrgemal, avastasid nad, et mulda elavad seesamiseemnest väiksemad loomad: mikroskoopilised ussid, kaheksa jalaga tardigraadid, rootsed ja pisikesed ussid. nimetatakse kevadeks. Tiibadega putukad. Need paljad, liivased muldad sisaldavad vähem kui tuhat kui hästi manööverdatud muru leiduvaid baktereid, mis on piisavad, et pakkuda toitu pinna all varitsevate väikestele taimtoidulistele.
Kuid need elumärgid kadusid järk -järgult, kui meeskond külastas kõrgemaid mägesid sügavamale liustikule. Liustiku tipus külastasid nad kahte mäge - Schroederi ja Robertsi mäge -, mis on üle 7000 jala kõrged.
Schroederi mäe visiidid olid jõhkrad, meenutab projekti juhtinud Utahis Provo'is Brigham Youngi ülikooli bioloogi Byron Adams. Sellel suvepäeval on temperatuur ligi 0 ° F. Ulguv tuul aurustas aeglaselt jää ja lume, jättes mägede paljaks, pidevalt ohuks aia labidate tõstmisele ja viskamisele, mille nad olid liiva üles kaevamiseks toonud. Maad on kaetud punakas vulkaaniliste kivimitega, mida on tuule ja vihma tõttu sadade miljonite aastate jooksul erodeeritud, jättes nad kiusama ja poleerinud.
Kui teadlased kivi tõstsid, avastasid nad, et selle alus oli kaetud valgete soolade koorikuga - perkloraadi, kloraadi ja nitraadi toksiliste kristallidega. Perkloraate ja kloraate, rakettkütuses ja tööstuslikes pleegitustes kasutatavaid söövitavaid reaktiivseid soolasid leidub ka Marsi pinnal. Ilma vett pesemiseks koguneb sool nendele kuivadele Antarktika mägedele.
"See on nagu proovide võtmine Marsil," ütles Adams. Kui kleepite kühvli sisse: "Teate, et olete esimene asi, mis pinnast igavesti häirib - võib -olla miljonite aastaid."
Teadlased väitsid, et isegi nii kõrgetel kõrgustel ja kõige karmimates tingimustes leiavad nad ikkagi mullas elavaid mikroorganisme. Kuid need ootused hakkasid tuhmuma 2018. aasta lõpus, kui Dragon kasutas mikroobse DNA tuvastamiseks mustuse korral tehnikat nimega Polümeraasi ahelreaktsioon (PCR). Dragon testis 204 proovi mägedest liustiku kohal ja all. Alam -jahuti mägedest pärit proovid andsid suures koguses DNA -d; Kuid enamikku proovide (20%) kõrgetest kõrgustest, sealhulgas enamikul Schroederi mäelt ja Roberts Massifist, ei testitud tulemuste osas, mis näitab, et need sisaldasid väga vähe mikroorganisme või võib -olla üldse mitte ühtegi.
"Kui ta esimest korda tulemusi näitama, mõtlesin:" Midagi on valesti "," ütles Ferrell. Ta arvas, et valimil või labori varustusel peab midagi valesti olema.
Seejärel viis Dragon läbi rea täiendavaid katseid elumärkide otsimiseks. Ta töötas mulda glükoosisega, et näha, kas teatud mulla organismid muutsid selle süsinikdioksiidiks. Ta üritas avastada kemikaali nimega ATP, mida kogu elu maa peal kasutab energia salvestamiseks. Mitu kuud kasvatas ta mullatükke erinevates toitainete segudes, püüdes veenda olemasolevaid mikroorganisme kasvama kolooniateks.
"Nick viskas nende proovide juurde köögivalamu," rääkis Ferrell. Vaatamata kõigile neile testidele ei leidnud ta mõnes muldas ikkagi midagi. "See on tõesti hämmastav."
Kanada Guelphi ülikooli keskkonnamikrobioloog Jacqueline Gurdial nimetab tulemusi „köitvateks”, eriti Dragoni püüdlustele kindlaks teha, millised tegurid mõjutavad mikroorganismide leidmise tõenäosust antud asukohas. Ta leidis, et kõrgeim kõrgus ja kõrge kloraadi kontsentratsioon olid elu tuvastamise tugevaimad ennustajad. "See on väga huvitav avastus," sõnas Goodyear. "See räägib meile palju elu piiridest maa peal."
Ta pole täiesti veendunud, et nende pinnas on tõeliselt elutu, osaliselt tänu tema enda kogemustele Antarktika teises osas.
Mitu aastat tagasi õppis ta sarnasest keskkonnast pärit mulda Trantarktika mägedes, mis on 500 miili loodeosa Shackletoni liustikust nimega University Valley, millel ei pruukinud 120 000 aastat olla märkimisväärset niiskust või sulatemperatuuri. Kui ta inkubeeris seda 20 kuud temperatuuril 23 ° F, mis on orus tüüpiline suvine temperatuur, ei näidanud muld elu märke. Kuid kui ta kuumutas mullaproove paar kraadi külmumise kohal, näitasid mõned bakterite kasvu.
Näiteks on teadlased avastanud, et bakterirakud jäävad elus isegi pärast tuhandeid aastaid liustikes. Kui nad lõksu jäävad, võib raku ainevahetus miljon korda aeglustada. Nad lähevad olekusse, kus nad enam ei kasva, vaid parandavad ainult jäätungist põhjustatud DNA kahjustusi. Goodyear spekuleerib, et need “aeglased ellujääjad” võivad olla need, mida ta leidis College Valleyst - ta kahtlustab, et kui Dragone ja Firer on kümme korda rohkem mulda analüüsinud, võisid nad neid leida Roberts Massifis või Schroederi mäest.
Gainesville'is Florida ülikoolis Antarktika mikroobid uurib Brent Christner, usub, et need kõrge kõrgusega, kuivad mullad võivad aidata parandada Marsi elu otsimist.
Ta märkis, et 1976. aastal Marsil maandunud kosmoselaeva Viking 1 ja Viking 2 viisid läbi osaliselt elutundekatseid, mis põhinesid osaliselt Antarktika ranniku lähedal asuva madala pinnase pinnase uuringutel-piirkonnas, mida nimetatakse kuivadeks orgudeks. Mõned neist muldadest muutuvad suvel sulaveest märjaks. Need ei sisalda mitte ainult mikroorganisme, vaid mõnes kohas ka pisikesi usse ja muid loomi.
Seevastu Roberti mäe ja Schroederi mäe kõrgemad kuivad muldad võivad Marsi instrumentide jaoks paremaid katsetamiskatseid pakkuda.
"Marsi pind on väga halb," ütles Christner. “Ükski maakera organism ei suuda pinnal ellu jääda” - vähemalt ülemine tolli või kaks. Kõik elu otsides kosmoseaparaadid peavad olema valmis tegutsema mõnes maakera kõige karmimas kohas.
Autoriõigus © 1996–2015 National Geographic Society. Autoriõigus © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Kõik õigused kaitstud.