ცენტრალურ ანტარქტიდაში კლდოვანი ქედის ნიადაგი არასოდეს შეიცავდა მიკროორგანიზმებს.
პირველად მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ დედამიწის ზედაპირზე ნიადაგში სიცოცხლე არ არსებობს. ნიადაგი მოდის ორი ქარისგან, კლდოვანი ქედები ანტარქტიდის ინტერიერში, სამხრეთ პოლუსიდან 300 მილის დაშორებით, სადაც ყინულის ათასობით ფუტი მთებში შედის.
”ხალხი ყოველთვის ფიქრობდა, რომ მიკრობები იყო გამძაფრებული და შეეძლო არსად ცხოვრება.” - ამბობს ნოე ფირერი, კოლორადოს უნივერსიტეტის მიკრობული ეკოლოგი, რომლის გუნდი სწავლობს ნიადაგს. ყოველივე ამის შემდეგ, ერთუჯრედიანი ორგანიზმები იპოვნეს ჰიდროთერმულ სავენტილაციებში, სადაც ტემპერატურა აღემატება 200 გრადუსიან ფარენჰეიტს, ანტარქტიდაში ყინულის ნახევარ მილის ქვეშ მდებარე ტბებში, და დედამიწის სტრატოსფეროში 120,000 ფუტი. მაგრამ ერთი წლის მუშაობის შემდეგ, ფერერმა და მისმა დოქტორანტმა ნიკოლას დრაკონმა ჯერ კიდევ ვერ იპოვნეს სიცოცხლის ნიშნები მათ ანტარქტიდის ნიადაგში.
ცეცხლსასროლი იარაღი და დრაგონე სწავლობდნენ ნიადაგებს 11 სხვადასხვა მთის მწვერვალიდან, რაც ფართო პირობებს წარმოადგენს. ის, რაც ქვედა და ნაკლებად ცივი მთის ადგილებიდან მოდის, შეიცავს ბაქტერიებსა და სოკოებს. მაგრამ ორი უმაღლესი, ყველაზე მშრალი და ყველაზე ცივი მთის მწვერვალების ზოგიერთ მთაში არ არსებობს ცხოვრების ნიშნები.
”ჩვენ ვერ ვიტყვით, რომ ისინი სტერილურია”, - თქვა ფერერმა. მიკრობიოლოგები მიჩვეული არიან ნიადაგის კოვზი მილიონობით უჯრედის პოვნაში. ამრიგად, ძალიან მცირე რაოდენობამ (მაგ. 100 სიცოცხლისუნარიანი უჯრედი) შეიძლება გაქცეულიყო გამოვლენა. ”მაგრამ რამდენადაც ჩვენ ვიცით, ისინი არ შეიცავს მიკროორგანიზმებს.”
მიუხედავად იმისა, რომ ნიადაგი ნამდვილად არ არის სიცოცხლისგან, ან მოგვიანებით აღმოაჩინეს, რომ შეიცავს გადარჩენილ უჯრედებს, ახალი აღმოჩენები, რომლებიც ახლახან გამოქვეყნდა ჟურნალში JGR BioGeosciences, ხელს შეუწყობს მარსზე ცხოვრების ძიებაში. ანტარქტიდის ნიადაგი მუდმივად გაყინულია, სავსეა ტოქსიკური მარილებით და ორი მილიონი წლის განმავლობაში არ ჰქონია ბევრი თხევადი წყალი - მარსიული ნიადაგისთვის.
ისინი შეგროვდნენ ეროვნული სამეცნიერო ფონდის მიერ დაფინანსებული ექსპედიციის დროს, 2018 წლის იანვარში, ტრანსანტარქტიდის მთების შორეულ რაიონებში. ისინი გადიან კონტინენტის ინტერიერში, აღმოსავლეთის მაღალი პოლარული პლატო-სგან გამოყოფა დასავლეთის დაბალი ყინულისგან. მეცნიერებმა დააწესეს ბანაკი შაკლტონის მყინვარზე, ყინულის 60 მილის კონვეიერის ქამარი, რომელიც მთებში მიედინება. მათ ვერტმფრენები გამოიყენეს მაღალ სიმაღლეებზე ფრენისთვის და მყინვარწვერის ზემოთ და ქვევით ნიმუშები.
მყინვარწვერის ძირში თბილ, სველ მთებში, ზღვის დონიდან რამდენიმე ასეული ფუტის სიმაღლეზე, მათ აღმოაჩინეს, რომ ნიადაგი დასახლებული იყო ცხოველებით, ვიდრე სეზამის თესლი: მიკროსკოპული ჭიები, რვაფეხა ტარდიგრადები, როტიფერები და წვრილი ჭიები. Springtails. ფრთის მწერები. ეს შიშველი, ქვიშიანი ნიადაგები შეიცავს ათას მეათზე ნაკლებ რაოდენობას, რომელიც ნაპოვნი ბაქტერიების რაოდენობას კარგად მანიკურ გაზონში, საკმარისია იმისთვის, რომ უზრუნველყოს საკვები პატარა ბალახოვანი მცენარეებისთვის, რომლებიც ზედაპირის ქვეშ არიან.
მაგრამ ცხოვრების ეს ნიშნები თანდათან გაქრა, როდესაც გუნდი უფრო მაღალ მთებს ეწვია მყინვარწვერში. მყინვარწვერის თავზე, ისინი ეწვივნენ ორ მთას - Mount Schroeder და Mount Roberts - რომელთა სიმაღლეა 7000 ფუტის სიმაღლეზე.
შროდერის მთაზე ვიზიტები სასტიკი იყო, იხსენებს ბაირონ ადამსი, ბიოლოგი იუტაში, პროვოში, ბრიგამის ახალგაზრდა უნივერსიტეტში, რომელიც ხელმძღვანელობდა პროექტს. ტემპერატურა ამ ზაფხულის დღეს ახლოსაა 0 ° F- ით. ყმუილი ქარმა ნელ -ნელა აორთქლდა ყინული და თოვლი, მთებს კი შიშველი ტოვებდა, მუდმივი საფრთხე იყო ბაღის ნიჩბების ასაღებად და გადაყრისთვის, რომლებიც მათ მოიტანეს ქვიშის გასაფორმებლად. მიწა დაფარულია მოწითალო ვულკანური კლდეებით, რომლებიც ასობით მილიონზე მეტი წლის განმავლობაში ამოიშალა ქარმა და წვიმამ, რის შედეგადაც მათ უბიძგებს და გაპრიალებულა.
როდესაც მეცნიერებმა კლდე ასწიეს, მათ აღმოაჩინეს, რომ მისი ფუძე დაფარული იყო თეთრი მარილების ქერქით - პერქლორატის, ქლორატის და ნიტრატის ტოქსიკური კრისტალებით. პერქლორატები და ქლორატები, კოროზიული რეაქტიული მარილები, რომლებიც გამოიყენება სარაკეტო საწვავში და სამრეწველო გაუფერულებაში, ასევე გვხვდება უხვად მარსის ზედაპირზე. წყლის დასაბანად, მარილი გროვდება ამ მშრალ ანტარქტიდის მთებზე.
”ეს ჰგავს მარსზე შერჩევას”, - თქვა ადამსმა. როდესაც ნიჩბს იკავებთ, ”თქვენ იცით, რომ პირველი რამ ხართ, რომ სამუდამოდ შეაწუხოთ ნიადაგი - აბა მილიონობით წლის განმავლობაში”.
მკვლევარებმა ვარაუდობდნენ, რომ ასეთ მაღალ სიმაღლეებზე და ყველაზე მკაცრ პირობებში, ისინი მაინც იპოვნებდნენ ცოცხალ მიკროორგანიზმებს ნიადაგში. მაგრამ ეს მოლოდინები ქრებოდა 2018 წლის ბოლოს, როდესაც დრაკონმა გამოიყენა ტექნიკა სახელწოდებით პოლიმერაზული ჯაჭვის რეაქცია (PCR) ჭუჭყში მიკრობული დნმ -ის გამოსავლენად. დრაკონმა შეამოწმა 204 ნიმუში მთებიდან, მყინვარის ზემოთ და ქვემოთ. ქვედა, გამაგრილებელი მთებიდან მიღებული ნიმუშები დიდი რაოდენობით დნმ; მაგრამ ნიმუშების უმეტესობა (20%) მაღალი სიმაღლეებიდან, მათ შორის უმეტესობა მთა შროდერიდან და რობერტსი მასიფიდან, არ იყო გამოცდილი რაიმე შედეგისთვის, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ისინი შეიცავს ძალიან ცოტა მიკროორგანიზმებს ან, ალბათ, არცერთს.
”როდესაც მან პირველად დაიწყო შედეგების ჩვენება, ვფიქრობდი,” რაღაც არასწორია ”, - თქვა ფერელმა. იგი ფიქრობდა, რომ ნიმუშის ან ლაბორატორიული აღჭურვილობის შესახებ რაიმე შეცდომა უნდა იყოს.
შემდეგ დრაკონმა ჩაატარა დამატებითი ექსპერიმენტების სერია ცხოვრების ნიშნების მოსაძებნად. იგი ნიადაგს გლუკოზით მკურნალობდა, რომ დაენახა თუ არა ნიადაგში გარკვეული ორგანიზმები მას ნახშირორჟანგად გადააქციეს. ის ცდილობდა აღმოაჩინა ქიმიური სახელწოდებით ATP, რომელსაც მთელი ცხოვრება დედამიწაზე იყენებენ ენერგიის შესანახად. რამდენიმე თვის განმავლობაში, მან დაამუშავა ნიადაგის ნაწილები სხვადასხვა საკვები ნივთიერებების ნარევებში, ცდილობს დაარწმუნოს არსებული მიკროორგანიზმები კოლონიებად.
”ნიკმა ამ ნიმუშებზე სამზარეულოს ნიჟარა გადააგდო”, - თქვა ფერელმა. მიუხედავად ყველა ამ ტესტისა, მან მაინც ვერაფერი იპოვა ზოგიერთ ნიადაგში. ”ეს მართლაც საოცარია”.
ჟაკლინ გურდიალი, გარემოსდაცვითი მიკრობიოლოგი კანადაში, გელფის უნივერსიტეტში, შედეგებს უწოდებს "მიმზიდველობას", განსაკუთრებით დრაკონის მცდელობებს იმის დასადგენად, თუ რა ფაქტორები გავლენას ახდენენ მოცემულ ადგილას მიკროორგანიზმების პოვნაზე. მან დაადგინა, რომ მაღალი სიმაღლე და მაღალი ქლორატის კონცენტრაცია იყო ყველაზე ძლიერი პროგნოზირება სიცოცხლის გამოვლენის გამო. ”ეს ძალიან საინტერესო აღმოჩენაა”, - თქვა გუდიეარმა. ”ეს ბევრ რამეს გვეუბნება დედამიწაზე ცხოვრების საზღვრების შესახებ.”
იგი მთლიანად არ არის დარწმუნებული, რომ მათი ნიადაგი ნამდვილად უსიცოცხლოა, ნაწილობრივ ანტარქტიდის სხვა ნაწილში საკუთარი გამოცდილების გამო.
რამდენიმე წლის წინ, მან შეისწავლა ნიადაგები მსგავსი გარემოდან ტრანსანტარქტიდის მთებში, შაკლტონის მყინვარის ჩრდილო - დასავლეთით 500 მილის დაშორებით, რომელსაც უწოდებენ უნივერსიტეტის ველს, რომელსაც შესაძლოა არ ჰქონდეს მნიშვნელოვანი ტენიანობა ან დნობის ტემპერატურა 120,000 წლის განმავლობაში. როდესაც მან იგი 20 თვის განმავლობაში შეიტანა 23 ° F- ზე, ხეობაში მყოფი ზაფხულის ტიპიური ტემპერატურა, ნიადაგმა სიცოცხლის ნიშნები არ აჩვენა. მაგრამ როდესაც მან ნიადაგის გაყინვა რამდენიმე გრადუსზე გაათბო, ზოგიერთმა აჩვენა ბაქტერიების ზრდა.
მაგალითად, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ბაქტერიული უჯრედები ცოცხლები რჩებიან მყინვარებში ათასობით წლის შემდეგაც კი. როდესაც ისინი ხაფანგში გახდებიან, უჯრედის მეტაბოლიზმმა შეიძლება მილიონჯერ შეანელოს. ისინი მიდიან ისეთ მდგომარეობაში, რომელშიც ისინი აღარ იზრდებიან, მაგრამ მხოლოდ ყინულის შეღწევადობით გამოწვეული დნმ -ის დაზიანება. გუდიეარი ვარაუდობს, რომ ეს "ნელი გადარჩენილები" შეიძლება იყოს ის, ვინც მან აღმოაჩინა კოლეჯის ველში - იგი ეჭვობს, რომ თუ დრაკონმა და ცეცხლსასროლი იარაღი გაანალიზეს 10 -ჯერ მეტი ნიადაგით, მათ შესაძლოა იპოვნეს ისინი რობერტს მასივში ან შროდერის მთაში.
ბრენტ კრისტნერი, რომელიც სწავლობს ანტარქტიდის მიკრობებს ფლორიდის უნივერსიტეტში, გეინსვილში, მიიჩნევს, რომ ამ მაღალი სიმაღლე, მშრალი ნიადაგები შეიძლება დაეხმაროს მარსზე ცხოვრების ძიების გაუმჯობესებას.
მან აღნიშნა, რომ ვიკინგმა 1 და ვიკინგ 2 კოსმოსური ხომალდი, რომელიც 1976 წელს მარსზე დაეშვა, ჩაატარეს სიცოცხლის ხანგრძლივობის ექსპერიმენტები, რომლებიც ნაწილობრივ ეყრდნობოდა ანტარქტიდის სანაპიროზე, დაბალ ნიადაგის კვლევებს, რეგიონს, რომელსაც ეწოდება მშრალი ხეობები. ამ ნიადაგების ზოგიერთი ნაწილი ზაფხულში დნობის წყლიდან სველი ხდება. ისინი შეიცავს არა მხოლოდ მიკროორგანიზმებს, არამედ ზოგიერთ ადგილებში ასევე მცირე ჭიები და სხვა ცხოველები.
ამის საპირისპიროდ, მთა რობერტსის და მთა შროდერის მთის უფრო მაღალმა, მშრალმა ნიადაგებმა შეიძლება უზრუნველყონ მარსიული ინსტრუმენტების უკეთესი ტესტირების საფუძველი.
”მარსის ზედაპირი ძალიან ცუდია”, - თქვა კრისტნერმა. ”დედამიწაზე ვერცერთი ორგანიზმი ვერ შეძლებს ზედაპირზე გადარჩენას” - სულ მცირე, ზედა ინჩი ან ორი. ნებისმიერი კოსმოსური ხომალდი, რომელიც იქ მიდის სიცოცხლის მოსაძებნად, უნდა იყოს მომზადებული დედამიწის ზოგიერთ უხეში ადგილას.
საავტორო უფლებები © 1996–2015 ეროვნული გეოგრაფიული საზოგადოება. საავტორო უფლებები © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. ყველა უფლება დაცულია.