ცენტრალური ანტარქტიდის კლდოვანი ქედის ნიადაგში არასდროს ყოფილა მიკროორგანიზმები.
პირველად ისტორიაში, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ დედამიწის ზედაპირზე, როგორც ჩანს, სიცოცხლე არ არის. ნიადაგი მოდის ანტარქტიდის წიაღში მდებარე ორი ქარისგან დაცლილი, კლდოვანი ქედიდან, სამხრეთ პოლუსიდან 300 მილის დაშორებით, სადაც მთებში ათასობით ფუტის სიგანის ყინული აღწევს.
„ხალხს ყოველთვის ეგონა, რომ მიკრობები გამძლეები იყვნენ და ყველგან შეეძლოთ ცხოვრება“, ამბობს ნოა ფირერი, კოლორადოს უნივერსიტეტის მიკრობული ეკოლოგი, რომლის გუნდიც ნიადაგს სწავლობს. ბოლოს და ბოლოს, ერთუჯრედიანი ორგანიზმები აღმოჩენილია ჰიდროთერმულ წყაროებში, რომელთა ტემპერატურა 200 გრადუს ფარენჰეიტს აღემატება, ანტარქტიდაში ნახევარი მილის სიგანის ყინულის ქვეშ მდებარე ტბებში და დედამიწის სტრატოსფეროდან 120 000 ფუტის სიმაღლეზეც კი. თუმცა, ერთწლიანი მუშაობის შემდეგ, ფერერმა და მისმა დოქტორანტმა ნიკოლას დრაგონმა ჯერ კიდევ ვერ აღმოაჩინეს სიცოცხლის ნიშნები მათ მიერ შეგროვებულ ანტარქტიდის ნიადაგში.
ფირერმა და დრაგონემ შეისწავლეს 11 სხვადასხვა მთათა სისტემის ნიადაგები, რომლებიც პირობების ფართო სპექტრს წარმოადგენდნენ. დაბალი და ნაკლებად ცივი მთიანი რეგიონებიდან მომდინარე ნიადაგები ბაქტერიებსა და სოკოებს შეიცავს. თუმცა, ორი ყველაზე მაღალი, ყველაზე მშრალი და ყველაზე ცივი მთათა სისტემის ზოგიერთ მთაში სიცოცხლის ნიშნები არ შეინიშნება.
„ჩვენ არ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ისინი სტერილურია“, - თქვა ფერერმა. მიკრობიოლოგები მიჩვეულები არიან მილიონობით უჯრედის აღმოჩენას ნიადაგის ერთ ჩაის კოვზში. ამიტომ, შესაძლოა, ძალიან მცირე რაოდენობა (მაგ., 100 სიცოცხლისუნარიანი უჯრედი) არ აღმოჩნდეს აღმოჩენის ობიექტი. „თუმცა, რამდენადაც ჩვენ ვიცით, ისინი არ შეიცავენ არანაირ მიკროორგანიზმს“.
მიუხედავად იმისა, ნიადაგის ნაწილი ნამდვილად სიცოცხლისგან თავისუფალია თუ მოგვიანებით აღმოჩენილია გადარჩენილი უჯრედების შემცველი, ჟურნალ JGR Biogeosciences-ში ცოტა ხნის წინ გამოქვეყნებული ახალი აღმოჩენები შესაძლოა მარსზე სიცოცხლის ძიებაში დაგვეხმაროს. ანტარქტიდის ნიადაგი მუდმივად გაყინულია, სავსეა ტოქსიკური მარილებით და ორი მილიონი წლის განმავლობაში არ ყოფილა დიდი რაოდენობით თხევადი წყალი - მარსის ნიადაგის მსგავსად.
ისინი შეგროვდა 2018 წლის იანვარში ეროვნული სამეცნიერო ფონდის მიერ დაფინანსებული ექსპედიციის დროს ტრანსანტარქტიკული მთების შორეულ რაიონებში. ისინი გადის კონტინენტის შიდა ნაწილში და აღმოსავლეთით მდებარე მაღალ პოლარულ პლატოს დასავლეთით მდებარე დაბალი ყინულისგან ჰყოფს. მეცნიერებმა ბანაკი შეკლტონის მყინვარზე გაშალეს, ყინულის 60 მილის სიგრძის კონვეიერულ ზოლზე, რომელიც მთებში არსებულ უფსკრულში მიედინება. მათ ვერტმფრენები გამოიყენეს დიდ სიმაღლეებზე ფრენისა და მყინვარზე ნიმუშების შესაგროვებლად.
მყინვარის ძირში, ზღვის დონიდან სულ რაღაც რამდენიმე ასეული ფუტის სიმაღლეზე, თბილ, ნოტიო მთებში მათ აღმოაჩინეს, რომ ნიადაგში სეზამის მარცვალზე პატარა ცხოველები ბინადრობდნენ: მიკროსკოპული ჭიები, რვაფეხა ტარდიგრადები, როტიფერები და პაწაწინა ჭიები, რომლებსაც გაზაფხულის კუდები ეწოდებათ. ფრთოსანი მწერები. ეს შიშველი, ქვიშიანი ნიადაგები შეიცავს კარგად მოვლილ გაზონში ნაპოვნი ბაქტერიების ერთ მეათასედზე ნაკლებს, რაც საკმარისია ზედაპირის ქვეშ დამალული პატარა ბალახისმჭამელების საკვებით უზრუნველსაყოფად.
თუმცა, სიცოცხლის ეს ნიშნები თანდათან გაქრა, როდესაც ჯგუფი მყინვარის სიღრმეში მდებარე უფრო მაღალ მთებს ეწვია. მყინვარის მწვერვალზე მათ ორი მთა მოინახულეს - შროდერის მთა და რობერტსის მთა - რომელთა სიმაღლე 7000 ფუტზე მეტია.
შროდერის მთაზე ვიზიტები სასტიკი იყო, იხსენებს ბაირონ ადამსი, იუტას შტატის ქალაქ პროვოში მდებარე ბრიგემ იანგის უნივერსიტეტის ბიოლოგი, რომელიც პროექტის ხელმძღვანელი იყო. ამ ზაფხულის დღეს ტემპერატურა 0°F-ს უახლოვდება. მძვინვარე ქარმა ნელ-ნელა აორთქლა ყინული და თოვლი, რის შედეგადაც მთები გაშიშვლებული დარჩა, რაც მუდმივ საფრთხეს უქმნიდა ქვიშის ამოთხრისთვის თან წაღებული ბაღის ნიჩბების აწევასა და გადაგდებას. მიწა დაფარულია მოწითალო ვულკანური ქანებით, რომლებიც ასობით მილიონი წლის განმავლობაში ქარისა და წვიმის შედეგად დაიშალა, რის შედეგადაც ისინი ორმოებითა და გაპრიალებით არის დაფარული.
როდესაც მეცნიერებმა ქვა აიღეს, აღმოაჩინეს, რომ მისი ძირი დაფარული იყო თეთრი მარილების ქერქით - პერქლორატის, ქლორატისა და ნიტრატის ტოქსიკური კრისტალებით. პერქლორატები და ქლორატები, კოროზიულად რეაქტიული მარილები, რომლებიც გამოიყენება რაკეტის საწვავში და სამრეწველო მათეთრებელში, ასევე უხვად გვხვდება მარსის ზედაპირზე. წყლის არარსებობის გამო, მარილი გროვდება ამ მშრალ ანტარქტიდის მთებზე.
„ეს მარსზე სინჯის აღებას ჰგავს“, - თქვა ადამსმა. როდესაც ნიჩაბს ჩაყოფ, „იცი, რომ პირველი ხარ, ვინც ნიადაგს სამუდამოდ არღვევს — შესაძლოა მილიონობით წლის შემდეგაც“.
მკვლევარებმა ივარაუდეს, რომ ასეთ მაღალ სიმაღლეზე და ყველაზე მკაცრ პირობებშიც კი, ისინი ნიადაგში ცოცხალ მიკროორგანიზმებს მაინც იპოვიდნენ. თუმცა, ეს მოლოდინები 2018 წლის ბოლოს გაქრა, როდესაც Dragon-მა გამოიყენა ტექნიკა, რომელსაც პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია (PCR) ეწოდება ნიადაგში მიკრობული დნმ-ის აღმოსაჩენად. Dragon-მა მყინვარის ზემოთ და ქვემოთ მთებიდან აღებული 204 ნიმუში გამოსცადა. დაბალი, გრილი მთებიდან აღებულმა ნიმუშებმა დიდი რაოდენობით დნმ აჩვენა; თუმცა, მაღალი სიმაღლეებიდან აღებული ნიმუშების უმეტესობა (20%), მათ შორის შროდერის მთადან და რობერტსის მასივიდან აღებული ნიმუშების უმეტესობა, არანაირი შედეგი არ გამოუცდიათ, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ისინი ძალიან ცოტა ან შესაძლოა საერთოდ არ შეიცავდნენ მიკროორგანიზმებს.
„როდესაც მან პირველად დაიწყო ჩემთვის შედეგების ჩვენება, გავიფიქრე, რომ რაღაც რიგზე არ არის“, - თქვა ფერელმა. მას ეგონა, რომ ნიმუშს ან ლაბორატორიულ აღჭურვილობას რაღაც პრობლემა უნდა ჰქონოდა.
შემდეგ დრაგონმა სიცოცხლის ნიშნების მოსაძებნად დამატებითი ექსპერიმენტების სერია ჩაატარა. მან ნიადაგი გლუკოზით დაამუშავა, რათა ენახა, გარდაქმნიდნენ თუ არა ნიადაგში არსებული გარკვეული ორგანიზმები მას ნახშირორჟანგად. ის ცდილობდა აღმოეჩინა ქიმიური ნივთიერება, სახელწოდებით ATP, რომელსაც დედამიწაზე არსებული ყველა ცოცხალი ორგანიზმი ენერგიის შესანახად იყენებს. რამდენიმე თვის განმავლობაში ის ნიადაგის ნაჭრებს სხვადასხვა საკვებ ნარევში ამუშავებდა და ცდილობდა არსებული მიკროორგანიზმების კოლონიებად გაზრდას.
„ნიკმა ამ ნიმუშებს სამზარეულოს ნიჟარა ესროლა“, - თქვა ფერელმა. ყველა ამ ტესტის მიუხედავად, ზოგიერთ ნიადაგში მაინც ვერაფერი აღმოაჩინა. „ეს მართლაც საოცარია“.
კანადაში, გელფის უნივერსიტეტის გარემოსდაცვითი მიკრობიოლოგი, ჟაკლინ გურდიალი, შედეგებს „მიმზიდველს“ უწოდებს, განსაკუთრებით დრაგონის მცდელობებს, დაადგინოს, თუ რა ფაქტორები ახდენს გავლენას კონკრეტულ ადგილას მიკროორგანიზმების პოვნის ალბათობაზე. მან აღმოაჩინა, რომ დიდი სიმაღლე და ქლორატის მაღალი კონცენტრაციები სიცოცხლის აღმოჩენის წარუმატებლობის ყველაზე ძლიერი პროგნოზირებადი ფაქტორები იყო. „ეს ძალიან საინტერესო აღმოჩენაა“, - თქვა გუდიერმა. „ეს ბევრ რამეს გვეუბნება დედამიწაზე სიცოცხლის საზღვრების შესახებ“.
ის ბოლომდე დარწმუნებული არ არის, რომ მათი ნიადაგი ნამდვილად უსიცოცხლოა, ნაწილობრივ ანტარქტიდის სხვა ნაწილში საკუთარი გამოცდილების გამო.
რამდენიმე წლის წინ მან შეისწავლა ნიადაგი მსგავსი გარემოდან ტრანსანტარქტიკულ მთებში, შეკლტონის მყინვარიდან 500 მილის ჩრდილო-დასავლეთით, უნივერსიტეტის ველზე, სადაც შესაძლოა 120 000 წლის განმავლობაში არ ჰქონია მნიშვნელოვანი ტენიანობა ან დნობის ტემპერატურა. როდესაც მან ის 20 თვის განმავლობაში ინკუბაციაში ჩადო 23°F ტემპერატურაზე, რაც ხეობისთვის ტიპიური ზაფხულის ტემპერატურაა, ნიადაგში სიცოცხლის ნიშნები არ გამოვლენილა. თუმცა, როდესაც ნიადაგის ნიმუშები გაყინვაზე რამდენიმე გრადუსით მაღლა გააცხელა, ზოგიერთმა მათგანმა ბაქტერიების ზრდა აჩვენა.
მაგალითად, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ბაქტერიული უჯრედები მყინვარებში ათასობით წლის შემდეგაც კი ცოცხლობენ. როდესაც ისინი ხაფანგში ხვდებიან, უჯრედის მეტაბოლიზმი შეიძლება მილიონჯერ შენელდეს. ისინი ისეთ მდგომარეობაში გადადიან, როდესაც აღარ იზრდებიან, არამედ მხოლოდ აღადგენენ ყინულში კოსმოსური სხივების შეღწევით გამოწვეულ დნმ-ის დაზიანებას. გუდიერი ვარაუდობს, რომ ეს „ნელი გადარჩენილები“ ​​შეიძლება ისენი იყვნენ, რომლებიც მან კოლეჯ ველში იპოვა - ის ეჭვობს, რომ თუ დრაგონე და ფირერი 10-ჯერ მეტ ნიადაგს გააანალიზებდნენ, შესაძლოა ისინი რობერტსის მასივში ან შროდერის მთაზე ეპოვათ.
ბრენტ კრისტნერი, რომელიც ანტარქტიდის მიკრობებს ფლორიდის უნივერსიტეტში, გეინსვილში, სწავლობს, თვლის, რომ ამ მაღალმთიან, მშრალ ნიადაგებს შეუძლიათ მარსზე სიცოცხლის ძიების გაუმჯობესება.
მან აღნიშნა, რომ Viking 1-მა და Viking 2-მა კოსმოსური ხომალდები, რომლებიც მარსზე 1976 წელს დაეშვნენ, სიცოცხლის აღმოჩენის ექსპერიმენტები ჩაატარეს, რომლებიც ნაწილობრივ ანტარქტიდის სანაპიროსთან, მშრალი ხეობების რეგიონთან ახლოს დაბლობი ნიადაგის კვლევებს ეფუძნებოდა. ამ ნიადაგების ნაწილი ზაფხულში დნობის წყლისგან სველდება. ისინი არა მხოლოდ მიკროორგანიზმებს, არამედ ზოგან პაწაწინა ჭიებსა და სხვა ცხოველებსაც შეიცავს.
ამის საპირისპიროდ, რობერტსისა და შროდერის მთების უფრო მაღალი, მშრალი ნიადაგები შესაძლოა მარსიული ინსტრუმენტების ტესტირების უკეთეს მოედნებს წარმოადგენდეს.
„მარსის ზედაპირი ძალიან ცუდ მდგომარეობაშია“, - თქვა კრისტნერმა. „დედამიწაზე ვერცერთი ორგანიზმი ვერ გადარჩება ზედაპირზე“ - სულ მცირე, ერთი ან ორი სანტიმეტრით მაინც. ნებისმიერი კოსმოსური ხომალდი, რომელიც იქ სიცოცხლის საძიებლად გაემგზავრება, მზად უნდა იყოს დედამიწის ზოგიერთ ყველაზე მკაცრ ადგილას სამუშაოდ.
საავტორო უფლება © 1996–2015 National Geographic Society. საავტორო უფლება © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. ყველა უფლება დაცულია.