Tlo Rocky Ridge u središnjem Antarktiku nikada nije sadržavao mikroorganizme.
Po prvi put su naučnici otkrili da se čini da nema života u tlu na zemljinoj površini. Tlo dolazi iz dva Windswepta, stjenovite grebene u unutrašnjosti Antarktike, 300 milja od južnog pola, gdje hiljade stopa od leda prodire u planine.
"Ljudi su oduvek mislili da su mikrobi bili tvrdi i mogli bi živjeti bilo gdje", kaže Noah Firer, mikrobni ekolog na Univerzitetu u Kolorado Boulder čiji tim studira. Na kraju krajeva, pojedinačni organizmi su pronađeni u hidrotermalnim otvorima sa temperaturama većim od 200 stepeni Fahrenheita, u jezerima ispod pola milje leda na Antarktici, pa čak i 120 000 stopa iznad stratosfere Zemlje. Ali nakon godinu dana rada, Ferrer i njegov doktorski student Nicholas Dragon još uvijek nisu pronašli znakove života u antarktičkom tlu koji su sakupili.
Firer i Dragons proučavali su tla iz 11 različitih planinskih raspona, što predstavlja širok spektar uvjeti. Oni koji dolaze iz niže i manje hladnih planinskih područja sadrže bakterije i gljivice. Ali u nekim planinama dva najviših, najsuvremenijih i najhladnijih planinskih raspona nema znakova života.
"Ne možemo reći da su sterilni", rekao je Ferrer. Mikrobiolozi su navikli da pronađu milione ćelija u žličicu tla. Stoga, vrlo mali broj (npr. 100 održivih stanica) može izbjeći otkrivanje. "Ali koliko znamo, ne sadrže mikroorganizme."
Da li je neko tlo zaista lišeno života ili se kasnije otkriva da sadrži neke preživjelne ćelije, novi nalazi nedavno objavljeni u časopisu JGR biogeoscience mogle bi pomoći u potrazi za životom na Marsu. Antarktičko tlo je trajno zamrznuto, puno toksičnih soli, a nije imalo mnogo tečne vode za dva miliona godina - slično martijskom tlu.
Prikupljeni su tokom nacionalne ekspedicije koji se financiraju na nacionalnoj nauci u januaru 2018. do udaljenih područja transantarktičkih planina. Oni prolaze kroz unutrašnjost kontinenta, razdvajajući visoku polarnu visoravni na istoku iz niskog leda na zapadu. Naučnici su postavili kamp na Shackleton ledenjaku, traku za transportna traka od 60 milja koji teče niz provalu u planinama. Koristili su helikoptere da lete na visoke visine i sakupljaju uzorke gore i niz ledenjak.
U toploj, mokrim planinama u podnožju ledenjaka, samo nekoliko stotina metara iznad razine mora, otkrili su da je tlo naseljeno životinje manjim od sezamovog sjemena: mikroskopski crvi, rotiferi i sićušni crvi. naziva se Springtails. Krilati insekti. Ove gole, pješčane tla sadrže manje od hiljadu iznos bakterija koje se nalaze u dobrobiranom travnjaku, dovoljno da pruži hranu za male biljojedne biljke koje se vrebaju ispod površine.
Ali ovi znakovi života postepeno su nestali dok je tim posjetio više planine dublje u ledenjak. Na vrhu ledenjaka posjetili su dva planina-montirana Schroeder i Mount Roberts - visokih preko 7000 stopa.
Posjete planini Schroeder bili su brutalni, podsjeća na Byron Adams, biologinja na mladom univerzitetu Brigham u Provo, Utah, koji je vodio projekt. Temperatura na ovom ljetnom danu je blizu 0 ° F. Zavijajući vjetar polako je ispario led i snijeg, ostavljajući planine gole, stalnu prijetnju za podizanje i bacanje vrtnih lopata koje su doveli da iskopaju pijesak. Zemljište je prekriveno crvenkastom vulkanskim stijenama koje su vjetar i kiša erodirala po stotinama miliona godina, ostavljajući ih i poliraju.
Kad su naučnici podigli stijenu, otkrili su da je njegova baza prekrivena koridom bijelih soli-toksičnih kristala perčlorata, hlorata i nitrata. Perchlorates i hlorate, korozivno-reaktivne soli koje se koriste u raketnoj gorivo i industrijskoj izbjeljivanju, također se nalaze u obilju na površini Marsa. Bez vode da se opere, sol akumulira na ovim suhim antarktičkim planinama.
"To je poput uzorkovanja na Marsu", rekao je Adams. Kad uđete u lopatu, "znate da ste prva stvar za uznemiravanje tla u zauvijek - možda milionima godina."
Istraživači su sugerirali da čak i na tako visokim visinama i u najtežim uvjetima bi i dalje pronašli žive mikroorganizme u tlu. Ali ta su očekivanja počela blijediti krajem 2018. godine, kada je Zmah koristio tehniku ​​nazvana lančanom reakcijom polimeraze (PCR) za otkrivanje mikrobne DNK u prljavštini. Zmaj je testirao 204 uzoraka iz planina iznad i ispod ledenjaka. Uzorci iz niže, hladnije planine dale su velike količine DNK; Ali većina uzoraka (20%) iz visokih visina, uključujući većinu od Mount Schroeder i Roberts Massif, nisu testirani za bilo kakve rezultate, što ukazuje da su sadržavali vrlo malo mikroorganizama ili možda uopšte.
"Kad mi je prvi put počeo da mi pokazuje neke rezultate, pomislio sam:" Nešto nije u redu ", rekao je Ferrell. Mislio je da mora postojati nešto u redu s uzorkom ili lab opremom.
Zmaj je zatim proveo niz dodatnih eksperimenata za traženje znakova života. Tretirao se tlom s glukozom da vidi je li određeni organizmi u tlu pretvorili u ugljični dioksid. Pokušavao je otkriti hemikalija koja se zove ATP, a cijeli život koristi na zemlji za skladištenje energije. Nekoliko meseci je obrađivao komade tla u raznim hranjivim mješavinama, pokušavajući uvjeriti postojeće mikroorganizme da raste u kolonije.
"Nick bacio kuhinju u ove uzorke", rekao je Ferrell. Uprkos svim tim testovima, još uvijek nije našao ništa u nekim tlima. "Stvarno je neverovatno."
Jacqueline Gurdijal, ekološka mikrobiologa na Univerzitetu Guelph u Kanadi, naziva rezultate "Prilikom", posebno zmajevim naporima da se utvrdi koji faktori utječu na vjerojatnost da na određenu lokaciju utječu na vjerojatnost. Otkrio je da su visoke nadmorske visine i visoke koncentracije hlorata najjači prediktori neuspjeha u otkrivanju života. "Ovo je vrlo zanimljivo otkriće", rekao je Goodyear. "Ovo nam govori mnogo o granicama života na zemlji."
Nije u potpunosti uvjerena da je njihovo tlo uistinu beživotno, dijelom zbog vlastitih iskustava u drugom dijelu Antarktike.
Prije nekoliko godina proučavao je tla iz sličnog okruženja u transantarktičkim planinama, mjesto na 500 milja sjeverozapadno od gleči na čapljenom nazvanom univerzitetskoj dolini koji možda nisu imali značajne vlage ili rastopljene temperature 120.000 godina. Kada je inkubirala 20 mjeseci na 23 ° F, tipična ljetna temperatura u dolini, tlo nije pokazalo znakove života. Ali kada je grijala uzorke tla nekoliko stepeni iznad zamrzavanja, neki su pokazali rast bakterija.
Na primjer, naučnici su otkrili da bakterijske ćelije ostaju žive čak i nakon hiljada godina u glečerima. Kad postanu zarobljeni, metabolizam ćelije može usporiti milion puta. Oni ulaze u stanje u kojem više ne rastu, već samo popravljaju štetu DNK uzrokovanu kozmičkim zracima prodireći u led. Goodyear spekulira da su ti "spori preživjeli" mogu biti oni koji su našli u fakultetu - osumnjičena je da su, ako su se Dragone i vatrerirali 10 puta više tla, možda su ih našli u planini Roberts Massif ili Schroeder.
Brent Christener, koji studira antarktičke mikrobe na Univerzitetu Florida u GaineSvilleu vjeruje da bi ta visoka visina, suva tla mogla pomoći poboljšanju potrage za životom na Marsu.
Napomenuo je da je Viking 1 i Viking 2 svemirska letjelica, koja je na Marsu sletila 1976. godine, provela eksperimente za otkrivanje životnih detekcija na osnovu studija sa niskim lažnim tlom u blizini obale Antarktike, zvanu suhim dolinama. Neka od ovih tla postaju vlažne od rastopljenja u ljeto. Sadrže ne samo mikroorganizme, već i na nekim mjestima i sitnim crvima i drugim životinjama.
Suprotno tome, veće, suve tla planine Roberts i Mount Schroeder mogu pružiti bolje testiranje za marsovske instrumente.
"Površina Marsa je jako loša", rekao je Christner. "Nijedan organizam na Zemlji ne može preživjeti na površini" - u najmanju ruku, a inča ili dva. Bilo koja svemirska letjelica tamo u potrazi za životom mora biti spremna da djeluje na nekim od najhašijih mjesta na Zemlji.
Copyright © 1996-2015 Nacionalno geografsko društvo. Copyright © National Geografski partneri, LLC, 2015-2023. Sva prava zadržana.