Орталық Антарктидадағы жартасты жотаның топырағында ешқашан микроорганизмдер болмаған.
Ғалымдар алғаш рет жер бетіндегі топырақта тіршілік жоқ сияқты екенін анықтады. Топырақ Антарктиданың ішкі бөлігінде, оңтүстік полюстен 300 миль қашықтықта, мыңдаған фут мұздар тауларға енетін екі желді, жартасты жоталардан келеді.
Топырақты зерттейтін Колорадо Боулдер университетінің микроб экологы Ноа Файер: «Адамдар әрқашан микробтар төзімді және кез келген жерде өмір сүре алады деп ойлаған», - дейді. Өйткені, температурасы Фаренгейттен 200 градустан асатын гидротермиялық саңылауларда, Антарктидадағы мұздың жарты мильден төмен көлдерінде, тіпті Жер стратосферасынан 120 000 фут биіктікте тұратын бір жасушалы организмдер табылды. Бірақ бір жыл жұмыс істегеннен кейін Феррер мен оның докторанты Николас Драгон өздері жинаған Антарктика топырағында әлі күнге дейін тіршілік белгілерін таппаған.
Firer және Dragone кең ауқымды жағдайларды білдіретін 11 түрлі тау жоталарының топырақтарын зерттеді. Төменгі және азырақ суық таулы аймақтардан келгендерде бактериялар мен саңырауқұлақтар бар. Бірақ ең биік, ең құрғақ және ең суық екі тау жотасының кейбір тауларында тіршілік белгісі байқалмайды.
«Біз оларды стерильді деп айта алмаймыз», - деді Феррер. Микробиологтар бір шай қасық топырақтан миллиондаған жасушаларды табуға дағдыланған. Сондықтан өте аз сан (мысалы, 100 өміршең жасуша) анықтаудан қашып кетуі мүмкін. «Бірақ біздің білуімізше, оларда ешқандай микроорганизмдер жоқ».
Кейбір топырақта шынымен тіршілік жоқ па немесе кейінірек кейбір тірі жасушалар бар екені анықталды ма, жақында JGR Biogeosciences журналында жарияланған жаңа тұжырымдар Марста өмір іздеуге көмектесуі мүмкін. Антарктиканың топырағы біржола мұздатылған, улы тұздарға толы және Марс топырағы сияқты екі миллион жыл бойы сұйық суы көп болған жоқ.
Олар 2018 жылдың қаңтарында Трансантарктика тауларының шалғай аудандарына Ұлттық ғылым қоры қаржыландырған экспедиция кезінде жиналды. Олар шығыстағы биік полярлы үстірт пен батыстағы аласа мұзды бөліп тұратын материктің ішкі бөлігінен өтеді. Ғалымдар таулардағы шыңыраудан ағып жатқан 60 мильдік конвейерлік мұз таспасы Шаклтон мұздығына лагерь құрды. Олар тікұшақтарды жоғары биіктікке ұшып, мұздықтың жоғары және төмен үлгілерін жинау үшін пайдаланды.
Теңіз деңгейінен небәрі бірнеше жүз фут биіктікте мұздық етегіндегі жылы, ылғалды тауларда олар топырақта күнжіт тұқымынан да кішкентай жануарлар мекендейтінін анықтады: микроскопиялық құрттар, сегіз аяқты тардиградтар, ротиферлер және кішкентай құрттар. көктемгі құйрықтар деп аталады. Қанатты жәндіктер. Бұл жалаңаш, құмды топырақтарда жақсы өңделген көгалдарда табылған бактериялар мөлшерінің мыңнан бірінен азы бар, бұл жер астындағы кішкентай шөпқоректілерді тамақпен қамтамасыз етуге жеткілікті.
Бірақ бұл өмір белгілері бірте-бірте жоғалып кетті, өйткені топ мұздықтың тереңіректегі биік тауларға барды. Мұздықтың басында олар биіктігі 7000 футтан асатын екі тауға барды - Шредер тауы мен Робертс тауы.
Шредер тауына бару өте қатыгез болды, деп еске алады жобаны басқарған Юта штатындағы Прово қаласындағы Бригам Янг университетінің биологы Байрон Адамс. Жаздың осы күніндегі температура 0°F-қа жақын. Соққан жел мұз бен қарды жайлап буланып, тауларды бос қалдырды, олар құм қазу үшін әкелген бау-бақша күректерін көтеріп, лақтыруға үнемі қауіп төндірді. Жер жүздеген миллион жылдар бойы жел мен жаңбырдың әсерінен эрозияға ұшыраған қызыл түсті жанартау жыныстарымен жабылған, олар шұңқырлар мен жылтыратылған.
Ғалымдар тасты көтерген кезде оның негізі ақ тұздардың — перхлораттың, хлораттың және нитраттың улы кристалдарымен қапталғанын анықтады. Зымыран отынында және өнеркәсіптік ағартқышта қолданылатын коррозиялық-реактивті тұздар перхлораттар мен хлораттар Марстың бетінде де көптеп кездеседі. Шайып кететін су болмағандықтан, бұл құрғақ Антарктика тауларында тұз жиналады.
«Бұл Марста сынама алу сияқты», - деді Адамс. Күректі ішке кіргізгенде, «сен топырақты мәңгілікке, мүмкін миллиондаған жылдардан кейін бұзатын бірінші нәрсе екеніңді білесің».
Зерттеушілер мұндай биіктікте және ең қатал жағдайда да топырақта тірі микроорганизмдерді таба алатынын айтты. Бірақ бұл күтулер 2018 жылдың аяғында, Dragon ластанудағы микробтық ДНҚ-ны анықтау үшін полимеразды тізбекті реакция (ПТР) деп аталатын әдісті пайдаланған кезде жоғала бастады. Айдаһар мұздықтың үстіндегі және астындағы таулардан 204 үлгіні сынады. Төменгі, салқын таулардан алынған үлгілер ДНҚ-ның көп мөлшерін берді; бірақ жоғары биіктіктегі үлгілердің көпшілігі (20%), соның ішінде Шредер тауы мен Робертс массивінен алынған үлгілердің көпшілігі ешқандай нәтижелерге тексерілмеді, бұл олардың құрамында микроорганизмдердің өте аз немесе мүлде жоқ екенін көрсетеді.
«Ол маған кейбір нәтижелерді көрсете бастағанда, мен «бірдеңе дұрыс емес» деп ойладым», - деді Феррелл. Ол үлгіде немесе зертханалық жабдықта бірдеңе дұрыс емес деп ойлады.
Содан кейін Dragon өмір белгілерін іздеу үшін бірқатар қосымша эксперименттер жүргізді. Топырақтағы белгілі бір организмдер оны көмірқышқыл газына айналдырғанын білу үшін топырақты глюкозамен өңдеді. Ол АТФ деп аталатын химиялық затты ашуға тырысты, оны Жердегі барлық тіршілік энергияны сақтау үшін пайдаланады. Ол бірнеше ай бойы әртүрлі қоректік қоспалардағы топырақ бөліктерін өңдеп, бар микроорганизмдерді колонияларға айналдыруға сендіруге тырысты.
«Ник ас үй раковинасын осы үлгілерге лақтырды», - деді Феррелл. Осы сынақтардың бәріне қарамастан, ол әлі де кейбір топырақтарда ештеңе таппады. «Бұл шынымен таңқаларлық.»
Канададағы Гельф университетінің қоршаған ортаны қорғаушы микробиологы Жаклин Гурдиал нәтижелерді, әсіресе Драгонның белгілі бір жерде микроағзаларды табу ықтималдығына қандай факторлар әсер ететінін анықтау әрекетін «қызықты» деп атайды. Ол биіктік пен хлораттың жоғары концентрациясы тіршілікті анықтай алмаудың ең күшті болжамы екенін анықтады. «Бұл өте қызықты жаңалық», - деді Гудюр. «Бұл бізге Жердегі тіршіліктің шектері туралы көп нәрсе айтады».
Ол олардың топырағының шынымен жансыз екеніне толық сенімді емес, бұл ішінара Антарктиданың басқа бөлігіндегі өз тәжірибесіне байланысты.
Бірнеше жыл бұрын ол Шаклтон мұздығынан солтүстік-батысқа қарай 500 миль қашықтықта орналасқан Трансантарктикалық таулардағы ұқсас ортадағы топырақты зерттеді, бұл жерде 120 000 жыл бойы айтарлықтай ылғал немесе балқу температурасы болмаған болуы мүмкін. Ол оны 20 ай бойы 23°F температурада инкубациялағанда, алқаптағы әдеттегі жазғы температура, топырақта тіршілік белгілері байқалмады. Бірақ ол топырақ үлгілерін мұздатудан бірнеше градусқа жоғары қыздырғанда, кейбіреулерінде бактериялардың өсуі байқалды.
Мысалы, ғалымдар бактерия жасушалары мұздықтарда мыңдаған жылдар өтсе де тірі қалатынын анықтады. Олар қамалған кезде жасушаның зат алмасуы миллион есе баяулауы мүмкін. Олар енді өспейтін күйге түседі, тек мұзға енетін ғарыштық сәулелерден туындаған ДНҚ зақымдануын қалпына келтіреді. Гудьер бұл «баяу тірі қалғандар» ол Колледж алқабында табылғандар болуы мүмкін деп болжайды - ол егер Драгон мен Файер топырақты 10 есе көп талдаса, оларды Робертс Массифінен немесе Шредер тауынан тапқан болуы мүмкін деп күдіктенеді.
Гейнсвиллдегі Флорида университетінде антарктикалық микробтарды зерттейтін Брент Кристнер бұл биік, құрғақ топырақтар Марста тіршілік іздеуді жақсартуға көмектеседі деп санайды.
Ол 1976 жылы Марсқа қонған «Викинг 1» және «Викинг 2» ғарыш аппараттары Құрғақ алқаптар деп аталатын аймақ Антарктида жағалауына жақын жердегі аласа топырақты зерттеу негізінде ішінара өмірді анықтау эксперименттерін жүргізгенін атап өтті. Бұл топырақтардың кейбірі жазда еріген судан ылғалданады. Олардың құрамында тек микроорганизмдер ғана емес, кейбір жерлерде ұсақ құрттар мен басқа жануарлар да кездеседі.
Керісінше, Робертс тауы мен Шредер тауының жоғары, құрғақ топырақтары марс аспаптары үшін жақсы сынақ алаңдарын қамтамасыз етуі мүмкін.
«Марстың беті өте нашар», - деді Криснер. «Жер бетіндегі бірде-бір организм жер бетінде өмір сүре алмайды» - кем дегенде жоғарғы немесе екі дюйм. Тіршілік іздеуге баратын кез келген ғарыш кемесі Жердегі ең қатал жерлерде жұмыс істеуге дайын болуы керек.
Авторлық құқық © 1996–2015 National Geographic Society. Авторлық құқық © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Барлық құқықтар қорғалған.