Az Antarktisz központjában található sziklás gerinc talaja soha nem tartalmazott mikroorganizmusokat.
A tudósok először rájöttek, hogy a föld felszínén a talajban nincs élet. A talaj két szélsebességű, sziklás gerincből származik Antarktisz belső térében, 300 mérföldre a déli pólustól, ahol több ezer láb áthatol a hegyekbe.
"Az emberek mindig is azt hitték, hogy a mikrobák kemények és bárhol élhetnek" - mondja Noah Firer, a Colorado Boulder Egyetem mikrobiális ökológusa, akinek a csapat tanulmánya. Végül is egysejtű szervezeteket találtak hidrotermikus szellőzőnyílásokban, amelyek hőmérséklete meghaladja a Fahrenheit 200 fokot, az Antarktiszon fél mérföldes jég alatti tavakban, és akár 120 000 lábnyira a Föld sztratoszféra felett. De egy éves munka után Ferrer és doktori hallgatója, Nicholas Dragon még mindig nem találtak élet jeleit az Antarktiszi talajban, amelyet összegyűjtöttek.
A Firer és a Dragone 11 különböző hegyvidéki talajt vizsgáltak, amelyek széles körét képviselik. Azok, amelyek az alsó és a kevésbé hideg hegyi területekről származnak, baktériumokat és gombákat tartalmaznak. De a két legmagasabb, legszárazabb és leghidegebb hegyvidéki hegyekben nincsenek élet jelei.
"Nem mondhatjuk, hogy sterilek" - mondta Ferrer. A mikrobiológusok hozzászoktak ahhoz, hogy több millió sejtben találjanak egy teáskanál talajban. Ezért egy nagyon kis szám (pl. 100 életképes sejt) elkerülheti a kimutatást. "De amennyire tudjuk, nem tartalmaznak mikroorganizmusokat."
Függetlenül attól, hogy valamilyen talaj valóban mentes -e az életből, vagy később felfedezik, hogy tartalmaz néhány túlélő cellát, a JGR Biogeosciences folyóiratban nemrégiben közzétett új eredmények segíthetnek a Mars életének keresésében. Az antarktiszi talaj tartósan fagyasztva van, tele mérgező sókkal, és két millió éve nem volt sok folyékony víz - hasonlóan a marsi talajhoz.
A Nemzeti Tudományos Alapítvány által finanszírozott expedíció során, 2018 januárjában összegyűjtötték őket a Transantarktic-hegység távoli területein. Áthaladnak a kontinens belsejében, elválasztva a keleten lévő magas sarki fennsíkot a nyugati alacsony fekvésű jégtől. A tudósok táborot állítottak fel a Shackleton gleccseren, egy 60 mérföldes szállítószalagon, amely a hegyekben egy szakadékon áramlik. Helikoptereket használtak a magas tengerszint feletti magasságra és a gleccser felfelé és lefelé történő összegyűjtésére.
A meleg, nedves hegyekben, a gleccser lábánál, mindössze néhány száz méter tengerszint feletti magasságban, rájöttek, hogy a talajt a szezámmagnál kisebb állatok lakják: mikroszkópos férgek, nyolclábú tardigrádok, rotiferek és apró férgek. nevezik Springtails. Szárnyas rovarok. Ezek a csupasz, homokos talajok kevesebb, mint egy ezred részét tartalmazzák a jól ápolt pázsitban található baktériummennyiségnek, amely elegendő ahhoz, hogy ételt biztosítson a felület alatt rejlő kis növényevők számára.
De ezek az élet jelei fokozatosan eltűntek, amikor a csapat mélyebben meglátogatta a hegyeket a gleccserbe. A gleccser tetején két hegyet látogattak meg - a Mount Schroeder és a Roberts -hegy -, amely több mint 7000 láb magas.
A Schroeder -hegy látogatása brutális volt - emlékeztet Byron Adams, az Utah -i Provo -i Brigham Young Egyetem biológusára, aki a projektet vezette. A nyári nap hőmérséklete közel 0 ° F -ra van. Az üvöltő szél lassan elpárologta a jégt és a havat, és a hegyek csupasz maradt, állandó fenyegetés a kerti lapátok emelésére és dobására, amelyet a homok kiásására hoztak. A földet vöröses vulkáni kőzetek borítják, amelyeket a szél és az eső több száz millió év alatt elrontott, és csiszolt és csiszolt.
Amikor a tudósok felemelték a sziklát, rájöttek, hogy az alapját fehér sók kéreg borítja - a perklorát, a klorát és a nitrát mérgező kristályai. A rakétatöltő és az ipari fehérítőben használt perklorátok és klorátok, korrozív-reaktív sók szintén megtalálhatók a Mars felületén. Ha nem mosható víz, só felhalmozódik ezekre a száraz antarktiszi hegyekre.
"Olyan ez, mint a Mars mintavétele" - mondta Adams. Amikor beilleszt egy lapátot: "Tudod, hogy te vagy az első dolog, amely örökké zavarja a talajt - talán több millió évig."
A kutatók azt sugallták, hogy még ilyen magas tengerszint feletti magasságban és a legrosszabb körülmények között is élő mikroorganizmusokat találnak a talajban. De ezek az elvárások 2018 végén kezdtek elhalványulni, amikor a Sárkány polimeráz láncreakciónak (PCR) nevezett technikát alkalmazott a mikrobiális DNS kimutatására a szennyeződésben. Sárkány 204 mintát tesztelt a hegyekből a gleccser felett és alatt. Az alsó, hűvösebb hegyekből származó minták nagy mennyiségű DNS -t eredményeztek; De a legtöbb mintát (20%) a magas tengerszint feletti magasságokból, köztük a Mount Schroeder és a Roberts Massif -tól, nem tesztelték semmilyen eredményt, jelezve, hogy nagyon kevés mikroorganizmust tartalmaztak, vagy talán egyáltalán nem.
"Amikor először elkezdett néhány eredményt mutatni, azt gondoltam:" Valami nincs rendben " - mondta Ferrell. Úgy gondolta, hogy valami bajnak kell lennie a mintával vagy a laboratóriumi felszereléssel.
A Dragon ezután további kísérleteket végzett az élet jeleinek keresésére. A talajt glükózzal kezelte, hogy megnézze, vajon a talaj egyes organizmusai szén -dioxidmá alakulnak -e. Megpróbált felfedezni egy ATP nevű vegyi anyagot, amelyet a Föld egész élete használ az energia tárolására. Több hónapig különféle tápanyag -keverékekben tenyésztette a talajdarabokat, és megpróbálta meggyőzni a meglévő mikroorganizmusokat kolóniákká való növekedést.
"Nick ezeket a mintákra dobta a konyhai mosogatót" - mondta Ferrell. Mindezen tesztek ellenére még mindig nem talált semmit néhány talajban. - Nagyon csodálatos.
Jacqueline Gurdial, a kanadai Guelph -i Egyetem környezeti mikrobiológusa, az eredményeket „vonzónak” nevezi, különösen a Dragon erőfeszítéseit annak meghatározására, hogy mely tényezők befolyásolják annak valószínűségét, hogy egy adott helyen megtalálják a mikroorganizmusokat. Megállapította, hogy a magas tengerszint feletti magasság és a magas klorát koncentráció a legerősebb előrejelzői az élet észlelésének elmulasztásának. "Ez egy nagyon érdekes felfedezés" - mondta Goodyear. "Ez sokat mond nekünk a földi élet korlátairól."
Nem teljesen meg van győződve arról, hogy talajuk valóban élettelen, részben annak köszönhető, hogy az Antarktisz egy másik részén található saját tapasztalatai.
Néhány évvel ezelőtt a Transantarktic -hegység hasonló környezetéből származó talajokat tanulmányozta, egy hely 500 mérföldnyire északnyugatra a Shackleton gleccserétől, az úgynevezett University Valley -nek, amelynek valószínűleg nem volt jelentős nedvesség- vagy olvadási hőmérséklete 120 000 évig. Amikor 20 hónapig inkubált 23 ° F -on, egy tipikus nyári hőmérsékleten a völgyben, a talaj nem mutatott élet jeleit. Amikor azonban a talajmintákat néhány fokkal a fagyasztás fölé melegítette, néhányuk baktériumok növekedését mutatta.
Például a tudósok felfedezték, hogy a baktériumsejtek még több ezer év után is élnek a gleccserekben. Amikor csapdába esnek, a sejt anyagcseréje milliószor lelassíthatja. Olyan állapotba kerülnek, amelyben már nem növekednek, hanem csak a jégen áthatoló kozmikus sugarak által okozott DNS -károsodást javítják. A Goodyear azt gondolja, hogy ezek a „lassú túlélők” lehetnek azok, amelyeket a College -völgyben talált - gyanítja, hogy ha Dragone és Firer tízszer több talajt elemeztek, akkor talán a Roberts Massif vagy a Schroeder -hegységben találták őket.
Brent Christner, aki az antarktiszi mikrobákat tanulmányozza a Floridai Egyetemen, Gainesville-ben, úgy véli, hogy ezek a nagy magasságú, száraz talaj javíthatja a Mars életkeresését.
Megjegyezte, hogy a Viking 1 és a Viking 2 űrhajó, amely 1976-ban a Marsra szállt le, életérzékelési kísérleteket végzett, részben az Antarktisz partja közelében fekvő talaj, a száraz völgyek nevű régiója közelében lévő alacsony fekvésű talaj tanulmányozása alapján. Ezen talajok egy része nyáron nedvessé válik az olvadékvíztől. Nemcsak a mikroorganizmusokat tartalmazzák, hanem egyes helyeken is apró férgeket és más állatokat is.
Ezzel szemben a Roberts -hegy és a Schroeder -hegy magasabb, száraz talaja jobb tesztelési területeket biztosíthat a marsi műszerek számára.
"A Mars felülete nagyon rossz" - mondta Christner. „A Földön nem lehet fennmaradni a felszínen” - legalábbis a felső hüvelyk vagy a két hüvelyk. Bármely űrhajót, amely az élet keresésére megy, fel kell készülnie arra, hogy a Föld legnehezebb helyein működjön.
Copyright © 1996–2015 National Geographic Society. Copyright © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Minden jog fenntartva.