Глеба скалістых хрыбтаў у цэнтральнай Антарктыдзе ніколі не ўтрымлівала мікраарганізмаў.
Упершыню навукоўцы выявілі, што на зямлі на зямлі не існуе жыцця. Глеба ідзе ад двух ветру, скалістых грабяні ў інтэр'еры Антарктыды, у 300 мілях ад паўднёвага полюса, дзе тысячы футаў лёду пранікаюць у горы.
"Людзі заўсёды думалі, што мікробы былі цягавітымі і могуць жыць дзе заўгодна", - кажа Ной Фіер, мікробны эколаг з Універсітэта Каларада Боулдэр, каманда якога вывучае глебу. У рэшце рэшт, былі выяўлены аднаразовыя арганізмы, якія жывуць у гідратэрмальных адтулінах з тэмпературай, якая перавышае 200 градусаў па Фарэнгейце, у азёрах пад паўмілі лёду ў Антарктыдзе і нават 120 000 футаў над стратасферай Зямлі. Але пасля года працы Ферэр і яго доктарскі студэнт Нікалас Цмок дагэтуль не знайшлі ніякіх прыкмет жыцця ў антарктычнай глебе, якую яны сабралі.
Firer і Dragone вывучалі глебы з 11 розных горных дыяпазонаў, што ўяўляе сабой шырокі спектр умоў. Тыя, хто паходзіць з ніжніх і менш халодных горных раёнаў, утрымліваюць бактэрыі і грыбы. Але ў некаторых гарах дзвюх самых высокіх, самых сухіх і халодных горных дыяпазонаў няма прыкмет жыцця.
"Мы не можам сказаць, што яны стэрыльныя", - сказаў Ферэр. Мікрабіёлагі прывыклі знайсці мільёны клетак у чайнай лыжцы глебы. Такім чынам, вельмі малая колькасць (напрыклад, 100 жыццяздольных клетак) можа пазбегнуць выяўлення. "Але, наколькі мы ведаем, яны не ўтрымліваюць ніякіх мікраарганізмаў".
Незалежна ад таго, што нейкая глеба сапраўды пазбаўленая жыцця альбо пазней выяўлена, каб утрымліваць некаторыя ацалелыя клеткі, новыя высновы, нядаўна апублікаваныя ў часопісе JGR Biogosciences, могуць дапамагчы ў пошуку жыцця на Марсе. Антарктычная глеба пастаянна замарожаная, поўная таксічных соляў, і на працягу двух мільёнаў гадоў не мела шмат вадкай вады - падобна на марсіянскую глебу.
У студзені 2018 года яны былі сабраны падчас экспедыцыі, якая фінансуецца Нацыянальным навуковым фондам, у аддаленыя раёны трансантарктычных гор. Яны праходзяць праз інтэр'ер кантынента, аддзяляючы высокі палярны плато на ўсходзе ад нізіннага лёду на захадзе. Навукоўцы стварылі лагер на ледавіку Shackleton, 60-кіламетровага канвеера лёду, які цячэ па прорве ў гарах. Яны выкарыстоўвалі верталёты, каб прыляцець на вялікую вышыню і збіраць узоры ўверх і ўніз па ледавіку.
У цёплых, вільготных гарах ля падножжа ледавіка, усяго ў некалькіх сотнях футаў над узроўнем мора, яны выявілі, што глебу насялялі жывёлы, меншыя за насенне кунжуту: мікраскапічныя чарвякі, васьміногі тардыграды, ратавальнікі і малюсенькія чарвякі. называецца Springtails. Крылатыя насякомыя. Гэтыя голыя, пяшчаныя глебы ўтрымліваюць менш за адзін тысячы колькасць бактэрый, якія знаходзяцца на добра кіраваным газоне, дастаткова, каб забяспечыць ежу для невялікіх траваедных жывёл, якія хаваюцца пад паверхняй.
Але гэтыя прыкметы жыцця паступова зніклі, калі каманда наведвала вышэйшыя горы глыбей у ледавік. У верхняй частцы ледніка яны наведалі дзве горы - Мант Шрэдэр і Маунт Робертс - якія вышынёй больш за 7000 футаў.
Візіты на гары Шрэдэр былі жорсткімі, успамінае Байран Адамс, біёлаг з універсітэта Брыгам Янг у Праве, штат Юта, які кіраваў праектам. Тэмпература ў гэты летні дзень блізкая да 0 ° F. Вывы вецер павольна выпарыўся з лёду і снегу, пакідаючы горы голымі, пастаяннай пагрозай для ўздыму і кідання садовых рыдлёўкаў, якія яны прынеслі, каб выкапаць пясок. Зямля пакрыта чырванаватымі вулканічнымі пародамі, якія былі размыты на працягу сотняў мільёнаў гадоў ветрам і дажджом, пакідаючы іх накаціраванымі і адшліфаванымі.
Калі навукоўцы паднялі скалу, яны выявілі, што яго падстава была пакрыта скарыначкай белых соляў - вокны крышталяў перхлората, хлорату і нітрату. Перхалораты і хлораты, агрэсіўныя рэактыўныя солі, якія выкарыстоўваюцца ў ракетным палівах і прамысловым адбельванні, таксама сустракаюцца ў багацці на паверхні Марса. На гэтых сухіх антарктычных гарах соль назапашвае ваду.
"Гэта як выбар на Марсе", - сказаў Адамс. Калі вы ўціраеце рыдлёўку: "Вы ведаеце, што вы першае, што турбуе глебу назаўсёды - магчыма, мільёны гадоў".
Даследчыкі выказалі здагадку, што нават на такіх вялікіх вышынях і ў самых жорсткіх умовах яны ўсё яшчэ знойдуць жывыя мікраарганізмы ў глебе. Але гэтыя чаканні пачалі знікаць у канцы 2018 года, калі цмок выкарыстаў тэхніку пад назвай ланцуговая рэакцыя полімеразы (ПЦР) для выяўлення мікробнай ДНК у брудзе. Цмок выпрабаваў 204 узоры з гор над і ніжэй ледавіка. Узоры з ніжніх, прахалодных гор давалі вялікую колькасць ДНК; Але большасць узораў (20%) з вялікай вышыні, у тым ліку большасці з гары Шрэдэр і Робертс Масіф, не былі пратэставаны ні на якія вынікі, што сведчыць аб тым, што яны ўтрымлівалі вельмі мала мікраарганізмаў і, магчыма, наогул.
"Калі ён упершыню пачаў паказваць мне некаторыя вынікі, я падумаў:" Штосьці не так ", - сказаў Феррэл. Ён думаў, што з узорам ці лабараторным абсталяваннем павінна быць нешта не так.
Затым Цмок правёў шэраг дадатковых эксперыментаў для пошуку прыкмет жыцця. Ён апрацаваў глебу глюкозай, каб даведацца, ці пэўныя арганізмы ў глебе пераўтварылі яе ў вуглякіслы газ. Ён спрабаваў выявіць хімічнае рэчыва пад назвай ATP, які выкарыстоўваецца ўсім жыццём на зямлі для захоўвання энергіі. На працягу некалькіх месяцаў ён вырошчваў кавалкі глебы ў розных пажыўных сумесях, спрабуючы пераканаць існуючыя мікраарганізмы, каб перарасці ў калоніі.
"Нік кінуў кухонную ракавіну на гэтыя ўзоры", - сказаў Феррэл. Нягледзячы на ​​ўсе гэтыя тэсты, ён усё яшчэ нічога не знайшоў у некаторых глебах. "Гэта сапраўды дзіўна".
Жаклін Гурдыял, экалагічны мікрабіёлаг з Універсітэта Гельфа ў Канадзе, называе вынікі "павабнымі", асабліва намаганнямі Цмока, каб вызначыць, якія фактары ўплываюць на верагоднасць пошуку мікраарганізмаў у дадзеным месцы. Ён выявіў, што высокая вышыня і высокія канцэнтрацыі хлорату былі наймацнейшымі прадказальнікамі адмовы ў выяўленні жыцця. "Гэта вельмі цікавае адкрыццё", - сказаў Гудзіер. "Гэта нам шмат распавядае пра межы жыцця на зямлі".
Яна не зусім перакананая, што іх глеба сапраўды нежывая, збольшага дзякуючы ўласным вопытам у іншай частцы Антарктыды.
Некалькі гадоў таму яна вывучала глебы з аналагічнага асяроддзя ў трансантарктычных гарах, месца ў 500 мілях на паўночны захад ад ледавікоў Шэклтон пад назвай Універсітэцкая даліна, якая, магчыма, не мела значнай тэмпературы вільгаці і расплаву на працягу 120 000 гадоў. Калі яна вытрымлівала яго на працягу 20 месяцаў пры 23 ° F, тыповая летняя тэмпература ў даліне глеба не выяўляла прыкмет жыцця. Але калі яна награвала ўзоры глебы на некалькі градусаў вышэй замярзання, некаторыя выяўлялі рост бактэрый.
Напрыклад, навукоўцы выявілі, што бактэрыяльныя клеткі застаюцца жывымі нават праз тысячы гадоў у ледавіках. Калі яны трапляюць у пастку, метабалізм клеткі можа запаволіць мільён разоў. Яны пераходзяць у стан, у якім яны больш не растуць, а толькі адрамантуюць пашкоджанне ДНК, выкліканыя касмічнымі прамянямі, якія пранікаюць у лёд. Goodyear мяркуе, што гэтыя "павольныя выжылыя" могуць быць тымі, якія яна знайшла ў даліне каледжа - яна падазрае, што калі Драгоне і Firer прааналізавалі ў 10 разоў больш глебы, яны маглі б знайсці іх у Масіфе Робертса або гары Шрэдэр.
Брэнт Крыстнер, які вывучае антарктычныя мікробы ў Універсітэце Фларыды ў Гейнсвіле, лічыць, што гэтыя вышынныя, сухія глебы могуць дапамагчы палепшыць пошук жыцця на Марсе.
Ён адзначыў, што касмічны карабель Viking 1 і Viking 2, які прызямліўся на Марсе ў 1976 годзе, праводзіў эксперыменты па выяўленні пажыццёвых выяўленнях, якія часткова на даследаваннях нізіннай глебы каля ўзбярэжжа Антарктыды, рэгіёну пад назвай сухія даліны. Некаторыя з гэтых глеб летам становяцца вільготнымі ад міцальнай вады. Яны ўтрымліваюць не толькі мікраарганізмы, але і ў некаторых месцах таксама малюсенькія чарвякі і іншыя жывёлы.
У адрозненне ад гэтага, чым вышэйшыя сухія глебы гары Робертс і Маунт Шрэдэр могуць забяспечыць лепшыя тэставыя падставы для марсіянскіх інструментаў.
"Паверхня Марса вельмі дрэнная", - сказаў Крыстнер. "Ні адзін арганізм на зямлі не можа выжыць на паверхні" - прынамсі, верхні цаля -два. Любы касмічны карабель, які ідзе там у пошуках жыцця, павінна быць гатовая дзейнічаць у некаторых самых жорсткіх месцах на зямлі.
Аўтарскае права © 1996–2015 Нацыянальнае геаграфічнае таварыства. Copyright © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Усе правы абаронены.