Земљиште стеновитог гребена у централном Антарктику никада није садржало микроорганизме.
Научници су први пут открили да изгледа да нема живота у земљишту на површини Земље. Земљиште потиче са два ветровита, стеновита гребена у унутрашњости Антарктика, 480 километара од Јужног пола, где хиљаде стопа леда продиру кроз планине.
„Људи су одувек мислили да су микроби отпорни и да могу да живе било где“, каже Ноа Фирер, микробни еколог са Универзитета Колорадо у Боулдеру, чији тим проучава земљиште. На крају крајева, једноћелијски организми су пронађени како живе у хидротермалним изворима са температурама које прелазе 93 степена Целзијуса, у језерима испод пола миље леда на Антарктику, па чак и 36.000 метара изнад Земљине стратосфере. Али након годину дана рада, Ферер и његов докторанд Николас Драгон још увек нису пронашли никакве знаке живота у антарктичком земљишту које су сакупили.
Фирер и Драгон су проучавали земљишта са 11 различитих планинских ланаца, који представљају широк спектар услова. Она која потичу из нижих и мање хладних планинских подручја садрже бактерије и гљивице. Али у неким планинама два највиша, најсушнија и најхладнија планинска венца нема знакова живота.
„Не можемо рећи да су стерилне“, рекао је Ферер. Микробиолози су навикли да проналазе милионе ћелија у кашичици земље. Стога, веома мали број (нпр. 100 одрживих ћелија) може да избегне детекцију. „Али колико знамо, оне не садрже никакве микроорганизме.“
Без обзира да ли је неко земљиште заиста лишено живота или се касније открије да садржи неке преживеле ћелије, нова открића недавно објављена у часопису JGR Biogeosciences могла би помоћи у потрази за животом на Марсу. Антарктичко земљиште је трајно замрзнуто, пуно токсичних соли и није имало много течне воде два милиона година - слично марсовском земљишту.
Прикупљени су током експедиције коју је финансирала Национална научна фондација у јануару 2018. године у удаљена подручја Трансантарктичких планина. Пролазе кроз унутрашњост континента, одвајајући високу поларну висораван на истоку од ниског леда на западу. Научници су поставили камп на глечеру Шеклтон, 96 километара дугој транспортној траци леда која тече низ понор у планинама. Користили су хеликоптере да би летели до великих висина и прикупљали узорке дуж глечера.
У топлим, влажним планинама у подножју глечера, само неколико стотина стопа изнад нивоа мора, открили су да земљиште насељавају животиње мање од семена сусама: микроскопски црви, осмоноги тардигради, ротифери и ситни црви. звани репови. Крилати инсекти. Ова гола, песковита земљишта садрже мање од хиљадитог дела количине бактерија које се налазе у добро одржаваном травњаку, довољно да обезбеде храну за мале биљоједе који вребају испод површине.
Али ови знаци живота су постепено нестајали како је тим посећивао више планине дубље у глечеру. На врху глечера, посетили су две планине - планину Шредер и планину Робертс - које су високе преко 2100 метара.
Посете планини Шредер биле су бруталне, сећа се Бајрон Адамс, биолог са Универзитета Бригам Јанг у Прову, Јута, који је водио пројекат. Температура овог летњег дана је близу 0°Ф. Завијајући ветар је полако испаравао лед и снег, остављајући планине голим, што је представљало сталну претњу подизању и бацању баштенских лопата које су понели да ископају песак. Земљиште је прекривено црвенкастим вулканским стенама које су еродирале стотинама милиона година ветром и кишом, остављајући их избушеним и углачаним.
Када су научници подигли стену, открили су да је њена основа прекривена кором белих соли - токсичним кристалима перхлората, хлората и нитрата. Перхлорати и хлорати, корозивно-реактивне соли које се користе у ракетном гориву и индустријском избељивачу, такође се налазе у изобиљу на површини Марса. Без воде за испирање, со се накупља на овим сувим антарктичким планинама.
„То је као узорковање на Марсу“, рекао је Адамс. Када забијете лопату, „знате да сте прва ствар која ће узнемирити земљиште заувек — можда милионима година.“
Истраживачи су сугерисали да ће чак и на тако великим надморским висинама и у најсуровијим условима и даље пронаћи живе микроорганизме у земљишту. Али та очекивања су почела да бледе крајем 2018. године, када је Драгон користио технику названу полимеразна ланчана реакција (ПЦР) за детекцију микробне ДНК у земљишту. Драгон је тестирао 204 узорка са планина изнад и испод глечера. Узорци са нижих, хладнијих планина дали су велике количине ДНК; али већина узорака (20%) са великих надморских висина, укључујући већину са планине Шредер и масива Робертс, није тестирана ни на какве резултате, што указује да садрже врло мало микроорганизама или их можда уопште нема.
„Када је први пут почео да ми показује неке резултате, помислио сам: 'Нешто није у реду'“, рекао је Ферел. Мислио је да мора да нешто није у реду са узорком или лабораторијском опремом.
Драгон је затим спровео низ додатних експеримената како би тражио знаке живота. Третирао је земљиште глукозом како би видео да ли одређени организми у земљишту претварају је у угљен-диоксид. Покушавао је да открије хемикалију названу АТП, коју користи сав живот на Земљи за складиштење енергије. Неколико месеци је обрађивао комаде земље у различитим мешавинама хранљивих материја, покушавајући да убеди постојеће микроорганизме да се развију у колоније.
„Ник је бацио судоперу на ове узорке“, рекао је Ферел. Упркос свим овим тестовима, и даље није ништа пронашао у неким земљиштима. „Заиста је невероватно.“
Жаклин Гурдијал, микробиологиња заштите животне средине на Универзитету у Гелфу у Канади, назива резултате „примамљивим“, посебно Драгонове напоре да утврди који фактори утичу на вероватноћу проналажења микроорганизама на датој локацији. Открио је да су велика надморска висина и високе концентрације хлората најјачи предиктори неуспеха у откривању живота. „Ово је веома занимљиво откриће“, рекао је Гудијер. „Ово нам много говори о границама живота на Земљи.“
Она није сасвим уверена да је њихово тло заиста беживотно, делимично због сопствених искустава у другом делу Антарктика.
Пре неколико година, проучавала је земљиште из сличног окружења у Трансантарктичким планинама, месту 800 километара северозападно од глечера Шеклтон званом Универзитетска долина, које можда није имало значајну влажност или температуру топљења 120.000 година. Када га је инкубирала 20 месеци на -1°C, типичној летњој температури у долини, земљиште није показивало знаке живота. Али када је загрејала узорке земљишта неколико степени изнад нуле, неки су показали раст бактерија.
На пример, научници су открили да бактеријске ћелије остају живе чак и након хиљада година у глечерима. Када се заробе, метаболизам ћелије може се успорити милион пута. Оне прелазе у стање у којем више не расту, већ само поправљају оштећења ДНК узрокована космичким зрацима који продиру кроз лед. Гудијер спекулише да би ови „спори преживели“ могли бити они које је пронашла у Колеџ Валију – она сумња да би, да су Драгон и Фирер анализирали 10 пута више земљишта, могли да их пронађу у Робертсовом масиву или Шредер планини.
Брент Кристнер, који проучава антарктичке микробе на Универзитету Флориде у Гејнсвилу, верује да би ова сува тла на великим надморским висинама могла помоћи у побољшању потраге за животом на Марсу.
Он је напоменуо да су летелице Викинг 1 и Викинг 2, које су слетеле на Марс 1976. године, спровеле експерименте за откривање живота, делимично засноване на проучавањима ниског тла близу обале Антарктика, региона који се назива Суве долине. Нека од ових тла постају влажна од отопљене воде током лета. Она садрже не само микроорганизме, већ на неким местима и ситне црве и друге животиње.
Насупрот томе, виша, сува тла планина Робертс и Шредер могу пружити боља места за тестирање марсовских инструмената.
„Површина Марса је веома лоша“, рекао је Кристнер. „Ниједан организам на Земљи не може да преживи на површини“ - барем горњих центиметара или два. Свака летелица која иде тамо у потрази за животом мора бити спремна да ради на неким од најсуровијих места на Земљи.
Ауторска права © 1996–2015 Национално географско друштво. Ауторска права © National Geographic Partners, LLC, 2015–2023. Сва права задржана.