Solul crestei stâncoase din centrul Antarcticii nu a conținut niciodată microorganisme.
Pentru prima dată, oamenii de știință au descoperit că se pare că nu există viață în solul pe suprafața Pământului. Solul provine de la două creste de vânt, stâncoase din interiorul Antarcticii, la 300 de mile de Polul Sud, unde mii de metri de gheață pătrund în munți.
„Oamenii au crezut întotdeauna că microbii sunt rezistenți și ar putea trăi oriunde”, spune Noah Firer, un ecolog microbian la Universitatea din Colorado Boulder a cărui echipă studiază solul. La urma urmei, organismele cu un singur celulare au fost găsite trăind în orificii hidrotermale, cu temperaturi care depășesc 200 de grade Fahrenheit, în lacurile sub o jumătate de mile de gheață în Antarctica și chiar la 120.000 de metri deasupra stratosferei Pământului. Dar după un an de muncă, Ferrer și studentul său de doctorat Nicholas Dragon încă nu au găsit niciun semn de viață în solul Antarctic pe care l -au colectat.
Firer și Dragone au studiat solurile din 11 lanțuri montane diferite, reprezentând o gamă largă de condiții. Cei care provin din zone de munte inferioare și mai puțin reci conțin bacterii și ciuperci. Dar în unii munți din cele două cele mai înalte, mai uscate și cele mai reci lanțuri de munte nu există semne de viață.
"Nu putem spune că sunt sterili", a spus Ferrer. Microbiologii sunt obișnuiți să găsească milioane de celule într -o linguriță de sol. Prin urmare, un număr foarte mic (de exemplu, 100 de celule viabile) poate scăpa de detectare. „Dar, din câte știm, nu conțin microorganisme.”
Indiferent dacă un anumit sol este cu adevărat lipsit de viață sau este descoperit ulterior că conține unele celule supraviețuitoare, noile descoperiri publicate recent în revista JGR Biogeosciences ar putea ajuta în căutarea vieții pe Marte. Solul Antarctic este înghețat permanent, plin de săruri toxice și nu a avut prea multă apă lichidă de două milioane de ani - similar cu solul marțian.
Acestea au fost colectate în timpul unei expediții finanțate de Fundația Națională a Științei în ianuarie 2018, în zone îndepărtate ale Munților Transantarctici. Ei trec prin interiorul continentului, despărțind platoul polar înalt din est de gheața joasă din vest. Oamenii de știință au înființat tabăra pe ghețarul Shackleton, o bandă transportoare de 60 de mile de gheață care curge pe o prăpastie în munți. Au folosit elicoptere pentru a zbura la altitudini mari și pentru a colecta probe în sus și în jos pe ghețar.
În munții calzi și umede, la poalele unui ghețar, la doar câteva sute de metri deasupra nivelului mării, au descoperit că solul era locuit de animale mai mici decât o sămânță de susan: viermi microscopici, tardigrade cu opt picioare, rotitoare și viermi minusculi. numit Springtails. Insecte înaripate. Aceste soluri goale, nisipoase, conțin mai puțin de o mie, cantitatea de bacterii găsite într-o peluză bine administrată, suficient pentru a oferi hrană pentru micile ierbivore care pândesc sub suprafață.
Dar aceste semne de viață au dispărut treptat în timp ce echipa a vizitat munții superiori mai adânc în ghețar. În vârful ghețarului, au vizitat doi munți - Muntul Schroeder și Mount Roberts - care au peste 7.000 de metri înălțime.
Vizitele la Schroeder Mountain au fost brutale, își amintește Byron Adams, un biolog la Brigham Young University din Provo, Utah, care a condus proiectul. Temperatura în această zi de vară este aproape de 0 ° F. Vântul urât a evaporat încet gheața și zăpada, lăsând munții dezbrăcați, o amenințare constantă pentru ridicarea și aruncarea lopetelor de grădină pe care le -au adus pentru a săpa nisipul. Terenul este acoperit de roci vulcanice roșiatice care au fost erodate de -a lungul a sute de milioane de ani de vânt și ploaie, lăsându -le puse și șlefuite.
Când oamenii de știință au ridicat roca, au descoperit că baza ei era acoperită cu o crustă de săruri albe - cristale toxice de perclorat, clorat și nitrați. Percloratele și clorații, sărurile reactive corozive utilizate în combustibilul rachetelor și înălbitorul industrial, se găsesc, de asemenea, în abundență pe suprafața lui Marte. Fără apă de spălat, sarea se acumulează pe acești munți din Antarctica uscată.
„Este ca și cum ai proba pe Marte”, a spus Adams. Când lipiți o lopată, „Știți că sunteți primul lucru care deranjați solul pentru totdeauna - poate milioane de ani.”
Cercetătorii au sugerat că, chiar și la altitudini atât de mari și în cele mai dure condiții, vor găsi în continuare microorganisme vii în sol. Dar aceste așteptări au început să se estompeze la sfârșitul anului 2018, când Dragon a folosit o tehnică numită reacție în lanț a polimerazei (PCR) pentru a detecta ADN -ul microbian în murdărie. Dragonul a testat 204 de probe din munți deasupra și de sub ghețar. Probele din munții mai mici și mai răcori au dat cantități mari de ADN; Dar majoritatea probelor (20%) din altitudini mari, inclusiv majoritatea de la Muntele Schroeder și Roberts Masiv, nu au fost testate pentru niciun rezultat, ceea ce indică faptul că conțineau foarte puține microorganisme sau poate deloc.
„Când a început să -mi arate câteva rezultate, m -am gândit:„ Ceva nu este în regulă ”, a spus Ferrell. El a crezut că trebuie să fie ceva în neregulă cu eșantionul sau cu echipamentul de laborator.
Dragonul a efectuat apoi o serie de experimente suplimentare pentru a căuta semne de viață. El a tratat solul cu glucoză pentru a vedea dacă anumite organisme din sol l -au transformat în dioxid de carbon. Încerca să descopere o substanță chimică numită ATP, care este folosită de toată viața de pe Pământ pentru a stoca energie. Timp de câteva luni, a cultivat piese de sol în diferite amestecuri de nutrienți, încercând să convingă microorganismele existente să crească în colonii.
"Nick a aruncat chiuveta de bucătărie la aceste mostre", a spus Ferrell. În ciuda tuturor acestor teste, el încă nu a găsit nimic în unele soluri. „Este cu adevărat uimitor.”
Jacqueline Gurdial, microbiolog de mediu la Universitatea din Guelph din Canada, numește rezultatele „încântătoare”, în special eforturile Dragonului de a determina ce factori influențează probabilitatea de a găsi microorganisme într -o anumită locație. El a descoperit că altitudinea mare și concentrațiile mari de clorat au fost cei mai puternici predictori ai eșecului de a detecta viața. "Aceasta este o descoperire foarte interesantă", a spus Goodyear. „Acest lucru ne spune multe despre limitele vieții de pe Pământ.”
Nu este în întregime convinsă că pământul lor este cu adevărat lipsit de viață, parțial datorită propriilor experiențe într -o altă parte a Antarcticii.
Cu câțiva ani în urmă, a studiat solurile dintr -un mediu similar în Munții Transantarctici, un loc la 500 de mile nord -vest de ghețarul Shackleton, numit Universitatea Valea, care poate nu a avut temperaturi semnificative de umiditate sau topire timp de 120.000 de ani. Când a incubat -o timp de 20 de luni la 23 ° F, o temperatură tipică de vară în vale, solul nu a arătat semne de viață. Dar când a încălzit probele de sol cu ​​câteva grade peste îngheț, unii au arătat o creștere bacteriană.
De exemplu, oamenii de știință au descoperit că celulele bacteriene rămân vii chiar și după mii de ani în ghețari. Când devin prinși, metabolismul celulei poate încetini de un milion de ori. Ei intră într -o stare în care nu mai cresc, ci doar repara daunele ADN -ului cauzate de razele cosmice care pătrund în gheață. Goodyear speculează că acești „supraviețuitori lente” pot fi cei pe care i -a găsit în College Valley - suspectează că, dacă Dragone și Firer ar fi analizat de 10 ori mai mult sol, ar fi putut să le găsească în Roberts Massif sau Schroeder Mountain.
Brent Christner, care studiază microbii din Antarctica la Universitatea din Florida din Gainesville, consideră că aceste soluri uscate de înaltă altitudine ar putea ajuta la îmbunătățirea căutării vieții pe Marte.
El a menționat că Vikingul 1 și Viking 2 nave spațiale, care au aterizat pe Marte în 1976, au efectuat experimente de detectare a vieții bazate în parte pe studiile de sol scăzut în apropierea coastei Antarcticii, o regiune numită văile uscate. Unele dintre aceste soluri devin umede de apele topite vara. Acestea conțin nu numai microorganisme, dar în unele locuri, de asemenea, viermi minusculi și alte animale.
În schimb, solurile mai înalte și uscate ale Muntele Roberts și Muntele Schroeder pot oferi un motiv de testare mai bun pentru instrumentele marțiene.
„Suprafața lui Marte este foarte proastă”, a spus Christner. „Niciun organism de pe Pământ nu poate supraviețui la suprafață” - cel puțin cel mai mare centimetru sau doi. Orice navă spațială care merge acolo în căutarea vieții trebuie să fie pregătită să funcționeze în unele dintre cele mai dure locuri de pe Pământ.
Copyright © 1996–2015 National Geographic Society. Copyright © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Toate drepturile rezervate.