4.5 C
София

Учени откриха почви в Антарктида, в които няма никакви форми на живот

Най-четени

За първи път в историята учените откриха почви на повърхността на Земята, които не съдържат никакви форми на живот. Става дума за почвите от два скалисти хребета във вътрешността на Антарктида, на 482 км. от Южния полюс.

„Учените винаги предполагат, че микробите са издръжливи, те могат да оцелеят навсякъде“, казва Ноа Фиер, микробен еколог от Университета в Колорадо, чийто екип е изследвал почвите. Изследователите са откривали едноклетъчни организми, които живеят в хидротермални отвори на 93,3 градуса по Целзий, и такива, които живеят в езера, уловени под половин миля (1,6 км) лед в Антарктида, и дори оцелели на 36 576 метра височина в земната стратосфера. Но след повече от година изследвания, Фиер и неговият докторант Николас Драгон все още не са открили признаци на живот в някои от антарктическите почви, които са събрали.

Фиер и Драгон изучавали почвите от 11 различни планини с широк спектър на климатични условия. Тези от по-ниските, по-малко студени планини съдържат бактерии и гъби, но в някои почви от двете най-високи, най-сухи и най-студени планини не са открити никакви признаци на живот.

„Не можем да кажем, че почвите са напълно стерилни“, казва Фиер. Микробиолозите са свикнали да откриват милиони клетки живот в една чаена лъжичка почва, така че е напълно възможно да има съвсем малко живи клетки в събраните почви – например ако има около 100 клетки живот, то е напълно възможно те да са били пропуснати и незабелязани по време на изследванията, затова учените не прибързват с констатациите.

Търсене на признаци за живот

Независимо дали някои от почвите са наистина стерилни или по-късно ще се окаже, че все пак приютяват някои оцелели клетки, това ново откритие, публикувано наскоро в списанието JGR Biogeosciences, може да помогне за насочване на усилията за намиране на живот на Марс. Антарктическите почви са постоянно замръзнали, наситени с токсични соли и в тях не са попивали значителни количества течна вода през последните два милиона години – условия, досущ като тези на марсианските почви.

Пробите от почвите са събрани по време на експедиция до Антарктида през януари 2018 г., финансирана от Националната научна фондация на САЩ, от отдалечени участъци от Трансантарктическите планини, където учените тогава са разположили лагер на ледника Шакълтън. Те са използвали хеликоптер, за да достигнат до височините и да съберат проби по цялата дължина на ледника.

В по-топлите, влажни планини в подножието на ледника, само на няколко стотин метра над морското равнище, те са открили почви, обитавани от форми на живот, по-малки от сусамови семена – микроскопични червеи и безкрили насекоми. Тези голи, песъчливи почви са били дом на по-малко от една хилядна част от бактериите, които бихме могли да открием в една добре поддържана морава – въпреки това обаче са били достатъчно, за да осигурят храна за малките насекоми и червеи, дебнещи на повърхността.

Но докато екипът анализира пробите от по-високите части на ледника, с увеличаването на височината, от която са взети пробите, признаците на живот постепенно намаляват. В горния край на ледника те са посетили две планини – хълма Шрьодер и масива Робъртс – които се издигат на над 2133,6 метра над морското равнище.

„Посещението на хълма Шрьодер беше брутално“, спомня си Байрън Адамс, биологът университета Brigham Young в Прово, Юта, който ръководи проекта. Температурата през този летен ден е била приблизително -17,8 градуса Целзий. Виещите ветрове, които бавно са изпарявали снега и леда, поддържайки планините голи, са били сериозна заплаха за унищожаване на съоръженията и временните лагери на учените, които са разположили, за да могат да събират пробите. Земята е била осеяна с червеникави вулканични скали, издухани и „полирани“ от брулещите ветрове.

Докато учените са вдигали скалите, за да вземат проби, те са открили, че долните им части са покрити с бели соли – токсични кристали на перхлорати, хлорати и нитрати. Перхлоратите и хлоратите са разяждащи, реактивни соли, използвани в ракетни горива и индустриални избелващи препарати, а също така се намират и в изобилие на повърхността на Марс. Солите са се натрупали под тези пресъхнали арктически планини, защото там няма вода, която да ги отмие.

„Чувствах се, все едно вземаме проби от Марс“, казва Адамс. „Когато забиете лопата в почвата, вие знаете, че сте първия обект, който за първи път нарушава структурата на тази почва – може би от милиони години насам.“

Изследователите предполагат, че дори на тези най-високи и сурови места, те все още могат да намерят няколко живи микроба, добре скътани в почвата. Но тяхното очакване започва да се изпарява в края на 2018 г., когато Драгон използва метод, наречен полимеразна верижна реакция (PCR, познат ни е от тестовете за COVID-19), за да търси микробна ДНК в почвите. Драгон е тествал 204 проби от планините около ледника. Почвите от по-ниските, по-малко студени части са дали изобилие от ДНК на материал, но огромна част от пробите от по-високите възвишения – около 20 процента, включително повечето от хълма Шррьодер и масива Робъртс, не дават абсолютно нищо, което предполага съществуването на каквито и да било форми на живот там.

„Когато за първи път започнахме да разглеждаме резултатите, аз реших, че нещо не е наред“, казва Фиер, който първоначално предполага, че трябва да има проблем с пробите или лабораторното оборудване.

Драгон продължава с множество допълнителни експерименти в търсене на признаци на живот. Той обогатява почвите с глюкоза, за да види дали нещо живеещо в почвите я превръща във въглероден диоксид. Той се опитва да открие химикал, наречен АТФ (Аденозинтрифосфат), който целият живот на Земята използва за съхранение на енергия. И в продължение на месеци той инкубира парченца пръст в различни хранителни коктейли, опитвайки се да стимулира процес, при който всички присъстващи микроби да прераснат в колонии. Това обаче не се случва.

Жаклин Гордиъл, микробиолог по околната среда от университета в Guelph в Канада, намира резултатите за „мъчителни“ – особено след огромните усилия на Драгон да определи кои фактори са повлияли на пълната липса на микробен живот в тези почви, каквато се констатира засега. Той открива, че високите нива на хлоратните соли в тези участъци са най-силният фактор за липсата на откриваем живот. „Това наистина е едно интересно откритие. Дава ни много информация за границите на живота на Земята“, казва Гордиъл.

Тя не е напълно убедена, че почвите са изцяло лишени от всякакъв живот – отчасти заради собствения ѝ опит в друга част на Антарктида.

Преди няколко години тя се занимава с изучаване на почви от подобна среда в Трансантарктическите планини – място на 804 км. северозападно от ледника Шакълтън, наречено University Valley, което вероятно не е виждало значителни температурни промени или овлажняване, причинено от размразяване на водите, през последните 120 000 години. Тези почви не показват признаци на живот, когато биват инкубирани (обогатявани с глюкоза) в продължение на 20 месеца при температура -5 градуса Целзий – типичната лятна температура на това място. Но когато Гордиъл затопля почвите с няколко градуса над нулата, от някои започва да се забелязва бактериален растеж. Така че дали има или няма живот в откритите сега почви – зависи от критериите за разбиране на този въпрос.

Учените например са открили бактериални клетки, които все още са живи, след като са били затворени в продължение на хиляда години в ледников газ. Докато са в капан, клетките могат да забавят метаболизма си милиони пъти. Те влизат в състояние, в което не растат, не правят нищо друго, освен да поправят всяко изменение на ДНК материала си, което може да възникне от космическите лъчи, които проникват в леда. Гордиъл спекулира, че може ситуацията с пробите на Драгон и Фиер да е сходна, като предполага, че ако те анализират 10 пъти повече почва, вероятно ще открият форми на живот.

Абонирай се
Извести ме за
guest
0 Коментара
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Ревю на рутера TP-Link Archer C64: клас AC1200 с гигабитови портове

Брандът TP-Link отдавна е добре позната на нашия пазар, което не е изненадващо, тъй като компанията е един от най-големите производители на мрежово оборудване....

Подобни новини