De boaiem fan 'e rotsige rêch yn sintraal Antarktika hat nea mikroorganismen befette.
Foar it earst hawwe wittenskippers ûntdutsen dat der gjin libben liket te wêzen yn 'e boaiem op it ierdoerflak. De boaiem komt fan twa wynfersûpte, rotsige richels yn it binnenlân fan Antarktika, 300 kilometer fan 'e Súdpoal, dêr't tûzenen fuotten iis de bergen trochkringe.
"Minsken hawwe altyd tocht dat mikroben hurd wiene en oeral libje koene," seit Noah Firer, in mikrobiële ecolooch oan 'e Universiteit fan Kolorado Boulder waans team boaiem bestudearret. Immers binne iensellige organismen fûn yn hydrothermale fentilen mei temperatueren boppe de 200 graden Fahrenheit, yn marren ûnder in heale myl iis yn Antarktika, en sels 120.000 foet boppe de stratosfear fan 'e ierde. Mar nei in jier wurk hawwe Ferrer en syn promovendus Nicholas Dragon noch altyd gjin tekens fan libben fûn yn 'e Antarktyske boaiem dy't se sammele hawwe.
Firer en Dragone bestudearren boaiems fan 11 ferskillende berchtmen, dy't in breed skala oan omstannichheden fertsjintwurdigje. Dyjingen dy't komme út legere en minder kâlde berchtmen befetsje baktearjes en skimmels. Mar yn guon bergen fan 'e twa heechste, droechste en kâldste berchtmen binne gjin tekens fan libben.
"Wy kinne net sizze dat se steryl binne," sei Ferrer. Mikrobiologen binne wend om miljoenen sellen te finen yn in teeleppel boaiem. Dêrom kin in hiel lyts oantal (bygelyks 100 libbensfetbere sellen) ûntkomme oan deteksje. "Mar foar safier't wy witte, befetsje se gjin mikroorganismen."
Oft der no in boaiem echt sûnder libben is of letter ûntdutsen wurdt dat der noch oerlibjende sellen yn sitte, nije befiningen dy't koartlyn publisearre binne yn it tydskrift JGR Biogeosciences kinne helpe by it sykjen nei libben op Mars. Antarktyske boaiem is permanint beferzen, fol mei giftige sâlt, en hat al twa miljoen jier net folle floeiber wetter hân - fergelykber mei de boaiem fan Mars.
Se waarden sammele tidens in troch de National Science Foundation finansierde ekspedysje yn jannewaris 2018 nei ôfgelegen gebieten fan it Transantarktyske Bergen. Se geane troch it binnenlân fan it kontinint, en skiede it hege poalplateau yn it easten fan it leechlizzende iis yn it westen. De wittenskippers setten har kamp op op 'e Shackleton-gletsjer, in 60-mil lange transportband fan iis dy't in in ôfgrûn yn 'e bergen del streamt. Se brûkten helikopters om nei grutte hichten te fleanen en samples te sammeljen op en del de gletsjer.
Yn 'e waarme, wiete bergen oan 'e foet fan in gletsjer, mar in pear hûndert foet boppe seenivo, ûntdutsen se dat de boaiem bewenne waard troch bisten dy't lytser wiene as in sesamsied: mikroskopyske wjirms, achtpoatige tardigrades, rotiferen en lytse wjirms, saneamde springsturten. Wjukynsekten. Dizze bleate, sânige boaiem befettet minder as in tûzenste fan 'e hoemannichte baktearjes dy't fûn wurde yn in goed fersoarge gazon, genôch om iten te leverjen foar de lytse herbivoaren dy't ûnder it oerflak skûlje.
Mar dizze tekens fan libben ferdwûnen stadichoan doe't it team hegere bergen djipper yn 'e gletsjer besocht. Boppe op 'e gletsjer besochten se twa bergen - Mount Schroeder en Mount Roberts - dy't mear as 7.000 foet heech binne.
De besites oan Schroeder Mountain wiene brutaal, herinnert Byron Adams him, in biolooch oan 'e Brigham Young University yn Provo, Utah, dy't it projekt liede. De temperatuer op dizze simmerdei is tichtby 0 °F. De razende wyn ferdampte stadich it iis en de snie, wêrtroch't de bergen keal bleaunen, in konstante bedriging foar it optillen en smiten fan 'e túnskoppen dy't se meinommen hiene om it sân op te graven. It lân is bedekt mei readeftige fulkanyske rotsen dy't yn 'e rin fan hûnderten miljoenen jierren troch wyn en rein erodearre binne, wêrtroch't se putten en gepolijst binne.
Doe't de wittenskippers de rots optilden, ûntdutsen se dat de basis bedekt wie mei in korst fan wite sâlt - giftige kristallen fan perchloraat, chloraat en nitraat. Perchloraten en chloraten, korrosyf-reaktive sâlten dy't brûkt wurde yn raketbrânstof en yndustriële bleekmiddel, wurde ek yn oerfloed fûn op it oerflak fan Mars. Sûnder wetter om fuort te waskjen, sammelet sâlt him op dizze droege Antarktyske bergen.
"It is as stekproef nimme op Mars," sei Adams. As jo ​​in skeppe deryn stekke, "witte jo dat jo it earste ding binne dat de boaiem yn ivichheid fersteurt - miskien miljoenen jierren."
De ûndersikers suggerearren dat se sels op sokke hege hichten en ûnder de swierste omstannichheden noch libbene mikroorganismen yn 'e boaiem fine soene. Mar dy ferwachtingen begûnen ein 2018 te ferdwinen, doe't Dragon in technyk brûkte dy't polymerasekettingreaksje (PCR) neamd waard om mikrobieel DNA yn grûn te detektearjen. Dragon testte 204 samples fan bergen boppe en ûnder de gletsjer. Samples fan legere, koelere bergen joegen grutte hoemannichten DNA; mar de measte samples (20%) fan hege hichten, ynklusyf de measten fan Mount Schroeder en Roberts Massif, waarden net op resultaten test, wat oanjout dat se heul pear mikroorganismen befette of miskien hielendal gjin.
"Doe't er my foar it earst wat resultaten liet sjen, tocht ik: 'Der is wat mis'," sei Ferrell. Hy tocht dat der wat mis wêze moast mei it stekproef of de laboratoariumapparatuer.
Dragon fierde doe in searje ekstra eksperiminten út om te sykjen nei tekens fan libben. Hy behannele de boaiem mei glukoaze om te sjen oft bepaalde organismen yn 'e boaiem it omsette yn koalstofdiokside. Hy besocht in gemyske stof te ûntdekken mei de namme ATP, dy't troch al it libben op Ierde brûkt wurdt om enerzjy op te slaan. Ferskate moannen lang kultivearre hy stikken boaiem yn ferskate fiedingsstoffenmingsels, en besocht besteande mikroorganismen te oertsjûgjen om te groeien ta koloanjes.
"Nick smiet de keukenspoelbak nei dizze samples," sei Ferrell. Nettsjinsteande al dizze testen fûn hy noch neat yn guon boaiems. "It is echt geweldig."
Jacqueline Gurdial, in miljeu-mikrobiolooch oan 'e Universiteit fan Guelph yn Kanada, neamt de resultaten "oantreklik", benammen Dragon's ynspanningen om te bepalen hokker faktoaren ynfloed hawwe op 'e kâns om mikroorganismen op in bepaalde lokaasje te finen. Hy fûn dat hege hichte en hege chloraatkonsintraasjes de sterkste foarspellers wiene fan it mislearjen om libben te ûntdekken. "Dit is in tige nijsgjirrige ûntdekking," sei Goodyear. "Dit fertelt ús in protte oer de grinzen fan it libben op ierde."
Se is der net hielendal fan oertsjûge dat harren boaiem echt libbensleas is, foar in part troch har eigen ûnderfiningen yn in oar diel fan Antarktika.
In pear jier lyn bestudearre se boaiem út in ferlykbere omjouwing yn 'e Transantarktyske Bergen, in plak 500 mil noardwestlik fan Shackleton-gletsjer mei de namme University Valley, dat miskien al 120.000 jier gjin wichtige focht- of smelttemperatueren hat hân. Doe't se it 20 moannen ynkubearre by -2°C, in typyske simmertemperatuer yn 'e delling, liet de boaiem gjin tekens fan libben sjen. Mar doe't se boaiemmonsters in pear graden boppe it friespunt ferwaarme, lieten guon baktearjele groei sjen.
Bygelyks, wittenskippers hawwe ûntdutsen dat baktearjesellen sels nei tûzenen jierren yn gletsjers yn libben bliuwe. As se fêstkomme, kin it metabolisme fan 'e sel in miljoen kear fertrage. Se geane yn in steat wêryn't se net mear groeie, mar allinich DNA-skea reparearje dy't feroarsake is troch kosmyske strielen dy't it iis penetrearje. Goodyear spekulearret dat dizze "stadige oerlibbenen" dejingen kinne wêze dy't se fûn yn College Valley - se fermoedet dat as Dragone en Firer 10 kear mear boaiem analysearre hiene, se se miskien fûn hiene yn Roberts Massif of Schroeder Mountain.
Brent Christner, dy't Antarktyske mikroben bestudearret oan 'e Universiteit fan Florida yn Gainesville, is fan betinken dat dizze droege boaiem op hege hichte de syktocht nei libben op Mars ferbetterje kinne.
Hy merkte op dat de romtesondes Viking 1 en Viking 2, dy't yn 1976 op Mars lâne, libbensdeteksje-eksperiminten útfierden, foar in part basearre op stúdzjes fan leechlizzende boaiem by de kust fan Antarktika, in regio dy't de Dry Valleys neamd wurdt. Guon fan dizze boaiems wurde yn 'e simmer wiet troch smeltwetter. Se befetsje net allinich mikroorganismen, mar op guon plakken ek lytse wjirms en oare bisten.
Yn tsjinstelling kinne de hegere, droege boaiem fan Mount Roberts en Mount Schroeder bettere testgrûnen biede foar Marsynstruminten.
"It oerflak fan Mars is tige min," sei Christner. "Gjin organisme op Ierde kin op it oerflak oerlibje" - teminsten in pear sintimeter. Elk romteskip dat dêrhinne giet op syk nei libben moat ree wêze om te operearjen yn guon fan 'e rûchste plakken op Ierde.
Auteursrjocht © 1996–2015 National Geographic Society. Auteursrjocht © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Alle rjochten foarbehâlden.