Antarktika'nın merkezindeki kayalık sırtların toprağı hiçbir zaman mikroorganizma içermemiştir.
Bilim insanları ilk kez Dünya yüzeyindeki toprakta yaşam olmadığını keşfetti. Toprak, Güney Kutbu'ndan 300 mil uzakta, Antarktika'nın iç kesimlerindeki, binlerce fit buzun dağlara nüfuz ettiği iki rüzgarlı, kayalık sırttan geliyor.
Colorado Boulder Üniversitesi'nde mikrobiyal ekolojist olan ve ekibi toprak üzerinde çalışan Noah Firer, "İnsanlar her zaman mikropların dayanıklı olduğunu ve her yerde yaşayabileceğini düşünmüştür," diyor. Sonuçta, tek hücreli organizmaların 200 derece Fahrenheit'i aşan sıcaklıklara sahip hidrotermal bacalarda, Antarktika'da yarım mil buzun altındaki göllerde ve hatta Dünya'nın stratosferinden 120.000 fit yükseklikte yaşadığı bulunmuştur. Ancak Ferrer ve doktora öğrencisi Nicholas Dragon, bir yıllık çalışmanın ardından topladıkları Antarktika toprağında hala herhangi bir yaşam belirtisi bulamadılar.
Firer ve Dragone, geniş bir yelpazede koşulları temsil eden 11 farklı sıradağdan toprakları inceledi. Daha alçak ve daha az soğuk dağlık alanlardan gelenler bakteri ve mantar içerir. Ancak en yüksek, en kurak ve en soğuk iki sıradağdaki bazı dağlarda yaşam belirtisi yoktur.
Ferrer, "Steril olduklarını söyleyemeyiz," dedi. Mikrobiyologlar bir çay kaşığı toprakta milyonlarca hücre bulmaya alışkındır. Bu nedenle, çok küçük bir sayı (örneğin 100 canlı hücre) tespitten kaçabilir. "Ancak bildiğimiz kadarıyla, hiçbir mikroorganizma içermiyorlar."
Bazı topraklar gerçekten yaşamdan yoksun mu yoksa daha sonra hayatta kalan hücreler içerdiği keşfedilmiş mi, JGR Biogeosciences dergisinde yakın zamanda yayınlanan yeni bulgular Mars'ta yaşam arayışında yardımcı olabilir. Antarktika toprağı kalıcı olarak donmuş, toksik tuzlarla dolu ve iki milyon yıldır çok fazla sıvı suya sahip değil - Mars toprağına benzer şekilde.
Ocak 2018'de Transantarktika Dağları'nın ücra bölgelerine yapılan Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bir keşif gezisi sırasında toplandılar. Kıtanın iç kısımlarından geçerek doğudaki yüksek kutup platosunu batıdaki alçak buzdan ayırıyorlar. Bilim insanları, dağlardaki bir uçurumdan aşağı akan 60 millik bir buz taşıma bandı olan Shackleton Buzulu'nda kamp kurdular. Helikopterleri kullanarak yüksek irtifalara uçtular ve buzulun yukarısından aşağısına kadar örnekler topladılar.
Deniz seviyesinden sadece birkaç yüz fit yukarıda, bir buzulun eteğindeki sıcak, ıslak dağlarda, toprağın susam tohumundan daha küçük hayvanlar tarafından mesken tutulduğunu keşfettiler: mikroskobik solucanlar, sekiz bacaklı tardigradlar, rotiferler ve minik solucanlar. bunlara yay kuyrukları denir. Kanatlı böcekler. Bu çıplak, kumlu topraklar, iyi biçilmiş bir çimenlikte bulunan bakteri miktarının binde birinden daha azını içerir ve bu miktar, yüzeyin altında gizlenen küçük otçullar için yiyecek sağlamaya yeter.
Ancak ekip buzulun derinliklerindeki yüksek dağları ziyaret ettikçe bu yaşam belirtileri yavaş yavaş kayboldu. Buzulun tepesinde, 7.000 fitten yüksek olan iki dağ olan Mount Schroeder ve Mount Roberts'ı ziyaret ettiler.
Utah, Provo'daki Brigham Young Üniversitesi'nde biyolog olan ve projeye liderlik eden Byron Adams, Schroeder Dağı'na yapılan ziyaretlerin acımasız olduğunu hatırlıyor. Bu yaz gününde sıcaklık 0°F'ye yakın. Uluyan rüzgar buz ve karı yavaşça buharlaştırdı ve dağları çıplak bıraktı, kumu kazmak için getirdikleri bahçe küreklerinin kaldırılması ve fırlatılması için sürekli bir tehdit. Toprak, yüz milyonlarca yıl boyunca rüzgar ve yağmur tarafından aşındırılmış, çukurlaşmış ve cilalanmış kırmızımsı volkanik kayalarla kaplı.
Bilim insanları kayayı kaldırdıklarında, tabanının beyaz tuzlardan oluşan bir kabukla kaplı olduğunu keşfettiler - perklorat, klorat ve nitratın toksik kristalleri. Roket yakıtı ve endüstriyel çamaşır suyunda kullanılan aşındırıcı-reaktif tuzlar olan perkloratlar ve kloratlar, Mars yüzeyinde de bol miktarda bulunur. Yıkanacak su olmadığı için, bu kuru Antarktika dağlarında tuz birikir.
"Bu Mars'ta numune almaya benziyor," dedi Adams. Bir küreği batırdığınızda, "sonsuza dek toprağı bozan ilk şeyin siz olduğunuzu biliyorsunuz - belki milyonlarca yıl."
Araştırmacılar, bu kadar yüksek irtifalarda ve en zorlu koşullarda bile toprakta hala canlı mikroorganizmalar bulacaklarını öne sürdüler. Ancak bu beklentiler, Dragon'un toprakta mikrobiyal DNA tespit etmek için polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) adı verilen bir teknik kullandığı 2018 sonlarında azalmaya başladı. Dragon, buzulun üstünde ve altında dağlardan 204 örnek test etti. Daha alçak, daha soğuk dağlardan alınan örnekler büyük miktarda DNA verdi; ancak yüksek irtifalardan alınan örneklerin çoğu (%20), Mount Schroeder ve Roberts Massif'ten gelenler de dahil olmak üzere, herhangi bir sonuç için test edilmedi; bu da çok az mikroorganizma içerdiğini veya belki de hiç içermediğini gösteriyor.
Ferrell, "Bana ilk sonuçları göstermeye başladığında, 'Bir sorun var' diye düşündüm," dedi. Numunede veya laboratuvar ekipmanında bir sorun olması gerektiğini düşünüyordu.
Dragon daha sonra yaşam belirtileri aramak için bir dizi ek deney gerçekleştirdi. Toprağı glikozla işleyerek topraktaki belirli organizmaların onu karbondioksite dönüştürüp dönüştürmediğini gördü. Dünyadaki tüm yaşam tarafından enerji depolamak için kullanılan ATP adlı bir kimyasalı keşfetmeye çalışıyordu. Birkaç ay boyunca, çeşitli besin karışımlarında toprak parçalarını işleyerek var olan mikroorganizmaları koloniler halinde büyümeye ikna etmeye çalıştı.
Ferrell, "Nick bu örneklere mutfak lavabosunu fırlattı," dedi. Tüm bu testlere rağmen, bazı topraklarda hala hiçbir şey bulamadı. "Gerçekten inanılmaz."
Kanada'daki Guelph Üniversitesi'nde çevresel mikrobiyolog olan Jacqueline Gurdial, sonuçları "çekici" olarak nitelendiriyor, özellikle Dragon'un belirli bir konumda mikroorganizma bulma olasılığını etkileyen faktörleri belirleme çabaları. Yüksek irtifa ve yüksek klorat konsantrasyonlarının yaşamı tespit edememenin en güçlü belirleyicileri olduğunu buldu. Goodyear, "Bu çok ilginç bir keşif," dedi. "Bu bize Dünya'daki yaşamın sınırları hakkında çok şey anlatıyor."
Antarktika'nın başka bir yerinde yaşadığı deneyimler nedeniyle, topraklarının gerçekten cansız olduğuna tam olarak ikna olmamış.
Birkaç yıl önce, Shackleton Buzulu'nun 500 mil kuzeybatısındaki University Valley adlı benzer bir ortamdan toprakları inceledi ve 120.000 yıldır önemli bir nem veya erime sıcaklığına sahip olmamış olabilir. 23°F'de (vadideki tipik bir yaz sıcaklığı) 20 ay boyunca kuluçkaya yatırdığında, toprakta hiçbir yaşam belirtisi görülmedi. Ancak toprak örneklerini donma noktasının birkaç derece üzerine ısıttığında, bazılarında bakteri üremesi görüldü.
Örneğin, bilim insanları bakteri hücrelerinin buzullarda binlerce yıl sonra bile canlı kaldığını keşfettiler. Sıkıştıklarında, hücrenin metabolizması bir milyon kat yavaşlayabilir. Artık büyümedikleri, sadece buzu delen kozmik ışınların neden olduğu DNA hasarını onardıkları bir duruma geçerler. Goodyear, bu "yavaş kurtulanların" College Valley'de buldukları olabileceğini tahmin ediyor; Dragone ve Firer 10 kat daha fazla toprak analiz etmiş olsalardı, bunları Roberts Masifi'nde veya Schroeder Dağı'nda bulabilirlerdi.
Florida Üniversitesi'nde Antarktika mikroplarını inceleyen Brent Christner, bu yüksek rakımlı kuru toprakların Mars'ta yaşam arayışını iyileştirmeye yardımcı olabileceğine inanıyor.
1976'da Mars'a inen Viking 1 ve Viking 2 uzay araçlarının, Antarktika kıyısı yakınlarındaki alçak topraklarda yapılan çalışmalara dayalı olarak kısmen yaşam tespiti deneyleri gerçekleştirdiğini, Kuru Vadiler olarak adlandırılan bir bölge olduğunu belirtti. Bu toprakların bazıları yazın eriyen sudan dolayı ıslanır. Sadece mikroorganizmalar değil, bazı yerlerde minik solucanlar ve diğer hayvanlar da içerirler.
Buna karşılık, Mount Roberts ve Mount Schroeder'in daha yüksek ve kuru toprakları, Mars'taki aletler için daha iyi test alanları sağlayabilir.
Christner, "Mars'ın yüzeyi çok kötü," dedi. "Dünya'daki hiçbir organizma yüzeyde hayatta kalamaz" - en azından en üstteki bir iki santim. Yaşam arayışıyla oraya giden herhangi bir uzay aracı, Dünya'nın en zorlu yerlerinden bazılarında çalışmaya hazır olmalıdır.
Telif Hakkı © 1996–2015 National Geographic Society. Telif Hakkı © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Tüm hakları saklıdır.