Antarktika'nın merkezindeki kayalık sırtın toprağı hiçbir zaman mikroorganizmalar içermemiştir.
Bilim adamları ilk kez toprakta Dünya yüzeyinde yaşamın olmadığını keşfettiler. Toprak, binlerce ayak buzun dağlara nüfuz ettiği Güney Kutbu'na 300 mil uzaklıktaki Antarktika'nın iç kısmındaki iki rüzgârlı, kayalık sırtlardan geliyor.
“İnsanlar her zaman mikropların dayanıklı olduğunu ve her yerde yaşayabileceğini düşündüler” diyor, takım toprağını eğiten Colorado Boulder Üniversitesi'nde mikrobiyal ekolog olan Noah Firer. Sonuçta, tek hücreli organizmalar, 200 derecesini aşan sıcaklıklar, Antarktika'daki yarım mil buzun altındaki göllerde ve hatta Dünya'nın stratosferinin 120.000 feet üzerindeki hidrotermal havalandırma deliklerinde yaşayan bulunmuştur. Ancak bir yıllık işten sonra, Ferrer ve doktora öğrencisi Nicholas Dragon hala topladıkları Antarktika topraklarında yaşam belirtisi bulamadılar.
Firer ve Dragone, çok çeşitli koşulları temsil eden 11 farklı dağ sırasından toprakları incelediler. Alt ve daha az soğuk dağ bölgelerinden gelenler bakteri ve mantar içerir. Ancak en yüksek, en kurak ve en soğuk dağ aralığının bazı dağlarında yaşam belirtisi yoktur.
“Steril olduklarını söyleyemeyiz,” dedi Ferrer. Mikrobiyologlar bir çay kaşığı toprakta milyonlarca hücre bulmaya alışkınlar. Bu nedenle, çok küçük bir sayı (örn. 100 yaşayabilir hücre) tespitten kaçabilir. “Ama bildiğimiz kadarıyla, herhangi bir mikroorganizma içermiyorlar.”
Bazı toprakların gerçekten yaşamdan yoksun olup olmadığı veya daha sonra hayatta kalan bazı hücreler içerdiği keşfedilsin, yakın zamanda JGR Biocoosciences dergisinde yayınlanan yeni bulgular Mars'ta yaşam arayışında yardımcı olabilir. Antarktik toprak kalıcı olarak dondurulmuş, toksik tuzlarla doludur ve iki milyon yıl boyunca çok fazla sıvı suya sahip olmamıştır - Mars topraklarına benzer.
Ocak 2018'de Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bir sefer sırasında Transantarktik Dağları'nın uzak bölgelerine toplandılar. Doğudaki yüksek kutuplu platoyu batıdaki alçak buzdan ayırarak kıtanın iç kısmından geçerler. Bilim adamları, dağlarda bir uçuruma akan 60 millik bir konveyör buz bantı olan Shackleton Buzulu üzerinde kamp kurdular. Yüksek irtifalara uçmak ve buzulun yukarı ve aşağı numunelerini toplamak için helikopterler kullandılar.
Bir buzulun dibindeki sıcak, ıslak dağlarda, deniz seviyesinden sadece birkaç yüz metre yukarıda, toprağın susam tohumundan daha küçük hayvanlar tarafından yaşandığını keşfettiler: mikroskobik solucanlar, sekiz bacaklı tardigrades, rotifer ve küçük solucanlar. Springtails denir. Kanatlı böcekler. Bu çıplak, kumlu topraklar, yüzeyin altında gizlenen küçük otçullara yiyecek sağlamak için yeterli, iyi manikürlü bir çimlerde bulunan bakteri miktarını binden daha az içerir.
Ancak ekip buzulun derinliklerine daha yüksek dağları ziyaret ettikçe bu yaşam belirtileri yavaş yavaş kayboldu. Buzulun tepesinde, 7.000 feet yüksekliğinde iki dağ ziyaret ettiler - Schroeder ve Roberts Dağı -.
Schroeder Dağı'na yapılan ziyaretler acımasızdı, projeye liderlik eden Utah, Provo'daki Brigham Young Üniversitesi'nde biyolog Byron Adams. Bu yaz günündeki sıcaklık 0 ° F'ye yakındır. Uluyan rüzgar yavaşça buz ve karı buharlaştırdı, dağları çıplak bıraktı, kumu kazmak için getirdikleri bahçe küreklerinin kaldırılması ve atılması için sürekli bir tehdit. Arazi, yüz milyonlarca yıl boyunca rüzgar ve yağmurla aşınmış kırmızımsı volkanik kayalarla kaplıdır, bu da onları çukur ve cilalı bırakır.
Bilim adamları kayayı kaldırdıklarında, tabanının beyaz tuzlar kabuğu ile kaplandığını keşfettiler - perklorat, klorat ve nitratın çelik kristalleri. Roket yakıtı ve endüstriyel ağartıda kullanılan korozif reaktif tuzlar olan perkloratlar ve kloratlar da Mars'ın yüzeyinde bol miktarda bulunur. Yıkamak için su olmadan, bu kuru Antarktika dağlarında tuz birikir.
“Mars'ta örnekleme gibi,” dedi Adams. Bir kürek yapıştırdığınızda, “Toprağı sonsuza dek rahatsız eden ilk şey olduğunuzu biliyorsunuz - belki milyonlarca yıl.”
Araştırmacılar, bu kadar yüksek irtifalarda ve en sert koşullarda bile toprakta canlı mikroorganizmalar bulacaklarını öne sürdüler. Ancak bu beklentiler, Dragon'un kirdeki mikrobiyal DNA'yı tespit etmek için polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) adı verilen bir teknik kullandığı 2018'in sonlarında solmaya başladı. Dragon, buzulun üstünde ve altındaki dağlardan 204 örnek test etti. Alt, soğutucu dağlardan numuneler büyük miktarda DNA vermiştir; Ancak, Schroeder Mount ve Roberts Massif'in çoğu da dahil olmak üzere yüksek irtifalardan%20 (%20), çok az mikroorganizma içerdiğini veya belki de hiç olmadığını gösteren herhangi bir sonuç için test edilmedi.
Ferrell, “Bana bazı sonuçlar göstermeye başladığında, 'Bir şeyler yanlış' diye düşündüm. Örnek veya laboratuvar ekipmanında bir sorun olması gerektiğini düşündü.
Dragon daha sonra yaşam belirtilerini aramak için bir dizi ek deney gerçekleştirdi. Toprağı, topraktaki bazı organizmaların karbondioksite dönüştürüp dönüştürmediğini görmek için glikoz ile tedavi etti. Yeryüzündeki tüm yaşamlar tarafından enerji depolamak için kullanılan bir kimyasal olarak adlandırılan bir kimyasal keşfetmeye çalışıyordu. Birkaç ay boyunca, mevcut mikroorganizmaları kolonilere dönüşmeye ikna etmeye çalışarak çeşitli besin karışımlarında toprak parçaları yetiştirdi.
Ferrell, “Nick mutfak lavabosunu bu örneklere attı,” dedi. Tüm bu testlere rağmen, bazı topraklarda hala hiçbir şey bulamadı. "Gerçekten harika."
Kanada'daki Guelph Üniversitesi çevresel bir mikrobiyolog olan Jacqueline Gurdial, sonuçları “cazip” olarak adlandırıyor, özellikle Dragon'un belirli bir yerde mikroorganizma bulma olasılığını hangi faktörlerin etkilediğini belirleme çabaları. Yüksek irtifa ve yüksek klorat konsantrasyonlarının yaşamı tespit etmenin en güçlü yordayıcıları olduğunu buldu. “Bu çok ilginç bir keşif,” dedi Goodyear. “Bu bize dünyadaki yaşam sınırları hakkında çok şey anlatıyor.”
Kısmen Antarktika'nın başka bir bölgesindeki kendi deneyimlerinden dolayı topraklarının gerçekten cansız olduğuna ikna olmadı.
Birkaç yıl önce, Transantarktik Dağları'nda benzer bir ortamdan topraklar, Shackleton Buzulu'nun 500 mil kuzeybatısında, 120.000 yıldır önemli nem veya erimesi sıcaklıkları olmayan University Valley adlı bir yer inceledi. Vadide tipik bir yaz sıcaklığı olan 23 ° F'de 20 ay boyunca inkübe ettiğinde, toprak yaşam belirtisi göstermedi. Ancak toprak örneklerini dondurmanın birkaç derece üzerinde ısıttığında, bazıları bakteriyel büyüme gösterdi.
Örneğin, bilim adamları bakteriyel hücrelerin buzullarda binlerce yıl sonra bile hayatta kaldığını keşfettiler. Sıkıştıklarında, hücrenin metabolizması bir milyon kez yavaşlayabilir. Artık büyümedikleri bir duruma girerler, ancak sadece buza nüfuz eden kozmik ışınların neden olduğu DNA hasarını onarırlar. Goodyear, bu “yavaş hayatta kalanların” College Valley'de bulduğu şey olabileceğini tahmin ediyor - Dragone ve Firer'ın 10 kat daha fazla toprak analiz etmiş olsaydı, onları Roberts Massif veya Schroeder Dağı'nda bulmuş olabileceğinden şüpheleniyor.
Gainesville'deki Florida Üniversitesi'nde Antarktika mikroplarını inceleyen Brent Christner, bu yüksek irtifa, kuru toprakların Mars'ta yaşam arayışını iyileştirmeye yardımcı olabileceğine inanıyor.
1976'da Mars'a inen Viking 1 ve Viking 2 uzay aracının, kısmen kuru vadiler adı verilen bir bölge olan Antarktika kıyısında alçak toprak çalışmalarına dayanan yaşam tespit deneyleri yürüttüğünü kaydetti. Bu toprakların bazıları yaz aylarında eriyen sudan ıslanır. Sadece mikroorganizmalar değil, bazı yerlerde de küçük solucanlar ve diğer hayvanlar içerirler.
Buna karşılık, Roberts Dağı ve Schroeder Dağı'nın yüksek, kuru toprakları Mars enstrümanları için daha iyi test alanları sağlayabilir.
“Mars'ın yüzeyi çok kötü,” dedi Christner. “Yüzeyde hiçbir organizma hayatta kalamaz” - en azından üst inç. Hayat arayışında oraya giden herhangi bir uzay aracı, dünyadaki en zorlu yerlerde faaliyet göstermeye hazır olmalıdır.
Telif Hakkı © 1996-2015 National Geographic Society. Telif Hakkı © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Her hakkı saklıdır.