Antarktika'nın merkezindeki kayalık sırtların toprağı hiçbir zaman mikroorganizma içermemiştir.
Bilim insanları, Dünya yüzeyindeki toprakta ilk kez yaşam olmadığını keşfetti. Toprak, Antarktika'nın iç kesimlerinde, Güney Kutbu'ndan 480 kilometre uzaklıkta, rüzgarlı ve kayalık iki sırttan geliyor ve binlerce metre buz dağlara nüfuz ediyor.
Colorado Boulder Üniversitesi'nde toprak üzerinde çalışmalar yürüten mikrobiyal ekolojist Noah Firer, "İnsanlar her zaman mikropların dayanıklı olduğunu ve her yerde yaşayabileceğini düşünmüşlerdir," diyor. Ne de olsa, sıcaklığı 200 Fahrenheit dereceyi aşan hidrotermal bacalarda, Antarktika'da yarım mil buzun altındaki göllerde ve hatta Dünya stratosferinden 36.000 metre yükseklikte yaşayan tek hücreli organizmalar bulundu. Ancak Ferrer ve doktora öğrencisi Nicholas Dragon, bir yıllık çalışmalarının ardından topladıkları Antarktika toprağında hala herhangi bir yaşam belirtisi bulamadılar.
Firer ve Dragone, geniş bir yelpazede koşulları temsil eden 11 farklı sıradağdan toprakları incelediler. Alçak ve daha az soğuk dağlık bölgelerden gelen topraklar bakteri ve mantar içeriyor. Ancak en yüksek, en kurak ve en soğuk iki sıradağın bazılarında yaşam belirtisi yok.
Ferrer, "Steril olduklarını söyleyemeyiz," dedi. Mikrobiyologlar bir çay kaşığı toprakta milyonlarca hücre bulmaya alışkındır. Bu nedenle, çok az sayıda hücre (örneğin 100 canlı hücre) tespit edilemeyebilir. "Ancak bildiğimiz kadarıyla, herhangi bir mikroorganizma içermiyorlar."
İster bazı topraklar gerçekten yaşamdan yoksun olsun, ister daha sonra hayatta kalan hücreler içerdiği keşfedilsin, JGR Biogeosciences dergisinde yakın zamanda yayınlanan yeni bulgular, Mars'ta yaşam arayışına yardımcı olabilir. Antarktika toprağı kalıcı olarak donmuş, zehirli tuzlarla dolu ve iki milyon yıldır çok fazla sıvı suya sahip değil; tıpkı Mars toprağı gibi.
Bunlar, Ocak 2018'de Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bir keşif gezisi sırasında Transantarktika Dağları'nın ücra bölgelerine toplandı. Kıtanın iç kesimlerinden geçerek, doğudaki yüksek kutup platosunu batıdaki alçak buzdan ayırıyorlar. Bilim insanları, dağlardaki bir uçurumdan aşağı akan 96 kilometrelik bir buz taşıma bandı olan Shackleton Buzulu'nda kamp kurdular. Helikopterler kullanarak yüksek irtifalara uçtular ve buzulun yukarı ve aşağı kısımlarından örnekler topladılar.
Deniz seviyesinden sadece birkaç yüz metre yukarıda, bir buzulun eteğindeki sıcak ve nemli dağlarda, toprağın susam tohumundan daha küçük hayvanlar tarafından mesken tutulduğunu keşfettiler: mikroskobik solucanlar, sekiz bacaklı tardigradlar, rotiferler ve yay kuyruklu böcekler adı verilen minik solucanlar. Bu çıplak, kumlu topraklar, iyi bakımlı bir çimenlikte bulunan bakteri miktarının binde birinden daha azını içerir; bu da 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, 2100 metreden yüksek iki dağ olan Schroeder Dağı ve Roberts Dağı'nı ziyaret ettiler.
Utah, Provo'daki Brigham Young Üniversitesi'nde biyolog olarak görev yapan ve projeye liderlik eden Byron Adams, Schroeder Dağı ziyaretlerinin çok zorlu olduğunu hatırlıyor. Bu yaz gününde hava sıcaklığı neredeyse 0°C. Uğultulu rüzgar buz ve karı yavaşça buharlaştırarak dağları çıplak bıraktı ve kumu kazmak için getirdikleri bahçe küreklerinin kaldırılıp fırlatılması için sürekli bir tehdit oluşturdu. 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; bunlar toksik perklorat, klorat ve nitrat kristalleriydi. Roket yakıtı ve endüstriyel çamaşır suyunda kullanılan aşındırıcı tuzlar olan perkloratlar ve kloratlar, Mars yüzeyinde de bol miktarda bulunur. Temizlenecek su olmadığı için, bu kurak Antarktika dağlarında tuz birikmektedir.
"Mars'ta numune almak gibi," dedi Adams. Küreği toprağa daldırdığınızda, "sonsuza dek -belki milyonlarca yıl- toprağı karıştıran ilk şeyin siz olduğunuzu bilirsiniz."
Araştırmacılar, bu kadar yüksek rakımlarda ve en zorlu koşullarda bile toprakta canlı mikroorganizmalar bulabileceklerini 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 üstündeki ve altındaki dağlardan 204 örnek test etti. Daha alçak ve daha soğuk dağlardan alınan örneklerde bol miktarda DNA bulundu; ancak yüksek rakımlardan alınan örneklerin çoğu (%20), Schroeder Dağı ve Roberts Masifi'nden alınanlar da dahil olmak üzere, herhangi bir sonuç için test edilmedi; bu da çok az mikroorganizma içerdiklerini veya belki de hiç içermediklerini gösteriyor.
Ferrell, "Bana ilk sonuçları göstermeye başladığında, 'Bir sorun var' diye düşündüm," dedi. Numunede veya laboratuvar ekipmanında bir sorun olduğunu düşünüyordu.
Dragon daha sonra yaşam belirtileri aramak için bir dizi ek deney gerçekleştirdi. Toprağa glikoz uygulayarak, içindeki bazı organizmaların glikozu karbondioksite dönüştürüp dönüştürmediğini kontrol etti. Dünyadaki tüm canlıların enerji depolamak için kullandığı ATP adlı bir kimyasalı keşfetmeye çalışıyordu. Birkaç ay boyunca, çeşitli besin karışımlarıyla toprak parçalarını işleyerek, mevcut mikroorganizmaların koloniler oluşturmasını sağlamaya çalıştı.
"Nick bu numunelere mutfak lavabosunu fırlattı," dedi Ferrell. Tüm bu testlere rağmen, bazı topraklarda hâlâ hiçbir şey bulamadı. "Gerçekten inanılmaz."
Kanada'daki Guelph Üniversitesi'nde çevre mikrobiyoloğu olan Jacqueline Gurdial, sonuçları "çekici" olarak nitelendiriyor; özellikle de Dragon'un belirli bir yerde mikroorganizma bulma olasılığını etkileyen faktörleri belirleme çabaları. Gurdial, yüksek rakım ve yüksek klorat konsantrasyonlarının, yaşam 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 800 km kuzeybatısındaki Transantarktik Dağları'nda benzer bir ortamdan, 120.000 yıldır önemli bir nem veya erime sıcaklığına sahip olmayabilecek University Valley adlı bir yerden toprakları inceledi. Toprakları, vadide tipik bir yaz sıcaklığı olan -3°C'de 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 geçirdikten 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 hayatta kalanların" College Valley'de buldukları canlılar olabileceğini tahmin ediyor; Dragone ve Firer 10 kat daha fazla toprak analiz etselerdi, bunları Roberts Masifi'nde veya Schroeder Dağı'nda da 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, kısmen Antarktika kıyıları yakınlarındaki Kuru Vadiler adı verilen alçak topraklarda yapılan çalışmalara dayanan yaşam tespit deneyleri yürüttüğünü belirtti. Bu toprakların bir kısmı yazın eriyen su nedeniyle ıslanıyor. Sadece mikroorganizmalar değil, bazı yerlerde küçük solucanlar ve diğer canlılar da barındırıyorlar.
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 yüzeyin bir iki santimlik kısmında. Yaşam aramak için 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.