Ang lupa ng mabato na tagaytay sa gitnang Antarctica ay hindi kailanman naglalaman ng mga microorganism.
Sa kauna -unahang pagkakataon, natuklasan ng mga siyentipiko na tila walang buhay sa lupa sa ibabaw ng lupa. Ang lupa ay nagmula sa dalawang windswept, mabato na mga tagaytay sa interior ng Antarctica, 300 milya mula sa timog na poste, kung saan libu -libong mga paa ng yelo ang tumagos sa mga bundok.
"Ang mga tao ay palaging naisip na ang mga microbes ay matigas at maaaring manirahan kahit saan," sabi ni Noah Firer, isang microbial ecologist sa University of Colorado Boulder na ang koponan ay nag -aaral ng lupa. Pagkatapos ng lahat, ang mga solong-cell na organismo ay natagpuan na naninirahan sa mga hydrothermal vent na may temperatura na lumampas sa 200 degree Fahrenheit, sa mga lawa sa ilalim ng kalahating milya ng yelo sa Antarctica, at kahit na 120,000 talampakan sa itaas ng stratosphere ng lupa. Ngunit pagkatapos ng isang taon ng trabaho, si Ferrer at ang kanyang mag -aaral na doktor na si Nicholas Dragon ay wala pa ring nakitang mga palatandaan ng buhay sa Antarctic ground na kanilang nakolekta.
Pinag -aralan nina Firer at Dragone ang mga lupa mula sa 11 iba't ibang mga saklaw ng bundok, na kumakatawan sa isang malawak na hanay ng mga kondisyon. Ang mga nagmula sa mas mababa at hindi gaanong malamig na mga lugar ng bundok ay naglalaman ng bakterya at fungi. Ngunit sa ilang mga bundok ng dalawang pinakamataas, pinakamababang at malamig na mga saklaw ng bundok walang mga palatandaan ng buhay.
"Hindi namin masasabi na sila ay sterile," sabi ni Ferrer. Nasanay ang mga microbiologist sa paghahanap ng milyun -milyong mga cell sa isang kutsarita ng lupa. Samakatuwid, ang isang napakaliit na bilang (hal. 100 mabubuhay na mga cell) ay maaaring makatakas sa pagtuklas. "Ngunit tulad ng alam natin, hindi sila naglalaman ng anumang mga microorganism."
Kung ang ilang lupa ay tunay na walang buhay o kalaunan ay natuklasan na naglalaman ng ilang mga nakaligtas na mga cell, ang mga bagong natuklasan kamakailan na nai -publish sa journal na JGR Biogeosciences ay makakatulong sa paghahanap para sa buhay sa Mars. Ang lupa ng Antarctic ay permanenteng nagyelo, puno ng mga nakakalason na asing -gamot, at hindi nagkaroon ng maraming likidong tubig sa loob ng dalawang milyong taon - katulad ng lupa ng Martian.
Nakolekta sila sa isang ekspedisyon na pinondohan ng National Science Foundation noong Enero 2018 sa mga liblib na lugar ng Transantarctic Mountains. Dumaan sila sa loob ng kontinente, na naghihiwalay sa mataas na polar plateau sa silangan mula sa mababang-nakahiga na yelo sa kanluran. Ang mga siyentipiko ay nag-set up ng kampo sa Shackleton Glacier, isang 60 milya na conveyor belt ng yelo na dumadaloy sa isang chasm sa mga bundok. Gumamit sila ng mga helikopter upang lumipad sa mataas na taas at mangolekta ng mga sample pataas at pababa ng glacier.
Sa mainit, basa na mga bundok sa paanan ng isang glacier, ilang daang talampakan sa itaas ng antas ng dagat, natuklasan nila na ang lupa ay pinaninirahan ng mga hayop na mas maliit kaysa sa isang seed seed: mikroskopikong bulate, walong paa na tardigrades, rotifers at maliliit na bulate. tinatawag na Springtails. Mga Winged Insekto. Ang mga hubad, mabuhangin na lupa ay naglalaman ng mas mababa sa isang libong halaga ng bakterya na matatagpuan sa isang mahusay na mayaman na damuhan, sapat na upang magbigay ng pagkain para sa maliit na mga halamang halaman na nakagugulo sa ilalim ng ibabaw.
Ngunit ang mga palatandaan ng buhay na ito ay unti -unting nawala habang ang koponan ay bumisita sa mas mataas na mga bundok na mas malalim sa glacier. Sa tuktok ng glacier, binisita nila ang dalawang bundok - na Schroeder at Mount Roberts - na higit sa 7,000 talampakan ang taas.
Ang mga pagbisita sa Schroeder Mountain ay brutal, naalala ni Byron Adams, isang biologist sa Brigham Young University sa Provo, Utah, na nanguna sa proyekto. Ang temperatura sa araw ng tag -araw na ito ay malapit sa 0 ° F. Ang umuungal na hangin ay dahan -dahang sumingaw sa yelo at niyebe, na iniwan ang mga bundok na hubad, isang palaging banta sa pag -angat at pagkahagis ng mga pala ng hardin na dinala nila upang maghukay ng buhangin. Ang lupain ay natatakpan ng mapula -pula na mga bulkan na bulkan na napatay sa daan -daang milyong taon sa pamamagitan ng hangin at ulan, na iniwan ang mga ito at pinakintab.
Nang itinaas ng mga siyentipiko ang bato, natuklasan nila na ang base nito ay natatakpan ng isang crust ng mga puting asing -gamot - mga toxic na kristal ng perchlorate, chlorate, at nitrate. Ang mga perchlorates at chlorates, corrosive-reactive salts na ginagamit sa rocket fuel at pang-industriya na pagpapaputi, ay matatagpuan din sa kasaganaan sa ibabaw ng Mars. Nang walang tubig na hugasan, ang asin ay nag -iipon sa mga tuyong bundok na Antarctic na ito.
"Ito ay tulad ng pag -sampol sa Mars," sabi ni Adams. Kapag dumikit ka sa isang pala, "Alam mo na ikaw ang unang bagay na makagambala sa lupa nang walang hanggan - marahil milyon -milyong taon."
Iminungkahi ng mga mananaliksik na kahit na sa mga mataas na taas at sa pinakapangit na mga kondisyon, makikita pa rin nila ang mga nabubuhay na microorganism sa lupa. Ngunit ang mga inaasahan na iyon ay nagsimulang kumupas sa huling bahagi ng 2018, nang gumamit ang Dragon ng isang pamamaraan na tinatawag na polymerase chain reaksyon (PCR) upang makita ang microbial DNA sa dumi. Sinubukan ng Dragon ang 204 na mga halimbawa mula sa mga bundok sa itaas at sa ibaba ng glacier. Ang mga halimbawa mula sa mas mababa, mas malamig na mga bundok ay nagbunga ng malaking halaga ng DNA; Ngunit ang karamihan sa mga sample (20%) mula sa mataas na taas, kabilang ang karamihan mula sa Mount Schroeder at Roberts Massif, ay hindi nasubok para sa anumang mga resulta, na nagpapahiwatig na naglalaman sila ng napakakaunting mga microorganism o marahil wala.
"Noong una niyang sinimulan ang pagpapakita sa akin ng ilang mga resulta, naisip ko, 'May mali,'" sabi ni Ferrell. Akala niya dapat mayroong mali sa sample o kagamitan sa lab.
Pagkatapos ay nagsagawa si Dragon ng isang serye ng mga karagdagang eksperimento upang maghanap para sa mga palatandaan ng buhay. Ginamot niya ang lupa na may glucose upang makita kung ang ilang mga organismo sa lupa ay na -convert ito sa carbon dioxide. Sinusubukan niyang matuklasan ang isang kemikal na tinatawag na ATP, na ginagamit ng lahat ng buhay sa mundo upang mag -imbak ng enerhiya. Sa loob ng maraming buwan, nilinang niya ang mga piraso ng lupa sa iba't ibang mga mixtures ng nutrisyon, sinusubukan na kumbinsihin ang mga umiiral na microorganism na lumago sa mga kolonya.
"Itinapon ni Nick ang paglubog ng kusina sa mga halimbawang ito," sabi ni Ferrell. Sa kabila ng lahat ng mga pagsubok na ito, wala pa rin siyang natagpuan sa ilang mga lupa. "Nakapagtataka talaga."
Si Jacqueline Gurdial, isang microbiologist sa kapaligiran sa University of Guelph sa Canada, ay tumatawag sa mga resulta na "nakakaakit," lalo na ang mga pagsisikap ni Dragon upang matukoy kung anong mga kadahilanan ang nakakaimpluwensya sa posibilidad na maghanap ng mga microorganism sa isang naibigay na lokasyon. Natagpuan niya na ang mataas na taas at mataas na chlorate na konsentrasyon ay ang pinakamalakas na prediktor ng pagkabigo upang makita ang buhay. "Ito ay isang napaka -kagiliw -giliw na pagtuklas," sabi ni Goodyear. "Ito ay nagsasabi sa amin ng maraming tungkol sa mga limitasyon ng buhay sa mundo."
Hindi siya ganap na kumbinsido na ang kanilang lupa ay tunay na walang buhay, na bahagi dahil sa kanyang sariling mga karanasan sa ibang bahagi ng Antarctica.
Ilang taon na ang nakalilipas, pinag -aralan niya ang mga lupa mula sa isang katulad na kapaligiran sa Transantarctic Mountains, isang lugar na 500 milya hilagang -kanluran ng Shackleton Glacier na tinatawag na University Valley na maaaring hindi magkaroon ng makabuluhang kahalumigmigan o matunaw na temperatura sa loob ng 120,000 taon. Kapag inalis niya ito sa loob ng 20 buwan sa 23 ° F, isang tipikal na temperatura ng tag -init sa lambak, ang lupa ay hindi nagpakita ng mga palatandaan ng buhay. Ngunit kapag pinainit niya ang mga sample ng lupa ng ilang degree sa itaas ng pagyeyelo, ang ilan ay nagpakita ng paglaki ng bakterya.
Halimbawa, natuklasan ng mga siyentipiko na ang mga cell ng bakterya ay nananatiling buhay kahit na matapos ang libu -libong taon sa mga glacier. Kapag sila ay nakulong, ang metabolismo ng cell ay maaaring mabagal ng isang milyong beses. Pumasok sila sa isang estado kung saan hindi na sila lumalaki, ngunit ang pag -aayos lamang ng pinsala sa DNA na dulot ng kosmic ray na tumagos sa yelo. Iniisip ni Goodyear na ang mga "mabagal na nakaligtas" na ito ay maaaring ang kanyang natagpuan sa College Valley - pinaghihinalaan niya na kung sinuri ng Dragone at Firer ang 10 beses na mas maraming lupa, maaaring natagpuan nila ang mga ito sa Roberts Massif o Schroeder Mountain.
Si Brent Christner, na nag-aaral ng Antarctic microbes sa University of Florida sa Gainesville, ay naniniwala na ang mga mataas na taas na ito, ang mga tuyong lupa ay makakatulong na mapabuti ang paghahanap para sa buhay sa Mars.
Nabanggit niya na ang Viking 1 at Viking 2 spacecraft, na nakarating sa Mars noong 1976, ay nagsagawa ng mga eksperimento sa pagtuklas sa buhay na nakabase sa bahagi sa mga pag-aaral ng mababang-nakahiga na lupa malapit sa baybayin ng Antarctica, isang rehiyon na tinatawag na dry valleys. Ang ilan sa mga lupa na ito ay nagiging basa mula sa matunaw na tubig sa tag -araw. Naglalaman ang mga ito hindi lamang mga microorganism, ngunit sa ilang mga lugar din ang mga maliliit na bulate at iba pang mga hayop.
Sa kaibahan, ang mas mataas, tuyong mga lupa ng Mount Roberts at Mount Schroeder ay maaaring magbigay ng mas mahusay na mga lugar ng pagsubok para sa mga instrumento ng Martian.
"Ang ibabaw ng Mars ay napakasama," sabi ni Christner. "Walang organismo sa mundo ang maaaring mabuhay sa ibabaw" - hindi bababa sa tuktok na pulgada o dalawa. Ang anumang spacecraft na pupunta doon sa paghahanap ng buhay ay dapat na handa upang mapatakbo sa ilan sa mga pinakamasamang lugar sa mundo.
Copyright © 1996–2015 National Geographic Society. Copyright © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Nakalaan ang lahat ng mga karapatan.