Jarðvegur Rocky Ridge í Mið -Suðurskautslandinu hefur aldrei innihaldið örverur.
Í fyrsta skipti hafa vísindamenn uppgötvað að það virðist ekkert líf í jarðveginum á yfirborði jarðar. Jarðvegurinn kemur frá tveimur vindsveiflu, grýttum hryggjum í innri Suðurskautslandinu, 300 mílur frá Suðurpólnum, þar sem þúsundir feta ís komast í fjöllin.
„Fólk hefur alltaf haldið að örverur væru harðgerar og gætu lifað hvar sem er,“ segir Noah Firer, örverusérfræðingur við háskólann í Colorado Boulder sem teymi stundar jarðveg. Þegar öllu er á botninn hvolft hafa einfrumnar lífverur fundist búa í vatnsofnum með hitastig yfir 200 gráður á Fahrenheit, í vötnum undir hálfa mílu af ís á Suðurskautslandinu og jafnvel 120.000 fet yfir heiðhvolfi jarðar. En eftir ársár hafa Ferrer og doktorsnemi hans Nicholas Dragon enn ekki fundið nein merki um líf í jarðvegi á Suðurskautinu sem þeir söfnuðu.
Firer og Dragone rannsökuðu jarðveg frá 11 mismunandi fjallasvæðum, sem táknaði fjölbreytt úrval af aðstæðum. Þeir sem koma frá lægri og minna köldu fjallasvæðum innihalda bakteríur og sveppi. En í sumum fjöllum tveggja hæstu, þurrustu og kaldustu fjallasviðanna eru engin merki um líf.
„Við getum ekki sagt að þeir séu dauðhreinsaðir,“ sagði Ferrer. Örverufræðingar eru vanir að finna milljónir frumna í teskeið af jarðvegi. Þess vegna getur mjög lítill fjöldi (td 100 lífvænlegar frumur) sloppið við uppgötvun. „En eftir því sem við vitum innihalda þær engar örverur.“
Hvort sem einhver jarðvegur er sannarlega gjörsneyddur lífinu eða er síðar uppgötvað að innihalda nokkrar eftirlifandi frumur, nýjar niðurstöður sem nýlega voru gefnar út í tímaritinu JGR Biogeosciences gætu hjálpað til við að leita að lífinu á Mars. Jarðvegur á Suðurskautinu er varanlega frosinn, fullur af eitruðum söltum og hefur ekki haft mikið fljótandi vatn í tvær milljónir ára - svipað við Mars.
Þeim var safnað á meðan leiðangursaðilinn í National Science Foundation styrkti í janúar 2018 til afskekktra svæða á fjöllum Transantarctic. Þeir fara í gegnum innri álfunnar og aðskilja háa skautaða hásléttuna í austri frá lágliggjandi ís í vestri. Vísindamennirnir settu upp búðir á Shackleton jökulinum, 60 mílna færiband af ís sem rennur niður hylli í fjöllunum. Þeir notuðu þyrlur til að fljúga í mikla hæð og safna sýnum upp og niður jökulinn.
Í hlýjum, blautum fjöllum við rætur jökuls, aðeins nokkur hundruð fet yfir sjávarmáli, uppgötvuðu þau að jarðvegurinn var byggður af dýrum sem voru minni en sesamfræ: smásjárormar, átta fóta tardigrades, rotifers og pínulítill ormar. kallað Springtails. Vængjaður skordýr. Þessi ber, sandur jarðvegur inniheldur innan við einn þúsundasta magn baktería sem finnast í vel mannlegum grasflöt, nóg til að útvega mat fyrir litlu grasbíta sem liggja undir yfirborðinu.
En þessi merki um lífið hvarf smám saman þegar liðið heimsótti hærri fjöll dýpra í jöklinum. Efst á jöklinum heimsóttu þeir tvö fjöll - Mount Schroeder og Mount Roberts - sem eru yfir 7.000 fet á hæð.
Heimsóknirnar á Schroeder Mountain voru grimmilegar, rifja upp Byron Adams, líffræðing við Brigham Young háskólann í Provo, Utah, sem stýrði verkefninu. Hitastigið á þessum sumardegi er nálægt 0 ° F. Hrópandi vindur gufaði upp ísinn og snjóinn hægt og lét fjöllin vera ber, stöðug ógn við lyftinguna og henda garðskóflunum sem þeir höfðu komið með til að grafa upp sandinn. Landið er þakið rauðleitum eldgosum sem hafa verið eyðilögð yfir hundruð milljóna ára með vindi og rigningu og skilur þá eftir og fáður.
Þegar vísindamennirnir lyftu bjarginu uppgötvuðu þeir að grunnur hans var þakinn skorpu af hvítum söltum - eitruðum kristöllum af perklórat, klórat og nítrati. Perklóröt og klóröt, ætandi viðbrögð sölt sem notuð eru í eldflaugareldsneyti og iðnaðarbleikju, finnast einnig í gnægð á yfirborði Mars. Með ekkert vatn til að skolast í burtu safnast salt á þessi þurru Suðurskautsfjöll.
„Það er eins og sýnataka á Mars,“ sagði Adams. Þegar þú stendur í skóflu í, „Þú veist að þú ert það fyrsta sem truflar jarðveginn í að eilífu - kannski milljónir ára.“
Vísindamennirnir lögðu til að jafnvel í svo mikilli hæð og við hörðustu aðstæður myndu þeir samt finna lifandi örverur í jarðveginum. En þessar væntingar fóru að hverfa síðla árs 2018, þegar Dragon notaði tækni sem kallast fjölliðu keðjuverkun (PCR) til að greina DNA örveru í óhreinindum. Dragon prófaði 204 sýni úr fjöllum fyrir ofan og undir jökulinum. Sýnishorn frá neðri, kælir fjöll skiluðu miklu magni af DNA; En flest sýni (20%) frá mikilli hæð, þar á meðal flest frá Mount Schroeder og Roberts Massif, voru ekki prófuð fyrir neinar niðurstöður, sem bentu til þess að þau innihéldu mjög fáar örverur eða kannski engar.
„Þegar hann byrjaði fyrst að sýna mér nokkrar niðurstöður hugsaði ég:„ Eitthvað er rangt, “sagði Ferrell. Hann hélt að það hljóti að vera eitthvað athugavert við sýnishornið eða rannsóknarstofubúnaðinn.
Dragon gerði síðan röð viðbótartilrauna til að leita að lífsmerkjum. Hann meðhöndlaði jarðveginn með glúkósa til að sjá hvort ákveðnar lífverur í jarðveginum breyttu honum í koltvísýring. Hann var að reyna að uppgötva efni sem kallast ATP, sem er notað af öllu lífi á jörðinni til að geyma orku. Í nokkra mánuði ræktaði hann jarðveg í ýmsum næringarblöndu og reyndi að sannfæra núverandi örverur um að vaxa í nýlendur.
„Nick kastaði eldhúsvaskinum á þessi sýni,“ sagði Ferrell. Þrátt fyrir öll þessi próf fann hann samt ekkert í sumum jarðvegi. „Það er virkilega ótrúlegt.“
Jacqueline Gurdial, umhverfis örverufræðingur við háskólann í Guelph í Kanada, kallar niðurstöðurnar „tæla“, sérstaklega viðleitni Dragon til að ákvarða hvaða þættir hafa áhrif á líkurnar á að finna örverur á tilteknum stað. Hann komst að því að styrkur í mikilli hæð og háum klórat var sterkasti spár um bilun í að greina líf. „Þetta er mjög áhugaverð uppgötvun,“ sagði Goodyear. „Þetta segir okkur mikið um líf lífsins á jörðinni.“
Hún er ekki alveg sannfærð um að jarðvegur þeirra sé sannarlega líflaus, að hluta til vegna eigin reynslu hennar í öðrum hluta Suðurskautslandsins.
Fyrir nokkrum árum rannsakaði hún jarðveg frá svipuðu umhverfi í Transantarctic Mountains, sem er 500 mílur norðvestur af Shackleton jökul sem kallaður var University Valley sem hefur ef til vill ekki haft verulegan raka eða bræðsluhita í 120.000 ár. Þegar hún ræktaði það í 20 mánuði við 23 ° F, dæmigerður sumarhitastig í dalnum, sýndi jarðvegurinn engin lífsmerki. En þegar hún hitaði jarðvegssýni nokkrar gráður yfir frostmarki sýndu sumir bakteríurvöxt.
Til dæmis hafa vísindamenn uppgötvað að bakteríurfrumur eru áfram á lífi jafnvel eftir þúsundir ára í jöklum. Þegar þeir festast geta umbrot frumunnar hægt á milljón sinnum. Þeir fara í ríki þar sem þeir vaxa ekki lengur, heldur aðeins gera við DNA -skemmdir af völdum Cosmic Rays sem kemst inn í ísinn. Goodyear veltir því fyrir sér að þessir „hægu eftirlifendur“ geti verið þeir sem hún fann í College Valley - hún grunar að ef Dragone og Firer hefðu greint 10 sinnum meira jarðveg, þá gætu þeir hafa fundið þá í Roberts Massif eða Schroeder Mountain.
Brent Christner, sem rannsakar örverur á Suðurskautinu við háskólann í Flórída í Gainesville, telur að þessi háhæð, þurr jarðvegur gæti hjálpað til við að bæta leitina að lífinu á Mars.
Hann tók fram að Viking 1 og Viking 2 geimfarið, sem lenti á Mars árið 1976, gerði lífstýringartilraunir sem byggðar voru að hluta á rannsóknum á lágliggjandi jarðvegi nálægt strönd Suðurskautslandsins, svæði sem kallast þurrdalar. Sum þessara jarðvegs verða blaut frá Meltwater á sumrin. Þær innihalda ekki aðeins örverur, heldur sums staðar líka pínulítill ormar og önnur dýr.
Aftur á móti, hærri, þurr jarðvegur Roberts Mount og Mount Schroeder getur veitt betri prófunarástæður fyrir Martian hljóðfæri.
„Yfirborð Mars er mjög slæmt,“ sagði Christner. „Engin lífvera á jörðu getur lifað á yfirborðinu“ - að minnsta kosti efstu tommur eða tveir. Sérhver geimfar sem fer þangað í leit að lífinu verður að vera reiðubúið að starfa á sumum hörðustu stöðum á jörðu.
Höfundarréttur © 1996–2015 National Geographic Society. Höfundarréttur © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Öll réttindi áskilin.