Mga Misteryo ng Mundo ng Lake Vostok sa Antarctica

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ang Russia ay halos nag-freeze ng bagong pagbabarena ng subglacial Antarctic Lake Vostok, at sa mismong sandali nang ito ay naging pinakamalapit sa pagtuklas ng lokal na buhay.

Alam nating lahat na pagkatapos ng pagbabarena sa kailaliman ng Lake Vostok sa Antarctica, nakakita kami ng mga bakas ng isang hindi pangkaraniwang bakterya. Naniniwala ang mga dayuhang siyentipiko na maraming kakaibang multicellular organism sa lawa. Tinatanggihan ng kanilang mga kasamahan sa bahay ang puntong ito ng pananaw, ngunit naniniwala rin sila na ang pagpapatuloy ng kanyang pananaliksik ay magdadala ng maraming bagong bagay - at gagawing posible na maunawaan kung ano ang maaaring hitsura ng buhay sa ibang mga mundo ng solar system. Hindi ito mangyayari sa malapit na hinaharap: ang pangunahing gawain sa Vostok, sa kasamaang-palad, ay tumigil. Kung ang isang tao ay gumawa ng gayong mga pagtuklas sa lawa, kung gayon maaari itong maging merito ng mga dayuhang mananaliksik - at ito ay mangyayari sa lalong madaling panahon.

Ang Lake Vostok ay isang malaking reservoir na 6,000 kubiko kilometro, na maraming beses na higit pa kaysa sa Ladoga. Bilang karagdagan, ang Silangan ay subglacial, sa lalim na halos apat na kilometro, kung kaya't ang presyon ay may hanggang 400 na mga atmospheres, at ang oxygen at nitrogen ay walang mapupuntahan sa labas ng contact sa atmospera. Ang tubig ng lawa na puspos ng mga ito ay isang natatanging kapaligiran, na dapat na ang pinaka hindi kanais-nais na reservoir para sa buhay sa Earth. Ngunit, sa kabila nito, mayroon pa ring buhay doon - hindi bababa sa, ito ang opinyon ng isang bilang ng mga siyentipikong Ruso at Amerikano na nag-aral ng mga resulta ng pagbabarena nito. Bagama't ang mga pagtatantya ng mga mananaliksik mula sa dalawang bansang ito sa pagiging habitability nito ay lubhang magkakaiba, lahat sila ay naniniwala na sila ay nakahanap ng mga bakas ng lokal na buhay.

Noong Abril 2017, naganap ang premiere ng pelikulang "Lake Vostok. Ridge of Madness", na nagkuwento tungkol sa napakahirap na kondisyon kung saan nakamit ng mga polar explorer at siyentipiko ng Russia ang napakalaking resulta sa paghahanap ng buhay sa ilalim ng ilang kilometro ng yelo ng Antarctic. Ang pelikula ay nangongolekta pa rin ng mga internasyonal na parangal, ngunit ang kasaysayan ay konektado dito at mas mahalaga kaysa sa anumang mga parangal. Itinaas niya ang paksa ng aktwal na paghinto ng malalim na malinis na pagbabarena sa Lake Vostok ng mga puwersa ng polar station na may parehong pangalan. Ang kakulangan sa pagpopondo ay pumigil sa malalaking hakbang mula noong 2015. At ngayon ay may ilang beses na mas kaunting mga tao sa istasyon kaysa doon sa tuktok ng trabaho. Mula dito, halos walang pag-asa para sa isang mahusay na pagtuklas ng lokal na buhay sa ilalim ng yelo. Panahon na upang tingnan ang kasaysayan ng pagbabarena, upang maunawaan kung ano ang nakamit doon at kung ano - salamat sa kasalukuyang "freeze" ng trabaho - ay hindi makakamit.

Mayroong dalawang punto ng view kung sino ang eksaktong nakatira sa ilalim ng yelo sa pagitan ng istasyon ng Vostok at ng lawa ng parehong pangalan. Ang isa sa kanila ay Amerikano, ang isa ay Ruso. Ang una ay kumukuha sa mga resulta ng mas mababaw na pagbabarena na isinagawa ng Estados Unidos sa lugar noong 1990s. Pagkatapos ay nakuha lamang nila ang yelo sa ibabaw ng lawa - ang nabuo mula sa tubig nito, unti-unting tumataas at nagyeyelo. Batay sa mga resulta ng pag-aaral sa kanyang mga sample, nakita ng grupong metagenomic na pamamaraan ni Scott Rogers doon ang mga pagkakasunud-sunod ng gene ng 1,623 species! Anim na porsyento sa kanila ay kabilang sa medyo kumplikadong mga nilalang - eukaryotes, mga nilalang na may hiwalay na nucleus na napapalibutan ng isang pader. Isang bagay na napakakomplikado ang hindi inaasahang makikita sa lalim na ilang kilometro.

Bukod dito, ang isa sa mga uri ng bakterya, na malamang na matatagpuan sa ganitong paraan, ay nabubuhay lamang sa mga bituka ng isda - hindi ito nangyayari nang hiwalay sa kanila. Natagpuan din ang mga sequence ng gene na tipikal ng rotifers at molluscs. Mula dito, napagpasyahan ng grupong Amerikano na sa mga naninirahan sa Lake Vostok ay maaaring mayroong labis na kumplikadong mga nilalang, kahit na mga isda at crustacean. Ayon sa isang hypothesis, ang lawa sa anyo ng isang bukas na reservoir ay umiral nang sampu-sampung milyong taon at ang huling 14-15 milyon lamang ang nakatago ng yelo.

Nangangahulugan ito, ang teorya ng mga mananaliksik, na ang mga lokal na isda at crustacean ay may maraming oras upang unti-unting umangkop sa mga kondisyon ng sub-yelo. Bilang karagdagan, kung naroroon sila, maaari nilang gawing hindi gaanong sukdulan ang matinding kondisyon ng Silangan. Maaaring ubusin ng mga organismo na humihinga ng oxygen ang labis na oxygen na pumapasok sa lawa kasama ng yelo. Pagkatapos, sa kalaliman ng lawa, maaaring walang labis na gas na ito - isang malakas na oxidizer, sa tabi kung saan ang buhay ay hindi madali - maaaring wala.

Ang mga siyentipikong Ruso, na pinamumunuan ni Sergei Bulat, ay napakalamig na tumugon sa pagtuklas na ito. Tamang-tama nilang itinuro na ang pagbabarena ay isinagawa gamit ang mga teknikal na likido na kontaminado ng ordinaryong lupa at iba pang bakterya. Halos imposibleng makilala ang panlabas na polusyon mula sa "mga lokal na residente" nang hindi gumagamit ng "malinis na pagbabarena". Naniniwala ang mga domestic researcher na sa ganitong mga kondisyon posible lamang na pag-usapan ang tungkol sa totoong "Eastern" na buhay kung ang mga genetic sequence ay matatagpuan na ganap na naiiba sa anumang bagay.

At ang mga espesyalista mula sa St. Petersburg Institute of Nuclear Physics ng Russian Academy of Sciences ay pinamamahalaang upang mahanap doon ang bacterial DNA, na hindi nag-tutugma sa alinman sa mga kilalang species. Ito ay napaka-alien sa kanila na kahit na hindi posible na ilagay ito sa ilang grupo ng mga bakterya. 14 porsiyento ng kanyang mga gene ay hindi matatagpuan sa anumang iba pang kilalang species. Tulad ng sinabi ni Sergei Bulat noong panahong iyon, ang DNA na ito ay hindi katulad ng anumang bagay na "kung ito ay matatagpuan sa Mars, walang alinlangan nilang ipahayag na ito ay buhay mula sa Mars. Bagama't ito ay terrestrial DNA."

Gayunpaman, ito ay bakterya, simple, unicellular, walang "mga kampanilya at sipol" at hindi kinakailangang kumplikado. Ang mga gene ng isang bagay na hindi inaasahan at mas kumplikado, ngunit sa parehong oras ay naiiba sa mga species ng terrestrial, ay hindi pa natagpuan sa mga sample ng yelo. Kaya't ang mga eukaryote at maging ang mga multicellular tulad ng isda, sa opinyon ng ating mga siyentipiko, ay kanselado pa rin doon. Maaaring hindi ito masama. Ang mga isda, na nabubuhay nang walang liwanag at ang supply ng mga sustansya mula sa itaas, ay dapat na napakaalien sa lahat ng bagay na alam natin na, sa katunayan, hindi sila magiging ibang-iba sa anumang "mga berdeng lalaki" mula sa mga kuwento ng mga malikhaing ufologist.

Ang tanong kung mayroong mga multicellular na organismo sa Silangan ay hindi sarado dito. Kamakailan lamang, nalaman ng mga siyentipiko na ang mga multicellular na organismo - partikular na ang mga kabute - ay maaaring misteryosong mabuhay nang malalim sa ilalim ng seabed. Mas mataas pa ang pressure doon kaysa sa subglacial lake. Sa malas, ang fungi sa paanuman ay nakikihalubilo sa chemoautotroph bacteria, na kumukuha ng enerhiya mula sa inorganic na bagay dahil sa oksihenasyon nito. Ang hindi sapat na oxidized iron compound, halimbawa, sa komposisyon ng olivine, ay nagsisilbing "gatong" para sa gayong malalim na buhay. Ang bakterya ay "sinusunog" ito ng oxygen at kumuha ng tubig.

At sa pagtatapos ng Abril 2017, naging kilala na ang multicellular fungi ng inilarawan na uri ay maaaring umiral sa ilalim ng seabed sa loob ng 2.4 bilyong taon. Bukod dito, bumangon sila kahit na bago ang saturation ng kapaligiran na may oxygen. Iyon ay, salungat sa mga dati nang pananaw, ang multicellular at kumplikadong buhay ay hindi nangangailangan ng isang oxygen na kapaligiran o kanais-nais na mga kondisyon sa ibabaw ng planeta. Kung ito ang kaso bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas, maaaring maging ngayon sa subglacial lake ay may mga organismo na mas kumplikado kaysa sa bakterya - at marami pang iba.

Ipagpalagay natin saglit na maaaring maging ganoon ang mga bagay. Kung gayon ang kahalagahan ng kanilang pagtuklas ay higit pa sa ating kaalaman sa buhay sa lupa. Ang katotohanan ay ang bituka ng Mars, Titan, Enceladus, Europa, Ceres at marami pang ibang katawan ng system ay mayroon ding takip ng yelo sa itaas, tubig sa ibaba at mataas na presyon. Ang mga ito ay katulad ng mga kondisyon ng Silangan na ang konklusyon ay nagmumungkahi mismo: kung ang kumplikadong buhay ay matatagpuan sa ilalim ng yelo ng Antarctica, kung gayon mahirap na ibukod ang pagkakaroon nito sa ibang mga mundo ng solar system.

Sa unang sulyap, maaaring tila ang pangunahing problema ng Antarctic sub-ice life ay malamig. Sa katunayan, maaaring hindi ito ang kaso sa lahat. Oo, ang mga itaas na layer ng lawa ay pinalamig sa minus tatlong degrees Celsius. Kung walang presyon sa itaas ng 350 na mga atmospheres, magkakaroon ng yelo sa kanilang lugar, ngunit hindi nito pinapayagan ang gayong malamig na tubig na mag-freeze. Gayunpaman, malamang, ang mas mababang mga layer ng lawa ay mas matindi sa mga tuntunin ng temperatura.

Sa yelo isang daan o dalawang metro sa itaas ng lawa, nahanap namin ang Hydrogenophilus thermoluteolus, isang thermophilic bacterium. Bagama't medyo karaniwan doon "sa hitsura" (ang mga gene ay katulad ng iba pang kilalang mga sample), napakahirap ipatungkol ito sa panlabas na polusyon. At hindi lamang dahil ang isang thermophilic bacterium sa Antarctica ay magiging isang kakaibang contaminant. Higit sa lahat, bago ang yelo sa ibabaw ng Silangan, ito ay matatagpuan lamang sa mga hot spring. Sa ibabaw, wala siyang masyadong gagawin - nabubuhay siya sa pamamagitan ng pag-oxidize ng hydrogen na naipon kung saan ang mainit na tubig ay nakikipag-ugnayan sa mga bato.

Ang nasabing "pollutant" ay halos tiyak na hindi makapasok sa kerosene o freon na ginagamit sa pagbabarena mula sa Russia o iba pang bahagi ng mundo. Ang paggawa ng naturang mga sangkap ay wala kahit saan sa mga hot spring. Sa batayan na ito, iminumungkahi ng mga siyentipikong Ruso at Pranses na ang parehong mga mapagkukunan ay nakatago sa ilalim ng subglacial lake, kung saan, bilang karagdagan sa mainit na tubig, ang daloy ng hydrogen, na nagsisilbing batayan para sa chemoautotrophic na buhay.

Sa pangkalahatan, ang Hydrogenophilus thermoluteolus ay malayo sa pinakamalaking sukdulan sa mga nakatira malapit sa mainit na tubig. Ang mga taong tulad niya ay nabubuhay at umuunlad sa 40-60 degrees Celsius. Ang pinaka "matibay" sa kanila ay ang mas simpleng nakaayos na unicellular na organismo, archaea, na nagdadala ng hanggang 122 degrees Celsius. Gayunpaman, sa ngayon, walang mga bakas ng archaea sa yelo sa itaas ng lawa o sa mga sample mula dito ang natagpuan. Kaya kung ito ay mainit sa pinakailalim, kung gayon ay hindi sobra-sobra, hindi sa itaas ng kumukulo kung saan namamatay ang bakterya.

Ilang taon na ang nakalilipas, ang malalim na pagbabarena sa tubig ng lawa ay nagsimulang bumagal. Upang makarating sa ganoong lalim, ang isang drill ay hindi angkop: ang natutunaw na tubig mula sa yelo ay mabilis na nagyeyelo. Pinapalitan ito ng hindi nagyeyelong kerosene o freon. Ngunit kung ang mga naturang likido - maaaring mayroong maraming bakterya sa mga ito - ay nakapasok sa tubig ng lawa, magiging napakahirap na maunawaan kung alin sa mga natagpuan sa panahon ng pagbabarena ay isang aboriginal at kung sino ang isang dayuhan. Matagal nang napagpasyahan ng mga mananaliksik ng Russia na sa huling sampu-sampung metro ng yelo, at higit pa sa lawa mismo, kinakailangan ang iba't ibang mga teknolohiya sa panimula na hindi kasama ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng tubig ng lawa at mga panlabas na likido.

Naku, nangangahulugan ito na kailangan ang mga bagong kagamitan sa pagbabarena. At ang paglikha nito - sa kaibahan sa pagsasamantala ng nauna - ay nangangailangan ng pera, kahit na hindi sa isang cosmic scale. Kaya sa isang lugar noong 2015, ang karagdagang pag-unlad ng trabaho ay seryosong bumagal. Ang "nakababagot" na bahagi ng mga tauhan ng istasyon ay ngayon lamang ng ilang mga tao, at minsan para sa pagpapatupad ng gawaing ito, ang mga tauhan nito ay dinala sa dose-dosenang.

Ang nangyari ay malamang na parang, pagkatapos ng Oktubre 1957, biglang sinabi ni Khrushchev na mahal ang paglunsad ng mga satellite, at hindi nagbigay ng pondo para sa lahat ng iba pang mga flight sa kalawakan. Natagpuan ng mga siyentipikong Ruso ang pinakamahusay na kandidato para sa isang hindi pangkaraniwang buhay para sa isang subglacial na lawa na nakahiga sa lalim ng kilometro. Ang lawa na ito, tulad ng pinaniniwalaan ng marami, ay konektado sa pamamagitan ng mga subsurface channel sa iba pang mga lokal na lawa - at mayroong dose-dosenang mga ito sa Antarctica, ang Vostok ay ang pinakamalaking. At biglang, sa halip na patuloy na magtrabaho, maghanap ng mga bagong bakterya o kahit na mga multicellular na organismo, bigla nating tinalikuran ang pakikibaka sa ating sarili.

Naiintindihan ang lohika sa likod ng desisyong ito. Hindi masabi ni Khrushchev na "maglaro at sapat na iyon" - mawawalan siya ng mukha dahil sa mapagkumpitensyang presyon mula sa Estados Unidos. Naroon si W. Brown kasama ang kanyang mga pangarap sa buwan, at ang pagtanggi na lumipad ay maglalagay sa USSR sa isang hindi komportableng posisyon. Sa kasamaang palad, hindi nagmamadali ang mga masasamang Amerikano na makipagkumpitensya sa amin sa direksyon ng paggalugad sa pinaka kakaibang buhay sa lupa. Para dito, ang Estado ay walang polar station sa itaas mismo ng lawa. Bilang resulta, ang sitwasyon ay maaaring maging isang mahabang paghinto sa ating sariling mga pagsisikap sa direksyong ito.

Gayunpaman, iniisip lamang ng NASA ang tungkol sa mga pamamaraan ng pagbabarena ng kilometrong yelo sa Europa. Marahil ay iisipin nila ang tungkol sa pagsubok sa isang mobile drilling complex sa parehong Silangan. Pagkatapos ay maaaring lumabas na ang priyoridad sa pagtuklas ng pinaka-matinding buhay sa ilalim ng yelo ay sa ibang tao.