Ile ti oke apata ni aringbungbun Antarctica ko ti ni awọn microorganisms ninu rara.
Fun igba akọkọ, awọn onimo ijinlẹ sayensi ti ṣe awari pe o dabi ẹni pe ko si aye ninu ile lori dada Earth. Ilẹ̀ náà wá láti inú ẹ̀fúùfù méjì, àwọn àpáta olókùúta ní inú Antarctica, tó jẹ́ ọ̀ọ́dúnrún kìlómítà sí Òkun Gúúsù, níbi tí ẹgbẹẹgbẹ̀rún ẹsẹ̀ bàtà ti yìnyín ti wọ àwọn òkè.
“Awọn eniyan nigbagbogbo ro pe awọn microbes jẹ lile ati pe wọn le gbe nibikibi,” ni Noah Firer sọ, onimọ-jinlẹ nipa ilolupo eda ni University of Colorado Boulder ti ẹgbẹ rẹ ṣe ikẹkọ ilẹ. Lẹhinna, awọn oganisimu ti o ni ẹyọkan ni a ti rii ti ngbe ni awọn atẹgun hydrothermal pẹlu awọn iwọn otutu ti o kọja iwọn 200 Fahrenheit, ninu awọn adagun labẹ idaji maili yinyin ni Antarctica, ati paapaa 120,000 ẹsẹ loke stratosphere Earth. Ṣugbọn lẹhin ọdun kan ti iṣẹ, Ferrer ati ọmọ ile-iwe dokita rẹ Nicholas Dragon ko tii rii eyikeyi ami ti igbesi aye ni ile Antarctic ti wọn kojọ.
Firer ati Dragone ṣe iwadi awọn ile lati awọn sakani oke-nla 11 oriṣiriṣi, ti o nsoju ọpọlọpọ awọn ipo. Awọn ti o wa lati isalẹ ati awọn agbegbe oke tutu ni awọn kokoro arun ati elu. Ṣugbọn ni diẹ ninu awọn oke-nla meji ti o ga julọ, gbigbẹ ati awọn oke oke tutu julọ ko si awọn ami ti aye.
“A ko le sọ pe wọn ko ni ifo,” Ferrer sọ. Awọn onimọran microbiologists ti faramọ wiwa awọn miliọnu awọn sẹẹli ninu teaspoon kan ti ile. Nitorinaa, nọmba kekere pupọ (fun apẹẹrẹ 100 awọn sẹẹli ti o le yanju) le sa fun wiwa. “Ṣugbọn bi a ti mọ, wọn ko ni eyikeyi microorganisms ninu.”
Boya diẹ ninu ile ko ni igbesi aye nitootọ tabi ti a rii nigbamii lati ni diẹ ninu awọn sẹẹli ti o ye, awọn awari tuntun ti a tẹjade laipẹ ninu iwe akọọlẹ JGR Biogeosciences le ṣe iranlọwọ ninu wiwa igbesi aye lori Mars. Ilẹ Antarctic ti di didi patapata, o kun fun awọn iyọ majele, ko si ni omi olomi pupọ fun miliọnu meji ọdun—bii ile Martian.
Wọn kojọ lakoko irin-ajo inawo ti Orilẹ-ede Imọ-jinlẹ ti Orilẹ-ede ni Oṣu Kini ọdun 2018 si awọn agbegbe jijin ti Awọn Oke Transantarctic. Wọ́n gba inú ilú kọ́ńtínẹ́ǹtì náà kọjá, wọ́n sì yà á sọ́tọ̀ ní àfonífojì òpópónà tó ga ní ìlà oòrùn àti yìnyín tó wà ní ìwọ̀ oòrùn. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣeto ibudó lori Shackleton Glacier, igbanu yinyin kan ti o jẹ maili 60 ti o nṣàn si isalẹ agbun kan ni awọn oke-nla. Wọn lo awọn ọkọ ofurufu lati fo si awọn giga giga ati gba awọn ayẹwo si oke ati isalẹ awọn glacier.
Ni awọn oke-nla ti o gbona, ti o tutu ni ẹsẹ ti glacier, o kan diẹ ọgọrun ẹsẹ loke ipele okun, wọn ṣe awari pe ile naa ni awọn ẹranko ti o kere ju irugbin Sesame lọ: awọn kokoro airi, awọn tardigrades ẹsẹ mẹjọ, awọn rotifers ati awọn kokoro kekere. ti a npe ni springtails. Awọn kokoro abiyẹ. Awọn ilẹ igboro, iyanrin ni o kere ju ẹgbẹrun kan iye awọn kokoro arun ti a rii ninu ọgba-igi ti a fọwọ kan daradara, ti o to lati pese ounjẹ fun awọn herbivores kekere ti o wa ni isalẹ ilẹ.
Ṣugbọn awọn ami igbesi aye wọnyi parẹ diẹdiẹ bi ẹgbẹ ṣe ṣabẹwo si awọn oke giga ti o jinle sinu glacier. Ni oke yinyin, wọn ṣabẹwo si awọn oke-nla meji—Oke Schroeder ati Oke Roberts—ti o ga ju 7,000 ẹsẹ bata.
Awọn abẹwo si Schroeder Mountain jẹ iwa ika, ni iranti Byron Adams, onimọ-jinlẹ kan ni Ile-ẹkọ giga Brigham Young ni Provo, Utah, ẹniti o dari iṣẹ akanṣe naa. Iwọn otutu ni ọjọ ooru yii sunmọ 0°F. Ẹ̀fúùfù gbígbóná janjan rọra yọ yìnyín àti ìrì dídì kúrò, tí ó fi àwọn òkè ńlá sílẹ̀ ní òfo, ìhalẹ̀mọ́ni nígbà gbogbo sí gbígbé àti bíbo àwọn ṣọ́bìrì ọgbà tí wọ́n mú wá láti gbẹ́ iyanrìn. Ilẹ naa wa ni awọn apata folkano pupa pupa ti a ti parẹ fun awọn ọgọọgọrun miliọnu ọdun nipasẹ afẹfẹ ati ojo, ti o fi wọn silẹ ati didan.
Nígbà tí àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì gbé àpáta náà sókè, wọ́n ṣàwárí pé ìpìlẹ̀ rẹ̀ jẹ́ ìyọ̀ iyọ̀ funfun—àwọn kristali olóró ti perchlorate, chlorate, àti nitrate. Perchlorates ati chlorates, awọn iyọ ifaseyin-ibajẹ ti a lo ninu epo rocket ati Bilisi ile-iṣẹ, tun wa ni lọpọlọpọ lori oju Mars. Láìsí omi láti wẹ̀, iyọ̀ kóra jọ sórí àwọn òkè ńlá Antarctic gbígbẹ yìí.
“O dabi iṣapẹẹrẹ lori Mars,” Adams sọ. Nigbati o ba di ọkọ kan sinu, “o mọ pe iwọ ni ohun akọkọ lati da ile ru titi lai—boya awọn miliọnu ọdun.”
Awọn oniwadi naa daba pe paapaa ni iru awọn giga giga ati ni awọn ipo lile, wọn yoo tun rii awọn microorganisms laaye ninu ile. Ṣugbọn awọn ireti wọnyẹn bẹrẹ si rọ ni ipari ọdun 2018, nigbati Dragoni lo ilana kan ti a pe ni iṣesi polymerase chain (PCR) lati ṣe awari DNA microbial ni idoti. Dragoni ṣe idanwo awọn apẹẹrẹ 204 lati awọn oke-nla loke ati ni isalẹ glacier. Awọn ayẹwo lati isalẹ, awọn oke-nla tutu ti mu iye DNA lọpọlọpọ; ṣugbọn ọpọlọpọ awọn ayẹwo (20%) lati awọn giga giga, pẹlu pupọ julọ lati Oke Schroeder ati Roberts Massif, ko ni idanwo fun eyikeyi awọn abajade, ti o fihan pe wọn ni diẹ ninu awọn microorganisms pupọ tabi boya ko si rara rara.
"Nigbati o kọkọ bẹrẹ fifihan diẹ ninu awọn esi, Mo ro pe, 'Ohun kan ko tọ," Ferrell sọ. O ro pe ohunkan gbọdọ jẹ aṣiṣe pẹlu ayẹwo tabi ohun elo laabu.
Dragoni lẹhinna ṣe lẹsẹsẹ awọn idanwo afikun lati wa awọn ami ti igbesi aye. Ó tọ́jú ilẹ̀ pẹ̀lú glukosi láti mọ̀ bóyá àwọn ohun alààyè kan nínú ilẹ̀ yí i padà sí afẹ́fẹ́ carbon dioxide. Ó ń gbìyànjú láti ṣàwárí kẹ́míkà kan tí wọ́n ń pè ní ATP, èyí tí gbogbo ohun alààyè tó wà lórí ilẹ̀ ayé máa ń lò láti fi tọ́jú agbára. Fun ọpọlọpọ awọn oṣu, o gbin awọn ege ile ni ọpọlọpọ awọn akojọpọ ounjẹ, ni igbiyanju lati parowa fun awọn microorganisms ti o wa tẹlẹ lati dagba si awọn ileto.
"Nick sọ ibi idana ounjẹ ni awọn ayẹwo wọnyi," Ferrell sọ. Pelu gbogbo awọn idanwo wọnyi, ko ri nkankan ni diẹ ninu awọn ile. “O jẹ iyalẹnu gaan.”
Jacqueline Gurdial, onimọ-jinlẹ nipa ayika ni Ile-ẹkọ giga ti Guelph ni Ilu Kanada, pe awọn abajade “iyanmọ,” ni pataki awọn akitiyan Dragoni lati pinnu kini awọn okunfa ni ipa lori iṣeeṣe wiwa awọn microorganisms ni ipo ti a fun. O rii pe giga giga ati awọn ifọkansi chlorate giga jẹ awọn asọtẹlẹ ti o lagbara julọ ti ikuna lati rii igbesi aye. "Eyi jẹ awari ti o nifẹ pupọ," Goodyear sọ. "Eyi sọ fun wa pupọ nipa awọn opin ti aye lori Earth."
O ko ni idaniloju patapata pe ile wọn jẹ ainiye nitootọ, ni apakan nitori awọn iriri tirẹ ni apakan miiran ti Antarctica.
Ni ọpọlọpọ ọdun sẹyin, o ṣe iwadi awọn ile lati agbegbe ti o jọra ni Awọn oke-nla Transantarctic, aaye kan 500 maili ariwa iwọ-oorun ti Shackleton Glacier ti a pe ni afonifoji University ti o le ma ti ni ọrinrin pataki tabi yo awọn iwọn otutu fun ọdun 120,000. Nigbati o fi sinu rẹ fun osu 20 ni 23°F, iwọn otutu igba ooru ni afonifoji, ile ko ṣe afihan awọn ami igbesi aye. Ṣugbọn nigbati o gbona awọn ayẹwo ile ni iwọn diẹ loke didi, diẹ ninu ṣe afihan idagbasoke kokoro-arun.
Fún àpẹẹrẹ, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti ṣàwárí pé sẹ́ẹ̀lì kòkòrò àrùn ṣì wà láàyè àní lẹ́yìn ẹgbẹẹgbẹ̀rún ọdún nínú àwọn òkìtì yìnyín. Nigbati wọn ba di idẹkùn, iṣelọpọ sẹẹli le fa fifalẹ ni igba miliọnu kan. Wọn lọ si ipo kan ninu eyiti wọn ko dagba mọ, ṣugbọn tun ṣe atunṣe ibajẹ DNA nikan ti o fa nipasẹ awọn egungun agba aye ti n wọ inu yinyin. Goodyear speculates pe awọn wọnyi "o lọra iyokù" le jẹ awọn ti o ri ni College Valley-o fura pe ti o ba Dragone ati Firer ti atupale 10 igba diẹ ile, nwọn ki o le ti ri wọn ni Roberts Massif tabi Schroeder Mountain.
Brent Christner, ti o ṣe iwadi awọn microbes Antarctic ni University of Florida ni Gainesville, gbagbọ pe giga-giga wọnyi, awọn ile gbigbẹ le ṣe iranlọwọ lati mu ilọsiwaju wiwa fun igbesi aye lori Mars.
O ṣe akiyesi pe ọkọ ofurufu Viking 1 ati Viking 2, eyiti o de lori Mars ni ọdun 1976, ṣe awọn idanwo wiwa-aye ti o da ni apakan lori awọn iwadii ti ile kekere ti o wa nitosi eti okun ti Antarctica, agbegbe ti a pe ni Awọn afonifoji gbigbẹ. Diẹ ninu awọn ile wọnyi di tutu lati inu omi yo ni igba ooru. Wọn ni kii ṣe awọn microorganisms nikan, ṣugbọn ni awọn aaye kan tun ni awọn kokoro kekere ati awọn ẹranko miiran.
Ni idakeji, ti o ga julọ, awọn ilẹ gbigbẹ ti Oke Roberts ati Oke Schroeder le pese awọn aaye idanwo to dara julọ fun awọn ohun elo Martian.
"Idaju ti Mars buru pupọ," Christner sọ. “Kò sí ẹ̀dá alààyè tí ó wà lórí ilẹ̀ ayé tí ó lè yege lórí ilẹ̀”—ó kéré tán inch òkè tàbí méjì. Ọkọ ofurufu eyikeyi ti o lọ sibẹ ni wiwa igbesi aye gbọdọ wa ni imurasilẹ lati ṣiṣẹ ni diẹ ninu awọn aaye ti o nira julọ lori Aye.
Aṣẹ-lori-ara © 1996–2015 National Geographic Society. Aṣẹ © National àgbègbè Partners, LLC, 2015-2023. Gbogbo awọn ẹtọ wa ni ipamọ.