World Mysteries of Lake Vostok i Antarktis

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Russland frøs praktisk talt ny boring av den subglaciale Antarktissjøen Vostok, og akkurat i det øyeblikket det kom nærmest å oppdage lokalt liv.

Vi vet alle at etter å ha boret i dypet av innsjøen Vostok i Antarktis, fant vi spor av en ekstremt uvanlig bakterie. Utenlandske forskere mener at det er mange eksotiske flercellede organismer i innsjøen. Deres hjemlige kolleger avviser dette synspunktet, men de tror også at fortsettelsen av hans forskning vil bringe mye nytt - og ville gjøre det mulig å forstå hvordan livet kan se ut i andre verdener i solsystemet. Dette vil ikke skje i nær fremtid: Hovedarbeidet ved Vostok ble dessverre stoppet. Hvis noen gjør slike funn i innsjøen, så kan det bli utenlandske forskeres fortjeneste - og det vil skje veldig snart.

Vostoksjøen er et stort reservoar på 6000 kubikkkilometer, som er mange ganger mer enn i Ladoga. I tillegg er Østen subglasial, på nesten fire kilometers dyp, som er grunnen til at trykket der er opptil 400 atmosfærer, og oksygen og nitrogen har ingen steder å gå utenfor kontakt med atmosfæren. Vannet i innsjøen som er mettet med dem, er et unikt miljø, som burde være det mest ugunstige reservoaret for liv på jorden. Men til tross for dette er det fortsatt liv der - i det minste mener en rekke russiske og amerikanske forskere som har studert resultatene av boringen. Selv om anslagene til forskere fra disse to landene på dens beboelighet er radikalt forskjellige, mener de alle at de har funnet spor etter lokalt liv.

I april 2017 fant premieren på filmen "Lake Vostok. Ridge of Madness", som fortalte om de svært vanskelige forholdene der russiske polfarere og forskere oppnådde svært betydelige resultater i jakten på liv under flere kilometer med is i Antarktis. Filmen samler fortsatt internasjonale priser, men historien henger sammen med den og er viktigere enn noen priser. Han tar opp temaet selve stoppingen av dyprensboring ved Vostoksjøen av kreftene til polarstasjonen med samme navn. Mangel på finansiering har forhindret store skritt fra å bli tatt der siden 2015. Og nå er det flere ganger færre folk på stasjonen enn det var på topparbeidet. Fra dette er det praktisk talt ingen forhåpninger om en stor oppdagelse av det lokale livet under isen. Det er på tide å ta en titt på borehistorien, for å forstå hva som er oppnådd der og hva - takket være den nåværende "frysingen" av arbeid - som ikke vil bli oppnådd.

Det er to synspunkter på hvem som egentlig bor under isen mellom Vostok-stasjonen og innsjøen med samme navn. En av dem er amerikansk, den andre er russisk. Den første trekker på resultatene av grunnere boring som USA utførte i området på 1990-tallet. Deretter klarte de å få bare isen over innsjøen - den som dannet seg fra vannet, gradvis steg opp og frøs. Basert på resultatene av å analysere prøvene hans, fant Scott Rogers' gruppemetagenomiske metode der gensekvenser av 1623 arter! Seks prosent av dem tilhørte ganske komplekse skapninger - eukaryoter, skapninger med en adskilt kjerne omgitt av en vegg. Noe så komplekst var det minst forventet å bli sett på flere kilometers dyp.

Dessuten lever en av bakterietypene, antagelig funnet på denne måten, bare i tarmen til fisk - den forekommer rett og slett ikke separat fra dem. Gensekvenser typiske for hjuldyr og bløtdyr ble også funnet. Fra dette konkluderte den amerikanske gruppen at blant innbyggerne i Vostoksjøen kan det være ekstremt komplekse skapninger, til og med fisk og krepsdyr. I følge en hypotese har innsjøen i form av et åpent reservoar eksistert i flere titalls millioner år og bare de siste 14-15 millioner er skjult av is.

Dette betyr, teoretiserer forskerne, at lokal fisk og krepsdyr hadde mye tid til å gradvis tilpasse seg underisforholdene. I tillegg, hvis de er der, kan de gjøre de ekstreme forholdene i øst mindre ekstreme. Oksygenpustende organismer kan konsumere overflødig oksygen som kommer inn i innsjøen sammen med isen. Så, i dypet av innsjøen, er det kanskje ikke et overskudd av denne gassen - et sterkt oksidasjonsmiddel, ved siden av hvilket livet ikke er lett - det er det kanskje ikke.

Russiske forskere, ledet av Sergei Bulat, reagerte ekstremt kaldt på denne oppdagelsen. De påpekte ganske riktig at boringen ble utført med tekniske væsker forurenset med vanlig jord og andre bakterier. Det er praktisk talt umulig å skille ekstern forurensning fra "lokale beboere" uten å bruke "ren boring". Innenlandske forskere mener at under slike forhold er det mulig å snakke om ekte "østlig" liv bare hvis man finner genetiske sekvenser som er helt forskjellige fra noe annet.

Og spesialister fra St. Petersburg Institute of Nuclear Physics ved det russiske vitenskapsakademiet klarte å finne bakterie-DNA der, som ikke falt sammen med noen av de kjente artene. Det er så fremmed for dem at det ikke en gang var mulig å plassere det i en eller annen gruppe bakterier. 14 prosent av genene hennes finnes ikke i noen annen kjent art. Som Sergei Bulat sa på den tiden, er dette DNA så ulikt noe annet at "hvis det ble funnet på Mars, ville de utvilsomt erklært at dette er liv fra Mars. Selv om det er jordisk DNA."

Dette er imidlertid bakterier, enkle, encellede, uten «bjeller og fløyter» og unødvendig kompleksitet. Gener av noe uventet og enda mer komplekst, men samtidig forskjellig fra landlevende arter, er ennå ikke funnet i isprøver. Så eukaryoter og til og med flercellede som fisk, etter våre forskeres mening, er fortsatt kansellert der. Dette er kanskje ikke dårlig. Fisk, som lever uten lys og tilførsel av næringsstoffer ovenfra, burde være så fremmed for alt at vi vet at de faktisk ikke ville være veldig forskjellige fra noen "grønne menn" fra historiene til kreative ufologer.

Spørsmålet om det finnes flercellede organismer i Østen er slett ikke stengt på dette. Nylig har forskere lært at flercellede organismer - spesielt sopp - på en mystisk måte kan overleve dypt under havbunnen. Trykket der er enda høyere enn i den subglasiale innsjøen. Tilsynelatende lever sopp på en eller annen måte med kjemoautotrofe bakterier, som trekker ut energi fra uorganisk materiale på grunn av dets oksidasjon. Utilstrekkelig oksiderte jernforbindelser, for eksempel i sammensetningen av olivin, tjener som "drivstoff" for et så dypt liv. Bakteriene «brenner» det med oksygen og får vann.

Og i slutten av april 2017 ble det kjent at flercellede sopp av den beskrevne typen kan eksistere under havbunnen i 2,4 milliarder år. Dessuten oppsto de allerede før metningen av atmosfæren med oksygen. Det vil si, i motsetning til allerede eksisterende synspunkter, trenger ikke flercellet og komplekst liv en oksygenatmosfære eller gunstige forhold på planetens overflate. Hvis dette var tilfellet for milliarder av år siden, kan det godt hende at det også i dag i den subglasiale innsjøen finnes organismer som er mer komplekse enn bakterier – og mye mer.

La oss for et øyeblikk anta at ting kan være slik. Da går viktigheten av oppdagelsen deres langt utover vår kunnskap om jordelivet. Faktum er at tarmene til Mars, Titan, Enceladus, Europa, Ceres og mange andre kropper av systemet også har en iskappe på toppen, vann under og høyt trykk. De er så like forholdene i øst at konklusjonen antyder seg selv: hvis komplekst liv finnes under isen i Antarktis, er det vanskelig å utelukke dets tilstedeværelse i andre verdener i solsystemet.

Ved første øyekast kan det virke som om hovedproblemet med liv under isen i Antarktis er kaldt. Faktisk er dette kanskje ikke tilfelle i det hele tatt. Ja, de øvre lagene av innsjøen er avkjølt til minus tre grader Celsius. Hvis det ikke var noe trykk over 350 atmosfærer, ville det vært is i stedet for dem, bare det lar ikke så kaldt vann fryse. Og likevel, mest sannsynlig, er de nedre lagene av innsjøen mye mer ekstreme når det gjelder temperaturer.

I isen hundre eller to meter over innsjøen klarte vi å finne Hydrogenophilus thermoluteolus, en termofil bakterie. Selv om det er ganske vanlig der "i utseendet" (gener ligner på andre kjente prøver), er det veldig vanskelig å tilskrive det ekstern forurensning. Og ikke bare fordi en termofil bakterie i Antarktis ville være en ganske merkelig forurensning. Enda viktigere, før isen over Østen, kunne den bare finnes i varme kilder. På overflaten har hun ikke så mye å gjøre – hun lever av å oksidere hydrogenet som samler seg der varmt vann kommer i kontakt med steinene.

En slik "forurensning" kunne nesten helt sikkert ikke komme inn i parafin eller freon brukt i boring fra Russland eller andre deler av verden. Produksjonen av slike stoffer er ingen steder i varme kilder. På dette grunnlaget antyder russiske og franske forskere at de samme kildene er skjult på bunnen av den subglaciale innsjøen, gjennom hvilken det i tillegg til varmt vann strømmer hydrogen, som tjener som grunnlag for kjemoautotrofisk liv.

Generelt er Hydrogenophilus thermoluteolus langt fra den største ekstremen blant de som bor i nærheten av varmt vann. Folk som henne lever og utvikler seg ved 40-60 grader Celsius. De mest "stive" av dem er de mer enkelt ordnede encellede organismene, archaea, som bærer opptil 122 grader Celsius. Foreløpig er det imidlertid ikke funnet spor etter arkea i isen over innsjøen eller i prøver fra den. Så hvis det er varmt helt i bunnen, så ikke overdrevent, ikke over kokepunktet der bakterier dør.

For flere år siden begynte dypboring i innsjøens vann å avta. For å komme til en slik dybde er en bore ikke egnet: smeltevann fra isen fryser raskt. Den erstattes av ikke-frysende parafin eller freon. Men hvis slike væsker – det kan være mye bakterier i – kommer ut i vannet i innsjøen, vil det være svært vanskelig å forstå hvem av dem som ble funnet under boring som er en aboriginal og hvem som er en romvesen. Russiske forskere har lenge kommet til den konklusjon at på de siste titalls meterne med is, og enda mer i selve innsjøen, trengs fundamentalt forskjellige teknologier som utelukker kontakt mellom innsjøens vann og eksterne væsker.

Akk, dette betyr at det trengs nytt boreutstyr. Og opprettelsen - i motsetning til utnyttelsen av den forrige - krever penger, om enn på ingen måte i kosmisk skala. Så et sted i 2015 ble videre fremdrift av arbeidet alvorlig bremset. Den "kjedelige" delen av stasjonens personell er nå bare noen få personer, og en gang for gjennomføringen av denne oppgaven ble personellet brakt til dusinvis.

Det som skjedde er mest sannsynlig som om Khrusjtsjov etter oktober 1957 plutselig sa at det var dyrt å skyte opp satellitter, og ikke ga finansiering til alle andre romflyvninger. Russiske forskere har funnet den beste kandidaten for et uvanlig liv for en subglasial innsjø som ligger på kilometers dyp. Denne innsjøen, som mange tror, er forbundet med undergrunnskanaler med andre lokale innsjøer - og det er dusinvis av dem i Antarktis, Vostok er rett og slett den største. Og plutselig, i stedet for å fortsette å jobbe, finne nye bakterier eller til og med flercellede organismer, forlater vi plutselig kampen selv.

Logikken bak denne avgjørelsen er forståelig. Khrusjtsjov kunne ikke si "lek rundt og det er nok" - han ville ha mistet ansikt på grunn av konkurransepress fra USA. W. Brown var der med sine drømmer om månen, og å nekte å fly ville sette Sovjetunionen i en ubehagelig posisjon. Dessverre har ondsinnede amerikanere ikke hastverk med å konkurrere med oss i retning av å utforske det mest eksotiske jordelivet. For dette har statene rett og slett ikke en polarstasjon rett over innsjøen. Som et resultat kan situasjonen bli en lang stopp i vår egen innsats i denne retningen.

Imidlertid tenker NASA bare på metoder for å bore kilometer is i Europa. Kanskje de vil tenke på å teste et mobilt borekompleks over samme øst. Da kan det vise seg at prioriteringen i oppdagelsen av det mest ekstreme livet under isen blir hos noen andre.