Rusko prakticky zmrazilo nové vŕtanie subglaciálneho Antarktického jazera Vostok a vo chvíli, keď sa priblížilo k objaveniu miestneho života.
Všetci vieme, že po vŕtaní do hlbín jazera Vostok v Antarktíde sme našli stopy mimoriadne nezvyčajných baktérií. Zahraniční vedci veria, že v jazere je veľa exotických mnohobunkových organizmov. Ich domáci kolegovia odmietajú toto hľadisko, zároveň sa však domnievajú, že pokračovanie jeho výskumu by prinieslo veľa nových vecí - a umožnilo by pochopiť, ako by mohol vyzerať život v iných svetoch slnečnej sústavy. V blízkej budúcnosti sa tak nestane: hlavná práca na Vostoku bola, žiaľ, zastavená. Ak niekto urobí takéto objavy v jazere, môže to byť zásluha zahraničných výskumných pracovníkov - a to sa stane veľmi skoro.
Jazero Vostok je veľká nádrž s rozlohou 6000 metrov kubických, ktorá je mnohonásobne väčšia ako v Ladoga. Východ je okrem toho subglaciálny, v hĺbke takmer štyroch kilometrov, a preto je tlak až 400 atmosfér a kyslík a dusík nemusia nikam uniknúť mimo kontakt s atmosférou. Vody jazera nasýtené nimi sú jedinečným prostredím, ktoré by malo byť najnepriaznivejším rezervoárom života na Zemi. Napriek tomu tu stále existuje život - aspoň to je názor mnohých ruských a amerických vedcov, ktorí študovali výsledky jeho vŕtania. Aj keď sa odhady vedcov z týchto dvoch krajín o jej obývateľnosti výrazne líšia, všetci sa domnievajú, že našli stopy miestneho života.
V apríli 2017 sa uvedie premiéra filmu Jazero Vostok. Ridge of Madness “, ktorý opisuje veľmi ťažké podmienky, za ktorých ruskí polární bádatelia a vedci dosiahli veľmi významné výsledky pri hľadaní života pod niekoľkými kilometrami antarktického ľadu. Film stále zbiera medzinárodné ceny, ale história s tým súvisí a je dôležitejšia ako akékoľvek ocenenia. Vynára tému skutočného zastavenia hlbokého čistého vŕtania na jazere Vostok silami polárnej stanice s rovnakým názvom. Nedostatok finančných prostriedkov od roku 2015 bránil v uskutočňovaní veľkých krokov. A teraz na stanici niekoľkokrát menej ľudí, ako bolo na vrchole práce. Z tohto dôvodu prakticky neexistujú žiadne nádeje na veľký objav miestneho života pod ľadom. Je čas sa pozrieť na históriu vŕtania, aby sme pochopiličo sa tam dosiahlo a čo sa vďaka súčasnému „zmrazeniu“práce nedosiahne.
Dostanete sa k malým zeleným mužom?
Existujú dva pohľady na to, kto presne žije pod ľadom medzi stanicou Vostok a rovnomenným jazerom. Jedným z nich je Američan, druhým Rus. Prvý je založený na výsledkoch plytšieho vŕtania, ktoré Spojené štáty vykonali v oblasti v 90. rokoch 20. storočia. Potom sa im podarilo dostať iba ľad nad jazero - ten, ktorý vznikol z jeho vôd, postupne stúpal a zamrzol. Po analýze jeho vzoriek našla meta-genómická metóda tímu tímu Scott Rogers tam génové sekvencie 1623 druhov! Z toho šesť percent patrilo do pomerne zložitých stvorení - eukaryoty, bytosti s oddeleným jadrom, obklopené múrom. Očakávalo sa, že niečo také zložité bolo vidieť v hĺbke niekoľkých kilometrov.
Okrem toho jeden z typov baktérií, ktorý sa týmto spôsobom vyskytuje, žije iba v črevách rýb - jednoducho sa od nich nevyskytuje. Boli tiež nájdené génové sekvencie typické pre vírniky a mäkkýše. Z toho americká skupina dospela k záveru, že medzi obyvateľmi jazera Vostok môžu existovať mimoriadne zložité bytosti, dokonca aj ryby a kôrovce. Podľa jednej z hypotéz existuje jazero vo forme otvorenej nádrže už desiatky miliónov rokov a iba posledných 14 - 15 miliónov je ukrytých v ľade.
Propagačné video:
Science Photo Library / EAST NEWS
To znamená, že vedci sa domnievajú, že miestne ryby a kôrovce mali veľa času sa postupne prispôsobiť podmienkam pod ľadom. Navyše, ak tam sú, môžu znížiť extrémne podmienky na východe. Kyslík dýchajúce organizmy môžu spotrebovať prebytočný kyslík vstupujúci do jazera spolu s ľadom. Potom v hĺbke jazera nemusí byť nadbytok tohto plynu - silný oxidant, pri ktorom život nie je ľahký.
Ruskí vedci pod vedením Sergeja Bulata na tento objav reagovali mimoriadne chladne. Úplne správne poukázali na to, že vŕtanie sa uskutočňovalo pomocou technických tekutín kontaminovaných bežnou pôdou a inými baktériami. Je prakticky nemožné rozlíšiť vonkajšie znečistenie od „miestnych obyvateľov“bez použitia „čistého vŕtania“. Domáci vedci sa domnievajú, že za takýchto podmienok je možné hovoriť o skutočnom „východnom“živote iba vtedy, ak sa nájdu genetické sekvencie, ktoré sú úplne odlišné od čohokoľvek.
A odborníci z Petrohradského ústavu jadrovej fyziky Ruskej akadémie vied dokázali nájsť bakteriálnu DNA, ktorá sa nezhoduje so žiadnym známym druhom. Je im také cudzie, že to nebolo možné umiestniť do nejakej skupiny baktérií. 14 percent jej génov sa nenachádza u žiadnych iných známych druhov. Ako povedal Sergei Bulat, táto DNA je na rozdiel od všetkého iného taká, že „ak by sa našla na Marse, nepochybne by vyhlásili, že je to život z Marsu. Aj keď je to pozemská DNA. “
Science Photo Library / EAST NEWS
Ide však o jednoduché, jednobunkové baktérie, ktoré neobsahujú „zvončeky a píšťalky“a zbytočnú zložitosť. Vo vzorkách ľadu sa zatiaľ nenašli gény niečoho neočakávaného a ešte komplexnejšieho, ale zároveň odlišného od suchozemských druhov. Podľa názoru našich vedcov sú teda eukaryoty a dokonca aj mnohobunkové ryby ako ryby stále zrušené. To nemusí byť zlé. Ryby, ktoré žijú bez svetla a dodávajú sa živiny zhora, by mali byť také cudzie voči všetkému, čo vieme, že by sa v skutočnosti neboli veľmi odlišné od žiadnych „zelených mužov“od príbehov kreatívnych ufológov.
Nie je to také jednoduché
Otázka, či na východe existujú viacbunkové organizmy, tu nie je vôbec uzavretá. Vedci sa nedávno dozvedeli, že mnohobunkové organizmy - najmä huby - môžu záhadne prežiť hlboko pod morským dnom. Tlak je ešte vyšší ako v subglaciálnom jazere. Huby zrejme nejako žijú spolu s chemoautotropnými baktériami, ktoré vďaka svojej oxidácii získavajú energiu z anorganických látok. Palivo pre taký hlboký život sú napríklad nedostatočne oxidované zlúčeniny železa, napríklad v zložení olivínu. Baktérie ho „spália“kyslíkom a dostanú vodu.
A koncom apríla 2017 sa zistilo, že viacbunkové huby opísaného typu môžu existovať pod morským dnom po dobu 2,4 miliardy rokov. Navyše vznikli ešte pred saturáciou atmosféry kyslíkom. To je, na rozdiel od predchádzajúcich názorov, viacbunkový a komplexný život nepotrebuje kyslíkovú atmosféru alebo priaznivé podmienky na povrchu planéty. Keby to bolo pred miliardami rokov, je možné, že aj dnes v subglaciálnom jazere sú organizmy zložitejšie ako baktérie - a oveľa viac.
Na chvíľu predpokladajme, že by to tak mohlo byť. Dôležitosť ich objavenia potom ďaleko presahuje hranice nášho poznania pozemského života. Faktom je, že vnútornosti Mars, Titan, Enceladus, Europa, Ceres a mnoho ďalších tiel systému majú tiež ľadovú čiapku zhora, vodu zdola a vysoký tlak. Sú tak podobné podmienkam na východe, že záver naznačuje sám seba: ak sa pod ľadom Antarktídy nájde zložitý život, potom je ťažké vylúčiť jeho prítomnosť v iných svetoch slnečnej sústavy.
Príliš chladno alebo príliš horúco na ťažký život?
Na prvý pohľad by sa mohlo zdať, že hlavným problémom antarktického života pod ľadom je zima. V skutočnosti to tak nemusí byť. Áno, horné vrstvy jazera sa ochladia na mínus tri stupne Celzia. Keby nebol tlak nad 350 atmosfér, bol by na ich mieste ľad, iba to neumožňuje zamrznúť takúto studenú vodu. Najpravdepodobnejšie sú však spodné vrstvy jazera z hľadiska teplôt omnoho extrémnejšie.
Hydrogenophilus thermoluteolus, termofilná baktéria, sa našiel v ľade sto alebo dva metre nad jazerom. Aj keď je to „vo vzhľade“celkom bežné (gény sú podobné iným známym vzorkám), je veľmi ťažké pripísať ho vonkajšiemu znečisteniu. Nielen preto, že termofilná baktéria v Antarktíde by bola dosť zvláštnym kontaminantom. Ešte dôležitejšie je, že pred ľadom na východe sa nachádzal iba v horúcich prameňoch. Na povrchu to nemá čo robiť - žije oxidáciou vodíka, ktorý sa hromadí tam, kde horúca voda prichádza do styku s horninami.
Takáto „znečisťujúca látka“sa takmer určite nemohla dostať do kerozínu alebo freónu, ktoré sa používajú pri vŕtaní z Ruska alebo iných častí sveta. Výroba takýchto látok sa nikde nenachádza v horúcich prameňoch. Na tomto základe ruskí a francúzski vedci naznačujú, že rovnaké pramene sa skrývajú na dne jazera subglaciálu, cez ktoré okrem horúcej vody prúdia vodík a slúži ako základ pre chemoautotrofný život.
Hydrogenophilus thermoluteolus je zďaleka najväčší extrém medzi tými, ktorí žijú v blízkosti horúcej vody. Ľudia ako ona žijú a vyvíjajú sa pri 40-60 stupňov Celzia. Najťažšie z nich sú jednoduchšie jednobunkové archaea, ktoré tolerujú až 122 stupňov Celzia. Doteraz však neboli nájdené žiadne stopy archaea v ľade nad jazerom alebo vo vzorkách z neho. Takže ak je horúce na samom dne, potom nie príliš, nie nad bodom varu, pri ktorom baktérie odumierajú.
Umenie zastaviť jeden krok od cieľovej čiary
Pred niekoľkými rokmi sa hlboké vŕtanie do vôd jazera začalo spomaľovať. Ak sa chcete dostať do tejto hĺbky, vrták nie je vhodný: topiaca sa voda z ľadu rýchlo zamrzne. Nahradzuje sa nemrznúcim petrolejom alebo freónom. Ak sa však takéto tekutiny - v ktorých môže byť veľa baktérií - dostanú do jazerných vôd, bude veľmi ťažké pochopiť, ktorá z tých, ktoré sa našli pri vŕtaní, je domorodá a kto je cudzinec. Ruskí vedci už dávno dospeli k záveru, že na posledných desiatkach metrov ľadu a ešte viac na samotnom jazere sú potrebné zásadne odlišné technológie, ktoré vylučujú kontakt medzi jazernou vodou a vonkajšími tekutinami.
Bohužiaľ to znamená, že sú potrebné nové vŕtacie zariadenia. A jeho vytvorenie - na rozdiel od vykorisťovania predchádzajúceho - vyžaduje peniaze, aj keď v žiadnom prípade nie v kozmickom meradle. Takže niekde v roku 2015 sa ďalší postup práce vážne spomalil. „Nudnou“časťou personálu stanice je v súčasnosti len niekoľko ľudí a raz za účelom vykonávania tejto úlohy sa jej personál dostal na desiatky.
To, čo sa stalo, je najpravdepodobnejšie, akoby po októbri 1957 Khrushchev náhle povedal, že vypustenie satelitov bolo nákladné a nezabezpečilo financovanie pre všetky ostatné vesmírne lety. Ruskí vedci našli najlepšieho kandidáta na nezvyčajný život subglaciálneho jazera ležiaceho v hĺbke kilometrov. Toto jazero, ako mnohí veria, je spojené podpovrchovými kanálmi s inými miestnymi jazerami - a v Antarktíde je ich desiatky, Vostok je jednoducho najväčší. A zrazu namiesto toho, aby sme pokračovali v práci, hľadali nové baktérie alebo dokonca mnohobunkové organizmy, náhle sa vzdáme tohto boja.
Logika tohto rozhodnutia je pochopiteľná. Chruščov nemohol povedať „pohrať sa a to stačí“- kvôli konkurenčnému tlaku zo strany Spojených štátov by stratil tvár. W. Brown tam bol so svojimi snami o mesiaci a odmietnutie lietania by priviedlo ZSSR do nepohodlného postavenia. Bohužiaľ, zlovoľní Američania nijako neponáhľajú, aby s nami konkurovali v smere skúmania najexotickejšieho života na Zemi. Na tento účel štáty jednoducho nemajú polárnu stanicu priamo nad jazerom. V dôsledku toho sa situácia môže v našom vlastnom úsilí týmto smerom zmeniť.
NASA však uvažuje iba o metódach vŕtania kilometrov ľadu v Európe. Možno budú uvažovať o testovaní mobilného vrtného komplexu na rovnakom východe. Potom sa môže ukázať, že prioritou pri objavovaní najextrémnejšieho života pod ľadom bude niekto iný.
Alexander Berezin