Misteri Dunia Tasik Vostok di Antartika

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Rusia secara praktikalnya telah membekukan penggerudian baharu Tasik Antartika subglasial Vostok, dan pada masa yang paling hampir untuk menemui kehidupan tempatan.

Kita semua tahu bahawa selepas menggerudi di kedalaman Tasik Vostok di Antartika, kami menemui kesan bakteria yang sangat luar biasa. Para saintis asing percaya bahawa terdapat banyak organisma multiselular eksotik di tasik itu. Rakan sekerja domestik mereka menolak pandangan ini, tetapi mereka juga percaya bahawa kesinambungan penyelidikannya akan membawa banyak perkara baru - dan akan memungkinkan untuk memahami rupa kehidupan di dunia lain dalam sistem suria. Ini tidak akan berlaku dalam masa terdekat: kerja utama di Vostok, malangnya, telah dihentikan. Jika seseorang membuat penemuan sedemikian di tasik, maka ia mungkin menjadi merit penyelidik asing - dan ia akan berlaku tidak lama lagi.

Tasik Vostok ialah takungan besar seluas 6,000 kilometer padu, yang berkali ganda lebih banyak daripada di Ladoga. Di samping itu, Timur adalah subglasial, pada kedalaman hampir empat kilometer, itulah sebabnya tekanan di sana adalah sehingga 400 atmosfera, dan oksigen dan nitrogen tidak mempunyai tempat di luar sentuhan dengan atmosfera. Perairan tasik yang tepu dengan mereka adalah persekitaran yang unik, yang sepatutnya menjadi takungan paling tidak menguntungkan untuk kehidupan di Bumi. Tetapi, walaupun ini, masih ada kehidupan di sana - sekurang-kurangnya, ini adalah pendapat beberapa saintis Rusia dan Amerika yang telah mengkaji hasil penggerudiannya. Walaupun anggaran penyelidik dari kedua-dua negara ini mengenai kebolehdiamannya berbeza secara radikal, mereka semua percaya bahawa mereka telah menemui jejak kehidupan tempatan.

Pada April 2017, tayangan perdana filem "Lake Vostok. Ridge of Madness" berlaku, yang menceritakan tentang keadaan yang sangat sukar di mana penjelajah dan saintis kutub Rusia mencapai hasil yang sangat ketara dalam pencarian kehidupan di bawah beberapa kilometer ais Antartika. Filem ini masih mengumpul anugerah antarabangsa, tetapi sejarah berkaitan dengannya dan lebih penting daripada mana-mana anugerah. Dia membangkitkan topik pemberhentian sebenar penggerudian bersih dalam di Tasik Vostok oleh kuasa stesen kutub dengan nama yang sama. Kekurangan dana telah menghalang langkah besar daripada dibuat di sana sejak 2015. Dan kini terdapat beberapa kali lebih sedikit orang di stesen berbanding di puncak kerja. Dari sini, hampir tidak ada harapan untuk penemuan hebat kehidupan tempatan di bawah ais. Sudah tiba masanya untuk melihat sejarah penggerudian, untuk memahami apa yang telah dicapai di sana dan apa - terima kasih kepada "pembekuan" semasa kerja - tidak akan dicapai.

Terdapat dua sudut pandangan tentang siapa sebenarnya yang tinggal di bawah ais antara stesen Vostok dan tasik dengan nama yang sama. Salah seorang daripada mereka adalah orang Amerika, seorang lagi adalah orang Rusia. Yang pertama menggunakan hasil penggerudian cetek yang dilakukan oleh Amerika Syarikat di kawasan itu pada 1990-an. Kemudian mereka berjaya mendapatkan hanya ais di atas tasik - yang terbentuk dari perairannya, secara beransur-ansur naik dan membeku. Berdasarkan hasil analisis sampelnya, kaedah metagenomik kumpulan Scott Rogers mendapati terdapat urutan gen sebanyak 1,623 spesies! Enam peratus daripada mereka tergolong dalam makhluk yang agak kompleks - eukariota, makhluk dengan nukleus yang terpisah dikelilingi oleh dinding. Sesuatu yang begitu kompleks adalah yang paling tidak dijangka dapat dilihat pada kedalaman beberapa kilometer.

Lebih-lebih lagi, salah satu jenis bakteria, yang mungkin dijumpai dengan cara ini, hanya hidup di dalam usus ikan - ia tidak berlaku secara berasingan daripada mereka. Urutan gen tipikal rotifera dan moluska juga ditemui. Daripada ini, kumpulan Amerika menyimpulkan bahawa di kalangan penduduk Tasik Vostok mungkin terdapat makhluk yang sangat kompleks, bahkan ikan dan krustasea. Menurut satu hipotesis, tasik dalam bentuk takungan terbuka telah wujud selama berpuluh-puluh juta tahun dan hanya 14-15 juta terakhir yang tersembunyi oleh ais.

Ini bermakna, para penyelidik berteori, bahawa ikan dan krustasea tempatan mempunyai banyak masa untuk secara beransur-ansur menyesuaikan diri dengan keadaan sub-ais. Di samping itu, jika mereka berada di sana, mereka boleh menjadikan keadaan ekstrem Timur kurang ekstrem. Organisma yang bernafas oksigen boleh mengambil lebihan oksigen yang memasuki tasik bersama-sama dengan ais. Kemudian, di kedalaman tasik, mungkin tidak ada lebihan gas ini - pengoksida yang kuat, di sebelah mana kehidupan tidak mudah - mungkin tidak ada.

Para saintis Rusia, yang diketuai oleh Sergei Bulat, bertindak balas dengan sangat dingin terhadap penemuan ini. Mereka dengan tepat menunjukkan bahawa penggerudian dijalankan menggunakan cecair teknikal yang tercemar dengan tanah biasa dan bakteria lain. Secara praktikalnya mustahil untuk membezakan pencemaran luar daripada "penduduk tempatan" tanpa menggunakan "penggerudian bersih". Penyelidik domestik percaya bahawa dalam keadaan sedemikian adalah mungkin untuk bercakap tentang kehidupan "Timur" sebenar hanya jika urutan genetik didapati berbeza sama sekali daripada apa-apa.

Dan pakar dari Institut Fizik Nuklear St. Petersburg Akademi Sains Rusia berjaya menemui di sana DNA bakteria, yang tidak bertepatan dengan mana-mana spesies yang diketahui. Ia sangat asing bagi mereka sehingga tidak mungkin untuk meletakkannya dalam beberapa kumpulan bakteria. 14 peratus daripada gennya tidak ditemui dalam mana-mana spesies lain yang diketahui. Seperti yang dikatakan oleh Sergei Bulat pada masa itu, DNA ini sangat berbeza dengan apa-apa lagi bahawa "jika ia ditemui di Marikh, mereka sudah pasti akan mengisytiharkan bahawa ini adalah kehidupan dari Marikh. Walaupun ia adalah DNA daratan."

Walau bagaimanapun, ini adalah bakteria, ringkas, unisel, tanpa "loceng dan wisel" dan kerumitan yang tidak perlu. Gen sesuatu yang tidak dijangka dan lebih kompleks, tetapi pada masa yang sama berbeza daripada spesies terestrial, masih belum ditemui dalam sampel ais. Jadi eukariota dan juga multiselular seperti ikan, pada pendapat saintis kami, masih dibatalkan di sana. Ini mungkin tidak buruk. Ikan, hidup tanpa cahaya dan bekalan nutrien dari atas, sepatutnya asing dengan semua yang kita tahu, sebenarnya, mereka tidak akan berbeza dengan mana-mana "lelaki hijau" dari kisah-kisah ahli ufologi kreatif.

Persoalan sama ada terdapat organisma multiselular di Timur sama sekali tidak tertutup mengenai perkara ini. Baru-baru ini, saintis telah mengetahui bahawa organisma multiselular - khususnya cendawan - boleh hidup secara misteri jauh di bawah dasar laut. Tekanan di sana lebih tinggi daripada di tasik subglasial. Nampaknya, kulat entah bagaimana bersekedudukan dengan bakteria chemoautotroph, yang mengekstrak tenaga daripada bahan bukan organik kerana pengoksidaannya. Sebatian besi teroksida yang tidak mencukupi, contohnya, dalam komposisi olivin, berfungsi sebagai "bahan api" untuk kehidupan yang begitu mendalam. Bakteria "membakar" dengan oksigen dan mendapat air.

Dan pada akhir April 2017, diketahui bahawa kulat multiselular jenis yang diterangkan boleh wujud di bawah dasar laut selama 2.4 bilion tahun. Lebih-lebih lagi, mereka timbul sebelum tepu atmosfera dengan oksigen. Iaitu, bertentangan dengan pandangan sedia ada, kehidupan multiselular dan kompleks tidak memerlukan atmosfera oksigen atau keadaan yang menggalakkan di permukaan planet. Jika ini berlaku berbilion tahun dahulu, mungkin hari ini di tasik subglasial terdapat organisma yang lebih kompleks daripada bakteria - dan banyak lagi.

Mari kita andaikan sejenak bahawa keadaan boleh jadi begitu. Kemudian kepentingan penemuan mereka jauh melampaui pengetahuan kita tentang kehidupan duniawi. Hakikatnya ialah usus Marikh, Titan, Enceladus, Europa, Ceres dan banyak badan lain sistem juga mempunyai penutup ais di atas, air di bawah dan tekanan tinggi. Mereka sangat mirip dengan keadaan Timur sehingga kesimpulannya menunjukkan dirinya sendiri: jika kehidupan kompleks ditemui di bawah ais Antartika, maka sukar untuk mengecualikan kehadirannya di dunia lain sistem suria.

Pada pandangan pertama, nampaknya masalah utama kehidupan sub-ais Antartika adalah sejuk. Sebenarnya, ini mungkin tidak berlaku sama sekali. Ya, lapisan atas tasik itu disejukkan kepada tolak tiga darjah Celsius. Sekiranya tiada tekanan melebihi 350 atmosfera, akan ada ais di tempat mereka, cuma ia tidak membenarkan air sejuk itu membeku. Namun, kemungkinan besar, lapisan bawah tasik jauh lebih ekstrem dari segi suhu.

Dalam ais seratus atau dua meter di atas tasik, kami berjaya menjumpai Hydrogenophilus thermoluteolus, sejenis bakteria termofilik. Walaupun ia agak biasa di sana "dalam rupa" (gen adalah serupa dengan sampel lain yang diketahui), adalah sangat sukar untuk mengaitkannya dengan pencemaran luaran. Dan bukan sahaja kerana bakteria termofilik di Antartika akan menjadi bahan cemar yang agak pelik. Lebih penting lagi, sebelum ais di Timur, ia hanya boleh ditemui di mata air panas. Di permukaan, dia tidak banyak yang perlu dilakukan - dia hidup dengan mengoksidakan hidrogen yang terkumpul di mana air panas menyentuh batu.

"Pencemar" sedemikian hampir pasti tidak boleh masuk ke dalam minyak tanah atau freon yang digunakan dalam penggerudian dari Rusia atau bahagian lain di dunia. Pengeluaran bahan tersebut tidak terdapat di mana-mana di mata air panas. Atas dasar ini, saintis Rusia dan Perancis mencadangkan bahawa sumber yang sama tersembunyi di dasar tasik subglasial, yang melaluinya, sebagai tambahan kepada air panas, hidrogen mengalir, yang berfungsi sebagai asas untuk kehidupan chemoautotrophic.

Secara amnya, Hydrogenophilus thermoluteolus adalah jauh dari ekstrem terbesar di kalangan mereka yang tinggal berhampiran air panas. Orang seperti dia hidup dan berkembang pada 40-60 darjah Celsius. Yang paling "tegar" daripada mereka adalah organisma uniselular yang lebih ringkas, archaea, yang membawa sehingga 122 darjah Celsius. Bagaimanapun, setakat ini, tiada kesan archaea dalam ais di atas tasik atau dalam sampel daripadanya telah ditemui. Jadi jika ia panas di bahagian paling bawah, maka tidak berlebihan, tidak melebihi takat didih di mana bakteria mati.

Beberapa tahun lalu, penggerudian dalam ke dalam perairan tasik mula perlahan. Untuk mencapai kedalaman sedemikian, gerudi tidak sesuai: air cair dari ais cepat membeku. Ia digantikan dengan minyak tanah atau freon yang tidak membeku. Tetapi jika cecair sedemikian - mungkin terdapat banyak bakteria di dalamnya - masuk ke dalam perairan tasik, ia akan menjadi sangat sukar untuk memahami yang mana yang ditemui semasa penggerudian adalah orang asli dan siapakah makhluk asing. Penyelidik Rusia telah lama membuat kesimpulan bahawa pada puluhan meter terakhir ais, dan lebih-lebih lagi di tasik itu sendiri, teknologi yang berbeza secara asasnya diperlukan yang tidak termasuk sentuhan antara air tasik dan cecair luaran.

Malangnya, ini bermakna peralatan penggerudian baru diperlukan. Dan penciptaannya - berbeza dengan eksploitasi yang sebelumnya - memerlukan wang, walaupun tidak pada skala kosmik. Jadi di suatu tempat pada tahun 2015, kemajuan kerja selanjutnya telah diperlahankan dengan serius. Bahagian "membosankan" kakitangan stesen kini hanya beberapa orang, dan sekali untuk pelaksanaan tugas ini, kakitangannya telah dibawa ke berpuluh-puluh.

Apa yang berlaku berkemungkinan besar seolah-olah, selepas Oktober 1957, Khrushchev tiba-tiba berkata bahawa ia mahal untuk melancarkan satelit, dan tidak menyediakan pembiayaan untuk semua penerbangan angkasa lepas yang lain. Para saintis Rusia telah menemui calon terbaik untuk kehidupan luar biasa untuk tasik subglasial yang terletak pada kedalaman kilometer. Tasik ini, seperti yang dipercayai ramai, dihubungkan oleh saluran bawah permukaan dengan tasik tempatan yang lain - dan terdapat berpuluh-puluh daripadanya di Antartika, Vostok adalah yang terbesar. Dan tiba-tiba, daripada terus bekerja, mencari bakteria baru atau bahkan organisma multiselular, kami tiba-tiba meninggalkan perjuangan sendiri.

Logik di sebalik keputusan ini boleh difahami. Khrushchev tidak dapat berkata "bermain-main dan itu sudah cukup" - dia akan kehilangan muka kerana tekanan persaingan dari Amerika Syarikat. W. Brown berada di sana dengan impiannya tentang bulan, dan keengganan untuk terbang akan meletakkan USSR dalam kedudukan yang tidak selesa. Malangnya, orang Amerika yang jahat tidak tergesa-gesa untuk bersaing dengan kami ke arah menerokai kehidupan duniawi yang paling eksotik. Untuk ini, Amerika tidak mempunyai stesen kutub betul-betul di atas tasik. Akibatnya, keadaan mungkin menjadi terhenti lama dalam usaha kita sendiri ke arah ini.

Walau bagaimanapun, NASA hanya memikirkan kaedah penggerudian kilometer ais di Eropah. Mungkin mereka akan berfikir tentang menguji kompleks penggerudian mudah alih di Timur yang sama. Kemudian mungkin ternyata keutamaan dalam penemuan kehidupan yang paling ekstrem di bawah ais adalah dengan orang lain.