Đất của sườn núi đá ở miền trung Nam Cực chưa bao giờ chứa vi sinh vật.
Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng dường như không có sự sống trong đất trên bề mặt Trái đất. Đất đến từ hai rặng đá, đá trong nội địa của Nam Cực, cách cực nam 300 dặm, nơi hàng ngàn feet băng xâm nhập vào những ngọn núi.
Người dân luôn nghĩ rằng các vi khuẩn rất cứng và có thể sống ở bất cứ đâu, ông Noah Firer, một nhà sinh thái học vi sinh tại Đại học Colorado Boulder có nhóm nghiên cứu về đất. Rốt cuộc, các sinh vật đơn bào đã được tìm thấy sống trong các lỗ thông hơi với nhiệt độ vượt quá 200 độ Fahrenheit, trong các hồ dưới nửa dặm băng ở Nam Cực và thậm chí 120.000 feet so với tầng bình lưu của Trái đất. Nhưng sau một năm làm việc, Ferrer và sinh viên tiến sĩ Nicholas Dragon vẫn chưa tìm thấy bất kỳ dấu hiệu sống nào trong vùng đất Nam Cực mà họ thu thập được.
Firer và Dragone đã nghiên cứu đất từ ​​11 dãy núi khác nhau, đại diện cho một loạt các điều kiện. Những người đến từ các khu vực núi thấp hơn và ít lạnh có chứa vi khuẩn và nấm. Nhưng ở một số ngọn núi của hai dãy núi cao nhất, khô nhất và lạnh nhất, không có dấu hiệu của cuộc sống.
Chúng tôi không thể nói rằng chúng là vô trùng, ông Ferrer Ferrer nói. Các nhà vi trùng học đã quen với việc tìm kiếm hàng triệu tế bào trong một muỗng cà phê đất. Do đó, một số lượng rất nhỏ (ví dụ 100 ô khả thi) có thể thoát khỏi sự phát hiện. Tuy nhiên, theo như chúng tôi biết, chúng không chứa bất kỳ vi sinh vật nào.
Cho dù một số đất thực sự không có sự sống hay sau đó được phát hiện có chứa một số tế bào còn sống, những phát hiện mới được công bố gần đây trên tạp chí JGR BioGeoscatics có thể giúp tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa. Đất Nam Cực bị đóng băng vĩnh viễn, đầy muối độc hại và không có nhiều nước lỏng trong hai triệu năm giống với đất sao Hỏa.
Họ đã được thu thập trong một cuộc thám hiểm do Tổ chức Khoa học Quốc gia tài trợ vào tháng 1 năm 2018 đến các khu vực xa xôi của dãy núi Transantarctic. Họ đi qua bên trong lục địa, ngăn cách cao nguyên cực ở phía đông khỏi băng trũng thấp ở phía tây. Các nhà khoa học đã thiết lập trại trên sông băng Shackleton, một băng chuyền băng dài 60 dặm chảy xuống một vực thẳm trên núi. Họ đã sử dụng máy bay trực thăng để bay đến độ cao và thu thập các mẫu lên xuống sông băng.
Ở những ngọn núi ấm áp, ẩm ướt dưới chân sông băng, chỉ vài trăm feet so với mực nước biển, họ phát hiện ra rằng đất có động vật nhỏ hơn một hạt mè: giun kính hiển vi, tardigrades tám chân, quay và giun nhỏ. được gọi là Springtails. Côn trùng có cánh. Những loại đất cát trần này chứa ít hơn một phần nghìn lượng vi khuẩn được tìm thấy trong một bãi cỏ được quản lý tốt, đủ để cung cấp thức ăn cho các động vật ăn cỏ nhỏ ẩn nấp bên dưới bề mặt.
Nhưng những dấu hiệu của cuộc sống dần biến mất khi đội đến thăm những ngọn núi cao hơn sâu hơn vào sông băng. Trên đỉnh của sông băng, họ đã đến thăm hai ngọn núi, Schroeder và Mount Roberts, cao hơn 7.000 feet.
Các chuyến thăm đến Núi Schroeder rất tàn bạo, nhớ lại Byron Adams, một nhà sinh vật học tại Đại học Brigham Young ở Provo, Utah, người đã lãnh đạo dự án. Nhiệt độ vào ngày hè này gần với 0 ° F. Cơn gió hú từ từ bay hơi băng và tuyết, để lại những ngọn núi trần trụi, một mối đe dọa liên tục đối với việc nâng và ném những cái xẻng vườn mà họ đã mang để đào cát lên. Vùng đất được bao phủ trong những tảng đá núi lửa màu đỏ đã bị xói mòn qua hàng trăm triệu năm bằng gió và mưa, khiến chúng đọ sức và đánh bóng.
Khi các nhà khoa học nhấc đá, họ phát hiện ra rằng cơ sở của nó được phủ một lớp muối trắng tinh thể độc hại của perchlorate, clorat và nitrat. Perchlorates và clorat, muối phản ứng ăn mòn được sử dụng trong nhiên liệu tên lửa và thuốc tẩy công nghiệp, cũng được tìm thấy rất nhiều trên bề mặt của sao Hỏa. Không có nước để rửa sạch, muối tích tụ trên những dãy núi khô Nam Cực này.
Đây giống như lấy mẫu trên sao Hỏa, ông Adams Adams nói. Khi bạn dán một cái xẻng vào, bạn biết bạn là thứ đầu tiên làm phiền đất trong mãi mãi có lẽ hàng triệu năm.
Các nhà nghiên cứu cho rằng ngay cả ở độ cao lớn như vậy và trong điều kiện khắc nghiệt nhất, họ vẫn sẽ tìm thấy các vi sinh vật sống trong đất. Nhưng những kỳ vọng đó đã bắt đầu mờ dần vào cuối năm 2018, khi Dragon sử dụng một kỹ thuật gọi là phản ứng chuỗi polymerase (PCR) để phát hiện DNA vi sinh vật trong bụi bẩn. Rồng đã thử 204 mẫu từ các ngọn núi phía trên và bên dưới sông băng. Các mẫu từ các ngọn núi thấp hơn, làm mát mang lại một lượng lớn DNA; Nhưng hầu hết các mẫu (20%) từ các độ cao lớn, bao gồm hầu hết từ Mount Schroeder và Roberts Massif, đã không được thử nghiệm cho bất kỳ kết quả nào, cho thấy chúng chứa rất ít vi sinh vật hoặc có lẽ không có gì cả.
Khi anh ấy mới bắt đầu cho tôi thấy một số kết quả, tôi nghĩ, 'có gì đó không ổn', Ferr Ferrell nói. Anh ta nghĩ rằng phải có điều gì đó không ổn với mẫu hoặc thiết bị phòng thí nghiệm.
Dragon sau đó đã tiến hành một loạt các thí nghiệm bổ sung để tìm kiếm các dấu hiệu của cuộc sống. Ông đã xử lý đất bằng glucose để xem một số sinh vật trong đất đã chuyển đổi nó thành carbon dioxide. Anh ta đang cố gắng khám phá một hóa chất gọi là ATP, được sử dụng bởi tất cả sự sống trên trái đất để lưu trữ năng lượng. Trong vài tháng, ông đã trồng các mảnh đất trong các hỗn hợp dinh dưỡng khác nhau, cố gắng thuyết phục các vi sinh vật hiện có phát triển thành các thuộc địa.
Nick Nick đã ném bồn rửa nhà bếp vào các mẫu này, ông Ferr Ferrell nói. Bất chấp tất cả các xét nghiệm này, anh vẫn không tìm thấy gì trong một số loại đất. "Thật là tuyệt vời."
Jacqueline Gurdial, một nhà vi trùng học môi trường tại Đại học Guelph ở Canada, gọi kết quả hấp dẫn, đặc biệt là những nỗ lực của Dragon để xác định những yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng tìm thấy vi sinh vật ở một địa điểm nhất định. Ông phát hiện ra rằng độ cao và nồng độ clorat cao là yếu tố dự báo mạnh nhất về việc không phát hiện ra sự sống. Đây là một khám phá rất thú vị. Điều này cho chúng ta biết rất nhiều về giới hạn của cuộc sống trên trái đất.
Cô ấy không hoàn toàn tin rằng đất của họ thực sự vô hồn, một phần do kinh nghiệm của chính cô ấy ở một phần khác của Nam Cực.
Vài năm trước, cô đã nghiên cứu các loại đất từ ​​một môi trường tương tự ở dãy núi Transantarctic, một nơi 500 dặm về phía tây bắc của Shackleton Glacier được gọi là Thung lũng Đại học có thể không có độ ẩm hoặc nhiệt độ tan chảy đáng kể trong 120.000 năm. Khi cô ủ nó trong 20 tháng ở 23 ° F, nhiệt độ mùa hè điển hình trong thung lũng, đất không có dấu hiệu của sự sống. Nhưng khi cô làm nóng đất một vài độ trên mức đóng băng, một số cho thấy sự phát triển của vi khuẩn.
Ví dụ, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các tế bào vi khuẩn vẫn còn sống ngay cả sau hàng ngàn năm ở sông băng. Khi chúng bị mắc kẹt, sự trao đổi chất của tế bào có thể làm chậm một triệu lần. Họ đi vào trạng thái mà chúng không còn phát triển, mà chỉ sửa chữa tổn thương DNA do các tia vũ trụ xâm nhập vào băng. Goodyear suy đoán rằng những người sống sót chậm chạp này có thể là những người mà cô tìm thấy ở Thung lũng College, cô nghi ngờ rằng nếu Dragone và Firer đã phân tích đất gấp 10 lần, họ có thể đã tìm thấy chúng ở Roberts Massif hoặc Schroeder Mountain.
Brent Christner, người nghiên cứu các vi khuẩn Nam Cực tại Đại học Florida ở Gainesville, tin rằng những vùng đất khô, độ cao này có thể giúp cải thiện việc tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa.
Ông lưu ý rằng tàu vũ trụ Viking 1 và Viking 2, đã hạ cánh trên Sao Hỏa vào năm 1976, đã tiến hành các thí nghiệm phát hiện cuộc sống dựa trên các nghiên cứu về đất trũng thấp gần bờ biển Nam Cực, một khu vực được gọi là thung lũng khô. Một số loại đất này trở nên ẩm ướt từ nước tan vào mùa hè. Chúng không chỉ chứa các vi sinh vật, mà ở một số nơi còn những con giun nhỏ và các động vật khác.
Ngược lại, đất khô, cao hơn của Mount Roberts và Mount Schroeder có thể cung cấp nơi thử nghiệm tốt hơn cho các dụng cụ sao Hỏa.
Bề mặt của sao Hỏa rất tệ, ông Christ Christner nói. Không có sinh vật nào trên trái đất có thể tồn tại trên bề mặt, ít nhất là một hoặc hai inch trên cùng. Bất kỳ tàu vũ trụ nào đến đó để tìm kiếm cuộc sống phải được chuẩn bị để hoạt động ở một số nơi khắc nghiệt nhất trên trái đất.
Bản quyền © 1996 Từ2015 Hiệp hội Địa lý Quốc gia. Bản quyền © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Tất cả quyền được bảo lưu.