Rusija je praktički zamrznula nova bušenja podglacijalnog antarktičkog jezera Vostok i to u trenutku kad je najbliže otkrila lokalni život.
Svi znamo da smo nakon bušenja u dubinama jezera Vostok na Antarktici pronašli tragove krajnje neobične bakterije. Strani znanstvenici vjeruju da u jezeru postoji mnogo egzotičnih višećelijskih organizama. Njihovi domaći kolege odbacuju ovo gledište, ali oni također vjeruju da bi nastavak njegova istraživanja donio puno novih stvari - i omogućio bi razumjeti kako život može izgledati u drugim svjetovima Sunčevog sustava. To se neće dogoditi u skoroj budućnosti: glavni posao u "Vostoku", nažalost, zaustavljen je. Ako netko napravi takva otkrića u jezeru, onda je to možda zasluga stranih istraživača - i to će se dogoditi vrlo brzo.
Jezero Vostok veliko je rezervoar od 6000 kubičnih kilometara, koji je mnogostruko veći nego u Ladogi. Osim toga, Istok je podglacijal, na dubini od gotovo četiri kilometra, zbog čega je tamo pritisak do 400 atmosfere, a kisik i dušik nemaju kamo izaći iz kontakta s atmosferom. Vode jezera zasićene njima jedinstveno su okruženje, koje bi trebalo biti najpovoljnije akumulacija za život na Zemlji. No, unatoč tome, još uvijek postoji život - barem je ovo mišljenje brojnih ruskih i američkih znanstvenika koji su proučavali rezultate njegovog bušenja. Iako se procjene istraživača iz ove dvije zemlje o njezinoj naseljenosti radikalno razlikuju, svi vjeruju da su pronašli tragove lokalnog života.
U travnju 2017. premijera filma Jezero Vostok. Ridge of Madness “, koji je opisao vrlo teške uvjete u kojima su ruski polarni istraživači i znanstvenici postigli vrlo značajne rezultate u potrazi za životom ispod nekoliko kilometara leda Antarktika. Film i dalje skuplja međunarodne nagrade, ali povijest je s tim povezana i važnija od svih nagrada. On pokreće temu stvarnog zaustavljanja dubokog čistog bušenja na jezeru Vostok snagama istoimene polarne stanice. Nedostatak sredstava spriječio je da se tamo naprave veliki koraci od 2015. godine. A sada je na kolodvoru nekoliko puta manje ljudi nego što je bilo na vrhuncu rada. Iz toga praktički nema nade za veliko otkriće lokalnog života pod ledom. Vrijeme je da pogledate povijest bušenja, da shvatitešto je tamo postignuto i što - zahvaljujući trenutnoj „zamrzavanju“rada - neće biti postignuto.
Doći do malih zelenih muškaraca?
Postoje dvije točke gledišta na temu tko točno živi pod ledom između stanice Vostok i istoimenog jezera. Jedan od njih je američki, drugi ruski. Prvo se temelji na rezultatima plitkog bušenja koje su Sjedinjene Države izvele na tom području u 1990-ima. Tada su uspjeli izvući samo led nad jezerom - onaj koji je nastao iz njegovih voda, koji se postupno uzdizao i smrzavao. Nakon analize njegovih uzoraka, metagenomska metoda Scotta Rogersa pronašla je u genskim sekvencama 1.623 vrste! Od toga je šest posto pripadalo prilično složenim bićima - eukariotima, stvorenjima s odvojenim jezgrom, okruženim zidom. Nešto tako složeno najmanje se moglo vidjeti na dubini od nekoliko kilometara.
Štoviše, jedna od vrsta bakterija, pretpostavljeno na ovaj način, živi samo u crijevima ribe - ona se jednostavno ne pojavljuje odvojeno od njih. Pronađene su i genske sekvence tipične za kalušere i mekušce. Iz toga je američka skupina zaključila da među stanovnicima jezera Vostok mogu biti izuzetno složena bića, čak i ribe i rakovi. Prema jednoj hipotezi, jezero u obliku otvorenog akumulacije postoji već desecima milijuna godina, a samo zadnjih 14-15 milijuna skriveno je ledom.
Promotivni video:
Science Photo Library / ISTOČNE VIJESTI
To znači, istraživači teoretiziraju da su domaće ribe i rakovi imali puno vremena da se postepeno prilagode uvjetima pod ledom. Štoviše, ako su tamo, mogu ekstremne uvjete Istoka učiniti manje ekstremnim. Organizmi koji dišu kisikom mogli bi trošiti višak kisika koji ulazi u jezero zajedno s ledom. Tada u dubinama jezera možda neće biti viška ovog plina - jakog oksidansa, pored kojeg život nije lak.
Ruski znanstvenici pod vodstvom Sergeja Bulata reagirali su izuzetno hladno na ovo otkriće. S pravom su istaknuli da je bušenje izvedeno tehničkim tekućinama onečišćenim običnim tlom i drugim bakterijama. Praktično je nemoguće razlikovati vanjsko zagađenje od „lokalnih stanovnika“bez upotrebe „čistog bušenja“. Domaći istraživači vjeruju da je u takvim uvjetima moguće govoriti o stvarnom "istočnom" životu samo ako se nađu genetski nizovi koji su u potpunosti različiti od bilo čega.
A specijalci Instituta za nuklearnu fiziku Sankt Peterburga Ruske akademije znanosti uspjeli su tamo pronaći bakterijski DNK, koji se nije poklapao s nijednom od poznatih vrsta. Toliko im je tuđina da ih nije bilo moguće smjestiti ni u neku skupinu bakterija. 14 posto njezinih gena nije pronađeno niti u jednoj drugoj poznatoj vrsti. Kao što je tada rekao Sergej Bulat, ova se DNK toliko razlikuje od bilo čega drugog da bi, "ako bi se našli na Marsu, nesumnjivo izjavljivali da je to život s Marsa. Iako je ovozemaljski DNK."
Science Photo Library / ISTOČNE VIJESTI
Međutim, to su bakterije, jednostavne, jednoćelijske, bez „zvona i zvižduka“i nepotrebne složenosti. Geni nečeg neočekivanog i još složenijeg, ali istodobno različitog od zemaljskih vrsta, još nisu pronađeni u uzorcima leda. Dakle, eukarioti, pa čak i višećelijski poput ribe, prema mišljenju naših znanstvenika, tamo se još uvijek otkazuju. Ovo možda nije loše. Ribe, živeći bez svjetla i opskrbe hranjivim tvarima odozgo, trebale bi biti toliko tuđe svemu što znamo da se, u stvari, ne bi baš razlikovale od bilo kojeg „zelenog muškarca“iz priča kreativnih ufologa.
Nije tako jednostavno
Pitanje postoje li na Istoku višećelijski organizmi uopće nije zatvoreno. U novije vrijeme, znanstvenici su saznali da višećelijski organizmi - posebno gljive - mogu nekako misteriozno preživjeti duboko pod morskim dnom. Tlak tamo je čak i veći nego u podglacijalnom jezeru. Očigledno, gljivice nekako koegzistiraju s kemoautotrofičnim bakterijama, koje zbog oksidacije izvlače energiju iz anorganske tvari. Premalo oksidirani željezni spojevi, na primjer, u sastavu olivina, gorivo su za tako dubok život. Bakterije ga "sagorijevaju" kisikom i dobivaju vodu.
I krajem travnja 2017. postalo je poznato da višecelijske gljive opisane vrste mogu postojati pod morskim dnom već 2,4 milijarde godina. Štoviše, nastali su i prije zasićenja atmosfere kisikom. To jest, suprotno već postojećim pogledima, višećelijski i složen život ne treba atmosferu s kisikom ili povoljne uvjete na površini planeta. Ako je to bilo prije nekoliko milijardi godina, možda je moguće da i danas u podglacijalnom jezeru postoje organizmi složeniji od bakterija - i još mnogo toga.
Pretpostavimo na trenutak da bi stvari mogle biti takve. Tada važnost njihovog otkrića nadilazi granice naših spoznaja o zemaljskom životu. Činjenica je da utroba Marsa, Titana, Enceladusa, Europe, Ceres i mnogih drugih tijela sustava također ima ledenu kapu odozgo, vodu odozdo i visoki tlak. Oni su toliko slični uvjetima Istoka da zaključak sugerira sam: ako se složeni život nađe pod ledom Antarktike, onda je teško isključiti njegovu prisutnost u drugim svjetovima Sunčevog sustava.
Previše hladno ili previše vruće za težak život?
Na prvi pogled može se činiti da je glavni problem života na antarktičkom podmoru hladan. Zapravo, to možda uopće nije slučaj. Da, gornji slojevi jezera ohlađeni su na minus tri stupnja Celzijusova. Da nije bilo tlaka iznad 350 atmosfera, na njihovom mjestu bi bio led, samo što ne dopušta da se takva hladna voda smrzne. Pa ipak, najvjerojatnije, niži slojevi jezera su mnogo ekstremniji u pogledu temperatura.
Hydrogenophilus thermoluteolus, termofilna bakterija, pronađena je u ledu stotinu ili dva metra iznad jezera. Iako je tamo po izgledu prilično uobičajen (geni su slični drugim poznatim uzorcima), vrlo je teško to pripisati vanjskom zagađenju. I ne samo zato što bi termofilna bakterija na Antarktici bila prilično neobična kontaminanta. Što je još važnije, prije leda nad Istokom mogao se naći samo u vrućim izvorima. Na površini nema mnogo toga - živi oksidacijom vodika koji se akumulira tamo gdje topla voda dođe u kontakt sa stijenama.
Takav "zagađivač" gotovo sigurno ne bi mogao ući u kerozin ili freon koji se koristi za bušenje iz Rusije ili drugih dijelova svijeta. Proizvodnja takvih tvari nigdje se ne nalazi u vrućim izvorima. Na temelju toga ruski i francuski znanstvenici sugeriraju da se isti izvori kriju na dnu podglacijalnog jezera kroz koje, osim tople vode, teče i vodik, koji služi kao osnova za kemoautotrofski život.
Općenito, Hydrogenophilus thermoluteolus je daleko od najveće krajnosti među onima koji žive u blizini tople vode. Ljudi poput nje žive i razvijaju se na 40-60 stupnjeva Celzija. Najteži od njih su jednostavnije, jednostanične arheje koje mogu podnijeti i do 122 Celzijeva stupnja. Međutim, do sada nisu pronađeni tragovi arheje u ledu iznad jezera ili u uzorcima iz njega. Dakle, ako je vruće na samom dnu, onda ne pretjerano, ne iznad točke ključanja na kojem bakterije umiru.
Umjetnost zaustavljanja na korak od cilja
Prije nekoliko godina duboko bušenje u vodama jezera počelo je usporavati. Da biste došli do ove dubine, bušilica nije prikladna: otapanje vode iz leda brzo se smrzava. Zamijenjen je kerozinom ili freonom bez smrzavanja. Ali ako takve tekućine - u njima može biti puno bakterija - upadnu u vode jezera, bit će vrlo teško shvatiti koja je od onih koja su pronađena tijekom bušenja aboridžina, a tko stranac. Ruski su istraživači odavno zaključili da su na posljednjim desecima metara leda, a još više na samom jezeru, potrebne temeljno različite tehnologije koje isključuju kontakt vode jezera i vanjskih tekućina.
Jao, to znači da je potrebna nova oprema za bušenje. A njegovo stvaranje - za razliku od iskorištavanja prethodnog - zahtijeva novac, iako nikako na kozmičkoj ljestvici. Tako je negdje u 2015. godini daljnji napredak rada ozbiljno usporen. "Bušeći" dio osoblja postaje sada samo nekoliko ljudi, a jednom za provedbu ovog zadatka, njegovo osoblje je dovedeno u desetke.
Ono što se dogodilo najvjerojatnije je kao da je Hruščov nakon listopada 1957. iznenada rekao da je skupo lansiranje satelita i ne osigurava sredstva za sve ostale svemirske letove. Ruski znanstvenici pronašli su najboljeg kandidata za neobičan život za podglacijalno jezero koje leži na dubini od kilometra. Ovo je jezero, kako mnogi vjeruju, povezano s podzemnim kanalima s drugim lokalnim jezerima - a na Antarktici ih ima na desetke, Vostok je jednostavno najveći. I odjednom, umjesto da nastavimo raditi, pronalazeći nove bakterije ili čak višećelijske organizme, odjednom odustajemo od borbe.
Logika koja stoji iza ove odluke je razumljiva. Hruščov nije mogao reći „igraj okolo i to je dovoljno“- izgubio bi lice zbog natjecateljskog pritiska Sjedinjenih Država. W. Brown je bio tamo sa svojim mjesečevim snovima, a odbijanje letenja dovelo bi SSSR u neugodan položaj. Nažalost, zlobni Amerikanci ne žure se natjecati s nama u pravcu istraživanja najegzotičnijeg života na zemlji. Za to, države jednostavno nemaju polarnu stanicu točno iznad jezera. Kao rezultat, situacija se može pretvoriti u dugo zaustavljanje naših vlastitih napora u tom smjeru.
Međutim, NASA samo razmišlja o metodama bušenja kilometraženog leda u Europi. Možda će razmisliti o testiranju mobilnog kompleksa za bušenje na istom istoku. Tada se može ispasti da će prioritet u otkrivanju najekstremnijeg života pod ledom biti netko drugi.
Aleksandar Berezin
