Misterele lumii ale lacului Vostok din Antarctica

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Rusia a înghețat practic noi foraje ale lacului antarctic subglaciar Vostok și chiar în momentul în care a fost cel mai aproape de a descoperi viața locală.

Știm cu toții că după forarea în adâncurile lacului Vostok din Antarctica, am găsit urme ale unei bacterii extrem de neobișnuite. Oamenii de știință străini cred că în lac există multe organisme multicelulare exotice. Colegii lor domestici resping acest punct de vedere, dar cred, de asemenea, că continuarea cercetărilor sale ar aduce o mulțime de lucruri noi - și ar face posibilă înțelegerea cum ar putea arăta viața în alte lumi ale sistemului solar. Acest lucru nu se va întâmpla în viitorul apropiat: lucrările principale la Vostok, din păcate, au fost oprite. Dacă cineva face astfel de descoperiri în lac, atunci poate deveni meritul cercetătorilor străini - și se va întâmpla foarte curând.

Lacul Vostok este un rezervor mare de 6.000 de kilometri cubi, ceea ce este de multe ori mai mult decât în Ladoga. În plus, Estul este subglaciar, la o adâncime de aproape patru kilometri, motiv pentru care presiunea de acolo este de până la 400 de atmosfere, iar oxigenul și azotul nu au unde să iasă în afara contactului cu atmosfera. Apele lacului saturate cu ele sunt un mediu unic, care ar trebui să fie cel mai nefavorabil rezervor pentru viața de pe Pământ. Dar, în ciuda acestui fapt, există încă viață acolo - cel puțin, aceasta este opinia unui număr de oameni de știință ruși și americani care au studiat rezultatele forării sale. Deși estimările cercetătorilor din aceste două țări cu privire la locuibilitatea acestuia diferă radical, toți cred că au găsit urme ale vieții locale.

În aprilie 2017, a avut loc premiera filmului "Lacul Vostok. Ridge of Madness", care a povestit despre condițiile foarte dificile în care exploratorii și oamenii de știință polari ruși au obținut rezultate foarte semnificative în căutarea vieții sub câțiva kilometri de gheață antarctică. Filmul colectează încă premii internaționale, dar istoria este legată de ea și este mai importantă decât orice premiu. El ridică subiectul opririi efective a forajelor de curățare adâncă la Lacul Vostok de către forțele stației polare cu același nume. Lipsa finanțării a împiedicat să se facă pași mari acolo din 2015. Și acum sunt de câteva ori mai puțini oameni la gară decât erau în vârful muncii. De aici, practic nu există speranțe pentru o mare descoperire a vieții locale sub gheață. Este timpul să aruncăm o privire asupra istoriei forajului, să înțelegem ce s-a realizat acolo și ce – datorită „înghețului” actual al muncii – nu se va realiza.

Există două puncte de vedere despre cine locuiește exact sub gheața dintre stația Vostok și lacul cu același nume. Unul dintre ei este american, celălalt este rus. Prima se bazează pe rezultatele forajelor mai puțin adânci pe care Statele Unite le-au efectuat în zonă în anii 1990. Apoi au reușit să pună doar gheața peste lac - cea care s-a format din apele acestuia, ridicându-se treptat și înghețând. Pe baza rezultatelor analizei probelor sale, metoda metagenomică de grup a lui Scott Rogers a găsit acolo secvențe de gene a 1.623 de specii! Șase la sută dintre ei aparțineau unor creaturi destul de complexe - eucariote, creaturi cu un nucleu separat, înconjurat de un zid. Ceva atât de complex era cel mai puțin așteptat să fie văzut la o adâncime de câțiva kilometri.

Mai mult, unul dintre tipurile de bacterii, probabil găsite în acest fel, trăiește numai în intestinele peștilor - pur și simplu nu apare separat de ele. Au fost găsite și secvențe de gene tipice pentru rotifere și moluște. Din aceasta, grupul american a concluzionat că printre locuitorii lacului Vostok pot exista creaturi extrem de complexe, chiar și pești și crustacee. Potrivit unei ipoteze, lacul sub forma unui rezervor deschis există de zeci de milioane de ani și doar ultimele 14-15 milioane sunt ascunse de gheață.

Aceasta înseamnă, teoretizează cercetătorii, că peștii și crustaceele locali au avut mult timp să se adapteze treptat la condițiile sub-gheață. În plus, dacă sunt acolo, pot face condițiile extreme din Est mai puțin extreme. Organismele care respiră oxigen ar putea consuma excesul de oxigen care intră în lac împreună cu gheața. Apoi, în adâncurile lacului, este posibil să nu existe un exces din acest gaz - un oxidant puternic, lângă care viața nu este ușoară - poate să nu existe.

Oamenii de știință ruși, în frunte cu Serghei Bulat, au reacționat extrem de rece la această descoperire. Ei au subliniat pe bună dreptate că forajul a fost efectuat folosind fluide tehnice contaminate cu sol obișnuit și alte bacterii. Este practic imposibil să distingem poluarea externă de „rezidenții locali” fără a folosi „forajul curat”. Cercetătorii autohtoni consideră că în astfel de condiții se poate vorbi despre viața „estică” reală doar dacă se găsesc secvențe genetice complet diferite de orice.

Iar specialiștii de la Institutul de Fizică Nucleară din Sankt Petersburg al Academiei Ruse de Științe au reușit să găsească acolo ADN-ul bacterian, care nu a coincis cu niciuna dintre speciile cunoscute. Le este atât de străin încât nici măcar nu a fost posibil să-l plaseze într-un grup de bacterii. 14% din genele ei nu se găsesc la nicio altă specie cunoscută. După cum a spus Serghei Bulat la acea vreme, acest ADN este atât de diferit de orice altceva încât „dacă ar fi găsit pe Marte, ei ar declara fără îndoială că aceasta este viață de pe Marte. Deși este ADN terestru”.

Totuși, acestea sunt bacterii, simple, unicelulare, fără „clopote și fluiere” și complexitate inutilă. Genele a ceva neașteptat și chiar mai complex, dar în același timp diferite de speciile terestre, nu au fost încă găsite în probele de gheață. Deci eucariotele și chiar cele multicelulare precum peștii, în opinia oamenilor de știință, sunt încă anulate acolo. Acest lucru poate să nu fie rău. Peștii, care trăiesc fără lumină și aprovizionarea cu nutrienți de sus, ar trebui să fie atât de străin de tot ceea ce știm, încât, de fapt, nu ar fi foarte diferiți de orice „oameni verzi” din poveștile ufologilor creativi.

Întrebarea dacă există organisme multicelulare în Est nu este deloc închisă în acest sens. Mai recent, oamenii de știință au aflat că organismele multicelulare - în special ciupercile - pot supraviețui într-un fel în mod misterios în adâncul fundului mării. Presiunea acolo este chiar mai mare decât în lacul subglaciar. Aparent, ciupercile cohabitează cumva cu bacteriile chimioautotrofe, care extrag energie din materia anorganică datorită oxidării acesteia. Compușii de fier insuficient oxidați, de exemplu, în compoziția olivinei, servesc drept „combustibil” pentru o viață atât de profundă. Bacteriile îl „ard” cu oxigen și primesc apă.

Și la sfârșitul lunii aprilie 2017, a devenit cunoscut faptul că ciupercile multicelulare de tipul descris pot exista sub fundul mării timp de 2,4 miliarde de ani. Mai mult, ele au apărut chiar înainte de saturarea atmosferei cu oxigen. Adică, spre deosebire de opiniile preexistente, viața multicelulară și complexă nu are nevoie de o atmosferă de oxigen sau de condiții favorabile pe suprafața planetei. Dacă acesta a fost cazul cu miliarde de ani în urmă, s-ar putea ca și astăzi în lacul subglaciar să existe organisme mai complexe decât bacteriile - și multe altele.

Să presupunem pentru o secundă că lucrurile ar putea fi așa. Atunci importanța descoperirii lor depășește cu mult cunoștințele noastre despre viața pământească. Cert este că intestinele lui Marte, Titan, Enceladus, Europa, Ceres și multe alte corpuri ale sistemului au, de asemenea, o calotă de gheață deasupra, apă dedesubt și presiune mare. Ele sunt atât de asemănătoare cu condițiile din Est, încât concluzia sugerează de la sine: dacă viața complexă se găsește sub gheața Antarcticii, atunci este dificil să excludem prezența acesteia în alte lumi ale sistemului solar.

La prima vedere, s-ar putea părea că principala problemă a vieții sub-gheață din Antarctica este frigul. De fapt, acesta poate să nu fie deloc cazul. Da, straturile superioare ale lacului sunt răcite la minus trei grade Celsius. Dacă nu ar exista o presiune peste 350 de atmosfere, în locul lor ar fi gheață, doar că nu permite să înghețe o astfel de apă rece. Și totuși, cel mai probabil, straturile inferioare ale lacului sunt mult mai extreme din punct de vedere al temperaturilor.

În gheața aflată la o sută sau doi metri deasupra lacului, am reușit să găsim Hydrogenophilus thermoluteolus, o bacterie termofilă. Deși este destul de comun acolo „în aparență” (genele sunt asemănătoare cu alte mostre cunoscute), este foarte dificil să o atribui poluării externe. Și nu numai pentru că o bacterie termofilă din Antarctica ar fi un contaminant destul de ciudat. Mai important, înainte de gheața de peste Est, putea fi găsit doar în izvoarele termale. La suprafață, ea nu are mare lucru de făcut - trăiește oxidând hidrogenul care se acumulează acolo unde apa fierbinte intră în contact cu rocile.

Un astfel de „poluant” aproape sigur nu ar putea intra în kerosen sau freon folosit în foraj din Rusia sau din alte părți ale lumii. Producția de astfel de substanțe nu se află nicăieri în izvoarele termale. Pe această bază, oamenii de știință ruși și francezi sugerează că aceleași surse sunt ascunse pe fundul lacului subglaciar, prin care, pe lângă apa fierbinte, curge hidrogen, care servește drept bază pentru viața chimioautotrofă.

În general, Hydrogenophilus thermoluteolus este departe de cea mai mare extremă printre cei care locuiesc lângă apă caldă. Oameni ca ea trăiesc și se dezvoltă la 40-60 de grade Celsius. Cele mai „rigide” dintre ele sunt organismele unicelulare mai simplu aranjate, arheile, care transportă până la 122 de grade Celsius. Cu toate acestea, până acum, nu au fost găsite urme de arhee în gheața de deasupra lacului sau în mostre din acesta. Deci, dacă este fierbinte chiar în partea de jos, atunci nu excesiv, nu peste punctul de fierbere la care mor bacteriile.

Cu câțiva ani în urmă, forajele adânci în apele lacului au început să încetinească. Pentru a ajunge la o astfel de adâncime, un burghiu nu este potrivit: apa care se topește din gheață îngheață rapid. Se înlocuiește cu kerosen sau freon care nu îngheață. Dar dacă astfel de lichide - pot fi multe bacterii în ele - ajung în apele lacului, va fi foarte greu de înțeles care dintre cele găsite în timpul forajului este un aborigen și cine este un extraterestru. Cercetătorii ruși au ajuns de mult la concluzia că pe ultimii zeci de metri de gheață, și cu atât mai mult în lacul însuși, sunt necesare tehnologii fundamental diferite care să excludă contactul dintre apa lacului și fluidele externe.

Din păcate, asta înseamnă că este nevoie de noi echipamente de foraj. Iar crearea sa - spre deosebire de exploatarea precedentului - necesită bani, deși în niciun caz la scară cosmică. Așadar, undeva în 2015, progresul în continuare a lucrărilor a fost serios încetinit. Partea „plictisitoare” a personalului stației este acum doar câțiva oameni, iar odată pentru implementarea acestei sarcini, personalul său a fost adus la zeci.

Ceea ce s-a întâmplat este cel mai probabil ca și cum, după octombrie 1957, Hrușciov a spus brusc că lansarea sateliților este costisitoare și că nu a oferit finanțare pentru toate celelalte zboruri spațiale. Oamenii de știință ruși au găsit cel mai bun candidat pentru o viață neobișnuită pentru un lac subglaciar situat la o adâncime de kilometri. Acest lac, după cum cred mulți, este conectat prin canale subterane cu alte lacuri locale - și există zeci de ele în Antarctica, Vostok este pur și simplu cel mai mare. Și brusc, în loc să continuăm să muncim, să găsim bacterii noi sau chiar organisme multicelulare, abandonăm brusc lupta noi înșine.

Logica din spatele acestei decizii este de înțeles. Hrușciov nu a putut spune „joacă și asta e de ajuns” - ar fi pierdut fața din cauza presiunii concurentei din partea Statelor Unite. W. Brown era acolo cu visele sale despre lună, iar refuzul de a zbura ar pune URSS într-o poziție inconfortabilă. Din păcate, americanii răuvoitori nu se grăbesc să concureze cu noi în direcția explorării celei mai exotice vieți pământești. Pentru aceasta, statele pur și simplu nu au o stație polară chiar deasupra lacului. Ca urmare, situația se poate transforma într-o oprire îndelungată a propriilor noastre eforturi în această direcție.

Cu toate acestea, NASA doar se gândește la metode de forare a gheții kilometrice în Europa. Poate că se vor gândi să testeze un complex mobil de foraj peste același Est. Atunci se poate dovedi că prioritatea în descoperirea celei mai extreme vieți sub gheață va fi cu altcineva.