Rusko prakticky zmrazilo nové vrtání subglaciálního Antarktického jezera Vostok a ve chvíli, kdy se objevilo místní život.
Všichni víme, že po vrtání v hlubinách jezera Vostok v Antarktidě jsme našli stopy mimořádně neobvyklých bakterií. Zahraniční vědci věří, že v jezeře existuje mnoho exotických mnohobuněčných organismů. Jejich domácí kolegové tento názor odmítají, ale také se domnívají, že pokračování jeho výzkumu by přineslo mnoho nových věcí - a umožnilo by pochopit, jak by vypadal život v jiných světech sluneční soustavy. V blízké budoucnosti se tak nestane: hlavní práce ve Vostoku byla bohužel zastavena. Pokud někdo provede takové objevy v jezeře, může to být zásluha zahraničních vědců - a to se stane velmi brzy.
Jezero Vostok je velká nádrž o rozloze 6 000 kubických kilometrů, která je mnohonásobně větší než v Ladoga. Kromě toho je východ subglaciální, v hloubce téměř čtyř kilometrů, a proto je zde tlak až 400 atmosfér a kyslík a dusík nemají kam jít bez kontaktu s atmosférou. Vody nasyceného jezera jsou jedinečným prostředím, které by mělo být nejnepříznivějším rezervoárem života na Zemi. Navzdory tomu však stále existuje život - alespoň to je názor řady ruských a amerických vědců, kteří studovali výsledky jeho vrtání. Ačkoli se odhady výzkumníků z těchto dvou zemí o jeho obyvatelnosti radikálně liší, všichni věří, že našli stopy místního života.
V dubnu 2017 byla uvedena premiéra filmu Jezero Vostok. Ridge of Madness “, který popisuje velmi obtížné podmínky, za nichž ruské polární průzkumníci a vědci dosáhli velmi významných výsledků při hledání života pod několika kilometry antarktického ledu. Film stále sbírá mezinárodní ocenění, ale historie s tím souvisí a důležitější než jakákoli jiná ocenění. Vyvolává téma skutečného zastavení hlubokého čistého vrtání na jezeře Vostok silami polární stanice se stejným názvem. Nedostatek finančních prostředků brání tomu, aby se od roku 2015 uskutečnily velké kroky. A nyní na stanici několikrát méně lidí, než bylo na vrcholu práce. Z toho prakticky neexistují žádné naděje na velký objev místního života pod ledem. Je čas se podívat na historii vrtání, abychom pochopiličeho bylo dosaženo a čeho - díky současnému „zmrazení“práce - nebude dosaženo.
Dostanete se k malým zeleným mužům?
Existují dva pohledy na to, kdo přesně žije pod ledem mezi stanicí Vostok a jezerem stejného jména. Jedním z nich je Američan, druhým Rus. První je založen na výsledcích mělkých vrtů, které Spojené státy provedly v této oblasti v 90. letech. Pak se jim podařilo dostat pouze led přes jezero - ten, který vznikl z jeho vod, postupně stoupal a mrzl. Po analýze jeho vzorků metaenomická metoda týmu Scott Rogers zjistila, že genové sekvence 1623 druhů! Z toho šest procent patřilo spíše komplexním tvorům - eukaryotům, tvorům s odděleným jádrem, obklopeným zdí. Něco tak komplexního bylo nejméně očekáváno, že bude vidět v hloubce několika kilometrů.
Navíc jeden z typů bakterií, které se takto pravděpodobně vyskytují, žije pouze ve střevech ryb - jednoduše se od nich nevyskytuje. Byly také nalezeny genové sekvence typické pro rotifery a měkkýše. Z toho americká skupina dospěla k závěru, že mezi obyvateli jezera Vostok mohou existovat extrémně složitá zvířata, dokonce i ryby a korýši. Podle jedné z hypotéz existuje jezero ve formě otevřené nádrže po desítky milionů let a pouze posledních 14–15 milionů je ukryto ledem.
Propagační video:
Science Photo Library / EAST NEWS
To znamená, že vědci se domnívají, že místní ryby a korýši měli spoustu času se postupně přizpůsobit podmínkám pod ledem. Navíc, pokud tam jsou, mohou snížit extrémní podmínky Východu. Kyslík dýchající organismy mohly konzumovat přebytečný kyslík vstupující do jezera spolu s ledem. Potom v hlubinách jezera nemusí být nadbytek tohoto plynu - silný oxidátor, vedle kterého není život snadný.
Ruští vědci vedeni Sergei Bulatem reagovali na tento objev velmi chladně. Správně poukázali na to, že vrtání bylo prováděno pomocí technických tekutin kontaminovaných běžnou půdou a jinými bakteriemi. Je prakticky nemožné odlišit vnější znečištění od „místních obyvatel“bez použití „čistého vrtání“. Domácí vědci se domnívají, že v takových podmínkách je možné hovořit o skutečném „východním“životě pouze tehdy, jsou-li nalezeny genetické sekvence, které jsou úplně jiné než cokoli jiného.
A odborníci z Petrohradského ústavu jaderné fyziky Ruské akademie věd se tam podařilo najít bakteriální DNA, která se neshoduje se žádným známým druhem. Je jim tak cizí, že to nebylo možné umístit do nějaké skupiny bakterií. 14 procent jejích genů se nenachází u žádného jiného známého druhu. Jak řekl Sergei Bulat, tato DNA je tak odlišná od všeho jiného, že „pokud by se na Marsu našlo, nepochybně by prohlásili, že je to život z Marsu. I když je to pozemská DNA. “
Science Photo Library / EAST NEWS
Jde však o bakterie, jednoduché, jednobuněčné, bez „zvonků a píšťalek“a zbytečné složitosti. Ve vzorcích ledu nebyly dosud nalezeny geny něčeho neočekávaného a ještě složitějšího, ale zároveň odlišného od suchozemských druhů. Takže eukaryoty a dokonce i mnohobuněčné ryby jako jsou ryby podle názoru našich vědců stále zrušeny. To nemusí být špatné. Ryby, které žijí bez světla a zásobování živinami shora, by měly být tak cizí všemu, co víme, že by se ve skutečnosti příliš nelišily od žádných „zelených“od příběhů kreativních ufologů.
Není to tak jednoduché
Otázka, zda na východě existují mnohobuněčné organismy, zde není vůbec uzavřena. V poslední době se vědci dozvěděli, že mnohobuněčné organismy - zejména houby - mohou záhadně přežít hluboko pod mořským dnem. Tlak je ještě vyšší než v subglaciálním jezeře. Houby zřejmě nějak žijí společně s chemoautotropními bakteriemi, které díky své oxidaci získávají energii z anorganické hmoty. Nedostatečně oxidované sloučeniny železa, například ve složení olivinu, jsou palivem pro tak hlubokou životnost. Bakterie „hoří“kyslíkem a získají vodu.
A na konci dubna 2017 se ukázalo, že mnohobuněčné houby popsaného typu mohou existovat pod mořským dnem po dobu 2,4 miliardy let. Navíc vznikly ještě před saturací atmosféry kyslíkem. To je, na rozdíl od dříve existujících názorů, mnohobuněčný a složitý život nepotřebuje kyslíkovou atmosféru nebo příznivé podmínky na povrchu planety. Pokud to bylo před miliardami let, je možné, že i dnes v subglaciálním jezeře jsou organismy složitější než bakterie - a mnohem více.
Předpokládejme na vteřinu, že by to tak mohlo být. Důležitost jejich objevu pak jde daleko za hranice našeho poznání pozemského života. Faktem je, že střeva Mars, Titan, Enceladus, Europa, Ceres a mnoho dalších těl systému mají také ledovou čepici shora, vodu zespodu a vysoký tlak. Jsou tak podobné podmínkám východu, že závěr naznačuje sám sebe: pokud se pod ledem Antarktidy najde složitý život, je obtížné vyloučit jeho přítomnost v jiných světech sluneční soustavy.
Příliš chladný nebo příliš horký na obtížný život?
Na první pohled se může zdát, že hlavním problémem antarktického života na ledě je zima. Ve skutečnosti tomu tak nemusí být. Ano, horní vrstvy jezera jsou ochlazeny na minus tři stupně Celsia. Pokud by nebyl tlak nad 350 atmosfér, byl by na jejich místě led, jen to neumožňuje zamrznutí takové studené vody. A přesto je pravděpodobné, že spodní vrstvy jezera jsou z hlediska teploty mnohem extrémnější.
Hydrogenophilus thermoluteolus, termofilní bakterie, byl nalezen v ledu sto nebo dva metry nad jezerem. Ačkoliv je to „ve vzhledu“docela běžné (geny jsou podobné jiným známým vzorkům), je velmi obtížné jej připsat vnějšímu znečištění. A nejen proto, že by termofilní bakterie v Antarktidě byla poněkud podivným kontaminantem. Ještě důležitější je, že před ledem nad východem to bylo možné nalézt pouze v horkých pramenech. Na povrchu nemá co dělat - žije oxidací vodíku, který se hromadí tam, kde horká voda přichází do styku s horninami.
Taková „znečišťující látka“se téměř jistě nemohla dostat do petroleje nebo freonu používaného při vrtání z Ruska nebo jiných částí světa. Produkce těchto látek se nikde nenachází v horkých pramenech. Na tomto základě ruští a francouzští vědci naznačují, že stejné prameny se skrývají na dně subglaciálního jezera, skrze které kromě horké vody proudí vodík a slouží jako základ pro chemoautotrofní život.
Obecně je Hydrogenophilus thermoluteolus zdaleka největším extrémem mezi těmi, kteří žijí v blízkosti horké vody. Lidé jako ona žijí a rozvíjejí se při 40-60 stupních Celsia. Nejtěžší z nich je jednodušší jednobuněčný archaea, který dokáže tolerovat až 122 stupňů Celsia. Doposud však nebyly nalezeny žádné stopy archaea v ledu nad jezerem nebo ve vzorcích z něj. Pokud je tedy horko na samém dně, pak ne nadměrně, ne nad bodem varu, při kterém bakterie umírají.
Umění zastavení jednoho kroku od cílové čáry
Před několika lety se hluboké vrtání do vod jezera začalo zpomalovat. Chcete-li se dostat do této hloubky, vrták není vhodný: tající voda z ledu rychle zamrzne. Je nahrazena nemrznoucím petrolejem nebo freonem. Pokud se však takové tekutiny - v nich může být mnoho bakterií - dostanou do jezerních vod, bude velmi obtížné pochopit, která z těch, která byla nalezena při vrtání, je domorodec a kdo je cizinec. Ruští vědci již dlouho dospěli k závěru, že na posledních desítkách metrů ledu, a ještě více v samotném jezeře, jsou zapotřebí zásadně odlišné technologie, které vylučují kontakt mezi jezerní vodou a vnějšími tekutinami.
Bohužel to znamená, že je potřeba nové vrtací zařízení. A jeho vytvoření - na rozdíl od vykořisťování předchozího - vyžaduje peníze, i když v žádném případě na kosmickém měřítku. Takže někde v roce 2015 byl další postup práce vážně zpomalen. „Nudnou“částí personálu stanice je nyní jen několik lidí a jednou pro realizaci tohoto úkolu byl její personál přiveden na desítky.
To, co se stalo, je nejpravděpodobnější, jako by Chruščov po říjnu 1957 najednou řekl, že vypouštění satelitů bylo drahé a neposkytoval financování pro všechny ostatní kosmické lety. Ruští vědci našli nejlepšího kandidáta na neobvyklý život subglaciálního jezera ležícího v hloubce kilometrů. Toto jezero, jak mnozí věří, je spojeno podpovrchovými kanály s dalšími místními jezery - a v Antarktidě jich jsou desítky, Vostok je prostě největší. A najednou, namísto pokračování v práci, hledání nových bakterií nebo dokonce mnohobuněčných organismů, náhle opustíme boj sami.
Logika tohoto rozhodnutí je pochopitelná. Khrushchev nemohl říci „hrát si a to stačí“- kvůli konkurenčnímu tlaku ze Spojených států by ztratil tvář. W. Brown tam byl se svými sny o měsíci, a odmítnutí létat by SSSR v nepohodlné poloze. Bohužel zlovolní Američané nejsou v žádném spěchu, aby s námi mohli konkurovat ve směru zkoumání nejexotičtějšího života na Zemi. Státy proto jednoduše nemají polární stanici přímo nad jezerem. V důsledku toho se situace může v našem vlastním úsilí tímto směrem změnit.
NASA však jen přemýšlí o metodách vrtání kilometrového ledu v Evropě. Možná budou přemýšlet o testování mobilního vrtného komplexu na stejném východě. Pak se může ukázat, že prioritou při objevování nejextrémnějšího života pod ledem bude někdo jiný.
Alexander Berezin