Udongo wa mwamba wa miamba katikati mwa Antaktika haujawahi kuwa na microorganisms.
Kwa mara ya kwanza, wanasayansi wamegundua kwamba inaonekana hakuna uhai kwenye udongo kwenye uso wa Dunia. Udongo hutoka kwenye miinuko miwili iliyopeperushwa na upepo, yenye miamba katika eneo la ndani la Antaktika, maili 300 kutoka Ncha ya Kusini, ambapo maelfu ya futi za barafu hupenya milimani.
"Sikuzote watu wamefikiri kwamba vijidudu vilikuwa na nguvu na vinaweza kuishi popote," anasema Noah Firer, mwanaikolojia wa viumbe vidogo katika Chuo Kikuu cha Colorado Boulder ambaye timu yake inasoma udongo. Baada ya yote, viumbe vyenye seli moja vimepatikana vikiishi kwenye matundu ya hewa ya jotoardhi yenye joto linalozidi nyuzi joto 200, katika maziwa yaliyo chini ya nusu maili ya barafu huko Antaktika, na hata futi 120,000 juu ya tabaka la dunia. Lakini baada ya mwaka wa kazi, Ferrer na mwanafunzi wake wa udaktari Nicholas Dragon bado hawajapata dalili zozote za uhai katika ardhi ya Antarctic waliyokusanya.
Firer na Dragone walichunguza udongo kutoka safu 11 tofauti za milima, zinazowakilisha hali mbalimbali. Wale wanaotoka kwenye maeneo ya chini ya milima ya chini na chini ya baridi huwa na bakteria na fungi. Lakini katika baadhi ya milima ya safu mbili za juu zaidi za milima, kavu na baridi zaidi hakuna dalili za uhai.
"Hatuwezi kusema wao ni tasa," Ferrer alisema. Wanasaikolojia wamezoea kupata mamilioni ya seli kwenye kijiko cha udongo. Kwa hivyo, idadi ndogo sana (km seli 100 zinazoweza kutumika) inaweza kuepuka kugunduliwa. "Lakini kwa kadiri tunavyojua, hazina vijidudu vyovyote."
Iwapo udongo fulani hauna uhai au utagunduliwa baadaye kuwa na seli zilizosalia, matokeo mapya yaliyochapishwa hivi majuzi katika jarida la JGR Biogeosciences yanaweza kusaidia katika kutafuta uhai kwenye Mirihi. Udongo wa Antarctic umegandishwa kabisa, umejaa chumvi zenye sumu, na haujapata maji mengi ya kioevu kwa miaka milioni mbili-sawa na udongo wa Martian.
Zilikusanywa wakati wa msafara uliofadhiliwa na National Science Foundation mnamo Januari 2018 hadi maeneo ya mbali ya Milima ya Transantarctic. Wanapita katika mambo ya ndani ya bara, wakitenganisha uwanda wa juu wa polar upande wa mashariki na barafu iliyoko chini upande wa magharibi. Wanasayansi hao waliweka kambi kwenye Shackleton Glacier, ukanda wa kusafirisha wa barafu wenye urefu wa maili 60 ambao hutiririka kwenye shimo kwenye milima. Walitumia helikopta kuruka hadi mwinuko wa juu na kukusanya sampuli juu na chini ya barafu.
Katika milima yenye joto na mvua iliyo chini ya barafu, futi mia chache tu juu ya usawa wa bahari, waligundua kwamba udongo ulikaliwa na wanyama wadogo kuliko mbegu za ufuta: minyoo wadogo wadogo, tardigrades ya miguu minane, rotifers na minyoo wadogo. inayoitwa springtails. Wadudu wenye mabawa. Udongo huu usio wazi, wenye mchanga una chini ya elfu moja ya kiasi cha bakteria kinachopatikana kwenye nyasi iliyohifadhiwa vizuri, kutosha kutoa chakula kwa wanyama wadogo wanaootea chini ya ardhi.
Lakini dalili hizi za uhai zilitoweka polepole wakati timu ilipotembelea milima mirefu zaidi ndani ya barafu. Wakiwa juu ya barafu, walitembelea milima miwili—Mlima Schroeder na Mlima Roberts—ambayo ina urefu wa zaidi ya futi 7,000.
Ziara za Schroeder Mountain zilikuwa za kikatili, akumbuka Byron Adams, mwanabiolojia katika Chuo Kikuu cha Brigham Young huko Provo, Utah, ambaye aliongoza mradi huo. Halijoto katika siku hii ya kiangazi inakaribia 0°F. Upepo ule unaovuma polepole uliyeyusha barafu na theluji, ukiacha milima hiyo wazi, tishio la mara kwa mara la kuinua na kurushwa kwa majembe ya bustani waliyoleta ili kuchimba mchanga. Ardhi hiyo imefunikwa na miamba ya volkeno mekundu ambayo imemomonyowa kwa mamia ya mamilioni ya miaka na upepo na mvua, na kuyaacha yakiwa yametoboka na kung'arishwa.
Wanasayansi walipoinua jiwe hilo, waligundua kwamba msingi wake ulikuwa umefunikwa na ukoko wa chumvi nyeupe—fuwele zenye sumu za perklorate, klorati, na nitrate. Perklorati na klorati, chumvi zinazofanya ulikaji zinazotumiwa katika mafuta ya roketi na bleach ya viwandani, pia hupatikana kwa wingi kwenye uso wa Mirihi. Bila maji ya kuosha, chumvi hujilimbikiza kwenye milima hii kavu ya Antaktika.
"Ni kama sampuli kwenye Mirihi," Adams alisema. Unapopachika koleo ndani, “unajua wewe ndiye wa kwanza kuvuruga udongo milele—labda mamilioni ya miaka.”
Watafiti walipendekeza kwamba hata katika miinuko kama hiyo na katika hali ngumu zaidi, bado wangepata vijidudu hai kwenye udongo. Lakini matarajio hayo yalianza kufifia mwishoni mwa 2018, Dragon ilipotumia mbinu inayoitwa polymerase chain reaction (PCR) kugundua DNA ya vijidudu kwenye uchafu. Dragon ilijaribu sampuli 204 kutoka milima juu na chini ya barafu. Sampuli kutoka milima ya chini, yenye baridi zaidi ilitoa kiasi kikubwa cha DNA; lakini sampuli nyingi (20%) kutoka miinuko ya juu, ikijumuisha nyingi kutoka Mlima Schroeder na Roberts Massif, hazijajaribiwa kwa matokeo yoyote, ikionyesha kwamba zilikuwa na vijiumbe vichache sana au labda hazikuwa na kabisa.
"Alipoanza kunionyesha baadhi ya matokeo, nilifikiri, 'Kuna kitu kibaya,'" Ferrell alisema. Alifikiri lazima kuna kitu kibaya na sampuli au vifaa vya maabara.
Joka kisha akafanya mfululizo wa majaribio ya ziada kutafuta dalili za maisha. Alitibu udongo kwa glukosi ili kuona ikiwa viumbe fulani kwenye udongo waliubadilisha kuwa kaboni dioksidi. Alikuwa akijaribu kugundua kemikali iitwayo ATP, ambayo hutumiwa na viumbe vyote duniani kuhifadhi nishati. Kwa miezi kadhaa, alilima vipande vya udongo katika mchanganyiko mbalimbali wa virutubisho, akijaribu kuwashawishi microorganisms zilizopo kukua katika makoloni.
"Nick alitupa sinki la jikoni kwenye sampuli hizi," Ferrell alisema. Licha ya majaribio hayo yote, bado hakupata chochote katika baadhi ya udongo. "Ni ajabu sana."
Jacqueline Gurdial, mwanabiolojia wa mazingira katika Chuo Kikuu cha Guelph nchini Kanada, anayaita matokeo kuwa "ya kuvutia," hasa juhudi za Dragon kubainisha ni mambo gani yanayoathiri uwezekano wa kupata vijidudu katika eneo fulani. Aligundua kuwa mwinuko wa juu na viwango vya juu vya klorati vilikuwa vitabiri vikali vya kushindwa kugundua maisha. "Huu ni uvumbuzi wa kuvutia sana," Goodyear alisema. "Hii inatuambia mengi juu ya mipaka ya maisha Duniani."
Hana hakika kabisa kwamba udongo wao hauna uhai, kwa kiasi fulani kutokana na uzoefu wake mwenyewe katika sehemu nyingine ya Antaktika.
Miaka kadhaa iliyopita, alisoma udongo kutoka katika mazingira sawa katika Milima ya Transantarctic, mahali palipo kilomita 500 kaskazini-magharibi mwa Shackleton Glacier iitwayo University Valley ambayo inaweza kuwa haikuwa na unyevunyevu mkubwa au kuyeyuka kwa joto kwa miaka 120,000. Alipoialika kwa muda wa miezi 20 kwa nyuzi joto 23 F, halijoto ya kawaida ya kiangazi katika bonde hilo, udongo haukuonyesha dalili zozote za uhai. Lakini alipopasha joto sampuli za udongo digrii chache juu ya kuganda, baadhi zilionyesha ukuaji wa bakteria.
Kwa mfano, wanasayansi wamegundua kwamba chembe za bakteria hubaki hai hata baada ya maelfu ya miaka kwenye barafu. Wanaponaswa, kimetaboliki ya seli inaweza kupunguza kasi mara milioni. Wanaenda katika hali ambayo hawakui tena, lakini hutengeneza tu uharibifu wa DNA unaosababishwa na mionzi ya cosmic inayopenya barafu. Goodyear anakisia kwamba hawa "waliopona polepole" wanaweza kuwa wale aliowapata katika College Valley-anashuku kwamba ikiwa Dragone na Firer wangechanganua udongo mara 10 zaidi, wangeweza kuwapata katika Roberts Massif au Schroeder Mountain.
Brent Christner, ambaye anasoma vijiumbe vya Antarctic katika Chuo Kikuu cha Florida huko Gainesville, anaamini kwamba udongo huu wa mwinuko na mkavu unaweza kusaidia kuboresha utafutaji wa maisha kwenye Mirihi.
Alibainisha kwamba chombo cha anga za juu cha Viking 1 na Viking 2, vilivyotua kwenye Mirihi mwaka wa 1976, vilifanya majaribio ya kutambua uhai kwa msingi wa uchunguzi wa udongo wa chini karibu na pwani ya Antaktika, eneo linaloitwa Mabonde Kavu. Baadhi ya udongo huu huwa na unyevu kutokana na kuyeyuka wakati wa kiangazi. Hazina vijidudu tu, lakini katika sehemu zingine pia minyoo ndogo na wanyama wengine.
Kinyume chake, udongo wa juu na mkavu wa Mount Roberts na Mount Schroeder unaweza kutoa misingi bora ya majaribio kwa vyombo vya Martian.
"Uso wa Mirihi ni mbaya sana," Christner alisema. “Hakuna kiumbe chochote Duniani kinachoweza kuishi juu ya uso”—angalau inchi ya juu au mbili. Chombo chochote kinachoenda huko kutafuta uhai lazima kiwe tayari kufanya kazi katika baadhi ya maeneo magumu zaidi Duniani.
Hakimiliki © 1996–2015 National Geographic Society. Hakimiliki © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Haki zote zimehifadhiwa.