ვოსტოკის ტბის მსოფლიო საიდუმლოებები ანტარქტიდაში

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

რუსეთმა პრაქტიკულად გააყინა სუბყინულოვანი ანტარქტიდის ტბის ვოსტოკის ახალი ბურღვა და სწორედ იმ მომენტში, როდესაც იგი ყველაზე ახლოს იყო ადგილობრივი ცხოვრების აღმოჩენასთან.

ყველამ ვიცით, რომ ანტარქტიდაში, ვოსტოკის ტბის სიღრმეში ბურღვის შემდეგ, აღმოვაჩინეთ უკიდურესად უჩვეულო ბაქტერიის კვალი. უცხოელი მეცნიერები თვლიან, რომ ტბაში ბევრი ეგზოტიკური მრავალუჯრედიანი ორგანიზმია. მათი შინაური კოლეგები უარყოფენ ამ თვალსაზრისს, მაგრამ მათ ასევე მიაჩნიათ, რომ მისი კვლევის გაგრძელება ბევრ ახალს მოიტანს - და შესაძლებელს გახდის იმის გაგებას, თუ როგორი შეიძლება იყოს სიცოცხლე მზის სისტემის სხვა სამყაროებში. ეს არ მოხდება უახლოეს მომავალში: ვოსტოკში მთავარი სამუშაო, სამწუხაროდ, შეჩერდა. თუ ვინმე ტბაში ასეთ აღმოჩენებს გააკეთებს, მაშინ ეს შეიძლება გახდეს უცხოელი მკვლევარების დამსახურება - და ეს ძალიან მალე მოხდება.

ვოსტოკის ტბა არის დიდი წყალსაცავი 6000 კუბური კილომეტრით, რაც ბევრჯერ აღემატება ლადოგას. გარდა ამისა, აღმოსავლეთი სუბყინულოვანია, თითქმის ოთხი კილომეტრის სიღრმეზე, რის გამოც იქ წნევა 400 ატმოსფერომდეა, ჟანგბადსა და აზოტს კი ატმოსფეროსთან კონტაქტის მიღმა არსად აქვთ გასასვლელი. მათით გაჯერებული ტბის წყლები უნიკალური გარემოა, რომელიც დედამიწაზე სიცოცხლისათვის ყველაზე არახელსაყრელი წყალსაცავი უნდა იყოს. მაგრამ, ამის მიუხედავად, იქ ჯერ კიდევ არის სიცოცხლე - ყოველ შემთხვევაში, ასე ფიქრობს არაერთი რუსი და ამერიკელი მეცნიერი, რომლებმაც შეისწავლეს მისი ბურღვის შედეგები. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ორი ქვეყნის მკვლევარების შეფასებები მისი საცხოვრებლობის შესახებ რადიკალურად განსხვავდება, მათ ყველა თვლის, რომ მათ აღმოაჩინეს ადგილობრივი ცხოვრების კვალი.

2017 წლის აპრილში შედგა ფილმის "ვოსტოკის ტბა. სიგიჟის ქედი" პრემიერა, რომელიც მოგვითხრობდა იმ ძალიან რთულ პირობებზე, რომლებშიც რუსმა პოლარული მკვლევარებმა და მეცნიერებმა მიაღწიეს ძალიან მნიშვნელოვან შედეგებს ანტარქტიდის ყინულის რამდენიმე კილომეტრის ქვეშ სიცოცხლის ძიებაში. ფილმი ჯერ კიდევ აგროვებს საერთაშორისო ჯილდოებს, მაგრამ ისტორია მასთან არის დაკავშირებული და უფრო მნიშვნელოვანი ვიდრე ნებისმიერი ჯილდო. ის აყენებს თემას ვოსტოკის ტბაზე ღრმა სუფთა ბურღვის ფაქტობრივი შეჩერების შესახებ ამავე სახელწოდების პოლარული სადგურის ძალების მიერ. დაფინანსების ნაკლებობამ ხელი შეუშალა იქ დიდი ნაბიჯების გადადგმას 2015 წლიდან. ახლა კი სადგურზე რამდენჯერმე ნაკლები ხალხია ვიდრე მუშაობის პიკზე. აქედან, ყინულის ქვეშ ადგილობრივი ცხოვრების დიდი აღმოჩენის იმედი პრაქტიკულად არ არსებობს. დროა გადავხედოთ ბურღვის ისტორიას, გავიგოთ, რა მიღწეულია იქ და რა - სამუშაოების ამჟამინდელი "გაყინვის" წყალობით - ვერ მიიღწევა.

არსებობს ორი თვალსაზრისი იმის შესახებ, თუ ვინ ცხოვრობს ყინულის ქვეშ ვოსტოკის სადგურსა და ამავე სახელწოდების ტბას შორის. ერთი ამერიკელია, მეორე კი რუსი. პირველი ეყრდნობა არაღრმა ბურღვის შედეგებს, რომლებიც შეერთებულმა შტატებმა ჩაატარა ამ მხარეში 1990-იან წლებში. შემდეგ მათ მოახერხეს ტბაზე მხოლოდ ყინულის მოხვედრა - ის, რომელიც წარმოიქმნა მისი წყლებიდან, თანდათან ამაღლდა და იყინებოდა. მისი ნიმუშების ანალიზის შედეგებზე დაყრდნობით, სკოტ როჯერსის ჯგუფის მეტაგენომიურმა მეთოდმა იქ აღმოაჩინა 1623 სახეობის გენის თანმიმდევრობა! მათი ექვსი პროცენტი ეკუთვნოდა საკმაოდ რთულ არსებებს - ევკარიოტებს, კედლით გარშემორტყმული გამოყოფილი ბირთვის მქონე არსებებს. რაღაც ასეთი რთული ყველაზე ნაკლებად მოსალოდნელი იყო რამდენიმე კილომეტრის სიღრმეზე.

უფრო მეტიც, ბაქტერიების ერთ-ერთი სახეობა, რომელიც სავარაუდოდ ამ გზით არის ნაპოვნი, მხოლოდ თევზის ნაწლავებში ცხოვრობს - ის უბრალოდ მათგან განცალკევებით არ გვხვდება. ასევე ნაპოვნი იქნა როტიფერებისა და მოლუსკებისთვის დამახასიათებელი გენების თანმიმდევრობა. აქედან, ამერიკულმა ჯგუფმა დაასკვნა, რომ ვოსტოკის ტბის მცხოვრებთა შორის შეიძლება იყოს უკიდურესად რთული არსებები, თუნდაც თევზი და კიბოსნაირები. ერთ-ერთი ჰიპოთეზის მიხედვით, ტბა ღია წყალსაცავის სახით ათობით მილიონი წელია არსებობს და მხოლოდ ბოლო 14-15 მილიონია დაფარული ყინულით.

ეს ნიშნავს, რომ მკვლევარები ვარაუდობენ, რომ ადგილობრივ თევზებსა და კიბოსნაირებს დიდი დრო ჰქონდათ თანდათანობით მოერგებოდნენ ქვეყინულოვან პირობებს. გარდა ამისა, თუ ისინი იქ არიან, შეუძლიათ აღმოსავლეთის ექსტრემალური პირობები ნაკლებად ექსტრემალური გახადონ. ჟანგბადის სუნთქვის ორგანიზმებს შეუძლიათ ყინულთან ერთად ტბაში შემავალი ჭარბი ჟანგბადი მოიხმარონ. მაშინ, ტბის სიღრმეში, შეიძლება არ იყოს ჭარბი ეს აირი - ძლიერი ოქსიდიზატორი, რომლის გვერდით ცხოვრება ადვილი არ არის - შეიძლება არ იყოს.

რუსი მეცნიერები, სერგეი ბულატის ხელმძღვანელობით, უკიდურესად ცივად გამოეხმაურნენ ამ აღმოჩენას. მათ სრულიად სამართლიანად აღნიშნეს, რომ ბურღვა ჩატარდა ჩვეულებრივი ნიადაგით და სხვა ბაქტერიებით დაბინძურებული ტექნიკური სითხეების გამოყენებით. პრაქტიკულად შეუძლებელია გარე დაბინძურების გარჩევა „ადგილობრივი მაცხოვრებლებისაგან“„სუფთა ბურღვის“გამოყენების გარეშე. შინაური მკვლევარები თვლიან, რომ ასეთ პირობებში ნამდვილ „აღმოსავლურ“ცხოვრებაზე საუბარი მხოლოდ იმ შემთხვევაშია შესაძლებელი, თუ აღმოჩნდება გენეტიკური თანმიმდევრობა, რომელიც სრულიად განსხვავდება არაფრისგან.

და რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის სანქტ-პეტერბურგის ბირთვული ფიზიკის ინსტიტუტის სპეციალისტებმა შეძლეს იქ ბაქტერიული დნმ-ის აღმოჩენა, რომელიც არ ემთხვეოდა არცერთ ცნობილ სახეობას. ის იმდენად უცხოა მათთვის, რომ მისი მოთავსება ბაქტერიების ზოგიერთ ჯგუფშიც კი შეუძლებელი იყო. მისი გენების 14 პროცენტი არცერთ სხვა ცნობილ სახეობაში არ არის ნაპოვნი. როგორც მაშინ სერგეი ბულატმა თქვა, ეს დნმ იმდენად არაფრის მსგავსია, რომ "მარსზე რომ აღმოჩენილიყო, ისინი უეჭველად განაცხადებდნენ, რომ ეს არის სიცოცხლე მარსიდან. თუმცა ეს არის ხმელეთის დნმ".

თუმცა ეს არის ბაქტერიები, მარტივი, ერთუჯრედიანი, „ზარებისა და სასტვენების“გარეშე და ზედმეტი სირთულის გარეშე. ყინულის ნიმუშებში ჯერ კიდევ არ არის ნაპოვნი რაღაც მოულოდნელი და კიდევ უფრო რთული, მაგრამ ამავე დროს ხმელეთის სახეობებისგან განსხვავებული გენები. ასე რომ, ევკარიოტები და თუნდაც მრავალუჯრედიანები, როგორიცაა თევზი, ჩვენი მეცნიერების აზრით, იქ ჯერ კიდევ გაუქმებულია. ეს შეიძლება არ იყოს ცუდი. შუქისა და ზემოდან საკვები ნივთიერებების მიწოდების გარეშე მცხოვრები თევზი იმდენად უცხო უნდა იყოს ყველაფრისთვის, რაც ჩვენ ვიცით, რომ, ფაქტობრივად, ისინი დიდად არ განსხვავდებოდნენ არცერთი "მწვანე კაცისგან" შემოქმედებითი უფოლოგების ისტორიებისგან.

კითხვა იმის შესახებ, არის თუ არა მრავალუჯრედიანი ორგანიზმები აღმოსავლეთში, საერთოდ არ არის დახურული. ცოტა ხნის წინ, მეცნიერებმა გაიგეს, რომ მრავალუჯრედიან ორგანიზმებს - განსაკუთრებით სოკოებს - შეუძლიათ როგორღაც იდუმალებით გადარჩეს ზღვის ფსკერზე. წნევა იქ უფრო მაღალია, ვიდრე სუბყინულოვან ტბაში. როგორც ჩანს, სოკოები რატომღაც თანაცხოვრობენ ქიმიოავტოტროფულ ბაქტერიებთან, რომლებიც ენერგიას იღებენ არაორგანული ნივთიერებებისგან მისი დაჟანგვის გამო. არასაკმარისად დაჟანგული რკინის ნაერთები, მაგალითად, ოლივინის შემადგენლობაში, ემსახურება "საწვავს" ასეთი ღრმა სიცოცხლისთვის. ბაქტერიები მას ჟანგბადით „წვავენ“და წყალს იღებენ.

2017 წლის აპრილის ბოლოს კი ცნობილი გახდა, რომ აღწერილი ტიპის მრავალუჯრედოვანი სოკოები შეიძლება არსებობდეს ზღვის ფსკერზე 2,4 მილიარდი წლის განმავლობაში. უფრო მეტიც, ისინი წარმოიქმნა ატმოსფეროს ჟანგბადით გაჯერებამდეც კი. ანუ, ადრე არსებული შეხედულებების საწინააღმდეგოდ, მრავალუჯრედიან და რთულ სიცოცხლეს არ სჭირდება ჟანგბადის ატმოსფერო ან ხელსაყრელი პირობები პლანეტის ზედაპირზე. თუ ეს ასე იყო მილიარდობით წლის წინ, შეიძლება დღესაც კი სუბყინულოვან ტბაში არსებობენ ორგანიზმები უფრო რთული ვიდრე ბაქტერიები - და ბევრად მეტი.

ერთი წამით დავუშვათ, რომ ყველაფერი შეიძლება ასე იყოს. მაშინ მათი აღმოჩენის მნიშვნელობა სცილდება მიწიერი ცხოვრების შესახებ ჩვენს ცოდნას. ფაქტია, რომ მარსის, ტიტანის, ენცელადუსის, ევროპის, ცერერას და სისტემის მრავალი სხვა ორგანოს ნაწლავებს ასევე აქვს ყინულის თავსახური თავზე, წყალი ქვემოთ და მაღალი წნევა. ისინი იმდენად ჰგავს აღმოსავლეთის პირობებს, რომ დასკვნა თავისთავად გვთავაზობს: თუ ანტარქტიდის ყინულის ქვეშ რთული სიცოცხლეა ნაპოვნი, მაშინ ძნელია გამოირიცხოს მისი ყოფნა მზის სისტემის სხვა სამყაროებში.

ერთი შეხედვით შეიძლება ჩანდეს, რომ ანტარქტიდის ყინულქვეშა ცხოვრების მთავარი პრობლემა ცივია. სინამდვილეში, ეს შეიძლება საერთოდ არ იყოს საქმე. დიახ, ტბის ზედა ფენები გაცივებულია მინუს სამი გრადუსამდე. 350 ატმოსფეროზე მეტი წნევა რომ არ იყოს, მათ ადგილას ყინული იქნებოდა, მხოლოდ ის არ აძლევს ასეთ ცივ წყალს გაყინვის საშუალებას.და მაინც, დიდი ალბათობით, ტბის ქვედა ფენები გაცილებით ექსტრემალურია ტემპერატურის მხრივ.

ტბიდან ასი-ორი მეტრის ზემოთ ყინულში ჩვენ მოვახერხეთ Hydrogenophilus thermoluteolus, თერმოფილური ბაქტერია. მიუხედავად იმისა, რომ ის საკმაოდ გავრცელებულია იქ „გარეგნულად“(გენები სხვა ცნობილ ნიმუშებს ჰგავს), ძალიან რთულია მისი გარე დაბინძურების მიკუთვნება. და არა მხოლოდ იმიტომ, რომ ანტარქტიდაში თერმოფილური ბაქტერია საკმაოდ უცნაური დამაბინძურებელი იქნებოდა. რაც მთავარია, აღმოსავლეთის ყინულამდე მისი ნახვა მხოლოდ ცხელ წყაროებში შეიძლებოდა. გარეგნულად, მას ბევრი არაფერი აქვს გასაკეთებელი - ის ცხოვრობს წყალბადის დაჟანგვით, რომელიც გროვდება იქ, სადაც ცხელი წყალი ქანებს უკავშირდება.

ასეთი "დამაბინძურებელი" თითქმის არ შეიძლება მოხვდეს ნავტში ან ფრეონში, რომელიც გამოიყენება საბურღი რუსეთიდან ან მსოფლიოს სხვა ნაწილებიდან. ასეთი ნივთიერებების წარმოება არსად არის ცხელ წყაროებში. ამის საფუძველზე რუსი და ფრანგი მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ იგივე წყაროები იმალება სუბყინულოვანი ტბის ფსკერზე, რომლის მეშვეობითაც ცხელი წყლის გარდა მიედინება წყალბადი, რომელიც ემსახურება ქიმიოავტოტროფული სიცოცხლის საფუძველს.

ზოგადად, Hydrogenophilus thermoluteolus შორს არის ყველაზე დიდი ექსტრემისგან მათ შორის, ვინც ცხელ წყალთან ახლოს ცხოვრობს. მისი მსგავსი ადამიანები ცხოვრობენ და ვითარდებიან 40-60 გრადუს ცელსიუსზე. მათგან ყველაზე „ხისტი“არის უფრო მარტივად მოწყობილი ერთუჯრედიანი ორგანიზმები, არქეები, რომლებიც ატარებენ 122 გრადუს ცელსიუსამდე. თუმცა, ჯერჯერობით არქეის კვალი ტბის ზემოთ ყინულში ან მისგან ნიმუშებში არ არის ნაპოვნი. ასე რომ, თუ ის ძალიან ძირში ცხელა, მაშინ არა ზედმეტად, არც დუღილის წერტილის ზემოთ, სადაც ბაქტერიები კვდებიან.

რამდენიმე წლის წინ ტბის წყლებში ღრმა ბურღვის შენელება დაიწყო. ასეთ სიღრმეზე მისასვლელად, საბურღი არ არის შესაფერისი: ყინულიდან დნობის წყალი სწრაფად იყინება. მას ცვლის უყინავი ნავთი ან ფრეონი. მაგრამ თუ ასეთი სითხეები - მათში შეიძლება ბევრი ბაქტერია იყოს - მოხვდება ტბის წყლებში, ბურღვის დროს აღმოჩენილიდან რომელია აბორიგენი და ვინ უცხოპლანეტელი. რუსი მკვლევარები დიდი ხანია მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ყინულის ბოლო ათეულ მეტრზე და მით უმეტეს თავად ტბაზე, საჭიროა ფუნდამენტურად განსხვავებული ტექნოლოგიები, რომლებიც გამორიცხავს ტბის წყალსა და გარე სითხეებს შორის კონტაქტს.

სამწუხაროდ, ეს ნიშნავს, რომ საჭიროა ახალი საბურღი აღჭურვილობა. მისი შექმნა კი - წინას ექსპლუატაციისგან განსხვავებით - ფულს მოითხოვს, თუმცა არავითარ შემთხვევაში კოსმიური მასშტაბით. ასე რომ, სადღაც 2015 წელს, სამუშაოების შემდგომი პროგრესი სერიოზულად შენელდა. სადგურის პერსონალის "მომაბეზრებელი" ნაწილი ახლა მხოლოდ რამდენიმე ადამიანია და ერთხელ ამ ამოცანის განსახორციელებლად მისი პერსონალი ათეულამდე მიიყვანეს.

რაც მოხდა, სავარაუდოდ, თითქოს 1957 წლის ოქტომბრის შემდეგ ხრუშჩოვმა მოულოდნელად თქვა, რომ თანამგზავრების გაშვება ძვირი ღირდა და ყველა სხვა კოსმოსური ფრენისთვის დაფინანსება არ გამოუყო. რუსმა მეცნიერებმა კილომეტრების სიღრმეზე მდებარე ყინულქვეშა ტბისთვის უჩვეულო სიცოცხლის საუკეთესო კანდიდატი იპოვეს. ეს ტბა, როგორც ბევრს სჯერა, დაკავშირებულია მიწისქვეშა არხებით სხვა ადგილობრივ ტბებთან - და ანტარქტიდაში ათობით მათგანია, ვოსტოკი უბრალოდ ყველაზე დიდია. და მოულოდნელად, იმის ნაცვლად, რომ გავაგრძელოთ მუშაობა, ვიპოვოთ ახალი ბაქტერიები ან თუნდაც მრავალუჯრედიანი ორგანიზმები, ჩვენ მოულოდნელად ვტოვებთ ბრძოლას.

ამ გადაწყვეტილების ლოგიკა გასაგებია. ხრუშჩოვს არ შეეძლო ეთქვა "ითამაშე და საკმარისია" - ის დაკარგავდა სახეს შეერთებული შტატების კონკურენტული ზეწოლის გამო. უ. ბრაუნი იქ იყო მთვარეზე ოცნებებით და ფრენაზე უარი სსრკ-ს არასასიამოვნო მდგომარეობაში ჩააყენებდა. სამწუხაროდ, ბოროტი ამერიკელები არ ჩქარობენ ჩვენთან კონკურენციას ყველაზე ეგზოტიკური მიწიერი ცხოვრების შესწავლის მიმართულებით. ამისათვის შტატებს უბრალოდ არ აქვთ პოლარული სადგური ტბის ზემოთ. შედეგად, სიტუაცია შეიძლება გადაიზარდოს ამ მიმართულებით ჩვენი ძალისხმევის ხანგრძლივ შეჩერებაში.

თუმცა, NASA მხოლოდ ევროპაში ყინულის კილომეტრიანი ბურღვის მეთოდებზე ფიქრობს. შესაძლოა, ისინი იფიქრონ მობილური საბურღი კომპლექსის გამოცდაზე იმავე აღმოსავლეთში.შემდეგ შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ ყინულის ქვეშ ყველაზე ექსტრემალური სიცოცხლის აღმოჩენაში პრიორიტეტი სხვასთან იქნება.