World Mysteries of Lake Vostok στην Ανταρκτική

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Η Ρωσία ουσιαστικά πάγωσε τη νέα γεώτρηση της υποπαγετωνικής λίμνης Βοστόκ της Ανταρκτικής και ακριβώς τη στιγμή που έφτασε πιο κοντά στην ανακάλυψη της τοπικής ζωής.

Όλοι γνωρίζουμε ότι μετά από γεώτρηση στα βάθη της λίμνης Βοστόκ στην Ανταρκτική, βρήκαμε ίχνη ενός εξαιρετικά ασυνήθιστου βακτηρίου. Ξένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι υπάρχουν πολλοί εξωτικοί πολυκύτταροι οργανισμοί στη λίμνη. Οι εγχώριοι συνάδελφοί τους απορρίπτουν αυτή την άποψη, αλλά πιστεύουν επίσης ότι η συνέχιση της έρευνάς του θα έφερνε πολλά νέα πράγματα - και θα έδινε τη δυνατότητα να κατανοήσουμε πώς μπορεί να μοιάζει η ζωή σε άλλους κόσμους του ηλιακού συστήματος. Αυτό δεν θα συμβεί στο εγγύς μέλλον: η κύρια εργασία στο Vostok, δυστυχώς, σταμάτησε. Αν κάποιος κάνει τέτοιες ανακαλύψεις στη λίμνη, τότε μπορεί να γίνει αξία ξένων ερευνητών - και θα γίνει πολύ σύντομα.

Η λίμνη Βοστόκ είναι μια μεγάλη δεξαμενή 6.000 κυβικών χιλιομέτρων, η οποία είναι πολλαπλάσια από αυτή της Λάντογκα. Επιπλέον, η Ανατολή είναι υποπαγετωνική, σε βάθος σχεδόν τεσσάρων χιλιομέτρων, γι' αυτό η πίεση εκεί φτάνει τις 400 ατμόσφαιρες και το οξυγόνο και το άζωτο δεν έχουν πουθενά να πάνε εκτός επαφής με την ατμόσφαιρα. Τα κορεσμένα από αυτά νερά της λίμνης είναι ένα μοναδικό περιβάλλον, το οποίο θα έπρεπε να είναι η πιο δυσμενής δεξαμενή για ζωή στη Γη. Όμως, παρόλα αυτά, υπάρχει ακόμα ζωή εκεί - τουλάχιστον, αυτή είναι η γνώμη ορισμένων Ρώσων και Αμερικανών επιστημόνων που έχουν μελετήσει τα αποτελέσματα της γεώτρησής του. Αν και οι εκτιμήσεις ερευνητών από αυτές τις δύο χώρες για την κατοικησιμότητα του διαφέρουν ριζικά, όλοι πιστεύουν ότι έχουν βρει ίχνη τοπικής ζωής.

Τον Απρίλιο του 2017 πραγματοποιήθηκε η πρεμιέρα της ταινίας "Lake Vostok. Ridge of Madness", η οποία μίλησε για τις πολύ δύσκολες συνθήκες στις οποίες Ρώσοι πολικοί εξερευνητές και επιστήμονες πέτυχαν πολύ σημαντικά αποτελέσματα στην αναζήτηση ζωής κάτω από πολλά χιλιόμετρα πάγου της Ανταρκτικής. Η ταινία εξακολουθεί να συγκεντρώνει διεθνή βραβεία, αλλά η ιστορία είναι συνδεδεμένη με αυτήν και πιο σημαντική από οποιαδήποτε βραβεία. Θέτει το θέμα της πραγματικής διακοπής της βαθιάς καθαρής γεώτρησης στη λίμνη Βοστόκ από τις δυνάμεις του ομώνυμου πολικού σταθμού. Η έλλειψη χρηματοδότησης εμπόδισε τα μεγάλα βήματα να γίνουν εκεί από το 2015. Και τώρα υπάρχουν πολλές φορές λιγότεροι άνθρωποι στο σταθμό από ό,τι ήταν στην αιχμή της δουλειάς. Από αυτό, πρακτικά δεν υπάρχουν ελπίδες για μια μεγάλη ανακάλυψη της τοπικής ζωής κάτω από τον πάγο. Ήρθε η ώρα να ρίξουμε μια ματιά στην ιστορία της γεώτρησης, να καταλάβουμε τι έχει επιτευχθεί εκεί και τι -χάρη στο σημερινό «πάγωμα» των εργασιών- δεν θα επιτευχθεί.

Υπάρχουν δύο απόψεις για το ποιος ακριβώς ζει κάτω από τον πάγο μεταξύ του σταθμού Vostok και της ομώνυμης λίμνης. Ο ένας είναι Αμερικανός και ο άλλος Ρώσος. Η πρώτη βασίζεται στα αποτελέσματα ρηχότερων γεωτρήσεων που πραγματοποίησαν οι Ηνωμένες Πολιτείες στην περιοχή τη δεκαετία του 1990. Στη συνέχεια κατάφεραν να πάρουν μόνο τον πάγο πάνω από τη λίμνη - αυτόν που σχηματίστηκε από τα νερά της, ανεβαίνοντας σταδιακά και παγώνοντας. Με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης των δειγμάτων του, η ομαδική μεταγονιδιωματική μέθοδος του Scott Rogers βρήκε εκεί αλληλουχίες γονιδίων 1.623 ειδών! Το έξι τοις εκατό από αυτά ανήκαν σε μάλλον πολύπλοκα πλάσματα - ευκαρυώτες, πλάσματα με διαχωρισμένο πυρήνα που περιβάλλεται από τοίχο. Κάτι τόσο περίπλοκο ήταν το λιγότερο αναμενόμενο να δει κανείς σε βάθος πολλών χιλιομέτρων.

Επιπλέον, ένας από τους τύπους βακτηρίων, που πιθανώς βρίσκεται με αυτόν τον τρόπο, ζει μόνο στα έντερα των ψαριών - απλά δεν εμφανίζεται χωριστά από αυτά. Βρέθηκαν επίσης γονιδιακές αλληλουχίες χαρακτηριστικές των στροφέων και των μαλακίων. Από αυτό, η αμερικανική ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μεταξύ των κατοίκων της λίμνης Βοστόκ μπορεί να υπάρχουν εξαιρετικά πολύπλοκα πλάσματα, ακόμη και ψάρια και καρκινοειδή. Σύμφωνα με μια υπόθεση, η λίμνη με τη μορφή ανοιχτής δεξαμενής υπάρχει εδώ και δεκάδες εκατομμύρια χρόνια και μόνο τα τελευταία 14-15 εκατομμύρια είναι κρυμμένα από πάγο.

Αυτό σημαίνει, θεωρούν οι ερευνητές, ότι τα τοπικά ψάρια και τα καρκινοειδή είχαν πολύ χρόνο για να προσαρμοστούν σταδιακά στις συνθήκες υποπάγου. Επιπλέον, αν είναι εκεί, μπορούν να κάνουν τις ακραίες συνθήκες της Ανατολής λιγότερο ακραίες. Οι οργανισμοί που αναπνέουν οξυγόνο θα μπορούσαν να καταναλώσουν την περίσσεια οξυγόνου που εισέρχεται στη λίμνη μαζί με τον πάγο. Τότε, στα βάθη της λίμνης, μπορεί να μην υπάρχει περίσσεια αυτού του αερίου - ένα ισχυρό οξειδωτικό, δίπλα στο οποίο η ζωή δεν είναι εύκολη - μπορεί να μην υπάρχει.

Ρώσοι επιστήμονες, με επικεφαλής τον Σεργκέι Μπουλάτ, αντέδρασαν εξαιρετικά ψυχρά σε αυτή την ανακάλυψη. Πολύ σωστά επεσήμαναν ότι η γεώτρηση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση τεχνικών υγρών μολυσμένων με συνηθισμένο χώμα και άλλα βακτήρια. Είναι πρακτικά αδύνατο να διακρίνουμε την εξωτερική ρύπανση από τους «τοπικούς κατοίκους» χωρίς τη χρήση «καθαρής γεώτρησης». Οι εγχώριοι ερευνητές πιστεύουν ότι σε τέτοιες συνθήκες είναι δυνατό να μιλάμε για πραγματική «ανατολική» ζωή μόνο εάν βρεθούν γενετικές αλληλουχίες που είναι εντελώς διαφορετικές από οτιδήποτε.

Και ειδικοί από το Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής της Αγίας Πετρούπολης της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών κατάφεραν να βρουν εκεί το βακτηριακό DNA, το οποίο δεν συνέπιπτε με κανένα από τα γνωστά είδη. Είναι τόσο ξένο γι 'αυτούς που δεν ήταν καν δυνατό να το τοποθετήσουν σε κάποια ομάδα βακτηρίων. Το 14 τοις εκατό των γονιδίων της δεν βρίσκονται σε κανένα άλλο γνωστό είδος. Όπως είπε τότε ο Σεργκέι Μπουλάτ, αυτό το DNA είναι τόσο διαφορετικό από οτιδήποτε άλλο που "αν βρισκόταν στον Άρη, αναμφίβολα θα δήλωναν ότι αυτή είναι ζωή από τον Άρη. Αν και είναι επίγειο DNA."

Ωστόσο, πρόκειται για βακτήρια, απλά, μονοκύτταρα, χωρίς «καμπάνες και σφυρίχτρες» και περιττή πολυπλοκότητα. Γονίδια κάτι απροσδόκητου και ακόμη πιο περίπλοκου, αλλά ταυτόχρονα διαφορετικού από τα χερσαία είδη, δεν έχουν βρεθεί ακόμη σε δείγματα πάγου. Έτσι οι ευκαρυώτες και ακόμη και οι πολυκύτταροι όπως τα ψάρια, κατά τη γνώμη των επιστημόνων μας, εξακολουθούν να ακυρώνονται εκεί. Αυτό μπορεί να μην είναι κακό. Τα ψάρια, που ζουν χωρίς φως και την παροχή θρεπτικών συστατικών από ψηλά, θα έπρεπε να είναι τόσο ξένα σε όλα όσα γνωρίζουμε που, στην πραγματικότητα, δεν θα διέφεραν πολύ από κανέναν «πράσινο άνδρα» από τις ιστορίες των δημιουργικών ουφολόγων.

Το ερώτημα αν υπάρχουν πολυκύτταροι οργανισμοί στην Ανατολή δεν είναι καθόλου κλειστό σε αυτό. Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες έμαθαν ότι οι πολυκύτταροι οργανισμοί - ιδιαίτερα τα μανιτάρια - μπορούν με κάποιο τρόπο να επιβιώσουν μυστηριωδώς βαθιά κάτω από τον βυθό της θάλασσας. Η πίεση εκεί είναι ακόμη μεγαλύτερη από ό,τι στην υποπαγετώνη λίμνη. Προφανώς, οι μύκητες κατά κάποιο τρόπο συμβιώνουν με χημειοαυτοτροφικά βακτήρια, τα οποία εξάγουν ενέργεια από ανόργανη ύλη λόγω της οξείδωσής της. Οι ανεπαρκώς οξειδωμένες ενώσεις σιδήρου, για παράδειγμα, στη σύνθεση της ολιβίνης, χρησιμεύουν ως «καύσιμο» για μια τόσο βαθιά ζωή. Τα βακτήρια το «καίνε» με οξυγόνο και παίρνουν νερό.

Και στα τέλη Απριλίου 2017, έγινε γνωστό ότι πολυκύτταροι μύκητες του περιγραφόμενου τύπου μπορούν να υπάρχουν κάτω από τον βυθό της θάλασσας για 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια. Επιπλέον, προέκυψαν ακόμη και πριν από τον κορεσμό της ατμόσφαιρας με οξυγόνο. Δηλαδή, σε αντίθεση με τις προϋπάρχουσες απόψεις, η πολυκύτταρη και πολύπλοκη ζωή δεν χρειάζεται ατμόσφαιρα οξυγόνου ή ευνοϊκές συνθήκες στην επιφάνεια του πλανήτη. Αν αυτό ίσχυε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, μπορεί κάλλιστα να είναι ότι ακόμη και σήμερα στην υποπαγετώνη λίμνη υπάρχουν οργανισμοί πιο περίπλοκοι από τα βακτήρια - και πολλά άλλα.

Ας υποθέσουμε για λίγο ότι τα πράγματα θα μπορούσαν να είναι έτσι. Τότε η σημασία της ανακάλυψής τους υπερβαίνει κατά πολύ τις γνώσεις μας για την επίγεια ζωή. Γεγονός είναι ότι τα έντερα του Άρη, του Τιτάνα, του Εγκέλαδου, της Ευρώπης, της Δήμητρας και πολλών άλλων σωμάτων του συστήματος έχουν επίσης πάγο στην κορυφή, νερό κάτω και υψηλή πίεση. Είναι τόσο παρόμοια με τις συνθήκες της Ανατολής που το συμπέρασμα υποδηλώνει από μόνο του: εάν βρεθεί πολύπλοκη ζωή κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής, τότε είναι δύσκολο να αποκλειστεί η παρουσία της σε άλλους κόσμους του ηλιακού συστήματος.

Με την πρώτη ματιά, μπορεί να φανεί ότι το κύριο πρόβλημα της ζωής στον υποπάγο της Ανταρκτικής είναι το κρύο. Στην πραγματικότητα, αυτό μπορεί να μην ισχύει καθόλου. Ναι, τα ανώτερα στρώματα της λίμνης ψύχονται στους μείον τρεις βαθμούς Κελσίου. Αν δεν υπήρχε πίεση πάνω από 350 ατμόσφαιρες, θα υπήρχε πάγος στη θέση τους, μόνο που δεν αφήνει τόσο κρύο νερό να παγώσει. Κι όμως, πιθανότατα, τα χαμηλότερα στρώματα της λίμνης είναι πολύ πιο ακραία όσον αφορά τις θερμοκρασίες.

Στον πάγο εκατό ή δύο μέτρα πάνω από τη λίμνη, καταφέραμε να βρούμε το Hydrogenophilus thermoluteolus, ένα θερμόφιλο βακτήριο. Αν και είναι αρκετά συνηθισμένο εκεί «εμφανισιακά» (τα γονίδια είναι παρόμοια με άλλα γνωστά δείγματα), είναι πολύ δύσκολο να αποδοθεί σε εξωτερική ρύπανση. Και όχι μόνο επειδή ένα θερμόφιλο βακτήριο στην Ανταρκτική θα ήταν μια μάλλον περίεργη μόλυνση. Το πιο σημαντικό, πριν από τον πάγο στην Ανατολή, μπορούσε να βρεθεί μόνο σε θερμές πηγές. Στην επιφάνεια, δεν έχει τίποτα να κάνει - ζει οξειδώνοντας το υδρογόνο που συσσωρεύεται εκεί που το ζεστό νερό έρχεται σε επαφή με τους βράχους.

Ένας τέτοιος "ρύπος" σχεδόν σίγουρα δεν θα μπορούσε να εισχωρήσει σε κηροζίνη ή φρέον που χρησιμοποιείται στις γεωτρήσεις από τη Ρωσία ή άλλα μέρη του κόσμου. Η παραγωγή τέτοιων ουσιών δεν βρίσκεται πουθενά σε θερμές πηγές. Σε αυτή τη βάση, Ρώσοι και Γάλλοι επιστήμονες προτείνουν ότι οι ίδιες πηγές κρύβονται στον πυθμένα της υποπαγετώνης λίμνης, μέσω της οποίας, εκτός από το ζεστό νερό, ρέει και υδρογόνο, το οποίο χρησιμεύει ως βάση για τη χημειοαυτοτροφική ζωή.

Γενικά, το Hydrogenophilus thermoluteolus απέχει πολύ από το μεγαλύτερο ακραίο μεταξύ εκείνων που ζουν κοντά σε ζεστό νερό. Άνθρωποι σαν αυτήν ζουν και αναπτύσσονται στους 40-60 βαθμούς Κελσίου. Οι πιο «άκαμπτοι» από αυτούς είναι οι πιο απλά διατεταγμένοι μονοκύτταροι οργανισμοί, τα αρχαία, που φέρουν έως και 122 βαθμούς Κελσίου. Ωστόσο, μέχρι στιγμής δεν έχουν βρεθεί ίχνη αρχαίων στον πάγο πάνω από τη λίμνη ή σε δείγματα από αυτήν. Έτσι, αν είναι ζεστό στο κάτω μέρος, τότε όχι υπερβολικά, όχι πάνω από το σημείο βρασμού στο οποίο πεθαίνουν τα βακτήρια.

Πριν από αρκετά χρόνια, η βαθιά γεώτρηση στα νερά της λίμνης άρχισε να επιβραδύνεται. Για να φτάσετε σε ένα τέτοιο βάθος, ένα τρυπάνι δεν είναι κατάλληλο: το λιώσιμο του νερού από τον πάγο παγώνει γρήγορα. Αντικαθίσταται από μη παγωτική κηροζίνη ή φρέον. Αλλά αν τέτοια υγρά - μπορεί να υπάρχουν πολλά βακτήρια σε αυτά - μπουν στα νερά της λίμνης, θα είναι πολύ δύσκολο να καταλάβουμε ποιο από αυτά που βρέθηκαν κατά τη γεώτρηση είναι αυτόχθονα και ποιος είναι εξωγήινος. Οι Ρώσοι ερευνητές έχουν καταλήξει εδώ και καιρό στο συμπέρασμα ότι στα τελευταία δεκάδες μέτρα πάγου, και ακόμη περισσότερο στην ίδια τη λίμνη, χρειάζονται θεμελιωδώς διαφορετικές τεχνολογίες που αποκλείουν την επαφή μεταξύ του νερού της λίμνης και των εξωτερικών ρευστών.

Δυστυχώς, αυτό σημαίνει ότι χρειάζεται νέος εξοπλισμός γεώτρησης. Και η δημιουργία του -σε αντίθεση με την εκμετάλλευση του προηγούμενου- απαιτεί χρήματα, αν και σε καμία περίπτωση σε κοσμική κλίμακα. Έτσι κάπου μέσα στο 2015, η περαιτέρω πρόοδος των εργασιών επιβραδύνθηκε σοβαρά. Το «βαρετό» μέρος του προσωπικού του σταθμού είναι πλέον μόνο λίγα άτομα και κάποτε για την υλοποίηση αυτού του έργου, το προσωπικό του έφτασε σε δεκάδες.

Αυτό που συνέβη είναι πιθανότατα σαν, μετά τον Οκτώβριο του 1957, ο Χρουστσόφ να είπε ξαφνικά ότι ήταν ακριβό να εκτοξεύσεις δορυφόρους και δεν παρείχε χρηματοδότηση για όλες τις άλλες διαστημικές πτήσεις. Ρώσοι επιστήμονες βρήκαν τον καλύτερο υποψήφιο για μια ασυνήθιστη ζωή για μια υποπαγετώνη λίμνη που βρίσκεται σε βάθος χιλιομέτρων. Αυτή η λίμνη, όπως πολλοί πιστεύουν, συνδέεται με υπόγεια κανάλια με άλλες τοπικές λίμνες - και υπάρχουν δεκάδες από αυτές στην Ανταρκτική, η Βοστόκ είναι απλώς η μεγαλύτερη. Και ξαφνικά, αντί να συνεχίσουμε να εργαζόμαστε, να βρίσκουμε νέα βακτήρια ή ακόμα και πολυκύτταρους οργανισμούς, ξαφνικά εγκαταλείπουμε τον αγώνα μόνοι μας.

Η λογική πίσω από αυτή την απόφαση είναι κατανοητή. Ο Χρουστσόφ δεν μπορούσε να πει "παίξε γύρω και αυτό είναι αρκετό" - θα είχε χάσει το πρόσωπο λόγω της ανταγωνιστικής πίεσης από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Ο W. Brown ήταν εκεί με τα όνειρά του για το φεγγάρι και η άρνηση να πετάξει θα έφερνε την ΕΣΣΔ σε άβολη θέση. Δυστυχώς, οι κακόβουλοι Αμερικανοί δεν βιάζονται να μας ανταγωνιστούν προς την κατεύθυνση της εξερεύνησης της πιο εξωτικής επίγειας ζωής. Για αυτό, οι Πολιτείες απλώς δεν έχουν πολικό σταθμό ακριβώς πάνω από τη λίμνη. Ως αποτέλεσμα, η κατάσταση μπορεί να μετατραπεί σε μια μακρά ανακοπή των προσπαθειών μας προς αυτή την κατεύθυνση.

Ωστόσο, η NASA σκέφτεται απλώς τις μεθόδους διάτρησης πάγου χιλιομέτρων στην Ευρώπη. Ίσως θα σκεφτούν να δοκιμάσουν ένα κινητό συγκρότημα γεωτρήσεων στην ίδια Ανατολή. Τότε μπορεί να αποδειχθεί ότι η προτεραιότητα στην ανακάλυψη της πιο ακραίας ζωής κάτω από τον πάγο θα είναι με κάποιον άλλο.