Krievija praktiski iesaldēja subglaciālā Antarktikas Vostokas ezera urbšanu un tieši tajā brīdī, kad tā bija vistuvāk vietējās dzīves atklāšanai.
Mēs visi zinām, ka pēc urbšanas Vostokas ezera dziļumā Antarktīdā mēs atradām ārkārtīgi neparastu baktēriju pēdas. Ārzemju zinātnieki uzskata, ka ezerā ir daudz eksotisku daudzšūnu organismu. Viņu vietējie kolēģi noraida šo viedokli, taču viņi arī uzskata, ka viņa pētījumu turpināšana ienestu daudz jauna - un ļautu saprast, kāda varētu būt dzīve citās Saules sistēmas pasaulēs. Tuvākajā laikā tas nenotiks: galvenais darbs "Vostok" diemžēl tika pārtraukts. Ja kāds šādus atklājumus izdarīs ezerā, tad tas varētu būt ārvalstu pētnieku nopelns - un tas notiks ļoti drīz.
Vostokas ezers ir liels 6000 kubikkilometru rezervuārs, kas ir daudzas reizes lielāks nekā Ladoga. Turklāt austrumi ir subglaciāli gandrīz četru kilometru dziļumā, tāpēc tur spiediens ir līdz 400 atmosfērām, un skābeklim un slāpeklim nekur nav jāiziet ārpus saskares ar atmosfēru. Ar tiem piesātinātā ezera ūdeņi ir unikāla vide, kurai vajadzētu būt visnelabvēlīgākajam rezervuāram dzīvībai uz Zemes. Bet, neskatoties uz to, tur joprojām ir dzīvība - vismaz tāds ir vairāku krievu un amerikāņu zinātnieku viedoklis, kuri izpētīja tā urbšanas rezultātus. Lai gan šo divu valstu pētnieku aplēses par tā apdzīvojamību krasi atšķiras, viņi visi uzskata, ka ir atraduši vietējās dzīves pēdas.
2017. gada aprīlī notika filmas Vostokas ezers pirmizrāde. Trakuma grēda”, kas stāstīja par ļoti sarežģītajiem apstākļiem, kādos krievu polārpētnieki un zinātnieki, meklējot dzīvību vairāku kilometru attālumā no Antarktikas ledus, guva ļoti nozīmīgus rezultātus. Filma joprojām kolekcionē starptautiskas balvas, taču vēsture ar to ir saistīta un ir svarīgāka nekā jebkuras balvas. Viņš izvirza tēmu par dziļas, tīras urbšanas faktisko apturēšanu Vostokas ezerā ar tāda paša nosaukuma polārās stacijas spēkiem. Finansējuma trūkums nav ļāvis veikt lielus soļus kopš 2015. gada. Un tagad stacijā vairākas reizes mazāk cilvēku, nekā bija darba kulminācijā. No tā praktiski nav cerību uz lielu vietējās dzīves atklāšanu zem ledus. Ir pienācis laiks ieskatīties urbšanas vēsturē, saprastkas tur ir sasniegts un kas - pateicoties pašreizējai darba "iesaldēšanai" - netiks sasniegts.
Nokļūt pie mazajiem zaļajiem vīriešiem?
Ir divi viedokļi par tēmu, kurš tieši dzīvo zem ledus starp Vostokas staciju un tāda paša nosaukuma ezeru. Viens no viņiem ir amerikāņu, otrs ir krievu. Pirmais ir balstīts uz seklu urbumu rezultātiem, ko ASV šajā apgabalā veica 1990. gados. Tad viņiem izdevās iegūt virs ezera tikai ledu - to, kas izveidojās no tā ūdeņiem, pamazām pieceļoties un aizsalstot. Pēc viņa paraugu analīzes Skota Rodžersa komandas metagenomiskajā metodē tur tika atrastas 1623 sugu gēnu sekvences! No tiem seši procenti piederēja diezgan sarežģītām būtnēm - eikariotiem, radījumiem ar atdalītu kodolu, ko ieskauj siena. Kaut kas tik sarežģīts bija vismazākais, ko varēja redzēt vairāku kilometru dziļumā.
Turklāt viens no baktēriju veidiem, kas, iespējams, atrodams šādā veidā, dzīvo tikai zivju zarnās - tas vienkārši nerodas atsevišķi no tām. Tika atrastas arī rotifēriem un gliemjiem raksturīgās gēnu sekvences. No tā amerikāņu grupa secināja, ka Vostokas ezera iedzīvotāju vidū var būt ārkārtīgi sarežģītas radības, pat zivis un vēžveidīgie. Saskaņā ar vienu no hipotēzēm ezers atklāta rezervuāra formā ir pastāvējis desmitiem miljonu gadu un tikai pēdējos 14-15 miljonus slēpj ledus.
Reklāmas video:
Zinātnes foto bibliotēka / EAST NEWS
Tas nozīmē, ka pētnieki teorē, ka vietējām zivīm un vēžveidīgajiem bija daudz laika, lai pakāpeniski pielāgotos zemledus apstākļiem. Turklāt, ja viņi tur atrodas, viņi var padarīt Austrumu ekstremālos apstākļus mazāk ekstrēmus. Organismi, kas elpo ar skābekli, kopā ar ledu varētu patērēt lieko skābekli, kas nonāk ezerā. Tad ezera dziļumā var nebūt šīs gāzes pārpalikuma - spēcīga oksidētāja, kam blakus dzīve nav viegla.
Krievijas zinātnieki Sergeja Bulata vadībā uz šo atklājumu reaģēja ārkārtīgi aukstasinīgi. Viņi pamatoti norādīja, ka urbšana tika veikta, izmantojot tehniskos šķidrumus, kas piesārņoti ar parasto augsni un citām baktērijām. Ir praktiski neiespējami atšķirt ārējo piesārņojumu no “vietējiem iedzīvotājiem”, neizmantojot “tīru urbšanu”. Vietējie pētnieki uzskata, ka šādos apstākļos par reālo "austrumu" dzīvi ir iespējams runāt tikai tad, ja tiek atrasti ģenētiskās secības, kas pilnīgi atšķiras no jebko.
Un Krievijas Zinātņu akadēmijas Sanktpēterburgas Kodolfizikas institūta speciālistiem izdevās tur atrast baktēriju DNS, kas nesakrita ar nevienu no zināmajām sugām. Viņiem tas ir tik sveši, ka pat nebija iespējams ievietot to kādā baktēriju grupā. 14 procenti viņas gēnu nav atrodami nevienā citā zināmā sugā. Kā toreiz teica Sergejs Bulats, šī DNS ir tik atšķirībā no kaut kā cita, ka “ja tā būtu atrodama uz Marsa, viņi, bez šaubām, paziņotu, ka tā ir dzīvība no Marsa. Lai gan tas ir zemes DNS."
Zinātnes foto bibliotēka / EAST NEWS
Tomēr tās ir vienkāršas, vienšūnas baktērijas, bez "zvaniņiem un svilpieniem" un nevajadzīgas sarežģītības. Ledus paraugos vēl nav atrasti kaut kāda negaidīta un vēl sarežģītāka, bet tajā pašā laikā atšķirīga no sauszemes sugām gēni. Tātad eikarioti un pat daudzšūnas, piemēram, zivis, pēc mūsu zinātnieku domām, tur joprojām tiek atceltas. Tas var nebūt slikti. Zivīm, kas dzīvo bez gaismas un barības vielu piegādes no augšas, vajadzētu būt tik svešam visam, ka mēs zinām, ka patiesībā viņi no radošo ufologu stāstiem ļoti neatšķirtos no visiem “zaļajiem vīriešiem”.
Nav tik vienkārši
Jautājums par to, vai austrumos ir daudzšūnu organismi, šeit nepavisam nav slēgts. Pavisam nesen zinātnieki uzzināja, ka daudzšūnu organismi - it īpaši sēnes - kaut kādā veidā var noslēpumaini izdzīvot dziļi zem jūras dibena. Spiediens tur ir pat augstāks nekā subglaciālajā ezerā. Acīmredzot, sēnītes kaut kā sadzīvo ar chemoautotrofām baktērijām, kuras tās oksidācijas dēļ iegūst enerģiju no neorganiskām vielām. Nepietiekami oksidēti dzelzs savienojumi, piemēram, olivīna sastāvā, ir degviela tik dziļai dzīvei. Baktērijas to "sadedzina" ar skābekli un iegūst ūdeni.
Un 2017. gada aprīļa beigās kļuva zināms, ka aprakstītā tipa daudzšūnu sēnes var pastāvēt zem jūras dibena 2,4 miljardus gadu. Turklāt tie radās pat pirms atmosfēras piesātināšanas ar skābekli. Tas ir, pretēji iepriekš pastāvošajiem uzskatiem, daudzšūnu un sarežģītai dzīvei nav nepieciešama skābekļa atmosfēra vai labvēlīgi apstākļi uz planētas virsmas. Ja tas bija pirms miljardiem gadu, iespējams, ka pat šodien subglaciālajā ezerā ir daudz sarežģītāki organismi nekā baktērijas - un vēl daudz vairāk.
Uz brīdi pieņemsim, ka lietas varētu būt tieši tā. Tad viņu atklāšanas nozīme pārsniedz mūsu zināšanu par zemes dzīvi robežas. Fakts ir tāds, ka Marsa, Titāna, Enceladus, Europa, Ceres un daudzu citu sistēmas ķermeņu zarnām ir arī ledus cepure no augšas, ūdens no apakšas un augsts spiediens. Tie ir tik līdzīgi austrumu apstākļiem, ka pats secinājums liek domāt: ja zem Antarktīdas ledus tiek atrasta sarežģīta dzīve, ir grūti izslēgt tā klātbūtni citās Saules sistēmas pasaulēs.
Pārāk auksts vai pārāk karsts sarežģītai dzīvei?
No pirmā acu uzmetiena varētu šķist, ka Antarktikas zemledus dzīves galvenā problēma ir aukstums. Faktiski tas var nebūt vispār. Jā, ezera augšējos slāņus atdzesē līdz mīnus trim grādiem pēc Celsija. Ja nebūtu spiediena virs 350 atmosfērām, viņu vietā būtu ledus, tikai tas neļauj tik aukstam ūdenim sasalt. Un tomēr, visticamāk, ezera apakšējie slāņi ir daudz ekstrēmāki temperatūras ziņā.
Termofīlā baktērija Hydrogenophilus thermoluteolus tika atrasta ledū simts vai divus metrus virs ezera. Lai arī tas tur ir diezgan izplatīts "pēc izskata" (gēni ir līdzīgi citiem zināmiem paraugiem), to ir ļoti grūti attiecināt uz ārēju piesārņojumu. Un ne tikai tāpēc, ka termofīlā baktērija Antarktīdā būtu diezgan dīvains piesārņotājs. Vēl svarīgāk ir tas, ka pirms ledus pār Austrumiem to varēja atrast tikai karstajos avotos. Uz virsmas tam nav daudz ko darīt - tas dzīvo, oksidējot ūdeņradi, kas uzkrājas tur, kur karstais ūdens nonāk saskarē ar klintīm.
Šāds "piesārņotājs" gandrīz noteikti nevarēja nokļūt petrolejā vai freonā, ko izmanto urbumos no Krievijas vai citām pasaules vietām. Šādu vielu ražošana nekur neatrodas karstos avotos. Pamatojoties uz to, krievu un franču zinātnieki ierosina, ka subglaciālā ezera apakšā ir paslēpti vieni un tie paši avoti, caur kuriem papildus karstajam ūdenim plūst arī ūdeņradis, kas kalpo par pamatu ķemoautotrofiskajai dzīvei.
Kopumā Hydrogenophilus thermoluteolus ir tālu no lielākās galējības starp tiem, kas dzīvo netālu no karstā ūdens. Cilvēkiem patīk, ka viņa dzīvo un attīstās 40–60 grādos pēc Celsija. Stingrākie no tiem ir vienkāršākā vienšūnu arhaea, kas var paciest līdz 122 grādiem pēc Celsija. Tomēr līdz šim ledus virs ezera vai tā paraugos nav atrastas archaea pēdas. Tātad, ja tas ir karsts pašā apakšā, tad ne pārmērīgi, ne augstāk par viršanas temperatūru, kurā baktērijas mirst.
Māksla apstāties vienu soli no finiša līnijas
Pirms vairākiem gadiem dziļas urbšanas ezera ūdeņos sāka palēnināties. Lai nokļūtu šajā dziļumā, urbis nav piemērots: kušanas ūdens no ledus ātri sasalst. To aizstāj ar nesasaldējošu petroleju vai freonu. Bet, ja šādi šķidrumi - tajos var būt daudz baktēriju - nokļūst ezera ūdeņos, būs ļoti grūti saprast, kurš no tiem, kas atrasti urbšanas laikā, ir aborigēns un kurš - citplanētietis. Krievu pētnieki jau sen ir secinājuši, ka uz pēdējiem desmitiem metru ledus un vēl jo vairāk pašā ezerā ir nepieciešamas principiāli atšķirīgas tehnoloģijas, kas izslēdz kontaktu starp ezera ūdeni un ārējiem šķidrumiem.
Diemžēl tas nozīmē, ka ir nepieciešams jauns urbšanas aprīkojums. Un tās izveidošanai - atšķirībā no iepriekšējās izmantošanas - nepieciešama nauda, kaut arī tālu no kosmiska mēroga. Tātad kaut kur 2015. gadā turpmāka darba gaita tika nopietni palēnināta. Stacijas personāla "garlaicīgajā" daļā tagad ir tikai daži cilvēki, un reiz šī uzdevuma īstenošanai tās personāls tika nogādāts desmitiem.
Notikušais, visticamāk, it kā pēc 1957. gada oktobra Hruščovs pēkšņi teica, ka satelītu palaišana ir dārga un nenodrošina finansējumu visiem citiem kosmosa lidojumiem. Krievu zinātnieki ir atraduši labāko kandidātu neparastai dzīvei subglaciālajam ezeram, kas atrodas kilometru dziļumā. Šo ezeru, kā daudzi uzskata, pazemes kanāli savieno ar citiem vietējiem ezeriem - un Antarktīdā to ir desmitiem, Vostoka ir vienkārši lielākā. Un pēkšņi, tā vietā, lai turpinātu darbu, meklētu jaunas baktērijas vai pat daudzšūnu organismus, mēs pēkšņi atsakāmies no cīņas paši.
Šī lēmuma loģika ir saprotama. Hruščovs nevarēja pateikt “spēlēties apkārt un ar to ir pietiekami” - Amerikas Savienoto Valstu konkurences spiediena dēļ viņš būtu zaudējis seju. W. Brown bija tur ar saviem sapņiem par mēness, un atteikšanās lidot liktu PSRS neērtā stāvoklī. Diemžēl ļaundabīgie amerikāņi nesteidzas sacensties ar mums eksotiskākās dzīves uz zemes izpētes virzienā. Šim nolūkam valstīm vienkārši nav polāro staciju tieši virs ezera. Rezultātā situācija var kļūt par mūsu pašu centienu ilgstošu apturēšanu šajā virzienā.
Tomēr NASA tikai domā par kilometru ledus urbšanas metodēm Eiropā. Iespējams, viņi domās par mobilā urbšanas kompleksa pārbaudi tajos pašos Austrumos. Tad var izrādīties, ka ekstrēmākās dzīves atklāšanā zem ledus prioritāte būs kāds cits.
Aleksandrs Berezins