Pasaulinės Vostoko ežero Antarktidoje paslaptys

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Rusija praktiškai užšaldė naujus subledyninio Antarkties Vostoko ežero gręžimus ir tą akimirką, kai buvo arčiausiai vietos gyvybės atradimo.

Visi žinome, kad po gręžimo Antarktidoje esančio Vostoko ežero gelmėse aptikome itin neįprastos bakterijos pėdsakų. Užsienio mokslininkai mano, kad ežere yra daug egzotiškų daugialąsčių organizmų. Jų namų kolegos atmeta šį požiūrį, tačiau taip pat mano, kad jo tyrimų tęsimas atneštų daug naujų dalykų – ir leistų suprasti, kaip gali atrodyti gyvenimas kituose Saulės sistemos pasauliuose. Artimiausiu metu to nenutiks: pagrindiniai darbai „Vostok“, deja, buvo sustabdyti. Jeigu ežere kas nors padarys tokius atradimus, tai gali tapti užsienio tyrinėtojų nuopelnu – ir tai įvyks labai greitai.

Vostoko ežeras yra didelis 6000 kubinių kilometrų rezervuaras, tai daug kartų daugiau nei Ladogoje. Be to, Rytai yra poledyniniai, beveik keturių kilometrų gylyje, todėl slėgis ten siekia iki 400 atmosferų, o deguonis ir azotas neturi kur išeiti už kontakto su atmosfera ribų. Jomis prisotinti ežero vandenys – unikali aplinka, kuri turėtų būti nepalankiausia gyvybei Žemėje telkiniu. Tačiau, nepaisant to, ten vis dar yra gyvybės - bent jau taip mano daugelis Rusijos ir Amerikos mokslininkų, ištyrusių jo gręžimo rezultatus. Nors šių dviejų šalių mokslininkų vertinimai dėl jo tinkamumo gyventi radikaliai skiriasi, jie visi tiki radę vietinio gyvenimo pėdsakų.

2017 metų balandį įvyko filmo "Vostoko ežeras. Beprotybės kalnagūbris" premjera, kuri pasakojo apie labai sunkias sąlygas, kuriomis Rusijos poliariniai tyrinėtojai ir mokslininkai pasiekė labai reikšmingų rezultatų ieškodami gyvybės po kelių kilometrų Antarkties ledu. Filmas vis dar renka tarptautinius apdovanojimus, tačiau istorija su juo susijusi ir svarbesnė už bet kokius apdovanojimus. Jis iškelia temą, kaip to paties pavadinimo poliarinės stoties pajėgos sustabdo giliai švarų gręžimą prie Vostoko ežero. Nuo 2015-ųjų ten didelių žingsnių žengti trukdė finansavimo trūkumas. O dabar stotyje žmonių kelis kartus mažiau nei buvo darbo piko metu. Iš to praktiškai nėra jokių vilčių, kad po ledu bus didelis vietos gyvenimo atradimas. Pats laikas žvilgtelėti į gręžimo istoriją, suprasti, kas ten pasiekta ir ko – dabartinio darbų „užšalimo“dėka – nepavyks.

Yra du požiūriai į tai, kas tiksliai gyvena po ledu tarp Vostok stoties ir to paties pavadinimo ežero. Vienas iš jų – amerikietis, kitas – rusas. Pirmasis remiasi seklesnio gręžimo, kurį Jungtinės Valstijos atliko dešimtajame dešimtmetyje, rezultatais. Tada virš ežero pavyko užkelti tik ledą – tą, kuris susidarė iš jo vandenų, pamažu kyla aukštyn ir užšąla. Remiantis jo mėginių analizės rezultatais, Scotto Rogerso grupės metagenominis metodas aptiko 1623 rūšių genų sekas! Šeši procentai jų priklausė gana sudėtingoms būtybėms – eukariotams, būtybėms su atskirtu branduoliu, apsuptu siena. Kažką tokio sudėtingo mažiausiai tikėtasi pamatyti kelių kilometrų gylyje.

Be to, viena iš bakterijų rūšių, spėjama, tokiu būdu, gyvena tik žuvų žarnyne – atskirai nuo jų tiesiog neatsiranda. Taip pat rastos rotiferiams ir moliuskams būdingos genų sekos. Iš to amerikiečių grupė padarė išvadą, kad tarp Vostoko ežero gyventojų gali būti labai sudėtingų būtybių, net žuvų ir vėžiagyvių. Remiantis viena hipoteze, atviro rezervuaro pavidalo ežeras egzistavo dešimtis milijonų metų ir tik paskutinius 14-15 milijonų slepia ledas.

Tai reiškia, tyrėjų teorija, kad vietinės žuvys ir vėžiagyviai turėjo daug laiko palaipsniui prisitaikyti prie ledo sąlygų. Be to, jei jų yra, ekstremalios Rytų sąlygos gali būti ne tokios ekstremalios. Deguonį kvėpuojantys organizmai gali sunaudoti deguonies perteklių, patenkantį į ežerą kartu su ledu. Tada ežero gelmėse gali ir nebūti šių dujų – stipraus oksidatoriaus – pertekliaus, šalia kurio gyvenimas nelengvas – gali ir nebūti.

Rusijos mokslininkai, vadovaujami Sergejaus Bulato, į šį atradimą reagavo itin šaltai. Jie visiškai pagrįstai nurodė, kad gręžimas buvo atliktas naudojant techninius skysčius, užterštus paprastu gruntu ir kitomis bakterijomis. Nenaudojant „švaraus gręžimo“praktiškai neįmanoma atskirti išorinės taršos nuo „vietinių gyventojų“. Kraštotyrininkai mano, kad tokiomis sąlygomis apie tikrą „rytų“gyvenimą galima kalbėti tik tuomet, jei randamos visiškai nuo nieko kitokios genetinės sekos.

O Rusijos mokslų akademijos Sankt Peterburgo Branduolinės fizikos instituto specialistams ten pavyko rasti bakterijų DNR, kuri nesutapo su nė viena iš žinomų rūšių. Jiems jis toks svetimas, kad net nebuvo įmanoma jo patalpinti į kokią nors bakterijų grupę. 14 procentų jos genų nerandama jokioje kitoje žinomoje rūšyje. Kaip tuomet sakė Sergejus Bulatas, ši DNR taip nepanaši į nieką kitą, kad „jei ji būtų rasta Marse, jie neabejotinai paskelbtų, jog tai gyvybė iš Marso. Nors tai antžeminė DNR“.

Tačiau tai yra bakterijos, paprastos, vienaląstės, be „varpelių ir švilpukų“ir nereikalingo sudėtingumo. Ledo mėginiuose dar neaptikta kažko netikėto ir dar sudėtingesnio, bet tuo pačiu ir kitokio nei sausumos rūšių genų. Taigi eukariotai ir net daugialąsčiai, pavyzdžiui, žuvys, mūsų mokslininkų nuomone, ten vis dar yra panaikinti. Tai gali būti neblogai. Žuvims, gyvenančioms be šviesos ir maistinių medžiagų tiekimo iš viršaus, viskas turėtų būti taip svetima, kad žinotume, jog iš tikrųjų jos nelabai kuo skiriasi nuo kokių nors „žaliųjų žmogeliukų“iš kūrybingų ufologų pasakojimų.

Klausimas, ar Rytuose yra daugialąsčių organizmų, nėra visiškai uždaras. Visai neseniai mokslininkai sužinojo, kad daugialąsčiai organizmai – ypač grybai – gali kažkokiu būdu paslaptingai išgyventi giliai po jūros dugnu. Slėgis ten net didesnis nei poledyniniame ežere. Matyt, grybai kažkaip susigyvena su chemoautotrofinėmis bakterijomis, kurios iš neorganinių medžiagų išgauna energiją dėl jos oksidacijos. Nepakankamai oksiduoti geležies junginiai, pavyzdžiui, olivino sudėtyje, tarnauja kaip „degalai“tokiam giliam gyvenimui. Bakterijos jį „sudegina“deguonimi ir gauna vandens.

O 2017 metų balandžio pabaigoje tapo žinoma, kad aprašyto tipo daugialąsčiai grybai po jūros dugnu gali egzistuoti 2,4 mlrd. Be to, jie atsirado dar prieš atmosferos prisotinimą deguonimi. Tai yra, priešingai nei buvo manoma, daugialąsčiai ir sudėtingai gyvybei nereikia deguonies atmosferos ar palankių sąlygų planetos paviršiuje. Jei taip buvo prieš milijardus metų, gali būti, kad net ir šiandien poledyniniame ežere yra organizmų, sudėtingesnių už bakterijas – ir daug daugiau.

Trumpam manykime, kad viskas gali būti taip. Tada jų atradimo svarba gerokai viršija mūsų žinias apie žemiškąjį gyvenimą. Faktas yra tas, kad Marso, Titano, Encelado, Europos, Cereros ir daugelio kitų sistemos kūnų žarnos taip pat turi ledo dangtelį viršuje, vandens apačioje ir aukštą slėgį. Jie yra tokie panašūs į Rytų sąlygas, kad daroma išvada: jei po Antarktidos ledu randama sudėtinga gyvybė, sunku atmesti jos buvimą kituose saulės sistemos pasauliuose.

Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad pagrindinė Antarkties subledo gyvenimo problema yra šaltis. Tiesą sakant, taip gali nebūti. Taip, viršutiniai ežero sluoksniai atšalę iki minus trijų laipsnių Celsijaus. Jei nebūtų slėgio virš 350 atmosferų, jų vietoje būtų ledas, tik jis neleidžia tokiam šaltam vandeniui užšalti. Ir vis dėlto, greičiausiai, žemutiniai ežero sluoksniai yra daug ekstremalesni temperatūros požiūriu.

Lede šimtą ar du metrus virš ežero pavyko aptikti termofilinę bakteriją Hydrogenophilus thermoluteolus. Nors ten „pagal išvaizdą“jis gana dažnas (genai panašūs į kitus žinomus pavyzdžius), jį labai sunku priskirti išorinei taršai. Ir ne tik todėl, kad termofilinė bakterija Antarktidoje būtų gana keistas teršalas. Dar svarbiau, kad prieš ledą virš Rytų jį buvo galima rasti tik karštuosiuose šaltiniuose. Iš pažiūros ji neturi daug ką veikti – ji gyvena oksiduodama vandenilį, besikaupiantį ten, kur karštas vanduo liečiasi su uolienomis.

Toks „teršalas“beveik neabejotinai negalėtų patekti į žibalą ar freoną, naudojamą gręžiant iš Rusijos ar kitų pasaulio šalių. Tokių medžiagų gamyba niekur nevyksta karštuosiuose šaltiniuose. Tuo remdamiesi Rusijos ir Prancūzijos mokslininkai teigia, kad poledyninio ežero dugne slypi tie patys šaltiniai, per kuriuos, be karšto vandens, teka vandenilis, kuris yra chemoautotrofinės gyvybės pagrindas.

Apskritai, Hydrogenophilus thermoluteolus toli gražu nėra didžiausias kraštutinumas tarp tų, kurie gyvena šalia karšto vandens. Ją mėgstantys žmonės gyvena ir vystosi 40-60 laipsnių temperatūroje. Iš jų „kiečiausi“yra paprasčiau išsidėstę vienaląsčiai organizmai – archėjos, nešiojantys iki 122 laipsnių Celsijaus. Tačiau iki šiol archejų pėdsakų virš ežero esančiame lede ar mėginiuose iš jo nerasta. Taigi, jei karšta pačiame apačioje, tada ne per daug, ne aukščiau už virimo temperatūrą, kurioje bakterijos miršta.

Prieš keletą metų ežero vandenų giluminis gręžimas pradėjo lėtėti. Norint pasiekti tokį gylį, gręžtuvas netinka: tirpstantis vanduo nuo ledo greitai užšąla. Jis pakeičiamas neužšąlančiu žibalu arba freonu. Bet jei tokie skysčiai – juose gali būti daug bakterijų – pateks į ežero vandenis, bus labai sunku suprasti, kuris iš rastų gręžimo metu yra aborigenas, o kuris – ateivis. Rusų mokslininkai jau seniai priėjo prie išvados, kad ant paskutinių dešimčių metrų ledo, o juo labiau pačiame ežere, reikalingos iš esmės skirtingos technologijos, neleidžiančios ežero vandens ir išorinių skysčių kontakto.

Deja, tai reiškia, kad reikia naujos gręžimo įrangos. O jo sukūrimas – priešingai nei ankstesnio išnaudojimas – reikalauja pinigų, nors jokiu būdu ne kosminio masto. Taigi kažkur 2015-aisiais tolesnė darbų eiga buvo rimtai pristabdyta. „Nuobodi“stoties personalo dalis dabar – vos keli žmonės, o kadaise šiai užduočiai įgyvendinti jos personalas buvo suburtas dešimtimis.

Labiausiai tikėtina, kad tai, kas atsitiko, po 1957 metų spalio mėnesio Chruščiovas staiga pasakė, kad palydovus paleisti brangu, ir neskyrė finansavimo visiems kitiems skrydžiams į kosmosą. Rusų mokslininkai surado geriausią kandidatą neįprastam gyvenimui poledyniniam ežerui, plytinčiam kilometrų gylyje. Šis ežeras, kaip daugelis mano, yra sujungtas požeminiais kanalais su kitais vietiniais ežerais – o jų Antarktidoje yra dešimtys, Vostok yra tiesiog didžiausias. Ir staiga, užuot toliau dirbę, radę naujų bakterijų ar net daugialąsčių organizmų, staiga atsisakome kovos patys.

Šio sprendimo logika suprantama. Chruščiovas negalėjo pasakyti „žaisk ir to užteks“– jis būtų praradęs veidą dėl konkurencinio spaudimo iš JAV. W. Brownas ten buvo su savo svajonėmis apie mėnulį, o atsisakymas skristi atsidurtų SSRS į nepatogią padėtį. Deja, piktavališki amerikiečiai neskuba konkuruoti su mumis egzotiškiausio žemiškojo gyvenimo tyrinėjimo kryptimi. Tam valstybės tiesiog neturi poliarinės stoties virš ežero. Dėl to padėtis gali virsti ilga mūsų pastangų šia kryptimi sustabdymu.

Tačiau NASA tik galvoja apie kilometrų ledo gręžimo Europoje būdus. Galbūt jie pagalvos apie mobiliojo gręžimo komplekso išbandymą tuose pačiuose Rytuose. Tada gali pasirodyti, kad pirmenybė ekstremaliausio gyvenimo po ledu atradime bus kam nors kitam.