אדמת הרכס הסלעי במרכז אנטארקטיקה מעולם לא הכילה מיקרואורגניזמים.
לראשונה, מדענים גילו כי נראה כי אין חיים באדמה שעל פני כדור הארץ. האדמה מגיעה משני רכסים סלעיים סחופי רוח בפנים אנטארקטיקה, במרחק של 480 קילומטרים מהקוטב הדרומי, שם אלפי מטרים של קרח חודרים את ההרים.
"אנשים תמיד חשבו שמיקרואורגניזמים הם עמידים ויכולים לחיות בכל מקום", אומר נואה פירר, אקולוג מיקרוביאלי מאוניברסיטת קולורדו בבולדר, שצוותו חוקר אדמה. אחרי הכל, אורגניזמים חד-תאיים נמצאו חיים בפתחי אוורור הידרותרמיים עם טמפרטורות העולות על 200 מעלות פרנהייט, באגמים מתחת ל-800 מטר של קרח באנטארקטיקה, ואפילו בגובה של 36,000 מטר מעל הסטרטוספירה של כדור הארץ. אבל לאחר שנה של עבודה, פרר ותלמיד הדוקטורט שלו ניקולס דרגון עדיין לא מצאו סימני חיים באדמה האנטארקטית שאספו.
פירר ודרגונה חקרו קרקעות מ-11 רכסי הרים שונים, המייצגים מגוון רחב של תנאים. אלו שמקורן באזורים הרריים נמוכים ופחות קרים מכילות חיידקים ופטריות. אך בחלק מההרים של שתי רכסי ההרים הגבוהים, היבשים והקרים ביותר אין סימני חיים.
"אנחנו לא יכולים לומר שהם סטריליים", אמר פרר. מיקרוביולוגים רגילים למצוא מיליוני תאים בכפית של אדמה. לכן, מספר קטן מאוד (למשל 100 תאים חיים) עשוי לחמוק מגילוי. "אבל ככל הידוע לנו, הם אינם מכילים מיקרואורגניזמים."
בין אם קרקע מסוימת באמת נטולת חיים או שיתגלה מאוחר יותר כמכילה תאים שורדים, ממצאים חדשים שפורסמו לאחרונה בכתב העת JGR Biogeosciences עשויים לסייע בחיפוש אחר חיים על מאדים. אדמת אנטארקטיקה קפואה לצמיתות, מלאה במלחים רעילים, ולא היו בה הרבה מים נוזליים במשך שני מיליון שנה - בדומה לאדמת מאדים.
הם נאספו במהלך משלחת במימון הקרן הלאומית למדע בינואר 2018 לאזורים מרוחקים בהרי הטרנסאנטארקטיקה. הם עוברים דרך פנים היבשת, ומפרידים בין הרמה הקוטבית הגבוהה במזרח לבין הקרח הנמוך במערב. המדענים הקימו מחנה על קרחון שקלטון, מסוע קרח באורך 60 מייל הזורם במורד תהום בהרים. הם השתמשו במסוקים כדי לטוס לגבהים גבוהים ולאסוף דגימות במעלה ובמורד הקרחון.
בהרים החמים והרטובים למרגלות קרחון, בגובה של כמה מאות מטרים בלבד מעל פני הים, הם גילו שהאדמה מיושבת על ידי בעלי חיים קטנים יותר משומשום: תולעים מיקרוסקופיות, טרדיגרדים בעלי שמונה רגליים, סיבובים ותולעים זעירות, הנקראות זנבות קפיציים. חרקים מכונפים. קרקעות חוליות וחשופות אלה מכילות פחות מאלפית מכמות החיידקים הנמצאת במדשאה מטופחת היטב, מספיק כדי לספק מזון לאוכלי העשב הקטנים האורבים מתחת לפני השטח.
אך סימני חיים אלה נעלמו בהדרגה ככל שהצוות ביקר בהרים גבוהים יותר, עמוק יותר בתוך הקרחון. בפסגת הקרחון הם ביקרו בשני הרים - הר שרודר והר רוברטס - שגובהם עולה על 7,000 רגל.
הביקורים בהר שרודר היו אכזריים, נזכר ביירון אדמס, ביולוג מאוניברסיטת בריגהם יאנג בפרובו, יוטה, שעמד בראש הפרויקט. הטמפרטורה ביום קיץ זה קרובה ל-0°F. הרוח המייללת איידה באיטיות את הקרח והשלג, והותירה את ההרים חשופים, איום מתמיד על הרמת והשלכת אתי הגינה שהביאו כדי לחפור את החול. האדמה מכוסה בסלעים געשיים אדמדמים שנשחקו במשך מאות מיליוני שנים על ידי רוח וגשם, והותירו אותם מחורצים ומלוטשים.
כאשר המדענים הרימו את הסלע, הם גילו שבסיסו מכוסה בקרום של מלחים לבנים - גבישים רעילים של פרכלורט, כלורט וניטראט. פרכלורטים וכלורטים, מלחים בעלי יכולת קורוזיה המשמשים בדלק רקטות ובאקונומיקה תעשייתית, נמצאים גם הם בשפע על פני מאדים. בהיעדר מים לשטיפה, מלח מצטבר על הרי אנטארקטיקה היבשים הללו.
"זה כמו דגימה על מאדים", אמר אדמס. כשאתה תוקע את חפירה, "אתה יודע שאתה הדבר הראשון שמפריע לאדמה מזה נצח - אולי מיליוני שנים".
החוקרים הציעו שגם בגבהים כה גבוהים ובתנאים הקשים ביותר, הם עדיין ימצאו מיקרואורגניזמים חיים בקרקע. אך ציפיות אלו החלו לדעוך בסוף 2018, כאשר דרגון השתמשה בטכניקה הנקראת תגובת שרשרת פולימראז (PCR) כדי לזהות DNA מיקרוביאלי בעפר. דרגון בדקה 204 דגימות מהרים מעל ומתחת לקרחון. דגימות מהרים נמוכים וקרים יותר הניבו כמויות גדולות של DNA; אך רוב הדגימות (20%) מגבהים גבוהים, כולל רובן מהר שרודר וממסיב רוברטס, לא נבדקו לתוצאות כלשהן, דבר המצביע על כך שהן הכילו מעט מאוד מיקרואורגניזמים או אולי בכלל לא.
"כשהוא התחיל להראות לי כמה תוצאות, חשבתי 'משהו לא בסדר'", אמר פרל. הוא חשב שחייבת להיות משהו לא בסדר עם הדגימה או עם ציוד המעבדה.
לאחר מכן, דרקון ערך סדרה של ניסויים נוספים כדי לחפש סימני חיים. הוא טיפל באדמה בגלוקוז כדי לראות אם אורגניזמים מסוימים בקרקע המירו אותה לפחמן דו-חמצני. הוא ניסה לגלות כימיקל בשם ATP, המשמש את כל החיים על פני כדור הארץ לאגירת אנרגיה. במשך מספר חודשים, הוא טיפח פיסות אדמה בתערובות חומרים מזינים שונות, בניסיון לשכנע מיקרואורגניזמים קיימים לגדול למושבות.
"ניק זרק את כיור המטבח על הדגימות האלה", אמר פרל. למרות כל הבדיקות הללו, הוא עדיין לא מצא דבר בחלק מהקרקעות. "זה באמת מדהים".
ז'קלין גורדיאל, מיקרוביולוגית סביבתית מאוניברסיטת גואלף בקנדה, מכנה את התוצאות "מפתות", במיוחד את מאמציו של דרגון לקבוע אילו גורמים משפיעים על הסבירות למציאת מיקרואורגניזמים במיקום נתון. הוא מצא שגובה רב וריכוזי כלוראט גבוהים היו הגורמים המנבאים החזקים ביותר לכישלון בגילוי חיים. "זוהי תגלית מעניינת מאוד", אמר גודייר. "זה אומר לנו הרבה על גבולות החיים על פני כדור הארץ".
היא לא לגמרי משוכנעת שהאדמה שלהם באמת חסרת חיים, בין היתר בגלל חוויותיה שלה בחלק אחר של אנטארקטיקה.
לפני מספר שנים, היא חקרה קרקעות מסביבה דומה בהרי הטרנסאנטארקטיקה, מקום הממוקם 500 מייל צפונית-מערבית לקרחון שקלטון, הנקרא עמק האוניברסיטה, שייתכן שלא היו בו טמפרטורות לחות או התכה משמעותיות במשך 120,000 שנה. כאשר היא דגרה את הקרקע במשך 20 חודשים ב-23°F, טמפרטורת קיץ אופיינית בעמק, האדמה לא הראתה סימני חיים. אך כאשר חיממה דגימות אדמה כמה מעלות מעל אפס מקום, חלקן הראו צמיחה חיידקית.
לדוגמה, מדענים גילו שתאי חיידקים נשארים בחיים גם לאחר אלפי שנים בקרחונים. כאשר הם נלכדים, חילוף החומרים של התא יכול להאט פי מיליון. הם נכנסים למצב שבו הם כבר לא גדלים, אלא רק מתקנים נזקי DNA שנגרמו על ידי קרינה קוסמית החודרת לקרח. גודייר משערת ש"הניצולים האיטיים" הללו עשויים להיות אלה שמצאה בעמק קולג' - היא חושדת שאם דרגון ופירר היו מנתחים פי 10 יותר אדמה, ייתכן שהיו מוצאים אותם ברכס רוברטס או בהר שרודר.
ברנט כריסטנר, החוקר מיקרובים אנטארקטיים באוניברסיטת פלורידה בגיינסוויל, מאמין שקרקעות יבשות אלו, המצויות בגובה רב, יכולות לסייע בשיפור החיפוש אחר חיים על מאדים.
הוא ציין כי חלליות ויקינג 1 וויקינג 2, שנחתו על מאדים בשנת 1976, ערכו ניסויים לגילוי חיים שהתבססו בין היתר על מחקרים של קרקע נמוכה ליד חוף אנטארקטיקה, אזור המכונה העמקים היבשים. חלק מהקרקעות הללו נרטבות ממי הפשרה בקיץ. הן מכילות לא רק מיקרואורגניזמים, אלא במקומות מסוימים גם תולעים זעירות ובעלי חיים אחרים.
לעומת זאת, הקרקעות הגבוהות והיבשות של הר רוברטס והר שרודר עשויות לספק קרקעות ניסוי טובות יותר עבור מכשירים על מאדים.
"פני השטח של מאדים גרועים מאוד", אמר כריסטנר. "אף אורגניזם על פני כדור הארץ לא יכול לשרוד על פני השטח" - לפחות לא סנטימטר או שניים עליון. כל חללית שתגיע לשם בחיפוש אחר חיים חייבת להיות מוכנה לפעול בכמה מהמקומות הקשים ביותר על פני כדור הארץ.
זכויות יוצרים © 1996–2015 האגודה הלאומית לג'יאוגרפיק. זכויות יוצרים © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. כל הזכויות שמורות.