Tanah Rocky Ridge di Antartika tengah tidak pernah mengandung mikroorganisme.
Untuk pertama kalinya, para ilmuwan telah menemukan bahwa tampaknya tidak ada kehidupan di tanah di permukaan bumi. Tanah tersebut berasal dari dua punggungan berbatu yang berangin di interior Antartika, 300 mil dari Kutub Selatan, di mana ribuan kaki es menembus pegunungan.
"Orang -orang selalu berpikir bahwa mikroba itu kuat dan bisa tinggal di mana saja," kata Noah Firer, seorang ahli ekologi mikroba di University of Colorado Boulder yang timnya mempelajari tanah. Bagaimanapun, organisme bersel tunggal telah ditemukan hidup dalam ventilasi hidrotermal dengan suhu melebihi 200 derajat Fahrenheit, di danau di bawah setengah mil es di Antartika, dan bahkan 120.000 kaki di atas stratosfer Bumi. Tetapi setelah satu tahun bekerja, Ferrer dan mahasiswa doktoralnya Nicholas Dragon masih belum menemukan tanda -tanda kehidupan di tanah Antartika yang mereka kumpulkan.
Firer dan Dragone mempelajari tanah dari 11 pegunungan yang berbeda, mewakili berbagai kondisi. Mereka yang berasal dari daerah pegunungan yang lebih rendah dan kurang dingin mengandung bakteri dan jamur. Tetapi di beberapa gunung dari dua pegunungan tertinggi, paling kering dan terdingin, tidak ada tanda -tanda kehidupan.
"Kami tidak bisa mengatakan mereka steril," kata Ferrer. Ahli mikrobiologi terbiasa menemukan jutaan sel dalam satu sendok teh tanah. Oleh karena itu, jumlah yang sangat kecil (misalnya 100 sel yang layak) dapat luput dari deteksi. "Tapi sejauh yang kita tahu, mereka tidak mengandung mikroorganisme."
Apakah beberapa tanah benar -benar tanpa kehidupan atau kemudian ditemukan mengandung beberapa sel yang masih hidup, temuan baru yang baru -baru ini diterbitkan dalam jurnal JGR Biogeosciences dapat membantu dalam mencari kehidupan di Mars. Tanah Antartika secara permanen beku, penuh dengan garam beracun, dan belum memiliki banyak air cair selama dua juta tahun - serupa bagi tanah Mars.
Mereka dikumpulkan selama ekspedisi yang didanai Yayasan Sains Nasional pada Januari 2018 ke daerah-daerah terpencil di Pegunungan Transantarctic. Mereka melewati bagian dalam benua, memisahkan dataran tinggi kutub tinggi di timur dari es dataran rendah di barat. Para ilmuwan mendirikan kemah di gletser Shackleton, sabuk konveyor 60 mil yang mengalir menuruni jurang di pegunungan. Mereka menggunakan helikopter untuk terbang ke ketinggian tinggi dan mengumpulkan sampel di atas dan ke bawah gletser.
Di gunung-gunung yang hangat dan basah di kaki gletser, hanya beberapa ratus kaki di atas permukaan laut, mereka menemukan bahwa tanah dihuni oleh hewan yang lebih kecil dari biji wijen: cacing mikroskopis, tardigrade berkaki delapan, rotifers dan cacing kecil. disebut springtails. Serangga bersayap. Tanah yang telanjang dan berpasir ini mengandung kurang dari seperseribu jumlah bakteri yang ditemukan di halaman yang terawat baik, cukup untuk menyediakan makanan bagi herbivora kecil yang bersembunyi di bawah permukaan.
Tetapi tanda -tanda kehidupan ini secara bertahap menghilang ketika tim mengunjungi gunung yang lebih tinggi lebih dalam ke gletser. Di bagian atas gletser, mereka mengunjungi dua gunung - Mount Schroeder dan Gunung Roberts - yang setinggi lebih dari 7.000 kaki.
Kunjungan ke Gunung Schroeder sangat brutal, mengenang Byron Adams, seorang ahli biologi di Universitas Brigham Young di Provo, Utah, yang memimpin proyek. Suhu pada hari musim panas ini mendekati 0 ° F. Angin melolong perlahan menguapkan es dan salju, membuat pegunungan telanjang, ancaman terus -menerus terhadap mengangkat dan melempar sekop taman yang mereka bawa untuk menggali pasir. Tanah ini ditutupi oleh batuan vulkanik kemerahan yang telah terkikis lebih dari ratusan juta tahun oleh angin dan hujan, membuat mereka diadu dan dipoles.
Ketika para ilmuwan mengangkat batu itu, mereka menemukan bahwa alasnya ditutupi dengan kerak garam putih - kristal -kristal perklorat, klorat, dan nitrat yang tidak beracun. Perchlorate dan klorat, garam reaktif korosif yang digunakan dalam bahan bakar roket dan pemutih industri, juga ditemukan berlimpah di permukaan Mars. Tanpa air untuk dicuci, garam menumpuk di pegunungan Antartika kering ini.
"Ini seperti pengambilan sampel di Mars," kata Adams. Ketika Anda memasukkan sekop, “Anda tahu Anda adalah hal pertama yang mengganggu tanah selamanya - mungkin jutaan tahun.”
Para peneliti menyarankan bahwa bahkan pada ketinggian yang tinggi dan dalam kondisi paling keras, mereka masih akan menemukan mikroorganisme hidup di tanah. Tetapi harapan -harapan itu mulai memudar pada akhir 2018, ketika Dragon menggunakan teknik yang disebut Polymerase Chain Reaction (PCR) untuk mendeteksi DNA mikroba di tanah. Naga menguji 204 sampel dari pegunungan di atas dan di bawah gletser. Sampel dari gunung yang lebih rendah dan lebih dingin menghasilkan sejumlah besar DNA; Tetapi sebagian besar sampel (20%) dari ketinggian tinggi, termasuk sebagian besar dari Gunung Schroeder dan Roberts Massif, tidak diuji untuk hasil apa pun, menunjukkan bahwa mereka mengandung sangat sedikit mikroorganisme atau mungkin tidak sama sekali.
"Ketika dia pertama kali mulai menunjukkan beberapa hasil, saya berpikir, 'Ada yang salah,'" kata Ferrell. Dia pikir pasti ada yang salah dengan sampel atau peralatan lab.
Dragon kemudian melakukan serangkaian percobaan tambahan untuk mencari tanda -tanda kehidupan. Dia memperlakukan tanah dengan glukosa untuk melihat apakah organisme tertentu di tanah mengubahnya menjadi karbon dioksida. Dia berusaha menemukan bahan kimia yang disebut ATP, yang digunakan oleh semua kehidupan di Bumi untuk menyimpan energi. Selama beberapa bulan, ia mengolah potongan tanah dalam berbagai campuran nutrisi, mencoba meyakinkan mikroorganisme yang ada untuk tumbuh menjadi koloni.
"Nick melemparkan wastafel dapur ke sampel -sampel ini," kata Ferrell. Terlepas dari semua tes ini, ia masih tidak menemukan apa pun di beberapa tanah. “Ini sangat luar biasa.”
Jacqueline Gurdial, seorang ahli mikrobiologi lingkungan di University of Guelph di Kanada, menyebut hasilnya "menarik," terutama upaya Dragon untuk menentukan faktor -faktor apa yang mempengaruhi kemungkinan menemukan mikroorganisme di lokasi tertentu. Dia menemukan bahwa ketinggian tinggi dan konsentrasi klorat tinggi adalah prediktor terkuat dari kegagalan untuk mendeteksi kehidupan. "Ini adalah penemuan yang sangat menarik," kata Goodyear. "Ini memberi tahu kita banyak tentang batasan kehidupan di bumi."
Dia tidak sepenuhnya yakin bahwa tanah mereka benar -benar tidak bernyawa, sebagian karena pengalamannya sendiri di bagian lain Antartika.
Beberapa tahun yang lalu, ia mempelajari tanah dari lingkungan yang sama di pegunungan transantarctic, tempat 500 mil barat laut gletser Shackleton yang disebut University Valley yang mungkin tidak memiliki kelembaban yang signifikan atau suhu lelehan selama 120.000 tahun. Ketika dia menginkubasinya selama 20 bulan pada suhu 23 ° F, suhu musim panas yang khas di lembah, tanah tidak menunjukkan tanda -tanda kehidupan. Tetapi ketika dia memanaskan sampel tanah beberapa derajat di atas pembekuan, beberapa menunjukkan pertumbuhan bakteri.
Sebagai contoh, para ilmuwan telah menemukan bahwa sel bakteri tetap hidup bahkan setelah ribuan tahun di gletser. Ketika mereka terjebak, metabolisme sel dapat memperlambat jutaan kali. Mereka masuk ke keadaan di mana mereka tidak lagi tumbuh, tetapi hanya memperbaiki kerusakan DNA yang disebabkan oleh sinar kosmik yang menembus es. Goodyear berspekulasi bahwa "penyintas lambat" ini mungkin yang dia temukan di College Valley - dia mencurigai bahwa jika Dragone dan Firer telah menganalisis 10 kali lebih banyak tanah, mereka mungkin menemukan mereka di Roberts Massif atau Schroeder Mountain.
Brent Christner, yang mempelajari mikroba Antartika di University of Florida di Gainesville, percaya bahwa tanah kering yang tidak terhubung ini dapat membantu meningkatkan pencarian kehidupan di Mars.
Dia mencatat bahwa pesawat ruang angkasa Viking 1 dan Viking 2, yang mendarat di Mars pada tahun 1976, melakukan eksperimen deteksi kehidupan yang sebagian didasarkan pada studi tanah dataran rendah di dekat pantai Antartika, sebuah wilayah yang disebut lembah kering. Beberapa tanah ini menjadi basah dari air lelehan di musim panas. Mereka tidak hanya mengandung mikroorganisme, tetapi di beberapa tempat juga cacing kecil dan hewan lainnya.
Sebaliknya, tanah yang lebih tinggi dan kering dari Gunung Roberts dan Gunung Schroeder dapat memberikan tempat pengujian yang lebih baik untuk instrumen Mars.
"Permukaan Mars sangat buruk," kata Christner. “Tidak ada organisme di Bumi yang bisa bertahan hidup di permukaan” —kurang setidaknya satu atau dua inci teratas. Pesawat ruang angkasa apa pun yang pergi ke sana untuk mencari kehidupan harus siap beroperasi di beberapa tempat paling keras di Bumi.
Hak Cipta © 1996–2015 National Geographic Society. Hak Cipta © National Geographic Partners, LLC, 2015-2023. Semua hak dilindungi undang -undang.