Русия на практика замрази ново сондиране на подледничното антарктическо езеро Восток и то в същия момент, когато най-близо до откриването на местния живот.
Всички знаем, че след пробиване в дълбините на езерото Восток в Антарктида открихме следи от изключително необичайна бактерия. Чуждестранните учени смятат, че в езерото има много екзотични многоклетъчни организми. Техните домашни колеги отхвърлят тази гледна точка, но също така вярват, че продължаването на изследванията му би донесло много нови неща - и би позволило да се разбере как би могъл да изглежда животът в други светове на Слънчевата система. Това няма да се случи в близко бъдеще: основната работа във „Восток“, за съжаление, беше спряна. Ако някой направи такива открития в езерото, тогава това може да е заслуга на чуждестранните изследователи - и това ще се случи много скоро.
Езерото Восток е голям резервоар с 6000 кубически километра, който е многократно по-голям, отколкото в Ладога. Освен това Изтокът е подгланков, на дълбочина почти четири километра, поради което налягането там е до 400 атмосфери, а кислородът и азотът няма къде да излязат извън контакта с атмосферата. Водите на езерото, наситени с тях, са уникална среда, която трябва да бъде най-неблагоприятният резервоар за живот на Земята. Но, въпреки това, там все още има живот - поне това е мнението на редица руски и американски учени, които са изследвали резултатите от неговото сондиране. Въпреки че оценките на изследователи от тези две страни за обитаемостта му се различават коренно, всички те смятат, че са намерили следи от местния живот.
През април 2017 г., премиерата на филма Езерото Восток. Ridge of Madness “, в която са описани много трудните условия, при които руски полярни изследователи и учени постигат много значителни резултати в търсенето на живот под няколко километра лед на Антарктида. Филмът все още събира международни награди, но историята е свързана с него и е по-важна от всякакви награди. Той повдига темата за действителното спиране на дълбоко чистото сондиране на езерото Восток от силите на едноименната полярна станция. Липсата на финансиране попречи да се правят големи стъпки там от 2015 г. насам. А сега на гарата няколко пъти по-малко хора, отколкото имаше на върха на работата. От това на практика няма надежди за голямо откритие на местния живот под леда. Време е да разгледаме историята на сондажите, за да разберемкакво е постигнато там и какво - благодарение на сегашното „замразяване“на работата - няма да бъде постигнато.
Да стигнете до малките зелени мъже?
Има две гледни точки по темата кой точно живее под леда между гара Восток и едноименното езеро. Единият от тях е американски, другият е руски. Първият се основава на резултатите от по-плитки сондажи, които САЩ извършиха в района през 90-те години. Тогава те успяха да измъкнат само леда над езерото - този, който се е образувал от водите му, постепенно се издига нагоре и замръзва. След като анализира неговите проби, метагеномичният метод на екипа на Скот Роджърс намери там генетични последователности от 1623 вида! От тях шест процента принадлежат на доста сложни същества - еукариоти, създания с отделено ядро, заобиколени от стена. Нещо толкова сложно се очакваше да бъде видяно на дълбочина от няколко километра.
Нещо повече, един от видовете бактерии, предполагаемо открити по този начин, живее само в червата на рибата - тя просто не се среща отделно от тях. Открити са също така генетични последователности, характерни за ротификатори и мекотели. От това американската група заключи, че сред жителите на езерото Восток може да има изключително сложни същества, дори риби и ракообразни. Според една от хипотезите езерото под формата на открит резервоар съществува от десетки милиони години и само последните 14-15 милиона са скрити от лед.
Промоционално видео:
Научна фотобиблиотека / ИЗТОЧНИ НОВИНИ
Това означава, че изследователите теоретизират, че местните риби и ракообразни са имали много време, за да се приспособят постепенно към условията на подледяд. Освен това, ако са там, те могат да направят екстремните условия на Изтока по-малко екстремни. Кислородно дишащите организми биха могли да изразходват излишния кислород, влизащ в езерото, заедно с леда. Тогава в дълбините на езерото може да няма излишък от този газ - силен окислител, до който животът не е лесен.
Руските учени начело със Сергей Булат реагираха изключително студено на това откритие. Съвсем правилно посочиха, че пробиването се извършва с помощта на технически течности, замърсени с обикновена почва и други бактерии. Практически е невъзможно да се разграничи външното замърсяване от „местните жители“, без да се използва „чисто сондиране“. Вътрешните изследователи смятат, че при такива условия е възможно да се говори за истински „източен“живот само ако се открият генетични последователности, които са напълно различни от всичко.
И специалисти от Петербургския институт по ядрена физика на Руската академия на науките успяха да намерят там бактериалната ДНК, която не съвпада с никой от известните видове. Толкова им е чуждо, че дори не беше възможно да го поставят в някаква група бактерии. 14 процента от нейните гени не се срещат в нито един друг известен вид. Както тогава каза Сергей Булат, тази ДНК е толкова различна от всичко друго, че „ако се намери на Марс, те несъмнено биха декларирали, че това е животът от Марс. Въпреки че е земна ДНК."
Научна фотобиблиотека / ИЗТОЧНИ НОВИНИ
Това обаче са бактерии, прости, едноклетъчни, без „камбани и свирки“и излишна сложност. Гени на нещо неочаквано и още по-сложно, но в същото време различно от сухоземните видове, все още не са открити в проби от лед. Така еукариотите и дори многоклетъчните като риба, според мнението на нашите учени, все още са отменени там. Това може да не е лошо. Рибите, живеещи без светлина и снабдяването с хранителни вещества отгоре, трябва да бъдат толкова чужди на всичко, за което знаем, че всъщност те не биха се различавали много от всички „зелени мъже“от разказите на творческите уфолози.
Не е толкова просто
Въпросът дали има многоклетъчни организми на Изток изобщо не е затворен. Съвсем наскоро учените научиха, че многоклетъчните организми - по-специално гъбите, могат по някакъв начин мистериозно да оцелеят дълбоко под морското дъно. Налягането там е дори по-високо, отколкото в подледниковото езеро. Очевидно гъбите някак си съжителстват с хемоавтотрофни бактерии, които извличат енергия от неорганичната материя поради окисляването си. Недостатъчно окислените железни съединения, например в състава на оливин, са гориво за такъв дълбок живот. Бактериите го "изгарят" с кислород и получават вода.
И в края на април 2017 г. стана известно, че многоклетъчните гъби от описания тип могат да съществуват под морското дъно за 2,4 милиарда години. Освен това те са възникнали още преди насищането на атмосферата с кислород. Тоест, противно на съществуващите възгледи, многоклетъчният и сложен живот не се нуждае от кислородна атмосфера или благоприятни условия на повърхността на планетата. Ако това е било преди милиарди години, може да се окаже, че и днес в подледниковото езеро има организми, по-сложни от бактериите - и много повече.
Да предположим за секунда, че нещата могат да бъдат по този начин. Тогава значението на тяхното откриване излиза далеч отвъд границите на нашите познания за земния живот. Факт е, че недрата на Марс, Титан, Енцелад, Европа, Церера и много други тела на системата също имат ледена шапка отгоре, вода отдолу и високо налягане. Те са толкова сходни с условията на Изтока, че заключението предполага само себе си: ако се намери сложен живот под леда на Антарктида, тогава е трудно да се изключи присъствието му в други светове на Слънчевата система.
Твърде студено или твърде горещо за труден живот?
На пръв поглед може да изглежда, че основният проблем на живота на антарктическия подледен лед е студ. Всъщност това може изобщо да не е така. Да, горните слоеве на езерото са охладени до минус три градуса по Целзий. Ако нямаше налягане над 350 атмосфери, на тяхно място щеше да има лед, само това не позволява такава студена вода да замръзне. И все пак, най-вероятно, долните слоеве на езерото са много по-екстремни по отношение на температурите.
Hydrogenophilus thermoluteolus, термофилна бактерия, е намерена в леда на сто или два метра над езерото. Въпреки че там е доста често срещан „на външен вид“(гените са подобни на други известни проби), е много трудно да се причисли към външното замърсяване. И не само защото една термофилна бактерия в Антарктида би била доста странен замърсител. По-важното е, че преди леда над Изтока той можеше да бъде открит само в горещи извори. На повърхността няма нищо общо - живее чрез окисляване на водорода, който се натрупва там, където горещата вода влиза в контакт със скали.
Такъв „замърсител“почти сигурно не би могъл да попадне в керосин или фреон, използвани при сондиране от Русия или други части на света. Производството на такива вещества никъде не е разположено в горещи извори. На тази основа руските и френските учени предполагат, че същите извори се крият на дъното на подледовиковото езеро, през което освен гореща вода тече водород, служещ за основа на химиоавтотрофния живот.
Като цяло, Hydrogenophilus thermoluteolus е далеч от най-голямата крайност сред тези, които живеят в близост до топла вода. Хората като нея живеят и се развиват при 40-60 градуса по Целзий. Най-трудните от тях са по-простите едноклетъчни археи, които могат да понасят до 122 градуса по Целзий. Досега обаче не са открити следи от археи в леда над езерото или в проби от него. Така че, ако е горещо в самото дъно, тогава не прекомерно, не над точката на кипене, при която бактериите умират.
Изкуството да спреш една крачка от финалната линия
Преди няколко години дълбоките сондажи във водите на езерото започнаха да се забавят. За да стигнете до тази дълбочина, тренировка не е подходяща: топената вода от леда бързо замръзва. Той се замества с незамръзващ керосин или фреон. Но ако такива течности - в тях може да има много бактерии - да влязат във водите на езерото, ще бъде много трудно да се разбере коя от тези, открити по време на сондажа, е абориген и коя е извънземна. Руските изследователи отдавна стигат до извода, че на последните десетки метра лед и още повече в самото езеро са необходими фундаментално различни технологии, които изключват контакт между водата на езерото и външните течности.
Уви, това означава, че е необходимо ново оборудване за пробиване. А създаването му - за разлика от експлоатацията на предишната - изисква пари, макар и в никакъв случай в космически мащаб. Така някъде през 2015 г. по-нататъшният напредък на работата беше сериозно забавен. "Скучната" част от персонала на гарата вече са само няколко души и веднъж за изпълнението на тази задача нейният персонал беше доведен до десетки.
Това, което се случи, е най-вероятно, сякаш след октомври 1957 г. Хрушчов изведнъж каза, че е скъпо да се изстрелват сателити и не е осигурил финансиране за всички други космически полети. Руски учени намериха най-добрия кандидат за необичаен живот за подледовито езеро, лежащо на дълбочина от километри. Както мнозина вярват, това езеро е свързано с подземни канали с други местни езера - и в Антарктида има десетки от тях, Восток е просто най-големият. И изведнъж, вместо да продължим да работим, откривайки нови бактерии или дори многоклетъчни организми, изведнъж се отказваме от борбата.
Логиката зад това решение е разбираема. Хрушчов не можеше да каже „играй наоколо и това е достатъчно“- той щеше да загуби лице заради конкурентния натиск от страна на САЩ. У. Браун беше там с мечтите си за Луната и отказът да лети ще постави СССР в неудобно положение. За съжаление злонамерените американци не бързат да се състезават с нас в посока на изследване на най-екзотичния живот на земята. За това Щатите просто нямат полярна станция точно над езерото. В резултат на това ситуацията може да се превърне в дълго спиране на собствените ни усилия в тази посока.
Въпреки това НАСА просто мисли за методи за пробиване на километров лед в Европа. Може би те ще помислят за тестване на мобилен сондажен комплекс над същия Изток. Тогава може да се окаже, че приоритетът в откриването на най-екстремния живот под леда ще бъде пред някой друг.
Александър Березин
