Az Antarktiszon található Vostok-tó világrejtélyei

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Oroszország gyakorlatilag befagyasztotta a szubglaciális antarktiszi Vosztok-tó új fúrását, és abban a pillanatban, amikor a legközelebb került a helyi élet felfedezéséhez.

Mindannyian tudjuk, hogy az antarktiszi Vosztok-tó mélyén végzett fúrások után egy rendkívül szokatlan baktérium nyomaira bukkantunk. Külföldi tudósok úgy vélik, hogy sok egzotikus többsejtű élőlény található a tóban. Hazai kollégáik elutasítják ezt az álláspontot, de azt is hiszik, hogy kutatásának folytatása sok újdonságot hozna - és lehetővé tenné annak megértését, hogyan nézhet ki az élet a Naprendszer más világain. Ez a közeljövőben nem fog megtörténni: a Vostok fő munkálatai sajnos leálltak. Ha valaki ilyen felfedezéseket tesz a tóban, az külföldi kutatók érdeme lehet – és ez hamarosan megtörténik.

A Vosztok-tó egy nagy, 6000 köbkilométeres víztározó, ami sokszorosa a Ladoga-inak. Ráadásul a Kelet szubglaciális, csaknem négy kilométeres mélységben, ezért ott a nyomás eléri a 400 atmoszférát, az oxigénnek és a nitrogénnek pedig nincs hova mennie a légkörrel való érintkezésén kívül. A velük telített tó vize egyedülálló környezet, amely a Föld életének legkedvezőtlenebb tározója lehet. De ennek ellenére még mindig van ott élet - legalábbis ez a véleménye számos orosz és amerikai tudósnak, akik tanulmányozták a fúrás eredményeit. Bár e két ország kutatóinak becslései a lakhatóságra vonatkozóan gyökeresen eltérnek egymástól, mindannyian úgy vélik, hogy helyi élet nyomait találták.

2017 áprilisában került sor a "Vosztok-tó. Az őrület gerince" című film premierjére, amely azokról a nagyon nehéz körülményekről mesélt, amelyek között az orosz sarkkutatók és tudósok igen jelentős eredményeket értek el az élet keresésében több kilométernyi antarktiszi jég alatt. A film még mindig gyűjti a nemzetközi díjakat, de a történelem kapcsolódik hozzá, és minden díjnál fontosabb. Felveti a Vosztok-tónál a mélytiszta fúrás tényleges leállítását az azonos nevű sarkállomás erői által. A finanszírozás hiánya megakadályozza, hogy 2015 óta nagy lépések történjenek. És most többször kevesebben vannak az állomáson, mint a munka csúcspontján. Ettől gyakorlatilag nincs remény a helyi élet jég alatti nagy felfedezésére. Itt az ideje, hogy egy pillantást vetjünk a fúrás történetére, hogy megértsük, mi sikerült ott, és mi az, amit - a munka jelenlegi "befagyásának" köszönhetően - nem.

Két nézőpont létezik arról, hogy pontosan ki lakik a jég alatt a Vostok állomás és az azonos nevű tó között. Az egyik amerikai, a másik orosz. Az első az Egyesült Államokban az 1990-es években a területen végzett sekélyebb fúrások eredményeire támaszkodik. Aztán csak a jeget sikerült átverniük a tóról – azt, amely a vizéből keletkezett, fokozatosan felemelkedett és befagyott. A mintáinak elemzése alapján Scott Rogers csoportos metagenomikai módszere 1623 faj génszekvenciáját találta ott! Hat százalékuk meglehetősen összetett lényekhez tartozott - eukariótákhoz, falakkal körülvett, elkülönített maggal rendelkező lényekhez. Valami ilyen összetett dologra a legkevésbé számítottak több kilométeres mélységben.

Sőt, a feltehetően így talált baktériumok egyik fajtája csak a halak beleiben él - egyszerűen nem fordul elő tőlük külön. A rotiferekre és puhatestűekre jellemző génszekvenciákat is találtak. Ebből az amerikai csoport arra a következtetésre jutott, hogy a Vosztok-tó lakói között rendkívül összetett lények lehetnek, még halak és rákfélék is. Az egyik hipotézis szerint a nyílt víztározó formájú tó több tízmillió éve létezik, és csak az utolsó 14-15 milliót takarja el a jég.

A kutatók elmélete szerint ez azt jelenti, hogy a helyi halaknak és rákféléknek sok idejük volt, hogy fokozatosan alkalmazkodjanak a jég alatti viszonyokhoz. Ezen kívül, ha ott vannak, kevésbé extrém módon extrémebbé tehetik a keleti szélsőséges viszonyokat. Az oxigént lélegző élőlények a jéggel együtt a tóba kerülő oxigéntöbbletet is felemészthetik. Akkor a tó mélyén nem biztos, hogy feleslegben van ez a gáz - erős oxidálószer, ami mellett nem könnyű az élet - nem biztos, hogy lesz.

Az orosz tudósok Szergej Bulat vezetésével rendkívül hidegen reagáltak erre a felfedezésre. Nagyon helyesen mutattak rá arra, hogy a fúrást közönséges talajjal és más baktériumokkal szennyezett műszaki folyadékok felhasználásával végezték. Gyakorlatilag lehetetlen megkülönböztetni a külső szennyezést a "helyi lakosoktól" a "tiszta fúrás" nélkül. A hazai kutatók úgy vélik, hogy ilyen körülmények között csak akkor lehet valódi "keleti" életről beszélni, ha mindentől teljesen eltérő genetikai szekvenciákat találnak.

Az Orosz Tudományos Akadémia szentpétervári magfizikai intézetének szakembereinek pedig sikerült megtalálniuk ott a bakteriális DNS-t, amely nem esik egybe az ismert fajok egyikével sem. Annyira idegen számukra, hogy nem is lehetett valamilyen baktériumcsoportba helyezni. Génjeinek 14 százaléka nem található meg egyetlen más ismert fajban sem. Ahogy Szergej Bulat mondta annak idején, ez a DNS annyira nem hasonlít semmihez, hogy "ha a Marson találnák, kétségtelenül kijelentenék, hogy ez a Marsról származó élet. Bár földi DNS."

Ezek azonban baktériumok, egyszerűek, egysejtűek, "harangok és sípok" és szükségtelen bonyolultság nélkül. Valami váratlan és még összetettebb, de ugyanakkor a szárazföldi fajoktól eltérő géneket még nem találtak jégmintákban. Tehát tudósaink véleménye szerint az eukarióták és még a többsejtűek is, mint a halak, még mindig ki vannak zárva. Lehet, hogy ez nem rossz. A fény és a felülről érkező tápanyag-ellátás nélkül élő halaknak annyira idegennek kellene lenniük mindentől, hogy tudjuk, valójában nem sokban különböznének a kreatív ufológusok történeteiből származó "zöld emberkéktől".

Az a kérdés, hogy léteznek-e többsejtű élőlények keleten, ez egyáltalán nem zárható le. A közelmúltban a tudósok rájöttek, hogy a többsejtű szervezetek – különösen a gombák – valamilyen titokzatos módon túlélhetnek mélyen a tengerfenék alatt. Ott még nagyobb a nyomás, mint a szubglaciális tóban. Úgy tűnik, a gombák valamilyen módon együtt élnek a kemoautotróf baktériumokkal, amelyek az oxidáció következtében energiát vonnak ki a szervetlen anyagokból. A nem megfelelően oxidált vasvegyületek, például az olivin összetételében, „üzemanyagként” szolgálnak egy ilyen mély élethez. A baktériumok oxigénnel "égetik" és vizet kapnak.

2017. április végén pedig ismertté vált, hogy a leírt típusú többsejtű gombák 2,4 milliárd évig létezhetnek a tengerfenék alatt. Sőt, még a légkör oxigénnel való telítése előtt keletkeztek. Vagyis az eddigi nézetekkel ellentétben a többsejtű és összetett életnek nincs szüksége oxigénatmoszférára vagy kedvező körülményekre a bolygó felszínén. Ha ez évmilliárdokkal ezelőtt így volt, akkor könnyen lehet, hogy még ma is vannak a szubglaciális tóban a baktériumoknál összetettebb szervezetek – és még sok más.

Tegyük fel egy pillanatra, hogy a dolgok így is lehetnek. Aztán felfedezésük jelentősége messze túlmutat a földi életről alkotott tudásunkon. A helyzet az, hogy a Mars, a Titán, az Enceladus, az Európa, a Ceres és a rendszer sok más testének belében is jégsapka van a tetején, alatta víz és magas nyomás. Annyira hasonlítanak a keleti viszonyokhoz, hogy a következtetés önmagát sugallja: ha összetett élet található az Antarktisz jege alatt, akkor nehéz kizárni annak jelenlétét a Naprendszer más világaiban.

Első pillantásra úgy tűnhet, hogy az antarktiszi jég alatti élet fő problémája a hideg. Valójában lehet, hogy ez egyáltalán nem így van. Igen, a tó felső rétegei mínusz három Celsius-fokra hűlnek. Ha nem lenne 350 atmoszféra feletti nyomás, akkor jég lenne a helyükön, csak az nem engedi, hogy ilyen hideg víz megfagyjon. Pedig a tó alsóbb rétegei valószínűleg sokkal szélsőségesebbek a hőmérséklet szempontjából.

A tó felett száz-két méterrel a jégben sikerült megtalálnunk a Hydrogenophilus thermoluteolust, egy termofil baktériumot. Bár ott "megjelenésben" meglehetősen gyakori (a gének hasonlóak más ismert mintákhoz), nagyon nehéz a külső szennyezésnek tulajdonítani. És nem csak azért, mert egy termofil baktérium az Antarktiszon meglehetősen furcsa szennyeződés lenne. Ennél is fontosabb, hogy a keleti jég előtt csak meleg forrásokban volt megtalálható. A felszínen nincs sok dolga – a hidrogén oxidációjából él, amely felhalmozódik ott, ahol forró víz érintkezik a sziklákkal.

Ilyen "szennyezőanyag" szinte biztos, hogy nem kerülhetne be Oroszországból vagy a világ más részeiből a fúrásnál használt kerozinba vagy freonba. Az ilyen anyagok termelése sehol sem folyik meleg forrásokban. Ennek alapján orosz és francia tudósok azt sugallják, hogy ugyanazok a források rejtőznek a szubglaciális tó fenekén, amelyeken a forró víz mellett hidrogén áramlik át, amely a kemoautotróf élet alapjául szolgál.

Általában véve a Hydrogenophilus thermoluteolus messze nem a legnagyobb szélsőség a forró víz közelében élők körében. A hozzá hasonló emberek 40-60 Celsius fokon élnek és fejlődnek. Közülük a „legmerevebbek” az egyszerűbb elrendezésű egysejtű szervezetek, az archaeák, amelyek akár 122 Celsius-fokot is hordoznak. A tó feletti jégben, illetve az abból származó mintákban azonban eddig nem találtak archaeák nyomát. Tehát ha forró a legalsó, akkor nem túlzottan, nem a forráspont felett, amelyen a baktériumok elpusztulnak.

Néhány évvel ezelőtt a tó vizébe történő mélyfúrás lassulni kezdett. Ilyen mélység eléréséhez a fúró nem alkalmas: a jégből olvadó víz gyorsan lefagy. Helyére nem fagyos kerozin vagy freon kerül. De ha ilyen folyadékok - sok baktérium lehet bennük - a tó vizébe kerül, nagyon nehéz lesz megérteni, hogy a fúrás során találtak közül melyik őslakos és ki idegen. Orosz kutatók már régóta arra a következtetésre jutottak, hogy a jég utolsó tíz méterén, és még inkább magában a tóban, alapvetően más technológiákra van szükség, amelyek kizárják a tó vize és a külső folyadékok érintkezését.

Sajnos ez azt jelenti, hogy új fúróberendezésre van szükség. A megalkotása pedig - az előző kizsákmányolásával ellentétben - pénzt igényel, igaz, korántsem kozmikus léptékű. Tehát valahol 2015-ben a munka további előrehaladása komolyan lelassult. Az állomás személyi állományának „unalmas” része ma már csak néhány főből áll, egyszer ennek a feladatnak a végrehajtására több tucatnyi létszámot vontak be.

Valószínűleg a történtek olyanok, mintha 1957 októbere után Hruscsov hirtelen azt mondta volna, hogy drága a műholdak felbocsátása, és nem biztosított minden más űrrepülést finanszírozni. Orosz tudósok megtalálták a legjobb jelöltet egy szokatlan életre egy kilométeres mélységben fekvő szubglaciális tó számára. Ezt a tavat, amint azt sokan hiszik, felszín alatti csatornák kötik össze más helyi tavakkal - és több tucatnyi van belőlük az Antarktiszon, a Vostok egyszerűen a legnagyobb. És hirtelen, ahelyett, hogy folytatnánk a munkát, új baktériumokat vagy akár többsejtű szervezeteket találnánk, hirtelen feladjuk a küzdelmet.

A döntés logikája érthető. Hruscsov nem tudta azt mondani, hogy „játssz, és ez elég” – az Egyesült Államok versenynyomása miatt elvesztette volna az arcát. W. Brown ott volt a holdról szóló álmaival, és a repülés megtagadása kényelmetlen helyzetbe hozná a Szovjetuniót. Sajnos a rosszindulatú amerikaiak nem sietnek felvenni velünk a versenyt a legegzotikusabb földi élet felfedezésének irányában. Ehhez az Államoknak egyszerűen nincs sarki állomása közvetlenül a tó felett. Ennek eredményeként a helyzet saját ezirányú erőfeszítéseink hosszú megtorpanásához vezethet.

A NASA azonban csak a kilométeres jégfúrási módszereken gondolkodik Európában. Talán gondolkodni fognak egy mobil fúrókomplexum tesztelésén ugyanazon a keleten. Aztán kiderülhet, hogy a jég alatti legszélsőségesebb élet felfedezésében valaki másé lesz az elsőbbség.