मध्य अन्टार्कटिकाको चट्टानी पर्वतको माटोमा कहिल्यै सूक्ष्मजीवहरू थिएनन्।
पहिलो पटक, वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाएका छन् कि पृथ्वीको सतहमा रहेको माटोमा कुनै जीवन छैन जस्तो देखिन्छ। माटो दक्षिण ध्रुवबाट ३०० माइल टाढा अन्टार्कटिकाको भित्री भागमा रहेका दुई हावाले बग्ने, चट्टानी पर्वतहरूबाट आउँछ, जहाँ हजारौं फिट बरफ पहाडहरूमा प्रवेश गर्छ।
"मानिसहरूले सधैं सोचेका छन् कि सूक्ष्मजीवहरू कडा हुन्छन् र जहाँ पनि बस्न सक्छन्," कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालयका सूक्ष्मजीव इकोलोजिस्ट नोआ फायर भन्छन्, जसको टोलीले माटोको अध्ययन गर्छ। आखिर, एकल-कोषीय जीवहरू २०० डिग्री फरेनहाइट भन्दा बढी तापक्रम भएका हाइड्रोथर्मल भेन्टहरूमा, अन्टार्कटिकामा आधा माइल बरफ मुनिका तालहरूमा र पृथ्वीको स्ट्र्याटोस्फियरभन्दा १,२०,००० फिट माथि पनि बसोबास गर्ने फेला परेका छन्। तर एक वर्षको काम पछि, फेरर र उनका डॉक्टरेट विद्यार्थी निकोलस ड्र्यागनले अझै पनि उनीहरूले सङ्कलन गरेको अन्टार्कटिक माटोमा जीवनको कुनै संकेत फेला पारेका छैनन्।
फायर र ड्र्यागोनले ११ विभिन्न पर्वत शृङ्खलाहरूको माटोको अध्ययन गरे, जसले विभिन्न अवस्थाहरूको प्रतिनिधित्व गर्‍यो। तल्लो र कम चिसो पर्वतीय क्षेत्रहरूबाट आउने माटोमा ब्याक्टेरिया र फङ्गा हुन्छ। तर दुई अग्ला, सबैभन्दा सुख्खा र सबैभन्दा चिसो पर्वत शृङ्खलाका केही पहाडहरूमा जीवनको कुनै संकेत छैन।
"हामी भन्न सक्दैनौं कि तिनीहरू बाँझ छन्," फेररले भने। सूक्ष्मजीवविद्हरू एक चम्चा माटोमा लाखौं कोषहरू फेला पार्न अभ्यस्त छन्। त्यसैले, धेरै सानो संख्या (जस्तै १०० व्यवहार्य कोषहरू) पत्ता लगाउनबाट बच्न सक्छन्। "तर जहाँसम्म हामीलाई थाहा छ, तिनीहरूमा कुनै पनि सूक्ष्मजीवहरू छैनन्।"
केही माटो साँच्चै जीवनरहित छ वा पछि केही जीवित कोषहरू भएको पत्ता लागेको छ, JGR Biogeosciences जर्नलमा हालै प्रकाशित नयाँ निष्कर्षहरूले मंगल ग्रहमा जीवनको खोजीमा मद्दत गर्न सक्छ। अन्टार्कटिक माटो स्थायी रूपमा जमेको छ, विषाक्त लवणले भरिएको छ, र २० लाख वर्षदेखि धेरै तरल पानी छैन - मंगल ग्रहको माटो जस्तै।
जनवरी २०१८ मा ट्रान्सअन्टार्कटिक पर्वतहरूको दुर्गम क्षेत्रहरूमा राष्ट्रिय विज्ञान फाउन्डेसनद्वारा वित्त पोषित अभियानको क्रममा तिनीहरू सङ्कलन गरिएका थिए। तिनीहरू महादेशको भित्री भाग हुँदै जान्छन्, पूर्वमा उच्च ध्रुवीय पठारलाई पश्चिममा रहेको तल्लो बरफबाट अलग गर्छन्। वैज्ञानिकहरूले श्याकलटन ग्लेशियरमा शिविर स्थापना गरे, जुन पहाडहरूमा खाडलबाट बग्ने ६० माइल लामो बरफको कन्भेयर बेल्ट हो। तिनीहरूले उच्च उचाइमा उडान गर्न र हिमनदीको माथि र तल नमूनाहरू सङ्कलन गर्न हेलिकप्टर प्रयोग गरे।
समुद्र सतहबाट केही सय फिट माथि, हिमनदीको फेदमा रहेको न्यानो, भिजेको पहाडहरूमा, तिनीहरूले पत्ता लगाए कि माटोमा तिलको बीउभन्दा साना जनावरहरू बसोबास गर्छन्: सूक्ष्म कीराहरू, आठ खुट्टा भएका टार्डिग्रेडहरू, रोटिफरहरू र स्प्रिङटेल भनिने साना कीराहरू। पखेटा भएका कीराहरू। यी नाङ्गो, बलौटे माटोमा राम्रोसँग हेरचाह गरिएको ल्यानमा पाइने ब्याक्टेरियाको एक हजारौं भाग भन्दा कम मात्रा हुन्छ, जुन सतह मुनि लुकेका साना शाकाहारीहरूलाई खाना प्रदान गर्न पर्याप्त हुन्छ।
तर जीवनका यी संकेतहरू बिस्तारै हराउँदै गए जब टोलीले हिमनदीको गहिराइमा रहेका अग्ला पहाडहरूको भ्रमण गर्यो। हिमनदीको टुप्पोमा, तिनीहरूले ७,००० फिटभन्दा अग्ला दुई हिमालहरू - माउन्ट श्रोडर र माउन्ट रोबर्ट्स - को भ्रमण गरे।
श्रोडर माउन्टेनको भ्रमण क्रूर थियो, परियोजनाको नेतृत्व गर्ने यूटाको प्रोभोस्थित ब्रिघम यंग विश्वविद्यालयका जीवविज्ञानी बायरन एडम्स सम्झन्छन्। यस गर्मीको दिनमा तापक्रम ०°F को नजिक छ। चर्को हावाले बिस्तारै बरफ र हिउँलाई वाष्पीकरण गर्यो, पहाडहरूलाई नाङ्गो छोड्यो, बालुवा खन्न ल्याएका बगैंचाका फावडाहरू उठाउने र फ्याँक्ने कामको लागि निरन्तर खतरा। जमिन रातो ज्वालामुखी चट्टानहरूले ढाकिएको छ जुन हावा र वर्षाले करोडौं वर्षदेखि क्षय भएको छ, जसले गर्दा तिनीहरूलाई खाल्डो र पालिस गरिएको छ।
जब वैज्ञानिकहरूले चट्टान उठाए, तिनीहरूले पत्ता लगाए कि यसको आधार सेतो लवणको क्रस्टले ढाकिएको थियो - पर्क्लोरेट, क्लोरेट र नाइट्रेटको विषाक्त क्रिस्टल। पर्क्लोरेट र क्लोरेट, रकेट इन्धन र औद्योगिक ब्लीचमा प्रयोग हुने संक्षारक-प्रतिक्रियाशील लवणहरू पनि मंगल ग्रहको सतहमा प्रशस्त मात्रामा पाइन्छ। पखाल्न पानी नभएको कारण, यी सुख्खा अन्टार्कटिक पहाडहरूमा नुन जम्मा हुन्छ।
"यो मंगल ग्रहमा नमूना लिने जस्तै हो," एडम्सले भने। जब तपाईं बेल्चा टाँस्नुहुन्छ, "तपाईंलाई थाहा हुन्छ कि तपाईं सधैंभरि माटोलाई खलबल्याउने पहिलो व्यक्ति हुनुहुन्छ - सायद लाखौं वर्ष।"
अनुसन्धानकर्ताहरूले सुझाव दिए कि यति उच्च उचाइमा र सबैभन्दा कठोर अवस्थामा पनि, तिनीहरूले माटोमा जीवित सूक्ष्मजीवहरू भेट्टाउनेछन्। तर ती अपेक्षाहरू २०१८ को अन्त्यमा फिक्का हुन थाले, जब ड्र्यागनले माटोमा माइक्रोबियल डीएनए पत्ता लगाउन पोलिमरेज चेन रियाक्सन (PCR) भनिने प्रविधि प्रयोग गर्‍यो। ड्र्यागनले हिमनदी माथि र तल पहाडहरूबाट २०४ नमूनाहरू परीक्षण गरे। तल्लो, चिसो पहाडहरूबाट नमूनाहरूले ठूलो मात्रामा DNA उत्पादन गरे; तर माउन्ट श्रोडर र रोबर्ट्स मासिफका धेरैजसो सहित उच्च उचाइबाट धेरैजसो नमूनाहरू (२०%) कुनै पनि नतिजाको लागि परीक्षण गरिएन, जसले गर्दा तिनीहरूमा धेरै कम सूक्ष्मजीवहरू थिए वा सायद कुनै पनि थिएनन् भन्ने संकेत गर्छ।
"जब उनले पहिलो पटक मलाई केही नतिजाहरू देखाउन थाले, मैले सोचेँ, 'केही गडबड छ,'" फेरेलले भने। उनले सोचे कि नमूना वा प्रयोगशाला उपकरणहरूमा केही गडबड हुनुपर्छ।
त्यसपछि ड्र्यागनले जीवनका संकेतहरू खोज्न थप प्रयोगहरूको श्रृंखला सञ्चालन गरे। उनले माटोमा भएका केही जीवहरूले यसलाई कार्बन डाइअक्साइडमा रूपान्तरण गर्छन् कि गर्दैनन् भनेर हेर्न ग्लुकोजले माटोको उपचार गरे। उनी एटीपी नामक रसायन पत्ता लगाउने प्रयास गरिरहेका थिए, जुन पृथ्वीका सबै जीवहरूले ऊर्जा भण्डारण गर्न प्रयोग गर्छन्। धेरै महिनासम्म, उनले माटोका टुक्राहरूलाई विभिन्न पोषक तत्वहरूको मिश्रणमा खेती गरे, अवस्थित सूक्ष्मजीवहरूलाई उपनिवेशमा बढ्न मनाउने प्रयास गरे।
"निकले यी नमूनाहरूमा भान्साको सिङ्क फ्याँके," फेरेलले भने। यी सबै परीक्षणहरूको बावजुद, उनले अझै पनि केही माटोमा केही फेला पारेनन्। "यो साँच्चै अद्भुत छ।"
क्यानडाको ग्वेल्फ विश्वविद्यालयकी वातावरणीय सूक्ष्मजीवविद् ज्याकलिन गुर्डियालले नतिजाहरूलाई "आकर्षक" भन्छिन्, विशेष गरी ड्र्यागनको कुनै निश्चित स्थानमा सूक्ष्मजीवहरू फेला पार्ने सम्भावनालाई प्रभाव पार्ने कारकहरू निर्धारण गर्ने प्रयास। उनले उच्च उचाइ र उच्च क्लोरेट सांद्रता जीवन पत्ता लगाउन असफलताको सबैभन्दा बलियो भविष्यवाणी गर्ने कारकहरू भएको पत्ता लगाए। "यो धेरै रोचक खोज हो," गुडइयरले भने। "यसले हामीलाई पृथ्वीमा जीवनको सीमाहरूको बारेमा धेरै कुरा बताउँछ।"
अन्टार्कटिकाको अर्को भागमा आफ्नै अनुभवका कारण, उनी आफ्नो माटो साँच्चै निर्जीव छ भन्ने कुरामा पूर्ण रूपमा विश्वस्त छैनिन्।
धेरै वर्ष पहिले, उनले ट्रान्सअन्टार्कटिक पर्वतमा रहेको यस्तै वातावरणको माटोको अध्ययन गरिन्, जुन युनिभर्सिटी भ्याली भनिने श्याकलटन ग्लेशियरबाट ५०० माइल उत्तरपश्चिममा रहेको ठाउँ हो जहाँ १२०,००० वर्षसम्म उल्लेखनीय ओसिलोपन वा पग्लने तापक्रम नभएको हुन सक्छ। जब उनले उपत्यकामा सामान्य गर्मीको तापक्रम २३°F मा २० महिनासम्म यसलाई इन्क्युबेट गरिन्, माटोमा जीवनको कुनै संकेत देखिएन। तर जब उनले माटोका नमूनाहरूलाई चिसोभन्दा केही डिग्री माथि तताइन्, केहीले ब्याक्टेरियाको वृद्धि देखाए।
उदाहरणका लागि, वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाएका छन् कि ब्याक्टेरिया कोषहरू हिमनदीहरूमा हजारौं वर्ष पछि पनि जीवित रहन्छन्। जब तिनीहरू फँस्छन्, कोषको चयापचय दस लाख पटक ढिलो हुन सक्छ। तिनीहरू त्यस्तो अवस्थामा जान्छन् जहाँ तिनीहरू अब बढ्दैनन्, तर बरफमा प्रवेश गर्ने ब्रह्माण्डीय किरणहरूले गर्दा हुने डीएनए क्षतिलाई मात्र मर्मत गर्छन्। गुडइयरले अनुमान गर्छिन् कि यी "ढिलो बाँचेकाहरू" कलेज भ्यालीमा फेला पारेकाहरू हुन सक्छन् - उनी शंका गर्छिन् कि यदि ड्र्यागन र फायरले १० गुणा बढी माटोको विश्लेषण गरेको भए, तिनीहरूले तिनीहरूलाई रोबर्ट्स मासिफ वा श्रोडर माउन्टेनमा फेला पार्न सक्थे।
गेनेसभिलस्थित फ्लोरिडा विश्वविद्यालयमा अन्टार्कटिक सूक्ष्मजीवहरूको अध्ययन गर्ने ब्रेन्ट क्रिस्टनर विश्वास गर्छन् कि यी उच्च-उचाइ, सुख्खा माटोले मंगल ग्रहमा जीवनको खोजीलाई सुधार गर्न मद्दत गर्न सक्छ।
उनले १९७६ मा मंगल ग्रहमा अवतरण गरेका भाइकिङ १ र भाइकिङ २ अन्तरिक्षयानले अन्टार्कटिकाको तट नजिकैको तल्लो माटोको अध्ययनमा आधारित जीवन-पत्ता लगाउने प्रयोगहरू गरेको उल्लेख गरे, जुन सुख्खा उपत्यका भनिने क्षेत्र हो। यी मध्ये केही माटो गर्मीमा पग्लिएको पानीबाट भिजेको हुन्छ। तिनीहरूमा सूक्ष्मजीवहरू मात्र नभई केही ठाउँहरूमा साना कीराहरू र अन्य जनावरहरू पनि हुन्छन्।
यसको विपरित, माउन्ट रोबर्ट्स र माउन्ट श्रोडरको उच्च, सुख्खा माटोले मंगल ग्रहका उपकरणहरूको लागि राम्रो परीक्षण आधार प्रदान गर्न सक्छ।
"मंगल ग्रहको सतह धेरै खराब छ," क्रिस्टनरले भने। "पृथ्वीमा कुनै पनि जीव सतहमा बाँच्न सक्दैन" - कम्तिमा माथिल्लो इन्च वा दुई। जीवनको खोजीमा त्यहाँ जाने कुनै पनि अन्तरिक्ष यान पृथ्वीको केही कठोर ठाउँहरूमा सञ्चालन गर्न तयार हुनुपर्छ।
प्रतिलिपि अधिकार © १९९६–२०१५ नेशनल जियोग्राफिक सोसाइटी। प्रतिलिपि अधिकार © नेशनल जियोग्राफिक पार्टनर्स, LLC, २०१५-२०२३। सबै अधिकार सुरक्षित।