남극 대륙 중앙에있는 록키 릿지의 토양에는 미생물이 포함 된 적이 없습니다.
처음으로 과학자들은 지구 표면의 토양에 생명체가없는 것으로 보인다는 것을 발견했습니다. 토양은 남극에서 300 마일 떨어진 남극 대륙의 내부에있는 2 개의 바람에 휩쓸고 바위가 많은 산마루에서 나옵니다.
“사람들은 항상 미생물이 어려웠고 어디에서나 살 수 있다고 생각했습니다. 결국, 단일 세포 유기체는 화씨 200도를 초과하는 온도, 남극 대륙의 얼음 0.5 마일 미만의 호수, 심지어 지구의 성층권 위로 120,000 피트의 호수에서 열수 통풍구에 살고있는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 1 년간의 일이 끝난 후 Ferrer와 그의 박사 과정 학생 Nicholas Dragon은 여전히 ​​그들이 수집 한 남극 토양에서 생명의 징후를 찾지 못했습니다.
Firer와 Dragone은 11 개의 다른 산맥에서 토양을 연구하여 광범위한 조건을 나타냅니다. 낮고 덜 차가운 산악 지역에서 나오는 것은 박테리아와 곰팡이가 포함되어 있습니다. 그러나 가장 높고 가장 건조하고 가장 차가운 산맥의 일부 산에는 생명의 흔적이 없습니다.
Ferrer는“우리는 그들이 무균이라고 말할 수 없다”고 말했다. 미생물 학자들은 토양 티스푼에서 수백만 개의 세포를 찾는 데 익숙합니다. 따라서, 매우 적은 수 (예 : 100 개의 생존 셀)는 검출을 피할 수 있습니다. "그러나 우리가 아는 한, 그들은 미생물을 포함하지 않습니다."
일부 토양이 실제로 생명이 없거나 나중에 살아남은 세포를 포함하는 것으로 밝혀 졌는지, 최근에 JGR Biogeosciences 저널에 발표 된 새로운 발견은 화성 생활을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 남극 토양은 영구적으로 얼어 붙고 독성 염으로 가득 차 있으며 화성 토양과 유사한 2 백만 년 동안 액체 물이 많지 않았습니다.
그들은 2018 년 1 월 국립 과학 재단 자금 지원 원정 기간 동안 트랜스 런트 대륙 산의 외딴 지역으로 수집되었습니다. 그들은 대륙의 내부를 통과하여 서쪽의 저지대 얼음에서 동쪽의 높은 극지 고원을 분리합니다. 과학자들은 60 마일의 컨베이어 벨트 인 Shackleton Glacier에 캠프를 세우고 산에서 틈을 내립니다. 그들은 헬리콥터를 사용하여 높은 고도로 날아가 빙하 위아래로 샘플을 수집했습니다.
해발 수백 피트에 불과한 빙하의 기슭에 따뜻하고 젖은 산에서 토양은 참깨보다 작은 동물에 의해 거주하고 있음을 발견했습니다 : 미세한 벌레, 8 개의 다리가 달린 타르 그라 드, 로티퍼 및 작은 벌레. 스프링 테일이라고합니다. 날개 달린 곤충. 이 맨손의 모래 토양에는 잘 정비 된 잔디밭에서 발견되는 박테리아의 양이 1 천 분의 1을 함유하고 있으며, 표면 아래에 숨어있는 작은 초식 동물을위한 음식을 제공하기에 충분합니다.
그러나이 삶의 징후는 팀이 더 높은 산을 빙하로 더 깊게 방문함에 따라 점차 사라졌습니다. 빙하의 꼭대기에서 그들은 7,000 피트가 넘는 두 산 (Mount Schroeder와 Mount Roberts)을 방문했습니다.
Schroeder Mountain을 방문한 것은 잔인한 것으로 유타 주 프로보에있는 Brigham Young University의 생물학자인 Byron Adams 가이 프로젝트를 이끌었습니다. 이번 여름날의 온도는 0 ° F에 가깝습니다. 울부 짖는 바람은 얼음과 눈을 천천히 증발시켜 산을 맨손으로 남겨두고 모래를 파헤 치기 위해 정원 삽을 들고 던지는 것에 대한 끊임없는 위협을 남겼습니다. 이 땅은 바람과 비에 의해 수억 년에 걸쳐 침식 된 붉은 화산암으로 덮여 있으며, 그들은 움켜 쥐고 세련되었습니다.
과학자들이 바위를 들어 올렸을 때, 그들은 염기가 과염소산염, 염소산염 및 질산염의 독성 결정과 같은 흰색 소금의 빵 껍질로 덮여 있음을 발견했습니다. 과염소산염 및 염소산염, 로켓 연료 및 산업 표백제에 사용되는 부식성 반응성 염도 화성 표면에 풍부하게 발견됩니다. 물을 씻을 수없는 소금은이 건조한 남극 산에 축적됩니다.
Adams는“이것은 화성의 샘플링과 같습니다. 당신이 삽을 꽂을 때,“당신은 당신이 토양을 영원히 방해하는 첫 번째 일이라는 것을 알고 있습니다.
연구원들은 그러한 높은 고도와 가장 가혹한 조건에서도 토양에서 살아있는 미생물을 찾을 것이라고 제안했다. 그러나 Dragon이 폴리머 라제 연쇄 반응 (PCR)이라는 기술을 사용하여 먼지에서 미생물 DNA를 검출 한 2018 년 말에 이러한 기대는 사라지기 시작했습니다. 드래곤은 빙하 위와 아래 산에서 204 개의 샘플을 테스트했습니다. 더 낮은 시원한 산의 샘플은 다량의 DNA를 생성하고; 그러나 Schroeder 산과 Roberts Massif의 대부분을 포함하여 높은 고도의 대부분의 샘플 (20%)은 어떤 결과에 대해 테스트되지 않았으며, 이는 미생물이 거의 없거나 전혀 포함되지 않았 음을 나타냅니다.
페렐은“그가 처음으로 몇 가지 결과를 보여주기 시작했을 때 '뭔가 잘못되었다고 생각했다. 그는 샘플이나 실험실 장비에 문제가 있어야한다고 생각했습니다.
그런 다음 Dragon은 삶의 징후를 찾기 위해 일련의 추가 실험을 수행했습니다. 그는 토양을 포도당으로 처리하여 토양의 특정 유기체가 이산화탄소로 전환되었는지 확인했습니다. 그는 ATP라는 화학 물질을 발견하려고했는데, 이는 지구상의 모든 생명에 의해 에너지를 저장하는 데 사용됩니다. 몇 달 동안, 그는 다양한 영양소 혼합물에서 토양 조각을 재배하여 기존의 미생물이 식민지로 자라는 것을 설득하려고 노력했습니다.
Ferrell은“Nick 은이 샘플에서 부엌 싱크대를 던졌습니다. 이 모든 테스트에도 불구하고 그는 여전히 일부 토양에서는 아무것도 발견하지 못했습니다. "정말 놀랍습니다."
캐나다 구 엘프 대학의 환경 미생물학자인 재클린 구르 디알 (Jacqueline Gurdial)은 결과를“유혹”이라고 부릅니다. 특히 주어진 위치에서 미생물을 찾을 가능성에 영향을 미치는 요인을 결정하려는 드래곤의 노력. 그는 높은 고도와 높은 염소산염 농도가 생명을 감지하지 못하는 가장 강력한 예측 인자임을 발견했습니다. Goodyear는“이것은 매우 흥미로운 발견입니다. "이것은 지구상의 삶의 한계에 대해 많은 것을 알려줍니다."
그녀는 남극 대륙의 다른 부분에서 자신의 경험으로 인해 토양이 진정으로 생명이 없다고 확신하지는 않습니다.
몇 년 전, 그녀는 120,000 년 동안 크게 수분을 주거나 온도가 녹지 않았을 수도있는 University Valley라는 Shackleton Glacier에서 북서쪽으로 500 마일 떨어진 Transantarctic Mountains의 비슷한 환경에서 토양을 연구했습니다. 그녀가 계곡의 전형적인 여름 온도 인 23 ° F에서 20 개월 동안 배양했을 때, 토양은 생명의 흔적을 보이지 않았습니다. 그러나 그녀가 얼어 붙은 토양 샘플을 가열했을 때, 일부는 박테리아 성장을 보였습니다.
예를 들어, 과학자들은 박테리아 세포가 수천 년 후에도 빙하에서 살아 남아 있음을 발견했습니다. 그들이 갇히면 세포의 신진 대사는 백만 번 느려질 수 있습니다. 그들은 더 이상 자라지 않는 상태로 들어가지만 얼음을 관통하는 우주 광선으로 인한 DNA 손상 만 복구합니다. Goodyear는이“느린 생존자”가 그녀가 College Valley에서 발견 한 것일 수 있다고 추측합니다. Dragone과 Firer가 토양을 10 배 더 분석 한 경우 Roberts Massif 또는 Schroeder Mountain에서 그들을 발견했을 수도 있습니다.
게인즈 빌에있는 플로리다 대학교에서 남극 미생물을 공부 한 브렌트 크리스너 (Brent Christner)는 이러한 고도가 높은 건조한 토양이 화성 생활을위한 생명을 향상시키는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다.
그는 1976 년 화성에 착륙 한 바이킹 1과 바이킹 2 우주선은 마른 계곡이라는 지역 인 남극 대륙 해안 근처의 저지대 토양에 대한 연구를 기반으로 한 생명 검출 실험을 수행했다고 언급했다. 이 토양 중 일부는 여름에 용융물에서 젖어 있습니다. 여기에는 미생물뿐만 아니라 일부 지역에는 작은 벌레와 다른 동물도 포함되어 있습니다.
대조적으로, Roberts 산과 Schroeder 산의 더 높은 건조 토양은 화성 악기에 대한 더 나은 테스트 근거를 제공 할 수 있습니다.
크리스너는“화성의 표면은 매우 나쁘다”고 말했다. “지구상의 유기체는 표면에서 살아남을 수 없습니다.” - 적어도 상단 인치 또는 2 인치. 삶을 찾아서 거기에가는 우주선은 지구상에서 가장 가혹한 곳에서 운영 할 준비를해야합니다.
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