U tarrenu di a cresta rocciosa in l'Antartide cintrali ùn hà mai cuntenutu microorganismi.
Per a prima volta, i scientifichi anu scupertu chì ùn pare micca esse vita in u terrenu di a superficia di a Terra. U terrenu vene da duie creste rocciose battute da u ventu in l'internu di l'Antartide, à 300 chilometri da u Polu Sud, induve millaie di piedi di ghiaccio penetranu in e muntagne.
«A ghjente hà sempre pensatu chì i microbi eranu resistenti è pudianu campà in ogni locu», dice Noah Firer, un ecòlogu microbianu di l'Università di u Colorado Boulder, a so squadra studia u terrenu. Dopu tuttu, sò stati truvati organismi unicellulari chì campanu in sfiati idrotermali cù temperature chì superanu i 200 gradi Fahrenheit, in laghi sottu à mezu chilometru di ghiaccio in Antartide, è ancu à 120.000 piedi sopra a stratosfera terrestre. Ma dopu un annu di travagliu, Ferrer è u so studiente di dutturatu Nicholas Dragon ùn anu ancu trovu alcun segnu di vita in u terrenu antarticu ch'elli anu raccoltu.
Firer è Dragone anu studiatu i terreni di 11 catene muntose diverse, chì rapprisentanu una larga gamma di cundizioni. Quelli chì venenu da zone muntose più basse è menu fredde cuntenenu batteri è funghi. Ma in alcune muntagne di e duie catene muntose più alte, più secche è più fredde ùn ci sò segni di vita.
«Ùn pudemu micca dì ch'elli sò sterili», hà dettu Ferrer. I microbiologi sò abituati à truvà milioni di cellule in una cucchiaina di terra. Dunque, un numeru assai chjucu (per esempiu 100 cellule viabili) pò sfuggire à a rilevazione. «Ma per ciò chì sapemu, ùn cuntenenu micca microorganismi».
Ch'ella sia veramente priva di vita o ch'ella sia dopu scuperta chì cuntene qualchì cellula sopravvivente, e nuove scuperte publicate di recente in a rivista JGR Biogeosciences puderanu aiutà à a ricerca di a vita nant'à Marte. A terra antartica hè permanentemente ghiacciata, piena di sali tossichi, è ùn hà avutu assai acqua liquida dapoi dui milioni d'anni, simile à a terra marziana.
Sò stati raccolti durante una spedizione finanziata da a Fundazione Naziunale per a Scienza in ghjennaghju 2018 in zone remote di e Montagne Transantartiche. Passanu per l'internu di u cuntinente, separendu l'altu plateau polare à l'est da u ghjacciu bassu à l'ovest. I scientifichi anu stallatu un campu nantu à u Ghiacciaiu Shackleton, una cinta trasportatrice di ghjacciu di 60 miglia chì scorre in un abissu in e muntagne. Anu utilizatu elicotteri per vulà à alta quota è raccoglie campioni in su è in giù per u ghiacciaiu.
In e muntagne calde è umide à i pedi di un ghiacciaiu, à pochi centinaia di pedi sopra u livellu di u mare, anu scupertu chì u terrenu era abitatu da animali più chjuchi di un granu di sesamu: vermi microscopichi, tardigradi à ottu zampe, rotiferi è picculi vermi chjamati collemboli. Insetti alati. Quessi terreni nudi è sabbiosi cuntenenu menu di un millesimu di a quantità di batteri truvati in un prato ben curatu, abbastanza per furnisce alimentu per i picculi erbivori chì si piattanu sottu à a superficia.
Ma sti segni di vita sò spariti pianu pianu mentre a squadra visitava muntagne più alte in fondu à u ghiacciaiu. In cima à u ghiacciaiu, anu visitatu duie muntagne - u Monte Schroeder è u Monte Roberts - chì sò più di 7.000 piedi d'altezza.
E visite à Schroeder Mountain sò state brutali, ricorda Byron Adams, un biologu di l'Università Brigham Young in Provo, Utah, chì hà guidatu u prugettu. A temperatura in questu ghjornu d'estate hè vicina à 0 ° F. U ventu ululante hà evaporatu pianu pianu u ghjacciu è a neve, lascendu e muntagne nude, una minaccia custante per u sollevamentu è u lanciu di e pale di giardinu ch'elli avianu purtatu per scavà a rena. A terra hè cuperta di rocce vulcaniche rossastre chì sò state erose per centinaie di milioni d'anni da u ventu è a pioggia, lascendu li sbucciati è lucidati.
Quandu i scientifichi anu alzatu a roccia, anu scupertu chì a so basa era cuperta da una crosta di sali bianchi - cristalli tossichi di percloratu, cloratu è nitratu. I perclorati è i clorati, sali corrosivi-reattivi utilizati in u carburante per i razzi è a candeggina industriale, si trovanu ancu in abbundanza nantu à a superficia di Marte. Senza acqua da lavà, u sale s'accumula nantu à queste muntagne antartiche secche.
«Hè cum'è fà un campionamentu nant'à Marte», disse Adams. Quandu si mette una pala, «sapete chì site a prima cosa à disturbà a terra dapoi sempre - forse milioni d'anni».
I circadori anu suggeritu chì ancu à tali altitudini è in e cundizioni più dure, truverianu sempre microorganismi viventi in u terrenu. Ma queste aspettative anu cuminciatu à svanisce à a fine di u 2018, quandu Dragon hà utilizatu una tecnica chjamata reazione à catena di a polimerasi (PCR) per rilevà u DNA microbicu in a terra. Dragon hà testatu 204 campioni di muntagne sopra è sottu à u ghiacciaiu. I campioni di muntagne più basse è più fresche anu pruduttu grandi quantità di DNA; ma a maiò parte di i campioni (20%) da alte altitudini, cumprese a maiò parte di u Monte Schroeder è di u Roberts Massif, ùn sò stati testati per alcun risultatu, ciò chì indica chì cuntenenu assai pochi microorganismi o forse micca.
«Quandu hà cuminciatu à mustrà mi qualchi risultati, aghju pensatu: "Qualcosa ùn va micca"», disse Ferrell. Hà pensatu chì ci duvia esse qualcosa chì ùn andava micca cù u campione o l'attrezzatura di laburatoriu.
Dragon hà tandu realizatu una seria di sperimenti supplementari per circà segni di vita. Hà trattatu a terra cù glucosiu per vede s'è certi organismi in a terra a cunvertianu in diossidu di carbonu. Pruvava à scopre una sustanza chimica chjamata ATP, chì hè aduprata da tutta a vita nantu à a Terra per almacenà energia. Per parechji mesi, hà cultivatu pezzi di terra in diverse miscele di nutrienti, pruvendu à cunvince i microorganismi esistenti à cresce in culonie.
«Nick hà ghjittatu u lavandinu di a cucina nantu à sti campioni», disse Ferrell. Malgradu tutti sti testi, ùn hà ancu trovu nunda in certi terreni. «Hè veramente stupente».
Jacqueline Gurdial, microbiologa ambientale à l'Università di Guelph in Canada, chjama i risultati "allettanti", in particulare i sforzi di Dragon per determinà quali fattori influenzanu a probabilità di truvà microrganismi in un locu datu. Hà trovu chì l'alta altitudine è l'alte concentrazioni di cloratu eranu i predittori più forti di fallimentu di rilevazione di a vita. "Questa hè una scuperta assai interessante", hà dettu Goodyear. "Questu ci dice assai nantu à i limiti di a vita nantu à a Terra".
Ùn hè micca cumpletamente cunvinta chì u so terrenu sia veramente senza vita, in parte per via di e so propie sperienze in un'altra parte di l'Antartide.
Parechji anni fà, hà studiatu i terreni di un ambiente simile in i Monti Transantartichi, un locu à 500 chilometri à nord-ovest di u Glaciaru Shackleton chjamatu University Valley chì ùn pò micca avè avutu umidità significativa o temperature di fusione per 120.000 anni. Quandu l'hà incubatu per 20 mesi à -5 °C, una temperatura tipica di l'estate in a valle, u terrenu ùn hà mostratu alcun segnu di vita. Ma quandu hà riscaldatu i campioni di terrenu uni pochi di gradi sopra à u puntu di congelazione, alcuni anu mostratu una crescita batterica.
Per esempiu, i scientifichi anu scupertu chì e cellule batteriche restanu vive ancu dopu à millaie d'anni in i ghiacciai. Quandu sò intrappulate, u metabolismu di a cellula pò rallentà un milione di volte. Entranu in un statu in u quale ùn crescenu più, ma riparanu solu i danni à u DNA causati da i raggi cosmichi chì penetranu in u ghjacciu. Goodyear specula chì questi "sopravvissuti lenti" puderanu esse quelli ch'ella hà trovu in College Valley - suspetta chì se Dragone è Firer avianu analizatu 10 volte più terra, puderianu avè li trovu in Roberts Massif o Schroeder Mountain.
Brent Christner, chì studia i microbi antartici à l'Università di Florida in Gainesville, crede chì sti terreni secchi d'alta quota puderanu aiutà à migliurà a ricerca di vita nantu à Marte.
Hà nutatu chì e sonde spaziali Viking 1 è Viking 2, chì sò atterrate nantu à Marte in u 1976, anu realizatu esperimenti di rilevazione di vita basati in parte nantu à studii di terreni bassi vicinu à a costa di l'Antartide, una regione chjamata Dry Valleys. Certi di sti terreni diventanu bagnati da l'acqua di fusione in l'estate. Contenenu micca solu microrganismi, ma in certi lochi ancu picculi vermi è altri animali.
In cuntrastu, i terreni più alti è secchi di u Monte Roberts è di u Monte Schroeder puderanu furnisce migliori terreni di prova per i strumenti marziani.
«A superficia di Marte hè assai mala», disse Christner. «Nisun urganisimu nant'à a Terra pò sopravvive nant'à a superficia» - almenu un centimetru o dui di più. Ogni sonda spaziale chì ci và in cerca di vita deve esse preparata à operà in alcuni di i lochi più difficiuli di a Terra.
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