Venemaa külmutas Antarktika järve Vostoki järve uue puurimise praktiliselt just sel hetkel, kui ta jõudis kohaliku elu avastamisele kõige lähemal.
Me kõik teame, et pärast Antarktikas Vostoki järve sügavusse puurimist leidsime jälgi äärmiselt ebatavalistest bakteritest. Välismaiste teadlaste arvates on järves palju eksootilisi mitmerakulisi organisme. Nende kodumaised kolleegid lükkavad selle vaatepunkti ümber, kuid usuvad ka, et tema uurimistöö jätkamine tooks kaasa palju uut - ja võimaldaks mõista, milline võiks elu välja näha teistes päikesesüsteemi maailmades. Lähitulevikus seda ei juhtu: põhitöö "Vostokis" peatati paraku. Kui keegi teeb selliseid avastusi järves, siis võib see olla välismaiste uurijate teene - ja see juhtub väga kiiresti.
Vostoki järv on 6000 kuupkilomeetri suurune veehoidla, mis on mitu korda suurem kui Laadogas. Lisaks on ida subglatsiaalne, peaaegu nelja kilomeetri sügavusel, seetõttu on sealne rõhk kuni 400 atmosfääri ning hapnik ja lämmastik ei lähe kuhugi atmosfääri kokkupuutel välja. Nendega küllastunud järve veed on ainulaadne keskkond, mis peaks olema Maa elu jaoks kõige ebasoodsam veehoidla. Kuid hoolimata sellest on seal veel elu - vähemalt on see paljude Venemaa ja Ameerika teadlaste arvamus, kes on selle puurimise tulemusi uurinud. Ehkki nende kahe riigi teadlaste hinnangud selle elamiskõlblikkusele erinevad kardinaalselt, usuvad nad kõik, et on leidnud jälgi kohalikust elust.
2017. aasta aprillis esilinastus film Vostoki järv. Hullumeelsuse ridge”, mis rääkis väga rasketest tingimustest, milles Venemaa polaaruurijad ja teadlased saavutasid mitme kilomeetri pikkusel Antarktika jääl elu otsimisel väga olulisi tulemusi. Film kogub endiselt rahvusvahelisi auhindu, kuid ajalugu on sellega seotud ja tähtsam kui kõik auhinnad. Ta tõstatab teema Vostoki järvel sügava puhta puurimise tegeliku peatamise samanimelise polaarjaama jõudude poolt. Rahastamise puudumine on takistanud seal alates 2015. aastast suuri samme astumast. Ja nüüd on jaamas mitu korda vähem inimesi kui oli töö tipus. Sellest alates pole praktiliselt lootust kohaliku elu suureks avastuseks jää all. On aeg heita pilk puurimise ajaloole, mõistamida seal on saavutatud ja mida - tänu praegusele töö "külmutamisele" - ei saavutata.
Kas jõuate väikeste roheliste meeste juurde?
Teemal on kaks vaatepunkti, kes täpselt elab Vostoki jaama ja samanimelise järve vahel jää all. Üks neist on ameeriklane, teine venelane. Esimene põhineb madalama puurimise tulemustel, mille USA 1990. aastatel selles piirkonnas läbi viis. Siis õnnestus neil järve kohale saada ainult jää - see, mis moodustus selle vetest, järk-järgult tõustes üles ja jääs. Pärast oma proovide analüüsimist leidis Scott Rogersi meeskonna metagenoomiline meetod 1623 liigi geenijärjestusi! Neist kuus protsenti kuulus üsna keerukatele olenditele - eukarüootidele, eraldatud tuumaga olenditele, ümbritsetud seinaga. Midagi nii keerulist oli mitme kilomeetri sügavuselt kõige vähem oodata.
Pealegi elab üks oletatavalt sel viisil levinud bakteriliikidest ainult kalade soolestikku - seda ei esine neist eraldi. Samuti leiti rotaatoritele ja limustele tüüpilised geenijärjestused. Sellest järeldas ameeriklaste rühm, et Vostoki järve elanike hulgas võib olla äärmiselt keerukaid olendeid, isegi kalu ja koorikloomi. Ühe hüpoteesi kohaselt on lahtise veehoidla kujul olev järv eksisteerinud kümneid miljoneid aastaid ja jää on varjanud vaid viimast 14-15 miljonit.
Reklaamvideo:
Teadusfoto raamatukogu / EAST NEWS
See tähendab, et teadlased teoreetivad, et kohalikel kaladel ja koorikloomadel oli palju aega, et järk-järgult kohaneda jääoludega. Veelgi enam, kui nad on seal, võivad nad muuta idapoolseid äärmuslikke olusid vähem äärmuslikeks. Hapnikku hingavad organismid võiksid koos jääga järve siseneva liigse hapniku tarbida. Siis ei pruugi järve sügavuses seda gaasi üle olla - tugev oksüdeerija, mille kõrval pole elu kerge.
Vene teadlased, keda juhtis Sergei Bulat, reageerisid sellele avastusele erakordselt jahedalt. Nad osutasid õigustatult, et puurimine viidi läbi tavaliste pinnase ja muude bakteritega saastunud tehniliste vedelike abil. Praktiliselt on võimatu eristada välisreostust kohalikest elanikest ilma puhast puurimist kasutamata. Kodused uurijad usuvad, et sellistes tingimustes on võimalik rääkida tõelisest "ida" elust ainult siis, kui leitakse geneetilised järjestused, mis on täiesti erinevad.
Ja Venemaa Teaduste Akadeemia tuumafüüsika instituudi Peterburi spetsialistidel õnnestus leida sealt bakteriaalne DNA, mis ei langenud kokku ühegi teadaoleva liigiga. Neile on see nii võõras, et seda polnud võimalik isegi mingisse bakterirühma paigutada. 14 protsenti tema geenidest ei leidu üheski teises liikis. Nagu toona ütles Sergei Bulat, erineb see DNA nii paljudest teistest, et “kui see leitaks Marsil, siis nad kuulutaksid kahtlemata, et see on elu Marsilt. Kuigi see on maine DNA."
Teadusfoto raamatukogu / EAST NEWS
Need on aga lihtsad, üherakulised bakterid, millel pole "kellukesi ja vile" ning tarbetu keerukusega. Midagi ootamatut ja veelgi keerukamat, kuid samal ajal maapealsetest liikidest erinevat geeni pole jääproovidest veel leitud. Nii et eukarüootid ja isegi mitmerakulised nagu kalad, on meie teadlaste arvates seal endiselt tühistatud. See ei pruugi halb olla. Kalad, kes elavad ilma valguseta ja ülalt toitainetega varustatuna, peaksid olema kõigele nii võõrad, et me teame, et tegelikult ei erineks nad loominguliste ufoloogide juttudest ühegi "rohelise mehe" seast.
Pole nii lihtne
Küsimus, kas idas on paljurakulisi organisme, pole siin üldse suletud. Hiljuti on teadlased teada saanud, et mitmerakulised organismid - eriti seened - suudavad kuidagi müstiliselt ellu jääda sügaval merepõhjas. Seal on rõhk veelgi suurem kui subglacialjärves. Ilmselt seenevad seened kuidagi koos kemoautotroofsete bakteritega, mis eraldavad anorgaanilisest ainest energiat selle oksüdeerumise tõttu. Ebapiisavalt oksüdeerunud rauaühendid, näiteks oliviini koostises, on sellise sügava eluea kütus. Bakterid "põlevad" seda hapnikuga ja saavad vett.
Ja 2017. aasta aprilli lõpus sai teatavaks, et kirjeldatud tüüpi mitmerakulised seened võivad merepõhja all eksisteerida 2,4 miljardit aastat. Pealegi tekkisid need juba enne atmosfääri hapnikuga küllastumist. See tähendab, et vastupidiselt olemasolevatele seisukohtadele ei vaja mitmerakuline ja keeruline elu hapniku atmosfääri ega soodsaid tingimusi planeedi pinnal. Kui see oli miljardeid aastaid tagasi, võib juhtuda, et ka tänapäeval on subglacialjärves organismid, mis on keerukamad kui bakterid - ja palju muud.
Eeldame korraks, et asjad võivad nii olla. Siis ületab nende avastuse tähtsus meie maise elu teadmiste piire. Fakt on see, et Marsi, Titan, Enceladus, Europa, Ceres ja paljude teiste süsteemi kehadel on ka jääkork ülalt, vesi altpoolt ja kõrgrõhkkond. Need on idaoludega nii sarnased, et järeldada võib järeldusest: kui Antarktika jää all leitakse keeruline elu, on keeruline välistada selle olemasolu teistes päikesesüsteemi maailmades.
Liiga külm või liiga kuum raskeks eluks?
Esmapilgul võib tunduda, et Antarktika jääaluse elu peamine probleem on külm. Tegelikult ei pruugi see üldse nii olla. Jah, järve ülemised kihid jahutatakse miinus kolme kraadini. Kui rõhku poleks üle 350 atmosfääri, oleks nende asemele jää, ainult see ei lase sellisel külmal vees külmuda. Ja veel, tõenäoliselt on järve alumised kihid temperatuuride osas palju ekstreemsemad.
Termofiilne bakter Hydrogenophilus thermoluteolus leiti jääst sada või kaks meetrit järve kohal. Ehkki seal on "välimuselt" üsna tavaline (geenid on sarnased teiste teadaolevate proovidega), on seda väga keeruline välisreostusele omistada. Ja mitte ainult seetõttu, et termofiilne bakter Antarktikas oleks üsna kummaline saasteaine. Veelgi olulisem on, et enne ida kohal asuvat jääd võis seda leida ainult kuumadest allikatest. Pinnal pole sellel midagi palju teha - see elab oksüdeerides vesinikku, mis koguneb kuuma vee kokkupuutel kividega.
Selline "saasteaine" ei saanud Venemaalt ega mujalt maailmast puurimisel kasutatavat petrooleumi ega freooni peaaegu kindlasti. Selliste ainete tootmine ei asu kuskil kuumaveeallikates. Selle põhjal väidavad Venemaa ja Prantsuse teadlased, et subglakaalse järve põhjas on peidus samad allikad, mille kaudu voolab lisaks kuumale veele ka vesinik, mis on kemoautotroofse elu aluseks.
Üldiselt pole Hydrogenophilus thermoluteolus kaugeltki suurim vesi, kes elavad kuuma vee lähedal. Inimestele meeldib tema elu ja areneb temperatuuril 40–60 kraadi. Kõige karmimad neist on lihtsamad üherakulised arhaad, mis taluvad kuni 122 kraadi Celsiuse järgi. Siiski pole seni järve kohal olevas jääs ega sellest võetud proovides arhaea jälgi leitud. Nii et kui palav on kõige põhjas, siis mitte liiga kõrgel, mitte üle keemistemperatuuri, kus bakterid surevad.
Finišijoonest ühe sammu peatamise kunst
Mitu aastat tagasi hakkas järve vetesse sügav puurimine aeglustuma. Selle sügavuse saavutamiseks puur ei sobi: jää sulav vesi külmub kiiresti. See asendatakse külmutamata petrooleumi või freooniga. Kuid kui sellised vedelikud - neis võib olla palju baktereid - satuvad järvevetesse, on väga raske aru saada, kes puurimise käigus leitud inimestest on aborigeenid ja kes välismaalased. Vene teadlased on juba ammu jõudnud järeldusele, et viimaste kümnete meetriste jääde ja veelgi enam järve enda jaoks on vaja põhimõtteliselt erinevaid tehnoloogiaid, mis välistavad kontakti järvevee ja väliste vedelike vahel.
Paraku tähendab see, et vaja on uusi puurimisseadmeid. Ja selle loomine nõuab - vastupidiselt eelmise ekspluateerimisele - raha, ehkki mitte mingil juhul kosmilises plaanis. Nii et kuskil 2015. aastal aeglustus töö edasine edenemine tõsiselt. Jaama personali "igav" osa on nüüd vaid üksikud inimesed ja kui üks kord selle ülesande täitmiseks viidi, oli selle töötajaid kümneid.
See, mis juhtus, on kõige tõenäolisem, kui pärast 1957. aasta oktoobrit ütles Hruštšov äkitselt, et satelliitide käivitamine oli kallis, ning ei rahastanud kõiki teisi kosmoselende. Vene teadlased on kilomeetri sügavusel asuva subglakaalse järve jaoks leidnud parima ebatavalise elu kandidaadi. See järv, nagu paljud usuvad, on maa-aluste kanalite kaudu ühendatud teiste kohalike järvedega - ja Antarktikas on neid kümneid, Vostok on lihtsalt suurim. Ja ootamatult, selle asemel, et jätkata tööd, leida uusi baktereid või isegi mitmerakulisi organisme, loobume äkki ise võitlusest.
Selle otsuse loogika on mõistetav. Hruštšov ei osanud öelda, et mängige ringi ja sellest piisab - ta oleks kaotanud näo USA konkurentsisurve tõttu. W. Brown oli seal koos oma unistustega kuust ja lendamisest keeldumine seaks NSV Liidu ebamugavasse olukorda. Kahjuks ei kiirusta pahatahtlikud ameeriklased meiega võistelda maakera kõige eksootilisema elu uurimise suunas. Selleks ei ole osariikidel polaarjaama otse järve kohal. Selle tagajärjel võib olukord muutuda pikaks meie enda sellesuunaliste jõupingutuste peatamiseks.
NASA mõtleb aga lihtsalt Euroopas kilomeetrite jää puurimise meetoditele. Võib-olla mõtlevad nad sama ida kohal asuva mobiilse puurimiskompleksi katsetamisele. Siis võib selguda, et jää all kõige ekstreemsema elu avastamisel on prioriteediks keegi teine.
Aleksander Berezin
