Russland hat die neuen Bohrungen des subglazialen antarktischen Wostoksees praktisch eingefroren, und zwar in dem Moment, in dem es der Entdeckung des lokalen Lebens am nächsten kam.
Wir alle wissen, dass wir nach Bohrungen in den Tiefen des Wostoksees in der Antarktis Spuren eines äußerst ungewöhnlichen Bakteriums gefunden haben. Ausländische Wissenschaftler glauben, dass es im See viele exotische mehrzellige Organismen gibt. Ihre Hauskollegen lehnen diesen Standpunkt ab, aber sie glauben auch, dass die Fortsetzung seiner Forschung viele neue Dinge bringen würde - und es ermöglichen würde zu verstehen, wie das Leben in anderen Welten des Sonnensystems aussehen könnte. Dies wird in naher Zukunft nicht passieren: Die Hauptarbeit bei "Vostok" wurde leider eingestellt. Wenn jemand solche Entdeckungen im See macht, kann dies das Verdienst ausländischer Forscher sein - und das wird sehr bald geschehen.
Der Wostoksee ist ein großer Stausee von 6.000 Kubikkilometern, der um ein Vielfaches größer ist als in Ladoga. Darüber hinaus ist der Osten in einer Tiefe von fast vier Kilometern subglazial, weshalb der Druck dort bis zu 400 Atmosphären beträgt und Sauerstoff und Stickstoff keinen Kontakt mit der Atmosphäre haben. Das mit ihnen gesättigte Wasser des Sees ist eine einzigartige Umgebung, die das ungünstigste Reservoir für das Leben auf der Erde sein sollte. Trotzdem gibt es dort immer noch Leben - zumindest ist dies die Meinung einer Reihe russischer und amerikanischer Wissenschaftler, die die Ergebnisse ihrer Bohrungen untersucht haben. Obwohl sich die Schätzungen der Forscher aus diesen beiden Ländern hinsichtlich ihrer Bewohnbarkeit radikal unterscheiden, glauben alle, dass sie Spuren des lokalen Lebens gefunden haben.
Im April 2017 fand die Premiere des Films Wostoksee statt. Ridge of Madness “, in dem die sehr schwierigen Bedingungen beschrieben wurden, unter denen russische Polarforscher und Wissenschaftler auf ihrer Suche nach Leben unter mehreren Kilometern antarktischem Eis sehr bedeutende Ergebnisse erzielten. Der Film sammelt immer noch internationale Auszeichnungen, aber die Geschichte ist damit verbunden und wichtiger als alle anderen Auszeichnungen. Er wirft das Thema auf, dass die Kräfte der gleichnamigen Polarstation die Tiefbohrungen am Wostoksee tatsächlich einstellen. Der Mangel an Finanzmitteln hat seit 2015 verhindert, dass dort große Schritte unternommen wurden. Und jetzt am Bahnhof mehrmals weniger Menschen als auf dem Höhepunkt der Arbeit. Daraus ergeben sich praktisch keine Hoffnungen auf eine großartige Entdeckung des lokalen Lebens unter dem Eis. Es ist Zeit, einen Blick auf die Geschichte des Bohrens zu werfen, um zu verstehenWas dort erreicht wurde und was - dank des derzeitigen "Einfrierens" der Arbeit - nicht erreicht wird.
Zu den kleinen grünen Männern kommen?
Es gibt zwei Gesichtspunkte zum Thema, wer genau unter dem Eis zwischen der Wostok-Station und dem gleichnamigen See lebt. Einer von ihnen ist Amerikaner, der andere ist Russe. Die erste basiert auf den Ergebnissen flacherer Bohrungen, die die Vereinigten Staaten in den neunziger Jahren in diesem Gebiet durchgeführt haben. Dann gelang es ihnen, nur das Eis über den See zu bringen - das Eis, das sich aus seinem Wasser gebildet hatte und allmählich aufstieg und gefror. Nach der Analyse seiner Proben fand die metagenomische Methode des Scott Rogers-Teams dort Gensequenzen von 1.623 Arten! Von diesen gehörten sechs Prozent ziemlich komplexen Kreaturen - Eukaryoten, Kreaturen mit einem getrennten Kern, umgeben von einer Mauer. Etwas so Komplexes war in einer Tiefe von mehreren Kilometern am wenigsten zu sehen.
Darüber hinaus lebt eine der Arten von Bakterien, die vermutlich auf diese Weise gefunden werden, nur im Darm von Fischen - sie kommt einfach nicht getrennt von ihnen vor. Es wurden auch für Rotifere und Weichtiere typische Gensequenzen gefunden. Daraus schloss die amerikanische Gruppe, dass es unter den Bewohnern des Wostoksees äußerst komplexe Kreaturen geben kann, sogar Fische und Krebstiere. Einer der Hypothesen zufolge existiert der See in Form eines offenen Reservoirs seit zig Millionen von Jahren, und nur die letzten 14 bis 15 Millionen sind vom Eis verborgen.
Werbevideo:
Wissenschaftsfotobibliothek / EAST NEWS
Dies bedeutet, so die Forscher, dass lokale Fische und Krebstiere viel Zeit hatten, sich allmählich an die Bedingungen unter dem Eis anzupassen. Wenn sie dort sind, können sie außerdem die extremen Bedingungen des Ostens weniger extrem machen. Sauerstoffatmende Organismen könnten den überschüssigen Sauerstoff, der zusammen mit dem Eis in den See gelangt, verbrauchen. Dann gibt es in den Tiefen des Sees möglicherweise keinen Überschuss dieses Gases - ein starkes Oxidationsmittel, neben dem das Leben nicht einfach ist.
Russische Wissenschaftler unter der Leitung von Sergei Bulat reagierten äußerst kalt auf diese Entdeckung. Sie wiesen zu Recht darauf hin, dass die Bohrungen mit technischen Flüssigkeiten durchgeführt wurden, die mit gewöhnlichem Boden und anderen Bakterien kontaminiert waren. Es ist praktisch unmöglich, externe Verschmutzung von „Anwohnern“zu unterscheiden, ohne „saubere Bohrungen“durchzuführen. Inländische Forscher glauben, dass es unter solchen Bedingungen nur möglich ist, über echtes "östliches" Leben zu sprechen, wenn genetische Sequenzen gefunden werden, die völlig anders sind als alles andere.
Und Spezialisten des St. Petersburger Instituts für Kernphysik der Russischen Akademie der Wissenschaften gelang es, dort die bakterielle DNA zu finden, die keiner der bekannten Arten entsprach. Es ist ihnen so fremd, dass es nicht einmal möglich war, es in eine Gruppe von Bakterien einzuteilen. 14 Prozent ihrer Gene kommen in keiner anderen bekannten Art vor. Wie Sergei Bulat damals sagte, ist diese DNA so anders als alles andere, dass „wenn sie auf dem Mars gefunden würde, würden sie zweifellos erklären, dass dies Leben vom Mars ist. Obwohl es irdische DNA ist."
Wissenschaftsfotobibliothek / EAST NEWS
Dies sind jedoch Bakterien, einfach, einzellig, ohne "Schnickschnack" und unnötige Komplexität. In Eisproben wurden noch keine Gene von etwas Unerwartetem und noch Komplexerem gefunden, das sich jedoch von terrestrischen Arten unterscheidet. So werden nach Ansicht unserer Wissenschaftler Eukaryoten und sogar mehrzellige wie Fische dort immer noch gestrichen. Das darf nicht schlecht sein. Fische, die ohne Licht und ohne Nährstoffversorgung von oben leben, sollten allem so fremd sein, dass wir wissen, dass sie sich in der Tat nicht sehr von "grünen Männern" von den Geschichten kreativer Ufologen unterscheiden würden.
Nicht so einfach
Die Frage, ob es im Osten mehrzellige Organismen gibt, ist hier überhaupt nicht abgeschlossen. In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler erfahren, dass mehrzellige Organismen - insbesondere Pilze - auf mysteriöse Weise tief unter dem Meeresboden überleben können. Der Druck dort ist noch höher als im subglazialen See. Anscheinend leben Pilze irgendwie mit chemoautotrophen Bakterien zusammen, die aufgrund ihrer Oxidation Energie aus anorganischen Stoffen extrahieren. Unzureichend oxidierte Eisenverbindungen, beispielsweise in der Zusammensetzung von Olivin, sind Brennstoff für ein so tiefes Leben. Bakterien "verbrennen" es mit Sauerstoff und bekommen Wasser.
Ende April 2017 wurde bekannt, dass mehrzellige Pilze des beschriebenen Typs 2,4 Milliarden Jahre unter dem Meeresboden existieren können. Darüber hinaus entstanden sie bereits vor der Sättigung der Atmosphäre mit Sauerstoff. Das heißt, im Gegensatz zu bereits bestehenden Ansichten benötigt ein vielzelliges und komplexes Leben keine Sauerstoffatmosphäre oder günstige Bedingungen auf der Oberfläche des Planeten. Wenn dies vor Milliarden von Jahren war, kann es durchaus sein, dass es im subglazialen See auch heute noch Organismen gibt, die komplexer sind als Bakterien - und vieles mehr.
Nehmen wir für eine Sekunde an, dass die Dinge so sein könnten. Dann geht die Bedeutung ihrer Entdeckung weit über die Grenzen unseres Wissens über das irdische Leben hinaus. Tatsache ist, dass die Eingeweide von Mars, Titan, Enceladus, Europa, Ceres und vielen anderen Körpern des Systems auch eine Eiskappe von oben, Wasser von unten und hohen Druck haben. Sie sind den Bedingungen des Ostens so ähnlich, dass sich die Schlussfolgerung ergibt: Wenn unter dem Eis der Antarktis komplexes Leben gefunden wird, ist es schwierig, seine Präsenz in anderen Welten des Sonnensystems auszuschließen.
Zu kalt oder zu heiß für ein schwieriges Leben?
Auf den ersten Blick scheint das Hauptproblem des antarktischen Subeislebens kalt zu sein. In der Tat kann dies überhaupt nicht der Fall sein. Ja, die oberen Schichten des Sees sind auf minus drei Grad Celsius abgekühlt. Wenn es keinen Druck über 350 Atmosphären gäbe, wäre Eis an ihrer Stelle, nur dass solch kaltes Wasser nicht gefrieren kann. Und doch sind die unteren Schichten des Sees höchstwahrscheinlich in Bezug auf die Temperaturen viel extremer.
Hydrogenophilus thermoluteolus, ein thermophiles Bakterium, wurde hundert oder zwei Meter über dem See im Eis gefunden. Obwohl es dort "in Erscheinung" ziemlich häufig ist (Gene ähneln anderen bekannten Proben), ist es sehr schwierig, es der äußeren Verschmutzung zuzuschreiben. Und das nicht nur, weil ein thermophiles Bakterium in der Antarktis eine ziemlich seltsame Verunreinigung wäre. Noch wichtiger ist, dass das Eis vor dem Osten nur in heißen Quellen zu finden war. An der Oberfläche hat es nicht viel zu tun - es lebt von der Oxidation des Wasserstoffs, der sich dort ansammelt, wo heißes Wasser mit Steinen in Kontakt kommt.
Ein solcher "Schadstoff" könnte mit ziemlicher Sicherheit nicht in Kerosin oder Freon gelangen, das beim Bohren aus Russland oder anderen Teilen der Welt verwendet wird. Die Herstellung solcher Substanzen findet nirgends in heißen Quellen statt. Auf dieser Grundlage schlagen russische und französische Wissenschaftler vor, dass dieselben Quellen am Grund des subglazialen Sees verborgen sind, durch den neben heißem Wasser auch Wasserstoff fließt, der als Grundlage für das chemoautotrophe Leben dient.
Im Allgemeinen ist Hydrogenophilus thermoluteolus bei weitem nicht das größte Extrem unter denen, die in der Nähe von heißem Wasser leben. Menschen wie sie leben und entwickeln sich bei 40-60 Grad Celsius. Am härtesten sind die einfacheren, einzelligen Archaeen, die bis zu 122 Grad Celsius vertragen. Bisher wurden jedoch keine Spuren von Archaeen im Eis über dem See oder in Proben davon gefunden. Wenn es also ganz unten heiß ist, dann nicht übermäßig, nicht über dem Siedepunkt, an dem Bakterien absterben.
Die Kunst, einen Schritt von der Ziellinie entfernt anzuhalten
Vor einigen Jahren begannen sich tiefe Bohrungen in das Wasser des Sees zu verlangsamen. Um diese Tiefe zu erreichen, ist ein Bohrer nicht geeignet: Schmelzwasser aus dem Eis gefriert schnell. Es wird durch nicht gefrorenes Kerosin oder Freon ersetzt. Wenn solche Flüssigkeiten - in denen sich möglicherweise viele Bakterien befinden - in das Wasser des Sees gelangen, ist es sehr schwierig zu verstehen, welche der beim Bohren gefundenen Flüssigkeiten ein Ureinwohner und wer ein Außerirdischer sind. Russische Forscher sind seit langem zu dem Schluss gekommen, dass auf den letzten zehn Metern Eis und vor allem im See selbst grundlegend andere Technologien erforderlich sind, die den Kontakt zwischen dem Seewasser und externen Flüssigkeiten ausschließen.
Leider bedeutet dies, dass neue Bohrausrüstung benötigt wird. Und seine Schaffung erfordert - im Gegensatz zur Ausbeutung der vorherigen - Geld, wenn auch keineswegs im kosmischen Maßstab. Irgendwann im Jahr 2015 wurde der weitere Arbeitsfortschritt erheblich verlangsamt. Der "langweilige" Teil des Personals der Station besteht nur noch aus wenigen Personen, und einmal für die Umsetzung dieser Aufgabe wurde das Personal auf zehn gebracht.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Chruschtschow nach Oktober 1957 plötzlich sagte, der Start von Satelliten sei teuer und nicht für alle anderen Raumflüge finanziert worden. Russische Wissenschaftler haben den besten Kandidaten für ein ungewöhnliches Leben für einen in einer Tiefe von Kilometern liegenden subglazialen See gefunden. Dieser See ist, wie viele glauben, durch unterirdische Kanäle mit anderen lokalen Seen verbunden - und es gibt Dutzende davon in der Antarktis, Wostok ist einfach der größte. Und plötzlich, anstatt weiter zu arbeiten und neue Bakterien oder sogar mehrzellige Organismen zu finden, geben wir den Kampf plötzlich selbst auf.
Die Logik hinter dieser Entscheidung ist verständlich. Chruschtschow konnte nicht sagen: "Spielen Sie herum und das ist genug" - er hätte aufgrund des Wettbewerbsdrucks der Vereinigten Staaten das Gesicht verloren. W. Brown war mit seinen Träumen vom Mond dort, und die Weigerung zu fliegen würde die UdSSR in eine unangenehme Lage bringen. Leider haben böswillige Amerikaner es nicht eilig, mit uns zu konkurrieren, um das exotischste Leben der Welt zu erkunden. Dafür haben die Staaten einfach keine Polarstation direkt über dem See. Infolgedessen kann die Situation in unseren eigenen Bemühungen in diese Richtung zu einem langen Stillstand führen.
Die NASA denkt jedoch nur über Methoden zum Bohren von Kilometereis in Europa nach. Vielleicht werden sie darüber nachdenken, einen mobilen Bohrkomplex über demselben Osten zu testen. Dann kann sich herausstellen, dass die Priorität bei der Entdeckung des extremsten Lebens unter dem Eis bei jemand anderem liegt.
Alexander Berezin
