Zagadki jeziora Wostok

Zagadki jeziora Wostok

Czy rosyjscy naukowcy znaleźli pod grubym lodem Antarktydy nową formę życia?

Podlodowe jezioro Wostok we wschodniej Antarktydzie to jedno z najbardziej tajemniczych miejsc na Ziemi. Przez miliony lat ogromny zbiornik był całkowicie odcięty od świata. Naukowcy zastanawiali się, jakie organizmy bytują pod lodowym sklepieniem, które ma od 3750 do 4350 m grubości. Jeżeli życie przetrwało w ekstremalnych warunkach Wostoku, można się spodziewać, że istnieje także na innych ciałach niebieskich, np. na Enceladusie, skutym lodem księżycu Saturna, czy krążącej wokół Jowisza Europie.
W wodach jeziora panuje wieczny mrok i stała temperatura minus 2,6 st. C. Ogromne ciśnienie, wynoszące 300 atmosfer, jak również energia geotermalna sprawiają, że woda nie zamarza. Rosyjscy naukowcy ze stacji polarnej Wostok od kilkunastu lat próbowali się dowiercić do tego niezwykłego akwenu. Dopiero 5 lutego 2012 r. ich wysiłki zostały uwieńczone powodzeniem. Wiertło dotknęło powierzchni reliktowego jeziora na głębokości 3769 m. Z otworu pobrano w postaci świeżo zamarzniętego lodu ok. 40 litrów prehistorycznej wody.
Pierwsza próbka lodu miała 2 m długości. „Najpierw zobaczyliśmy lód w absolutnie nieznanej postaci – porowaty, lśniąco biały”, opowiadał jeden z polarników, Wiaczesław Martianow. „Ale po następnych 20 m dotarliśmy do lodu przezroczystego, w którym tkwił lód biały”.
Niestety, po szczegółowych badaniach okazało się, że próbki zostały zanieczyszczone bakteriami z wiertła oraz mającymi zastosowanie w pracach wiertniczych freonem i naftą. Szczegółowym analizom poddano jednak również siedem próbek wody uzyskanych w maju 2012 r.

Przełomowy sukces?

O wynikach poinformował z entuzjazmem 7 marca 2013 r. Siergiej Bułat z laboratorium genetycznego Instytutu Fizyki Nuklearnej w Petersburgu. „Po wykluczeniu wszelkich znanych zanieczyszczeń odkryte zostało DNA bakterii inne niż materiał genetyczny ze wszystkich światowych banków danych. Uznajemy te formy za niezidentyfikowane i niemożliwe do klasyfikacji”.
Według Bułata, materiał genetyczny z jeziora Wostok różni się od DNA każdego z 40 znanych podkrólestw bakterii. „Gdybyśmy znaleźli to na Marsie, moglibyśmy powiedzieć, że istnieje tam życie”, powiedział naukowiec. Media w Moskwie ogłosiły przełomowy sukces, największy w historii badań Antarktydy od ponad stulecia.
Eksperci z innych krajów przyjęli te wiadomości sceptycznie. Dr David Pearce z Brytyjskich Badań Arktycznych (British Antarctic Survey) wyraził zdziwienie, że Rosjanie ogłosili wyniki w oświadczeniu dla prasy, a nie w artykule naukowym. „Nieznane DNA nie jest czymś niezwykłym. Zapewne można je znaleźć także w ziemi wykopanej łopatką w ogródku”.
9 marca dyrektor laboratorium genetycznego w Sankt Petersburgu, Władimir Koroliow, niespodziewanie zaprzeczył słowom Siergieja Bułata: „W próbkach znaleźliśmy pewne organizmy, aczkolwiek nie było ich wiele. Wszystkie okazały się zanieczyszczeniami. Jeden gatunek bakterii nie pochodził z płynu zastosowanego do wierceń, lecz zapewne wykorzystuje on naftę jako źródło energii. Nie możemy więc powiedzieć, że odkryte zostały nowe formy życia”.
Ale 11 marca Instytut Badań Arktycznych i Antarktycznych w Sankt Petersburgu potwierdził, że w próbkach wody z jeziora Wostok znaleziono nieznany gatunek bakterii.
Dziennikarze, nie tylko w Moskwie, zastanawiają się, jaka jest prawda i dlaczego poważny naukowiec, jakim jest dr Siergiej Bułat, tak szybko ogłosił sukces. Bez wątpienia w grę wchodzi prestiż. Wizytę w rosyjskich stacjach badawczych na Antarktydzie zapowiedział wcześniej prezydent Władimir Putin. Kilka państw konkuruje w penetracji podlodowych jezior. Zdaniem niektórych komentatorów, rywalizacja jest tak ostra, że przypomina wyścig zbrojeń podczas zimnej wojny. Sława pionierów bardzo się liczy, ale czy nie istnieją też inne przyczyny? Mikroorganizmy żyjące w ekstremalnym świecie jeziora Wostok z pewnością mają niezwykłe właściwości, są niesamowicie odporne. Niektórzy przypuszczają, że mogą zostać wykorzystane do produkcji nowej generacji kosmetyków, „cudownych” lekarstw przedłużających życie albo zabójczych systemów broni.
W grudniu 2012 r. brytyjskiej ekspedycji nie udało się dotrzeć do Jeziora Ellswortha, ukrytego pod 3 km lodu. Miesiąc wcześniej badacze ze Stanów Zjednoczonych odkryli bakterie w wodach pobranych z jeziora Vida. Akwen ten znajduje się w rejonie zwanym McMurdo Dry Valleys na Ziemi Wiktorii we wschodniej części Antarktydy. Okazało się, że woda ma odczyn kwaśny, stałą temperaturę minus 13 st. C, lecz nie zamarza, ponieważ jest sześć razy bardziej słona niż oceaniczna. Znaleziono tam osobliwy ekosystem bakterii, 32 gatunki pochodzące z ośmiu grup. Są wśród nich mikroorganizmy rozpowszechnione na całej planecie, ale i takie, których naukowcy nigdy nie widzieli. Jak powiedział uczestniczący w badaniach geolog Peter Doran z University of Illinois w Chicago, gęstość mikroorganizmów jest tylko dziesięć razy mniejsza niż w zwykłym jeziorze umiarkowanej strefy klimatycznej. Być może czerpią one energię do życia z wodoru, który wyzwala się podczas reakcji słonej wody ze skałami. Ale Vida pokryte jest „tylko” 20-metrową warstwą lodu. Gdyby rosyjscy naukowcy znaleźli życie w Wostoku, byłby to nieporównany triumf. Czy dlatego Siergiej Bułat tak się pospieszył?

Teorie spiskowe

Na Antarktydzie istnieje ok. 380 podlodowych jezior, przy czym niektóre są połączone. Zagadkowy Wostok jest zaś tematem mitów i fantastycznych teorii spiskowych. Ich zwolennicy utrzymują, że Rosjanie znaleźli w próbkach wody coś tak niezwykłego, że po pierwszym komunikacie postanowili to ukryć.
Wostok jest tylko nieznacznie mniejszy od Ładogi. Ma długość ok. 250 km, 50 km szerokości i powierzchnię 15 tys. m kw. Maksymalna głębokość sięga 1,2 tys. m. Jezioro składa się właściwie z dwóch basenów rozdzielonych górskim grzbietem. Jeśli przetrwało tam życie, być może istnieją dwa różne ekosystemy.
Rosjanie rozpoczęli wiercenia w 1995 r.
Warunki pracy są niemal tak trudne jak na Marsie czy na Księżycu. W pobliżu stacji Wostok średnia temperatura to minus 66 st. C. W lipcu 1983 r. odnotowano rekord zimna – minus 89,2 st. C. Zwykłe wiercenie możliwe jest do głębokości 500 m. Potem wiertło zamarza. Polarnicy zabezpieczali więc odwiert przed zamarznięciem naftą i freonem.
Projekt badawczy budził liczne obawy, podsycane przez spragnione sensacji media. Niektórzy ostrzegali, że z odwiertu tryśnie gigantycznym gejzerem woda, która spustoszy rozległe obszary. Zdaniem innych, pod lodowym sklepieniem kryją się toksyczne organizmy, śmiercionośne zarazki, na które ludzie nie są odporni i nie mają na nie lekarstw, czy nawet prawdziwe potwory mogące unicestwić wszelkie życie. Przypomniano tu film grozy Johna Carpentera „Coś”. Pojawiła się również teza, że Rosjanie tak naprawdę szukają tajnej bazy antarktycznej hitlerowców, rzekomo założonej przez załogi U-bootów podczas wojny.

Statek już płynie

Poważne były zarzuty natury ekologicznej. Naukowcy z wielu krajów oskarżali Rosjan o to, że powodowani pragnieniem rozgłosu doprowadzą do zanieczyszczenia całego systemu jezior. Czasopisma naukowe odmawiały publikacji artykułów rosyjskich badaczy. Pod wpływem tej krytyki w 1998 r. przerwano wiercenia zaledwie 130 m od powierzchni Wostoku. Po opracowaniu innych technologii prace wznowiono siedem lat później. Stojący na czele rosyjskiej wyprawy badawczej Władimir Łukin zapewnia, że wiercenia przy użyciu nafty i freonu są bezpieczne. Woda pod ciśnieniem wytryska ku górze i wypycha te substancje, więc do kontaminacji dojść nie może. „W 2010 r. nasze zasady ekologiczne badały organizacje pozarządowe obrońców środowiska z Zachodu. Ku swemu żalowi nie stwierdziły niczego niewłaściwego. Brytyjczycy i Amerykanie dokonują wierceń gorącą wodą. Jeśli taki wrzątek dostanie się do dziewiczych wód jeziora, żyjące w nich organizmy mogą po prostu się ugotować”, powiedział naukowiec.
Według jednej z hipotez jezioro Wostok jest sterylne. Wysoka zawartość azotu i tlenu w wodzie mogła zniszczyć wszelkie życie. Wciąż nie jest pewne, kiedy powstał tajemniczy akwen. Zdaniem niektórych ekspertów, został odizolowany od świata 120 tys. lat temu, aczkolwiek rosyjscy naukowcy uważają, że stało się to przed 15-20 mln lat. Jeśli jezioro uformowało się, gdy Antarktyda znajdowała się bardziej na północy, w cieplejszym klimacie, pełne było różnych istot żywych. Niektóre mikroorganizmy być może przystosowały się do ekstremalnych warunków, gdy kontynent przemieścił się na południe i jezioro pokrył lodowy pancerz. Bakterie mogą czerpać składniki odżywcze z materii organicznej roślin, alg czy ryb, które wymarły na skutek zmiany klimatu i opadły na dno. Nie można jednak wykluczyć, że jezioro powstało już w obecnym położeniu i klimacie, kiedy lody stopiła energia z wnętrza Ziemi. W tych warunkach życie raczej się nie pojawiło. Jest nadzieja, że wątpliwości wkrótce zostaną wyjaśnione. Statek „Akademik Fiodorow” wiezie nowe próbki wody z Wostoku, które rosyjscy polarnicy pozyskali w styczniu 2013 r. W maju zawinie do Sankt Petersburga.

Wydanie: 12/2013

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy