მიწის ქვეშ სიცოცხლე უფრო მრავალფეროვანია, ვიდრე მის ზევით - რუბრიკა “გალილეო”

21-ე საუკუნეში კაცობრიობა მარსზე დასახლებით, კოსმოსში შავი ხვრელების შესწავლით, სამყაროს ქსოვილის გაფართოებით, თუ კოსმოსის ბნელი მატერიის საიდუმლოებით არის გატაცებული. ბოლო გეოლოგიური აღმოჩენები კი ადასტურებს, რომ თურმე აქვე, დედამიწაზე, გაცილებით უფრო ახლოს, მიწის ქვეშაც ყოფილა ერთგვარი ბნელი მატერია, თითქმის შეუსწავლელი ბიომასა, რომელიც კოსმოსისგან განსხვავებით, სოცოცხლით არის სავსე.

ემ ბიომასა არამარტო მიკრობული სიცოცხლითაა სავსე, არამედ გაცილებით უფრო მრავალფეროვანი ორგანიზმებით არის დასახლებული, ვიდრე მიწის ზედაპირი. დედამიწაზე მცხოვრები მილიარდობით ორგანიზმის უმეტესობა, თურმე სწორედ მიწის ქვეშ ცხოვრობს.

მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ დედამიწის სიღრმეში არსებული მისტიკური ბიოსფერო ადამიანისთვის ჯერ კიდევ სრულიად უცნობ მილიონობით ცოცხალ ორგანიზმს მალავს. ამ ბნელ, მაღალი წნევის ქვეშ მოქცეულ, არც ისე წარმტაც სამყაროში, მიკრობები ლაღად ცოცხლობენ და მრავლდებიან.

საერთაშორისო ჯგუფი სახელად “სიღრმის ნახშირბადის ობსერვატორია” (DCO - Deep Carbon Observatory) უკვე 10 წელია მიწისქვეშა ბიოდივერსიფიკაციას სწავლობს. ამ ჯგუფში 52 ქვეყნის 1 000-ზე მეტი მეცნიერი ერთიანდება. მათ ახლახან შემაჯამებელი ნაშრომი გამოსცეს, რომელიც რამდენიმე ახალ, საინტერესო აღმოჩენას უყრის თავს.

ამერიკის გეოფიზიკოსთა კავშირის ყოველწლიური შეხვედრის წინ, რომელიც 10-14 დეკემბერს იმართება, “სიღრმის ნახშირბადის ობსერვატორიამ” რამდენიმე ეტაპობრივი მნიშვნელობის აღმოჩენა წარმოადგინა, რომელიც ბოლო წლების ნამუშევარს აჯამებს. მეცნიერთა ჯგუფი პლანეტის 100-მდე პუნქტზე, ზღვის ფსკერზე 2.5 კილომეტრიდან 5 კილომეტრამდე მიწის სიღრმეებს სწავლობდა.

ახალი აღმოჩენები

მიწისქვეშა ბიოსფერო სიცოცხლის სამივე სფეროს წარმომადგენლებს მოიცავს: ბაქტერიას, არქეას (უმემბრანო, ერთუჯრედიანი მიკრობები) და ეუკარეას (მრავალუჯრედიანი მიკრობები და მემბრანიანი ორგანიზმები). მიწის ქვეშ პირველი ორი ტიპის მიკრობი, ბაქტერია და არქეა დომინირებენ.

მიკრობულ ორგანიზმებში მილიონობით უნიკალური სახეობაა, რომელიც ჯერ შესწავლილი არ არის. მეცნიერები თვლიან, რომ დედამიწის ბინადარი ბაქტერიების და არქეების უმეტესი ნაწილი, დაახლოებით 70% სწორედ მიწის ქვეშ ცხოვრობს.

მიწისქვეშა მიკრობები მიწის ზევით მცხოვრები ნათესავებისგან დრამატულად განსხვავდებიან. ზოგჯერ ისინი მხოლოდ კლდეებისგან მიღებული საკვები ენერგიით არსებობენ.

ამ ეტაპზე მოპოვებული ინფორმაციის მიხედვით, შეიძლება ითქვას, რომ მიკრობთა სამოსახლოების მრავალფეროვნება დედამიწის ქერქიდან სიღრმისკენ, დედამიწის მანტიისკენ, თანდათან იკლებს.

ჯერჯერობით მეცნიერებმა ვერ მიაღწიეს იმ წერტილს, რომლის იქითაც დედამიწის სიღრმეში სიცოცხლე აღარ არსებობს. შესაბამისად, ვერ დადგინდა ტემპერატურის, წნევის და საკვები ენერგიის სიმცირის ზღვარი, რომლის იქით დედამიწაზე სიცოცხლე აღარ არსებობს. რაც უფრო ღრმად ჩადიან მეცნიერები მიწის სიღრმეში, ყველა ამ პარამეტრით ახალი რეკორდი მყარდება.

მაგალითად, ერთუჯრედიანი ორგანიზმი სახელად Geogemma Barossii +121 გრადუსზე ცოცხლობს, ანუ წყლის დუღილის ტემპერატურაზე 21 გრადუსით მაღლა. შედარებისთვის: დედამიწის ზედაპირზე ყველაზე მაღალი ტემპერატურა ირანის უდაბნოში დაფიქსირდა, +71 გრადუსი. ეს კარგად შემწვარი მწვადის ტემპერატურაა.

რეკორდული სიღრმე, სადაც ხმელეთის ქვეშ ცოცხალი ორგანიზმები იპოვეს, 5 კილომეტრია. ზღვის/ოკეანის წყალქვეშ კი ცოცხალი ორგანიზმები 10.5 კილომეტრის სიღრმეზე ცხოვრობენ, რაც არანორმალური წნევის პირობებში არსებობის შესაძლებლობაზე მიუთითებს. დაახლოებით რომ წარმოვიდგინოთ, 4 000 მეტრის სიღრმეზე 400-ჯერ მეტი წნევაა, ვიდრე ზღვის დონეზე.

აღნიშნული სამეცნიერო ნაშრომის დაწვრილებით გაცნობა შესაძლებელია ჟურნალის “ნეიჩერ” გეომეცნიერების ნაწილში. მისი სათაურია “ბიომასა და ბიოდივერსიფიკაცია კონტინენტური ზედაპირის ქვეშ”. ნაშრომის ელექტრონული ვერსია 2018 წლის 24 სექტემბერს გამოქვეყნდა და მასში ზემოთ ჩამოთვლილი აღმოჩენების უმეტესი ნაწილია თავმოყრილი.

საინტერესო ფაქტები ისტორიიდან

1926 წელს გეოლოგი ედისონ ბასტინი და მიკრობიოლოგი ფრენკ გრიერი (ჩიკაგოს უნივერსიტეტი), ერთ-ერთი პირველები იყვნენ, ვინც მიწისქვეშ არსებული სიცოცხლის არსებობის დასაბუთება სცადეს. მათ ასობით მეტრის სიღრმეზე, 300 მილიონი წლის წინანდელი საწვავის ნიმუშებში ბაქტერიები იპოვეს. კვლევის შედეგები უარყოფილ იქნა და ეს ფაქტი მხოლოდ და მხოლოდ ზედაპირით დაბინძურებად მოინათლა.

1938 წელს სამეცნიერო წრეებში უფრო სერიოზულად აღიქვეს მიკრობიოლოგ კლოდ ზობელის აღმოჩენა. მან კალიფორნიის ნაპირზე, ზღვის ფსკერზე, 50 სანტიმეტრის სიღრმიდან აიღო ნიმუში. მისმა აღმოჩენამ ოკეანის მიწისქვეშა სიცოცხლის არსებობაზე გაცილებით უფრო რეალურ სპეკულაციებს დაუდო სათავე.

1960 წელს მკვლევარმა ჟაკს პიკარდმა შეძლო წყალქვეშ არსებული სიცოცხლის დადასტურება. ამასთან, იმ დროისთვის არსებულ ყველაზე ღრმა ადგილზე - 11 კილომეტრის სიღრმეზე.

1987 წელს ამერიკის სამთავრობო უწყებაც დარწმუნდა იმაში, რომ მიწისქვეშა სიცოცხლე ნამდვილად არსებობს. შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის ინჟინრებმა ისეთი ბურღი შექმნეს, რომელიც ზედაპირით დაბინძურებას გამორიცხავდა. მათ მიკრობები სამხრეთ კაროლინის შტატში მდებარე, ბირთვული საწარმოს მახლობლად, 500 მეტრის სიღრმეზე აღმოაჩინეს.

2006 წელს მკვლევარებმა სამხრეთ ამერიკის ოქროს საბადოზე ბაქტერიები მიწის ზედაპირიდან 2.8 კილომეტრის სიღრმეზე აღმოაჩინეს. მათმა შესწავლამ აჩვენა, რომ ბაქტერიები საერთოდ არ გავდნენ მიწის ზედაპირზე მცხოვრებ ორგანიზმებს.

სამომავლოდ

2017 წელს იაპონიამ გამოაცხადა, რომ კაცობრიობის ისტორიაში პირველად, დედამიწის ქერქს მის მანტიამდე გაბურღავენ. საუბარია დაახლოებით 10-12 კილომეტრის სიღრმის საბურღ სამუშაოებზე: 4 კმ. წყალში, 6 კმ. ფსკერის ქვეშ და დანარჩენი უკვე - მანტიის სიღრმეში. პროექტი 2030 წელს დაიწყება და მისი ერთ-ერთი მიზანია, იპოვოს პასუხი კითხვაზე, რომელიც მეცნიერებს უკვე რამდენიმე ათეული წელია აწუხებთ: მიწის ქვეშ, რა სიღრმემდე შეიძლება არსებობდეს ამა თუ იმ ფორმის სიცოცხლე?