בניגוד לכל הציפיות בעולמנו שוקק החיים, חוקרים שבדקו דגימות קרקע מהרי היבשת הקפואה מצאו בחלקם אדמה שנראית עקרה

החיים בכדור הארץ מצליחים להסתגל כמעט לכל סביבה, ולו העוינת ביותר, כולל תנאים קיצוניים של חום, קור וקרינה. ובכל זאת, חוקרים שבחנו דגימות אדמה שנאספו ברכס ההרים הטרנס-אנטארקטי ביבשת הדרומית מצאו בהן רק אדמה, ללא כל זכר אפילו לחיים הפשוטים ביותר.

עד כה הסברה המקובלת הייתה שבכל מקום באדמת כדור הארץ יש חיים, פרט ללבה לוהטת המתפרצת מבטן האדמה, וגם אליה מגיעים יצורים חיים ברגע שהיא מתקררת. חוקרים מצאו חיים בכל הסביבות הקיצוניות ביותר שאפשר להעלות על הדעת, החל במדבר אטקמה הצחיח בדרום אמריקה, שם יורדים מילימטרים בודדים של גשם בשנה, וכלה בנביעות הידרותרמיות לוהטות ושופעות גזים רעילים בעומק של כמה קילומטרים מתחת לפני הים. אך במחקר שפורסם לאחרונה גילו חוקרים מאוניברסיטת קולורדו, או ליתר דיוק לא גילו, שום סימני חיים בדגימות אדמה שנלקחו מרכס ההרים החוצה את היבשת.

אין-מחט בערמת שחת

באופן אולי מפתיע, לא קל להראות שדגימת אדמה לא מכילה שום יצור חי. חיידקים, ארכאונים ("חיידקים קדומים") ופטריות זעירות נמצאים כמעט בכל פינה בכדור הארץ והם עד כדי כך קטנים שאי אפשר לראות אותם בעין בלתי מזוינת, וכשמספרם מועט אפילו מיקרוסקופ אור רגיל לא יעזור.

במקום זה השתמשו החוקרים בכמה שיטות כדי לחפש חיים באדמה האנטארקטית. תחילה הם חיפשו בהן DNA, בעזרת טכניקה של הגברה גנטית שנקראת PCR (ראשי תיבות של "תגובת שרשרת של האנזים פולימראז"), בדומה לשיטה המשמשת בבדיקות קורונה. בדרך הזאת מגדילים באופן מלאכותי את כמות ה-DNA הנמצאת בדגימה לרמה שאפשר למדוד. מתוך 204 דגימות אדמה ממקומות שונים ברכס, החוקרים לא מצאו DNA ב-40 דגימות. הממצא הזה כשלעצמו חריג מאוד אך אינו מספיק כדי לקבוע שאין באדמה חיים בכלל.

לכן ערכו החוקרים בדיקות נוספות על ארבעים הדגימות נטולות סימני החיים. תחילה הניחו אותן על כמה מצעי גידול נוחים להתרבות של מיקרואורגניזמים מסוגים שונים. אחרי שלושה חודשים נותרו רק ארבע דגימות שלא גדלו בהן שום יצורים חד-תאיים. במקביל הם מדדו את כמות התרכובת הכימית ATP (אדנוזין תלת-זרחתי) בדגימות האדמה. כל היצורים החיים בעולמנו משתמשים במולקולות הללו להעברת אנרגיה, כך שנוכחותן מצביעה על הימצאות חיים. ב-12 מהדגימות לא נמצאו כמויות ניתנות לזיהוי של ATP.

דגימת קרח | צילום: Ed Adams / Montana State University / Science Photo Library
בחלק מהמקומות באנטארקטיקה נראה שאין אפילו חיידקים או פטריות. דגימת קרח | צילום: Ed Adams / Montana State University / Science Photo Library

התנאים העוינים לחיים

בהמשך ניסו החוקרים לפענח מה מייחד את הדגימות שבהן לא הצליחו לאתר חיים לעומת כל האחרות. שני מאפיינים בלטו לעין. ראשית, כל דגימות האדמה נטולות סימני החיים נאספו בגובה שעולה על 1,190 מטר מעל פני הים – גובה שהתנאים בו קשים עקב האטמוספרה הדלילה, שמתבטאת בכמות מעטה של חמצן ורמה גבוהה של קרינה על-סגולה.

בנוסף נמצאו בהן ריכוזים גבוהים של התרכובת הכימית הרעילה כלוראט, שידועה בכך שהיא מסיסה מאוד במים. אבל בעבר נמצאו חיים גם במקומות עם ריכוזי כלוראט גבוהים יותר. לכן החוקרים סבורים שלא הרעלת כלוראט היא הדבר שמונע חיים באדמה, אלא שקיומו בה מעיד על יובש קיצוני, שכן אילו היו מים בקרקע הוא היה מתמוסס בהם. גם הגובה לבדו אינו הסבר מספק להיעדר חיים, שכן יש בכדור הארץ הרים גבוהים יותר שיש בהם חיים. לכן מדובר כנראה בשילוב של כמה גורמים נוספים.

האדמה שהחוקרים בחנו אינה צעירה במיוחד ולהערכתם היא הייתה חשופה לאוויר במשך יותר מעשר שנים. המקום שממנו נלקחה גם לא היה מבודד, היות שבמרחק של כמה עשרות מטרים ממנו נלקחה דגימת קרקע אחרת שהיו בה חיים.

החוקרים הסיקו שאם אכן אין חיים בדגימות שלקחו, הסיבה לכך היא כנראה שילוב של התנאים הקשים השוררים באזור - גובה רב, קור קיצוני, יובש, קרינה על-סגולה ומליחות גבוהה באדמה. סביר להניח שהאזור הזה לא יישאר עקר מחיים עוד זמן רב, היות ששינויי האקלים העולמי מביאים אליו טמפרטורות גבוהות יותר ועלייה בכמות המשקעים.

התגלית מלמדת אותנו גם על האפשרות למצוא חיים במאדים. מאפייני הסביבה במאדים מזכירים את המאפיינים של האזור שנבדק, הן מבחינת האטמוספרה הדלילה והקרינה העזה והן מבחינת היובש. לכן החוקרים מעריכים שגם שם הסיכוי שלנו למצוא חיים הוא מועט.

המחקר אינו מראה באופן חד-משמעי שלא קיימים חיים כלל בדגימות האדמה מהרכס הטרנס-אנטארקטי. ייתכן שקיימים בהן יצורים חד-תאיים בכמות קטנה עד כדי כך שאי אפשר לזהות אותם באף אחת מהשיטות שבהן השתמשו במחקר הנוכחי. כדי לשלול באמת את האפשרות שקיימים שם חיים יש לבחון כמויות גדולות של אדמה מאותו מקום בדיוק בשיטות רבות, שחשפו בעבר חיים בדגימות דומות שנראו עקרות. אולם מה שכבר ברור הוא שגם אם קיימים חיים באדמה הזאת, הכמות שלהם מזערית.