В первых пробах воды из антарктического озера Восток жизни не обнаружено – такое заявление сделал на недавней конференции по астробиологии в Стокгольме старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики Сергей Булат.
Никто в мире бы за это не взялся. Потому что в самой жидкости для бурения живут бактерии. И как их потом отличить от «озерных» – большой вопрос
Вместе с тем ученые продолжают надеяться, что жизнь может быть в других пробах, например в донных отложениях знаменитого подледного озера, пишет журнал Nature.
Напомним, 5 февраля 2012 года на отметке в 3769 метров российские ученые в результате сложной многолетней подготовительной работы добрались, наконец, до озера Восток. Подробно об этом в интервью газете ВЗГЛЯД рассказывал руководитель Российской антарктической экспедиции (РАЭ) Валерий Лукин.
Считается, что исследования озера помогут в освоении... космоса. К примеру, лед, подобный льду Востока, а точнее, вода подо льдом, вероятно, содержится под полярными шапками или под поверхностью Марса. И если в озере найдут какие-то формы жизни, то и на Красной планете можно будет ожидать чего-то подобного.
Газета ВЗГЛЯД попросила Сергея Булата поподробнее рассказать о выводах, которые были сделаны после изучения первых проб воды с Востока.
Сергей Булат (фото: из личного архива) |
ВЗГЛЯД: Сергей Алексеевич, вы заявили, что в первых пробах жизни нет?
Сергей Булат: Давайте я расскажу с самого начала. Вы слышали, что в феврале наши ученые проникли в озеро Восток, а в конце мая воду оттуда доставили в Петербург. Что это была за вода? Когда бур «коснулся» воды озера Восток на глубине порядка четырех километров, его сразу же начали извлекать наверх, чтобы он не замерз там. А вода из-за разницы давления пошла за ним. И выталкивая его, та самая вода из озера Восток проникла в скважину от бура. Но так как бур был переохлажден, а вода была теплее, она просто намерзла на нем. Когда бур извлекли, он был покрыт сантиметровой и даже больше коркой этого льда.
Идем дальше. У бура есть буровая колонка, так вот на ней намерзла целая двухкилограммовая «гроздь» воды из озера Восток. Но замерзла она не одна, а вместе с жидкостью для бурения, которая состоит в основном из керосина. Поэтому в тех пробах, которые мы имеем, воды и буровой жидкости примерно 50 на 50...
ВЗГЛЯД: Наверное, сложно что-то выяснить, если вода такая «грязная»?
С. Б.: Да. Никто в мире бы за это не взялся. Потому что в самой жидкости для бурения живут бактерии. И как их потом отличить от «озерных» – большой вопрос. Однако мы еще пять лет назад занимались изучением содержания микробов в жидкости для бурения. И зная это, мы могли вычленить микроорганизмы, происходящие из буровой жидкости, из образца воды этого озера.
Что получилось? Мы подсчитали количество клеток в пробах с озера Восток. И получили результат: 167 клеток на миллилитр воды. В буровой жидкости ранее мы насчитали такое же примерно количество – 200–300 клеток на миллилитр.
Далее мы выделяли ДНК этих клеток, а по ДНК сейчас можно идентифицировать любые микроорганизмы, и обнаружили четыре вида или, по-научному, четыре филотипа бактерий. Мы сравнили их с нашей базой контоминантов, то есть тех бактерий-загрязнителей, которых мы пять лет назад нашли в буровой жидкости, и оказалось, что три из четырех «новых» типов совпадают с ними. Причем речь идет о трех основных, доминантных или, как мы их называем, мажорных видах.
ВЗГЛЯД: Значит, главный вопрос теперь, что за бактерии четвертого типа?
Правда, есть определенное число клеток, которые, по-простому говоря, ускользнули пока от внимания ученых. Но на данный момент можно сказать, что таких клеток только восемь из тех 167 на один миллилитр воды, о которых я уже говорил. Однако это крайне незначительное количество, полностью сопоставимое с обычным «фоновым уровнем загрязнения», который присутствует в любой «чистой» лаборатории.
ВЗГЛЯД: Значит, на 99,9% можно утверждать, что в воде, доставленной с озера Восток, жизни нет?
С. Б.: Основной вывод – что самый верхний водный слой этого подледникового озера фактически безжизненный... И это неудивительно на самом деле. Потому что вода в нем должна быть переохлаждена, поскольку она намерзает на ледник сверху. Кроме того, там практически нет питательных веществ для бактерий. Это не лучшее место для жизни, мягко говоря. А если бактерии и живут в озере, то жить они должны, по нашим оценкам, в самой водной колонке, глубина которой составляет около 700 метров. Или, что еще более вероятно, в осадочных породах озера.
ВЗГЛЯД: Какие формы жизни могут быть там?
С. Б.: Озеро было закрыто от поверхности где-то 14 млн лет назад. А формирование нового вида микробов может длиться 1 млн лет. Поэтому сложно сказать, к чему это должно было привести.
Но условия для жизни там очень «вредные». Помимо того, что озеро долгое время было закрыто, темнота, низкая температура, давление и прочее, самое главное – там накопился кислород. Произошло это от того, что ледник в северной части тает, а в этом леднике есть воздух. За 14 млн лет количество кислорода в озере могло достигнуть очень большой величины. А для бактерий он губителен. Не удивляйтесь. Да, для высших форм кислород крайне важен, а для микроорганизмов – наоборот. Бактерии кое-как приспособились к кислороду, который появился на Земле около 3,2 млрд лет назад. Но до этого они «процветали» без кислорода.
Поэтому ожидать, что в толще воды озера Восток, по расчетам, чрезвычайно насыщенной кислородом, живут наши, земные, известные науке бактерии, не стоит. Там могут быть только неизвестные виды, которые каким-то образом адаптировались к высокому содержанию кислорода и т. д. И если их найдут, то это действительно будет большое открытие.
ВЗГЛЯД: А в осадочных породах озера, вы сказали, жизнь еще более вероятна...
С. Б.: А там все наоборот. В осадках кислорода нет. Поэтому наши, «земные» бактерии, в принципе, могли бы жить там. Но и это предположение, если оно подтвердится, если жизнь там существует, – это также будет очень серьезное открытие, большой прорыв в науке.
ВЗГЛЯД: Каковы ваши дальнейшие планы?
С. Б.: Поверхностный слой воды, как я уже сказал, безжизненный. Но мы будем изучать воду этого слоя дальше. В декабре 58-я Российская антарктическая экспедиция вернется туда и будет продолжать бурить – замерзшую озерную воду в скважине. Но в этот раз будет больше материала для наших исследований. Дело в том, что вода поднималась за буром очень быстро и, как пробка от шампанского, вытолкнула всю грязь и керосин в саму скважину на высоту нескольких сотен метров. Мы ожидаем, что уже на глубине 10 метров лед будет чистым, то есть без керосина. Поэтому мы ждем, что в мае будущего года нам доставят уже эту «чистую» замерзшую воду для дальнейшего исследования.
Я рассчитываю на то, что хотя в верхнем слое озера жизни нет, но за счет циркуляции воды в озере отдельные клетки из средних слоев также могли попасть в этот верхний. Кроме того, у меня будет гораздо больше воды для исследований. Если сейчас – только около 200 миллилитров, то в мае будут уже литры или даже десятки литров.
Также сейчас в Росгидромете разрабатывается обширная долговременная программа по изучению подледникового озера Восток. Через два–три года планируется второе проникновение в озеро с целью исследования его толщи с помощью нового стерильного оборудования, и, наконец, лет через 10 ученые собираются добраться до осадочных пород.
ВЗГЛЯД: Расскажите о значении ваших исследований для мировой науки. Помогут ли они дать ответ на вопрос о происхождении жизни на Земле или на других планетах?
С. Б.: Сейчас и в России, и за рубежом очень популярна астробиология – наука о поиске жизни вне Земли. Самыми интересными объектами для этих ученых на данный момент считаются «замороженные Луны» Юпитера и Сатурна. Они покрыты коркой льда, а под ней на разной глубине, от 10 до 100 километров, есть океаны. И получается, что они полностью соответствуют модели озера Восток. А если мы будем знать, что с озером, то сможем строить предположения и о том, какие формы жизни есть на этих спутниках.
ВЗГЛЯД: Да, сейчас астробиологи активно ищут жизнь в Солнечной системе, то и дело сообщается о поисках воды на Марсе и других планетах...
С. Б.: Совершенно верно. Они ищут воду, однако не учитывают другой фактор. В космосе ведь на самом деле полно кислорода, он составляет «мажорную компоненту» всех космических газов. И пока не определен предел, при какой концентрации кислорода возможна жизнь. А исследования озера Восток как раз могут дать ответы на эти вопросы.