En lille, midlertidig lagunen i Atacama-Ørkenen, der er forårsaget af hidtil uset regn. Billede: Carlos González-Silva
Efter ikke oplever meningsfulde mængder nedbør i mindst 500 år, Chiles Atacama-Ørken, er endelig at få en del regn. Helt uventet, men disse regnskyl—i stedet for livet—gør præcis det modsatte.
Livet på Jorden kan ikke eksistere uden vand, men for mikrober stærkt tilpasset til at tørre forhold, den pludselige introduktion af overskydende vand kan være aldeles ødelæggende. Sådan er konklusionen på en ny rapport, der blev offentliggjort i denne uge i Videnskabelige Rapporter. Fascinerende, disse resultater, mens det gælder for livet på Jorden, også kan gælde for gamle Mars—en planet, som muligvis kan fremme den mikrobielle liv i sin fortid, men på samme tid er modtagelige for katastrofale oversvømmelser.
Beliggende i det nordlige Chile, 105,000-kvadrat-kilometer (40,540-square-mile) Atacama-Ørkenen er en af de ældste og tørreste ørkener på Jorden, og det er sket på denne måde for 150 millioner år. Denne ørken har en hyperarid kerne, med klimamodeller forudsiger større nedbørsmængder begivenheder på en sølle sats på én gang per århundrede. Som sagt, er der ingen signifikant regn var blevet registreret i denne region i de seneste 500 år.
Men tingene ændrer sig i Atacama-Ørkenen—og ikke nødvendigvis til det bedre.
Da 2015, denne ørken har oplevet tre væsentlige nedbør begivenheder—to i 2015, og at man i 2017. Vandet fra disse regnskyl, der er indsamlet i super-salte laguner, der lå i flere måneder, før sprede. I lyset af disse hidtil usete meteorologiske begivenheder, et team af astrobiologists fra Cornell University og Spanien ‘ s Center for Astrobiologi (CAB) besøgte Atacama at se, hvordan de regner det og disse hyper aline laguner kan have påvirket mikrobielle liv i denne usædvanligt tørt sted.
Vand kan være en knap i Atacama-Ørkenen, men det betyder ikke, at området kan ikke støtte livet. Den jord, der indeholder masser af salt, nitrater, sulfater. Organiske forbindelser, der er ikke så meget. Som sagt, en overraskende mængde af liv er kendt for at eksistere i den tørre jord, organismer, der repræsenterer alle tre domæner af livet (bakterier, archaea, og eukaryota) Extremophile mikrober, efter udvikler sig i millioner af år, lykkedes at finde en niche i dette ekstraordinære miljø.
De seneste regnskyl, som den nye undersøgelse viser, var ikke sådan, at disse små væsner. I stedet for at udløse en opblomstring af livet, det regner, har forårsaget enorme ødelæggelser til den mikrobielle arter, der har gjort forlade deres hjem i årtusinder.
“Her viser vi, at pludselige og massive input af vand i områder, der har været hyperarid for millioner af år er skadelig for de fleste af overfladen af jordens mikrobielle arter, som er udsøgt, der er tilpasset til at overleve med sparsomme mængder af flydende vand, og hurtigt forsvinde fra osmotisk chok, når vandet bliver pludselig rigelige,” skriver forfatterne i undersøgelsen.
Ved “osmotisk chok,” de forskere, der henviser til en proces, hvor en pludselig ændring i vandet koncentration forstyrre den normale funktion af en celle. Det er dybest set en fancy udtryk for cellulær at drukne.
De hidtil uset regn, siger forfatterne, er et resultat af de ændrede klimatiske forhold over Stillehavet. En omfattende “masse af skyer” kom til ørkenen fra Stillehavet—en “hidtil uset fænomen,” siger forskere, der fandt sted to gange på tre år.
Den resulterende nedbør resulterede i omfattende udryddelse af mange indfødte mikrobielle arter. Den lokale udryddelse sats, ifølge den nye undersøgelse, er nået så høje som 85 procent i de hårdest ramte steder. Extremophile organismer, der er vant til at tørre forhold, var ude af stand til at klare tilstrømningen af vand.
“Hyperdry jord, før regnen var beboet af op til 16 forskellige, gamle mikrobe arter,” sagde Alberto G. Fairén, en astrobiologist på Cornell og medforfatter på den nye undersøgelse, i en erklæring. “Når det regnede, var der kun to til fire mikrobe arter, der findes i laguner,” sagde Fairen, der er også en forsker med Centro de Astrobiología, Madrid. “Udslettelse begivenhed var massiv.”
Blandt de mikrober, der overlevede den flydende stormløb var en nyligt identificerede bakterier kaldet Halomonas.
Denne undersøgelse viser, at den i forvejen lave mikrobielle biodiversitet, der findes i disse ekstreme miljøer bliver endnu mere formindsket, når vandet pludselig dukker op på scenen, og i rigelige mængder.
Spor af Gamle Mega-Tsunamier, der er fundet på Mars
Mars en gang bød på et stort hav, der dækkede den nordlige halvkugle. Nye beviser tyder på, at det…
Læs mere Læs
Forskerne siger, at disse resultater kunne holde konsekvenser for vores forståelse af, hvordan mikrobielle liv kan have været slukket på Mars, hvis det nogensinde dukkede der (noget vi har endnu at bevise). Mars er i dag en tør, støvet planet, men det var ikke altid på den måde. Hvad mere er, Mars er kendt for at have oplevet katastrofale oversvømmelser i sin fortid.
“Mars havde en første periode, Noachian—mellem 4,5 og 3,5 milliarder år siden—hvor der var en masse vand på dens overflade,” sagde Fairén.
I sidste ende, er den Røde Planet mistet sin atmosfære, og dens overflade vand visne væk. Da dette var sket, men fra omkring 3,5 til 3 milliarder år siden, store mængder af vand, der stadig flød på overfladen.
“Hvis der stadig var mikrobielle samfund modstå processen af ekstrem udtørring, de ville have været udsat for processer af osmotisk stress, ligner dem, vi har studeret i Atacama,” Fairén forklaret. “Det er derfor, vores Atacama undersøgelse antyder, at forekomsten af flydende vand på Mars kunne have bidraget til tabet af Mars livet, hvis det nogensinde har eksisteret, i stedet for at repræsentere en mulighed for robuste microbiota til at blomstre igen.”
Det vil være interessant at se, hvad der sker i Atacama-Ørkenen bevæger sig fremad. Vil klimaforandringerne bringe mere regn i ørkenen? Og hvis det er tilfældet, vil disse regnskyl fortsætter med at hærge liv, eller gyde en ny økosystem? Kun tiden vil fortælle.
[Videnskabelige Rapporter]
Dele Denne Historie