Atakamos dykuma, esanti šiaurinėje Čilės dalyje, laikoma sausiausia nepoliarine dykuma Žemėje. Ji dažnai apibūdinama kaip beveik negyvas, Marsą primenantis kraštovaizdis. Vis dėlto naujausi mokslininkų tyrimai piešia kitokį vaizdą: net ir itin išdžiūvęs šios dykumos dirvožemis gali būti kupinas gyvybės. Tokie atradimai padeda geriau suprasti tiek klimato kaitos procesus, tiek galimas gyvybės formas kitose planetose.
Atakamos dykumos sąlygos iš tiesų ekstremalios: čia vyrauja ilgalaikė sausra, o ultravioletinė spinduliuotė yra itin stipri. Dėl to NASA jau ne vienerius metus šį regioną naudoja kaip natūralų bandymų poligoną kosminėms technologijoms, nes aplinka kai kuriais aspektais primena Marso paviršių.
Ilgą laiką buvo manoma, kad tokia sausra ir intensyvi UV spinduliuotė daro dykumos branduolį visiškai netinkamą bet kokioms gyvybės formoms. Tačiau naujas tyrimas šią prielaidą iš esmės paneigė.
Ką mokslininkai aptiko itin sausame dirvožemyje?
Tyrėjų komanda surinko dirvožemio mėginius iš šešių skirtingų Atakamos vietovių. Šios vietos skyrėsi drėgmės lygiu, druskingumu ir reljefu. Buvo tiriamos smėlio kopos, aukštikalnių teritorijos, druskingų ežerų aplinka, išdžiūvę upių slėniai bei rūkų maitinamos oazės.
Laboratorinių tyrimų rezultatai nustebino: Atakamos dirvožemyje aptikta gausių nematodų – mikroskopinių apvaliųjų kirmėlių – bendrijų. Šie organizmai priklauso tai pačiai didesnei gyvūnų grupei, kuriai priskiriami ir ypatingu atsparumu garsėjantys lėtūnai (vadinamieji „vandens lokiai“).
Anksčiau mokslininkai buvo užfiksavę pavienius nematodų išlikimo atvejus itin ekstremaliose aplinkose – giliavandeniuose slėniuose, Antarktidos leduose ar giliuose požeminiuose šachtų ruožuose. Tačiau Atakamoje aptikta ne keli atsitiktiniai individai, o ištisa, sudėtinga ekosistema.
Genomo sekoskaita leido identifikuoti 21 nematodų šeimą ir 36 gentis. Tai rodo gerokai didesnę biologinę įvairovę, nei buvo manyta iki šiol.
Taip pat nustatyta, kad rūšių pasiskirstymas tiesiogiai susijęs su vietos mikroklimatu. Sausiausiame dykumos branduolyje nematodų genčių įvairovė mažesnė, o drėgnesniame Altiplano regione – gerokai didesnė.
Mokslininkai pastebėjo ir geografinį dėsningumą, susijusį su dauginimosi būdais. Dideliame aukštyje dažniau vyrauja rūšys, kurios dauginasi nelytiniu būdu, o žemumose dažniau aptinkami lytiškai besidauginantys nematodai. Tai leidžia daryti išvadą, kad aplinkos sąlygos formuoja ne tik rūšių įvairovę, bet ir jų gyvybės ciklus.
Kodėl šis atradimas svarbus žmonijai?
Stabilių dirvožemio bendrijų egzistavimas vienose atšiauriausių Žemės vietų suteikia mokslininkams vertingų įžvalgų, padedančių prognozuoti klimato kaitos pasekmes. Jei gyvybė geba prisitaikyti prie beveik visiškos sausros ir ekstremalios spinduliuotės, iš tokių adaptacijų galima daug išmokti.
Supratimas, kaip organizmai prisitaiko prie ekstremalių sąlygų ir kokie aplinkos veiksniai lemia jų paplitimą, gali padėti tiksliau vertinti ekologines klimato kaitos pasekmes. Pavyzdžiui, tai svarbu prognozuojant, kas nutiks dirvožemio ekosistemoms, jei didelė dalis planetos teritorijų taps dar sausesnės.
Vis dėlto tyrimas atskleidė ir nerimą keliančių ženklų. Kai kuriose Atakamos vietose dirvožemio mitybos tinklas funkcionuoja itin silpnai. Tai leidžia manyti, kad tam tikrose zonose ekosistema jau patyrė kritinių pažeidimų ir gali nebeatlaikyti tolesnio klimato sąlygų prastėjimo.
Nauji būdai kovoti su dykumėjimu
Atakamos dykumoje atlikti tyrimai papildo platesnes pastangas suprasti ir sulėtinti dykumėjimo procesus visame pasaulyje. Pavyzdžiui, Kinijos mokslininkai neseniai pasiūlė inovatyvų būdą stabdyti dykumų plėtrą pasitelkiant specialiai auginamas cianobakterijas, kurios purškiamos tiesiai ant smėlio.
Šie mikroorganizmai suformuoja ploną, tačiau tvirtą sluoksnį, surišantį smėlio daleles. Dėl to mažėja drėgmės išgaravimas, o augalams sudaromos palankesnės sąlygos įsitvirtinti. Tyrimai rodo, kad tokia „gyvoji plėvelė“ veiksmingai sumažina dirvožemio eroziją ir padeda drėgmę išlaikyti gerokai ilgiau.
Be to, nustatyta, kad dirbtinis cianobakterijų įvedimas gali paspartinti stabilios ekosistemos formavimąsi: procesas, kuris natūraliai truktų kelis dešimtmečius, gali sutrumpėti iki kelerių metų. Tai atveria naujas galimybes atkurti nualintas teritorijas ir mažinti dykumėjimo padarinius.
