وسطی انٹارکٹیکا میں چٹانی پہاڑوں کی مٹی میں کبھی بھی مائکروجنزم نہیں ہوتے ہیں۔
پہلی بار، سائنسدانوں نے دریافت کیا ہے کہ زمین کی سطح پر مٹی میں کوئی زندگی نہیں ہے. یہ مٹی قطب جنوبی سے 300 میل کے فاصلے پر انٹارکٹیکا کے اندرونی حصے میں دو ہوا سے چلنے والی چٹانی چوٹیوں سے آتی ہے، جہاں سے ہزاروں فٹ برف پہاڑوں میں گھس جاتی ہے۔
"لوگوں نے ہمیشہ سوچا ہے کہ جرثومے سخت ہوتے ہیں اور وہ کہیں بھی رہ سکتے ہیں،" کولوراڈو بولڈر یونیورسٹی کے مائکروبیل ایکولوجسٹ نوح فائرر کہتے ہیں جن کی ٹیم مٹی کا مطالعہ کرتی ہے۔ بہر حال، واحد خلیے والے جاندار ہائیڈرو تھرمل وینٹوں میں رہتے ہوئے پائے گئے ہیں جن کا درجہ حرارت 200 ڈگری فارن ہائیٹ سے زیادہ ہے، انٹارکٹیکا میں آدھے میل برف کے نیچے جھیلوں میں، اور یہاں تک کہ زمین کے اسٹراٹاسفیئر سے 120,000 فٹ بلند ہے۔ لیکن ایک سال کے کام کے بعد، فیرر اور اس کے ڈاکٹریٹ کے طالب علم نکولس ڈریگن نے ابھی تک انٹارکٹک کی سرزمین میں زندگی کی کوئی علامت نہیں پائی جو انہوں نے جمع کی تھی۔
فائرر اور ڈریگن نے 11 مختلف پہاڑی سلسلوں کی مٹی کا مطالعہ کیا، جو کہ حالات کی ایک وسیع رینج کی نمائندگی کرتے ہیں۔ جو نچلے اور کم سرد پہاڑی علاقوں سے آتے ہیں ان میں بیکٹیریا اور پھپھوندی ہوتی ہے۔ لیکن دو بلند ترین، خشک اور سرد ترین پہاڑی سلسلوں میں سے کچھ پہاڑوں میں زندگی کے آثار نظر نہیں آتے۔
"ہم یہ نہیں کہہ سکتے کہ وہ جراثیم سے پاک ہیں،" فیرر نے کہا۔ مائکرو بایولوجسٹ مٹی کے ایک چمچ میں لاکھوں خلیات تلاش کرنے کے عادی ہیں۔ لہٰذا، بہت کم تعداد (مثلاً 100 قابل عمل خلیات) پتہ لگانے سے بچ سکتے ہیں۔ "لیکن جہاں تک ہم جانتے ہیں، ان میں کوئی مائکروجنزم نہیں ہوتے ہیں۔"
چاہے کچھ مٹی واقعی زندگی سے خالی ہے یا بعد میں کچھ زندہ رہنے والے خلیات پر مشتمل ہونے کا پتہ چلا ہے، حال ہی میں جرنل JGR Biogeosciences میں شائع ہونے والی نئی دریافتیں مریخ پر زندگی کی تلاش میں مدد کر سکتی ہیں۔ انٹارکٹک کی مٹی مستقل طور پر منجمد ہے، زہریلے نمکیات سے بھری ہوئی ہے، اور مریخ کی مٹی کی طرح 20 لاکھ سالوں سے زیادہ مائع پانی نہیں ہے۔
انہیں جنوری 2018 میں ٹرانسانٹارکٹک پہاڑوں کے دور دراز علاقوں میں نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کے فنڈ سے چلنے والی مہم کے دوران جمع کیا گیا تھا۔ وہ براعظم کے اندرونی حصے سے گزرتے ہیں، مشرق میں بلند قطبی سطح مرتفع کو مغرب میں نچلی برف سے الگ کرتے ہیں۔ سائنس دانوں نے شیکلٹن گلیشیئر پر کیمپ لگایا، جو برف کی 60 میل لمبی کنویئر بیلٹ ہے جو پہاڑوں میں ایک کھائی سے نیچے بہتی ہے۔ انہوں نے ہیلی کاپٹر کا استعمال بلندی پر اڑنے اور گلیشیئر کے اوپر اور نیچے کے نمونے جمع کرنے کے لیے کیا۔
سطح سمندر سے صرف چند سو فٹ بلندی پر ایک گلیشیر کے دامن میں گرم، گیلے پہاڑوں میں، انہوں نے دریافت کیا کہ مٹی میں تل کے بیج سے چھوٹے جانور آباد ہیں: خوردبینی کیڑے، آٹھ ٹانگوں والے ٹارڈی گریڈ، روٹیفرز اور چھوٹے کیڑے۔ springtails کہتے ہیں۔ پروں والے کیڑے۔ ان ننگی، ریتلی مٹیوں میں ایک ہزارویں سے بھی کم بیکٹیریا موجود ہوتے ہیں جو اچھی طرح سے تیار شدہ لان میں پائے جاتے ہیں، جو سطح کے نیچے چھپے چھوٹے سبزی خوروں کو خوراک فراہم کرنے کے لیے کافی ہوتے ہیں۔
لیکن زندگی کی یہ نشانیاں رفتہ رفتہ غائب ہو گئیں کیونکہ ٹیم نے گلیشیئر کی گہرائی میں بلند پہاڑوں کا دورہ کیا۔ گلیشیئر کی چوٹی پر، انہوں نے دو پہاڑوں کا دورہ کیا — ماؤنٹ شروڈر اور ماؤنٹ رابرٹس — جو 7,000 فٹ سے زیادہ بلند ہیں۔
شروڈر ماؤنٹین کے دورے وحشیانہ تھے، پروو، یوٹاہ میں برگھم ینگ یونیورسٹی کے ماہر حیاتیات بائرن ایڈمز یاد کرتے ہیں، جنہوں نے اس منصوبے کی قیادت کی۔ اس موسم گرما کے دن درجہ حرارت 0 ° F کے قریب ہے۔ چیخنے والی ہوا نے آہستہ آہستہ برف اور برف کو بخارات بنا دیا، پہاڑوں کو ننگا چھوڑ دیا، باغیچے کے بیلچوں کو اٹھانے اور پھینکنے کے لیے ایک مستقل خطرہ جو وہ ریت کھودنے کے لیے لائے تھے۔ زمین سرخی مائل آتش فشاں چٹانوں سے ڈھکی ہوئی ہے جو کروڑوں سالوں سے آندھی اور بارش کی وجہ سے مٹ گئی ہیں، جس سے وہ گڑھے اور چمکدار ہو گئے ہیں۔
جب سائنس دانوں نے چٹان کو اٹھایا، تو انھوں نے دریافت کیا کہ اس کی بنیاد سفید نمکیات کی پرت سے ڈھکی ہوئی تھی — پرکلوریٹ، کلوریٹ اور نائٹریٹ کے زہریلے کرسٹل۔ پرکلوریٹس اور کلوریٹس، راکٹ ایندھن اور صنعتی بلیچ میں استعمال ہونے والے سنکنرن رد عمل والے نمکیات بھی مریخ کی سطح پر وافر مقدار میں پائے جاتے ہیں۔ دھونے کے لیے پانی نہ ہونے کی وجہ سے انٹارکٹک کے ان خشک پہاڑوں پر نمک جمع ہو جاتا ہے۔
"یہ مریخ پر نمونے لینے کی طرح ہے،" ایڈمز نے کہا۔ جب آپ بیلچہ چپکتے ہیں، "آپ جانتے ہیں کہ آپ مٹی کو ہمیشہ کے لیے پریشان کرنے والی پہلی چیز ہیں - شاید لاکھوں سال۔"
محققین نے مشورہ دیا کہ اتنی اونچائی پر اور سخت ترین حالات میں بھی وہ مٹی میں زندہ مائکروجنزم تلاش کریں گے۔ لیکن یہ توقعات 2018 کے آخر میں ختم ہونے لگیں، جب ڈریگن نے گندگی میں مائکروبیل ڈی این اے کا پتہ لگانے کے لیے پولیمریز چین ری ایکشن (PCR) نامی تکنیک کا استعمال کیا۔ ڈریگن نے گلیشیر کے اوپر اور نیچے پہاڑوں سے 204 نمونوں کا تجربہ کیا۔ نچلے، ٹھنڈے پہاڑوں کے نمونوں سے ڈی این اے کی بڑی مقدار ملی۔ لیکن اونچائی سے زیادہ تر نمونے (20%)، جن میں زیادہ تر ماؤنٹ شروڈر اور رابرٹس میسیف کے شامل ہیں، کسی بھی نتائج کے لیے ٹیسٹ نہیں کیے گئے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ان میں بہت کم مائکروجنزم تھے یا شاید کوئی بھی نہیں۔
فیرل نے کہا، "جب اس نے پہلی بار مجھے کچھ نتائج دکھانا شروع کیے تو میں نے سوچا، 'کچھ گڑبڑ ہے'۔ اس نے سوچا کہ نمونے یا لیب کے سامان میں ضرور کچھ گڑبڑ ہے۔
اس کے بعد ڈریگن نے زندگی کے آثار تلاش کرنے کے لیے اضافی تجربات کی ایک سیریز کی۔ اس نے مٹی کو گلوکوز کے ساتھ علاج کیا تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ مٹی میں موجود بعض جانداروں نے اسے کاربن ڈائی آکسائیڈ میں تبدیل کیا ہے۔ وہ اے ٹی پی نامی کیمیکل دریافت کرنے کی کوشش کر رہا تھا، جسے زمین پر موجود تمام زندگی توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔ کئی مہینوں تک، اس نے مختلف غذائی اجزاء میں مٹی کے ٹکڑوں کو کاشت کیا، موجودہ مائکروجنزموں کو کالونیوں میں بڑھنے پر راضی کرنے کی کوشش کی۔
فیرل نے کہا کہ نک نے کچن کا سنک ان نمونوں پر پھینک دیا۔ ان تمام ٹیسٹوں کے باوجود اسے کچھ مٹی میں کچھ نہیں ملا۔ "یہ واقعی حیرت انگیز ہے۔"
کینیڈا کی گیلف یونیورسٹی میں ماحولیاتی مائکرو بایولوجسٹ، جیکولین گورڈیال نتائج کو "دلکش" قرار دیتی ہیں، خاص طور پر ڈریگن کی اس بات کا تعین کرنے کی کوششیں کہ کون سے عوامل کسی مخصوص جگہ پر مائکروجنزموں کی تلاش کے امکان کو متاثر کرتے ہیں۔ اس نے پایا کہ اونچائی اور زیادہ کلوریٹ کی تعداد زندگی کا پتہ لگانے میں ناکامی کے سب سے مضبوط پیش گو ہیں۔ "یہ ایک بہت دلچسپ دریافت ہے،" Goodyear نے کہا. "یہ ہمیں زمین پر زندگی کی حدود کے بارے میں بہت کچھ بتاتا ہے۔"
وہ مکمل طور پر اس بات پر قائل نہیں ہے کہ ان کی مٹی واقعی بے جان ہے، جزوی طور پر انٹارکٹیکا کے دوسرے حصے میں اس کے اپنے تجربات کی وجہ سے۔
کئی سال پہلے، اس نے ٹرانسانٹارکٹک پہاڑوں میں اسی طرح کے ماحول سے مٹی کا مطالعہ کیا، شیکلٹن گلیشیر کے شمال مغرب میں 500 میل دور یونیورسٹی ویلی کہلانے والی جگہ جس میں شاید 120,000 سالوں سے نمایاں نمی یا پگھلنے والا درجہ حرارت نہیں تھا۔ جب اس نے اسے 20 مہینوں تک 23 ° F، وادی میں موسم گرما کا ایک عام درجہ حرارت پر لگایا، تو مٹی نے زندگی کے کوئی آثار نہیں دکھائے۔ لیکن جب اس نے مٹی کے نمونوں کو انجماد سے کچھ ڈگری اوپر گرم کیا تو کچھ میں بیکٹیریا کی افزائش ظاہر ہوئی۔
مثال کے طور پر، سائنسدانوں نے دریافت کیا ہے کہ بیکٹیریا کے خلیے گلیشیئرز میں ہزاروں سال گزرنے کے بعد بھی زندہ رہتے ہیں۔ جب وہ پھنس جاتے ہیں، سیل کا میٹابولزم دس لاکھ بار سست ہو سکتا ہے۔ وہ ایسی حالت میں چلے جاتے ہیں جس میں وہ اب بڑھتے نہیں ہیں، لیکن صرف ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کو ٹھیک کرتے ہیں جو برف میں گھسنے والی کائناتی شعاعوں کی وجہ سے ہوتا ہے۔ گڈئیر کا قیاس ہے کہ یہ "سست زندہ بچ جانے والے" وہ لوگ ہوسکتے ہیں جو اسے کالج ویلی میں ملے — اسے شبہ ہے کہ اگر ڈریگن اور فائرر نے 10 گنا زیادہ مٹی کا تجزیہ کیا ہوتا تو شاید وہ انہیں رابرٹس میسیف یا شروڈر ماؤنٹین میں مل جاتے۔
برینٹ کرسٹنر، جو گینس ویل میں فلوریڈا یونیورسٹی میں انٹارکٹک جرثوموں کا مطالعہ کرتے ہیں، کا خیال ہے کہ یہ اونچائی پر، خشک مٹی مریخ پر زندگی کی تلاش کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتی ہے۔
انہوں نے نوٹ کیا کہ وائکنگ 1 اور وائکنگ 2 خلائی جہاز، جو 1976 میں مریخ پر اترے تھے، نے انٹارکٹیکا کے ساحل کے قریب نشیبی مٹی کے مطالعے کی بنیاد پر زندگی کا پتہ لگانے کے تجربات کیے، یہ خطہ خشک وادیاں کہلاتا ہے۔ ان میں سے کچھ مٹی گرمیوں میں پگھلے پانی سے گیلی ہو جاتی ہے۔ ان میں نہ صرف مائکروجنزم ہوتے ہیں بلکہ بعض جگہوں پر چھوٹے کیڑے اور دوسرے جانور بھی ہوتے ہیں۔
اس کے برعکس، ماؤنٹ رابرٹس اور ماؤنٹ شروڈر کی اونچی، خشک مٹی مریخ کے آلات کے لیے بہتر جانچ کی بنیاد فراہم کر سکتی ہے۔
کرسٹنر نے کہا کہ مریخ کی سطح بہت خراب ہے۔ "زمین پر کوئی جاندار سطح پر زندہ نہیں رہ سکتا" - کم از کم اوپر یا دو انچ۔ زندگی کی تلاش میں وہاں جانے والے کسی بھی خلائی جہاز کو زمین کے کچھ سخت ترین مقامات پر کام کرنے کے لیے تیار رہنا چاہیے۔
کاپی رائٹ © 1996–2015 نیشنل جیوگرافک سوسائٹی۔ کاپی رائٹ © نیشنل جیوگرافک پارٹنرز، ایل ایل سی، 2015-2023۔ جملہ حقوق محفوظ ہیں۔