Atakamos dykuma šiaurinėje Čilės dalyje laikoma sausiausia nepoliarine dykuma Žemėje ir dažnai pristatoma kaip beveik negyvas, Marsą primenantis kraštovaizdis. Tačiau naujausi mokslininkų tyrimai parodė visai kitokį vaizdą – net ir mirtinai išdžiūvusi žemė čia knibžda gyvybės, galinčios padėti geriau suprasti tiek klimato kaitą, tiek gyvybės galimybes kitose planetose.
Atakamos dykuma šiaurės Čilėje oficialiai pripažįstama sausiausia nepoliarine dykuma pasaulyje. Jos klimatas tokios pat ekstremalios sausros ir stiprios ultravioletinės spinduliuotės, kad NASA jau daugelį metų naudoja šį kraštą kaip natūralų poligoną kosminių aparatų bandymams – sąlygos čia itin artimos toms, kurios vyrauja Marse.
Ilgą laiką manyta, kad tokia sausra ir didžiulis UV spinduliuotės kiekis daro Atakamos dykumos branduolį absoliučiai netinkamą bet kokios gyvybės formoms. Tačiau naujas tyrimas šią prielaidą visiškai paneigė.
Ką mokslininkai aptiko itin sausame dirvožemyje?
Tyrimo komanda surinko dirvožemio mėginius iš šešių skirtingų Atakamos dykumos vietų. Šios lokacijos skyrėsi drėgmės lygiu, druskingumu ir reljefu. Buvo tiriamos smėlio kopos, aukštikalnės, druskingi ežerai, išdžiūvusios upių slėniai ir regioniniai rūkų oazės.
Laboratorinių analizių rezultatai pribloškė: Atakamos dirvožemis tiesiog knibžda gyvybe. Mokslininkai aptiko gausias nematodų – mikroskopinių apvaliųjų kirmėlių – bendrijas. Šie organizmai priklauso tai pačiai didelei gyvūnų grupei, kuriai priskiriami ir ypatingu atsparumu garsėjantys tychohodai (vadinamieji „vandens lokiai“).
Anksčiau mokslas jau buvo užfiksavęs pavienius nematodų išlikimo atvejus itin ekstremaliomis sąlygomis – giliavandeniuose slėniuose, Antarktidos leduose ar giliuose požeminiuose šachtiniuose ruožuose. Tačiau Atakamos dykumoje aptikta ne keletas atsitiktinių individų, o ištisa, sudėtinga ekosistema.
Genomo sekoskaitos metu pavyko identifikuoti 21 nematodų šeimą ir 36 gentis – tai rodo kur kas didesnę biologinę įvairovę, nei buvo manyta anksčiau.
Įdomu tai, kad rūšių pasiskirstymas tiesiogiai priklauso nuo vietos mikroklimato. Sausiausiame dykumos branduolyje nematodų genčių įvairovė mažesnė, o labiau drėgname Altiplano regione – gerokai didesnė.
Mokslininkai pastebėjo ir geografinį dėsningumą, susijusį su dauginimosi būdais. Dideliame aukštyje vyrauja rūšys, kurios dauginasi nelytiniu būdu, o žemumose dažniau aptinkami lytiškai besidaugintys nematodai. Tai rodo, kad aplinkos sąlygos tiesiogiai formuoja ne tik rūšių įvairovę, bet ir jų gyvybės ciklus.
Kodėl šis atradimas svarbus žmonijai?
Stabilių dirvožemio bendrijų buvimas vienose atšiauriausių Žemės vietų suteikia mokslininkams vertingą įrankį prognozuojant klimato kaitos pasekmes. Jei gyvybė sugeba prisitaikyti prie beveik visiškos sausros ir ekstremalios spinduliuotės, iš šių adaptacijų galima daug pasimokyti.
Pasak Kelno universiteto Zoologijos instituto mokslininko Filipo Šiferio, supratimas, kaip organizmai prisitaiko ekstremaliomis sąlygomis ir kokie aplinkos veiksniai lemia jų paplitimą, padės tiksliau vertinti ekologines klimato kaitos pasekmes – pavyzdžiui, kas nutiks dirvožemio ekosistemoms, kai didelė dalis planetos teritorijų taps dar sausesnės.
Tuo pačiu tyrimas atskleidė ir nerimą keliančių ženklų. Kai kuriose Atakamos vietose dirvožemio mitybos tinklas veikia itin prastai. Tai rodo, kad ekosistema tokiose zonose jau yra patyrusi kritinių pažeidimų ir gali nebeatlaikyti tolesnio klimato sąlygų blogėjimo.
Nauji būdai kovoti su dykumėjimu
Tyrimai Atakamos dykumoje papildo platesnes pastangas suprasti ir sulėtinti dykumėjimo procesus visame pasaulyje. Kinijos mokslininkai neseniai pasiūlė inovatyvų būdą stabdyti dykumų plėtrą pasitelkiant specialiai auginamas cianobakterijas, kurios purškiamos tiesiai ant smėlio.
Šie mikroorganizmai suformuoja ploną, tačiau tvirtą plėvelę, kuri suriša smėlio daleles, sumažina drėgmės išgaravimą ir sudaro palankesnes sąlygas augalams įsitvirtinti. Tyrimai parodė, kad ši „gyvoji plėvelė“ veiksmingai sumažina dirvožemio eroziją ir padeda išlaikyti drėgmę gerokai ilgesnį laiką.
Mokslininkai nustatė, kad dirbtinis cianobakterijų įvedimas gali paspartinti stabilios ekosistemos susiformavimą nuo kelių dešimtmečių iki vos kelių metų. Tai atveria naujas galimybes atkurti nualintas teritorijas ir mažinti dykumėjimo padarinius.
