עשרת המקומות המובילים שבהם החיים לא אמורים להתקיים ... אבל כן

10. המעיינות החמים של ילוסטון

אם רצית להרוג משהו, או אולי פשוט להיפטר מגוף, לא יכולת לעשות הרבה יותר טוב מהתנאים במעיינות החמים של ילוסטון. הקפיצים קרובים לנקודת הרתיחה של מים וחומציים מספיק כדי להמיס ציפורניים. אבל יש מיקרובים שחיים שם, והפיגמנטים שהם מייצרים מעניקים למעיינות צבעים עזים ואחרים.

החיידק חובב החום Thermus aquaticus הוא המיקרוב המפורסם ביותר של ילוסטון; זה מייצר אנזים שהחוקרים משתמשים במעבדות גנטיקה כדי ליצור עותקים של DNA. חיידקים אחרים של ילוסטון אוכלים מימן ולפני כמה שנים מדענים שם גילו פילום חדש לחלוטין של חיידקים פוטוסינתטיים.

מכיוון שיש כל כך הרבה מעיינות חמים וסירי בוץ וגייזרים בג'ולסטון, עם מגוון טמפרטורות וקומפוזיציות כימיות, הפארק מארח את המגוון הגדול ביותר הידוע של הארכאהאה. אורגניזמים חד-תאיים פשוטים ללא גרעינים, ארכאאה הם ענף חיים שנודע רק משנות השבעים.

ארכיאה רבים משגשגים בטמפרטורות חמות (הם נמצאים גם ב הרי געש). ובתוך כמה ארכיות של ילוסטון - רק כדי להשלים את המערכת האקולוגית של החיידקים - יש וירוסים אוהבי חום.

9. בגופים מתחת לנקודת הקפוא של המים

בעלי חיים מסוימים שורדים לא רק בסביבות שמתחת לקפוא, אלא בגופים מתחת לקפוא. עכבישים וחרקים מייצרים נוזל לרדיאטור שמונע מהם להקפיא מוצק. הזחלים של זבובים ארקטיים מסוימים יכולים לשרוד כשהם צוננים בערך -76 פרנהייט.

מינים רבים של צפרדעים, חדיבים וצבים קופאים - יותר מ- 50 אחוז מהמים בגופם עשויים להיות קרח. החוכמה היא שהם שולטים בזהירות היכן נוצר הקרח. כאשר החיה מתקררת, תאיה ואיבריה סוחטים מים ומתכווצים. רק מים מחוץ לתאי החיה קופאים; הגבישים עשויים לצמוח בין סיבי שריר או סביב איברים.

טמפרטורת הגוף הקרה ביותר המתמשכת אצל יונק היא כ- 27 מעלות פרנהייט, שנמדדה בסנאים קרקעיים ארקטיים. האסטרטגיה שלהם מכונה "קירור-על" - אף שהנוזל בגופם נמצא מתחת לנקודת הקפאה, בעלי החיים מבטלים כל חומר שעשוי להיווצר בו גבישים.

8. לבד לגמרי

רוב המערכות האקולוגיות מסובכות. חבר בכל מין נתון צריך למצוא מינים אחרים לאכול ולהימנע מאותם מינים שרוצים לאכול אותו. אם מדובר בטפיל, הוא זקוק לארח; אם זהו צמח, הוא עשוי להזדקק לחיידקים שיעזרו לו לעבד חנקן או דבורים כדי להאביק את פרחיו.

לא כך בתחתית מכרה זהב כמעט אפריקני של דרום אפריקה. שם, Candidatus Desulforudis audaxviator הוא כל מה שיש. מין חיידקים זה, אחד העמוקים ביותר שנמצאו אי פעם, חי בערך 140 מעלות פרנהייט, מקבע חנקן משלו ואוכל סולפט - והכל בבידוד מוחלט.

7. איי גלפגוס

בטח, הם מפורסמים בזכות ההשראה לתורת האבולוציה של דרווין על ידי בחירה טבעית. אבל הסיבה שקל (ובכן, בדיעבד) לראות את האבולוציה באיים האלה היא שהם כמעט חסרי יכולת חיים. הם הופיעו באמצע האוקיאנוס השקט כפסגות הרי הגעש הפעילות. הם היו מעוקרים בחום ו -600 מיילים מהיבשה.

כל מה שחי שם עף פנימה על הרוח (ברוב הצמחים שם יש זרעים מוטסים), רכב על זרם פריק (כולל פינגווינים של גלפגוס, המין היחיד מסוגו שחי בקו המשווה), או צף על רפסודה של צמחייה (כמו הצבים הענקיים). (כלומר מלבד המינים שבני האדם הציגו לאחרונה.) ההתיישבות התרחשה לעיתים רחוקות ורוב המינים נשארו במקום שהם נחתו, כך שמערכות אקולוגיות פשוטות יחסית גדלו, עם מספיק הבדלים בין האיים כדי להפוך אותם לראווה של עקרונות אבולוציוניים.

6. ניקוז מוקשים חומצי (ורצים-למעלה)

הר הברזל בקליפורניה הוכרה החל משנות ה- 1800 של זהב, כסף, נחושת ומינרלים אחרים. המינרלים מקורם בשורשי הר געש והופקדו עם הרבה גופרתי - תרכובת שהופכת לחומצה גופרתית בנוכחות מים. הכרייה חשפה את הגולפידים ובסופו של דבר הפכה את החוטרים לחומציים כמו חומצת סוללה ומלאים במתכות כבדות כמו ארסן.

אבל שפע של חיידקים חיים במכרה. הם צפים על אגם של חומצה בתוך חלקלק ורוד המכונה ביופילם המיוצר על ידי חיידקים מסוימים בקהילה המיקרוביאלית. חלק מהארכאאה במכרה אוכלת ברזל והופכת את התנאים החומציים שכבר לחומציים עוד יותר על ידי הפיכת פעיל של גופרתי לחומצה גופרתית. החומצה אוכלת פיריט (זהב של טיפש) ומינרלים אחרים במערה, ומוסיפה עוד מתכות למרק הרעיל.

בית גידול זה בקושי פגע בתנאים קשים אחרים למיקרובים: חום או קור קיצוני, לחץ עז ואפילו קרינה מכור גרעיני. האי שלושה מייל לא היה צ'רנוביל, אולם תאונה משנת 1979 גרמה להתמוטטות חלקית של כור ושחררה גז רדיואקטיבי לאטמוספירה. לקח הרבה שנים לנקות את הבלגן, בעיקר עם רובוטים ומנופים המופעלים מרחוק מפוקחים באמצעות מצלמות וידיאו. להפתעת צוות הניקיון, מי נוזל הקירור ליד הגלעין היו מעוננים: מיקרואורגניזמים שגשגו בו למרות רמות גבוהות של רדיואקטיביות.

באשר ללחץ, הגדול ביותר שחיידק כלשהו עמד אי פעם הוא גדול פי 16, 000 מהלחץ האטמוספרי שאנו חווים בגובה הים. בניסויים במכון קרנגי בוושינגטון הבירה, רוברט חזן וחבריו " הכניסו את הלחץ המגוחך של 16, 000 אטמוספרות לסטר של חיידק המעיים המוכר המוכר". אופס! אך כאשר בדקו את החיידקים מאוחר יותר, מעטים שרדו את הלחץ הזה - שהוא גדול מכל לחץ בכל עומק פוטנציאלי שמאפשר חיים (כלומר, כל עומק שאינו חם יותר ממגבלת החום התיאורטית לכל החיים של 302 מעלות פרנהייט) על הפלנטה.

טמפרטורת הגוף הקרה ביותר המתמשכת אצל יונק היא כ- 27 מעלות פרנהייט, שנמדדה בסנאים קרקעיים ארקטיים. (דארל גולין / קורביס) כל מה שחי באיי גלפגוס טס עכשיו על הרוח, רכב על זרם פריק או צף על רפסודה של צמחיה. (וולפגנג קהלר / קורביס) באנטארקטיקה, פינגווינים הקיסרים מבלים חודשים בטמפרטורות קרות כמו -40 פרנהייט. הם שורדים על ידי הצטופפות יחד, חולקים חמימות ומזערים את שטח הפנים של גופם שנחשף לקור. (פרנס לנטינג / קורביס) כלבי הגזע של השטן, אחד המינים הראשונים המוגנים תחת חוק המינים בסכנת הכחדה, הוא אחד החיות הנדירות ביותר בעולם. פחות ממאה נספרו השנה ובשנת 2006 אוכלוסייתה הייתה 38. (קאט ווייד / סן פרנסיסקו כרוניקל / קורביס) לאחר התאונה שנערכה בשנת 1979 באי המייל מייל, צוות הניקיון הופתע למצוא מיקרואורגניזמים המשגשגים במי הקירור הרדיואקטיבי ביותר בסמוך לליבה. (בטמן / קורביס) המעיינות החמים של ילוסטון קרובים לנקודת הרתיחה של מים וחומציים מספיק כדי להמיס ציפורניים. אבל יש מיקרובים שחיים שם, והפיגמנטים שהם מייצרים מעניקים למעיינות צבעים עזים ואחרים. (ג'ים פיקו / NPS)

5. מתחת לסדק בפארק הלאומי עמק המוות

עמק המוות הוא המקום הנמוך ביותר, החם והיבש ביותר בארצות הברית - לא מקום נהדר להיות בו דג. אבל שבעה מינים של כלבלבים תלויים עליהם, האחרונים ששרדו אגמים שהתייבשו לפני 10, 000 שנה. כעת הדגים תקועים במעיינות, ביצות מלוחות ובחור חור השטן, אקוויפר תת-קרקעי שאפשר להגיע אליו רק באמצעות פיסורה צרה בסלע.

כלבי הגזע של השטן, אחד המינים הראשונים המוגנים תחת חוק המינים בסכנת הכחדה, הוא אחד החיות הנדירות ביותר בעולם. פחות ממאה נספרו השנה ובשנת 2006 אוכלוסייתה הייתה 38.

4. פתחי ים עמוקים

פתחי אוורור עמוק הם המקום המוזר לאב טיפוס לחיים. מערכות אקולוגיות מורכבות, שהתגלו לראשונה בשנת 1977, משגשגות בחושך מוחלט, בלחץ עז, המונע על ידי גופרית. פתחי האוורור נמצאים בצמתים של שתי צלחות אוקיאניות. בשונה מרוב אזורי רעידת האדמה והר הגעש, שבהם שתי צלחות מתלכדות זו לזו, פתחי אוורור הם מקומות שבהם שתי צלחות מתפשטות זו מזו. מים מחלחלים אל תוך הקרום הסדוק, מרימים מינרלים וחום ויורדים מן האוורור.

בתחתית שרשרת המזון נמצאים חיידקים שמקבלים את האנרגיה שלהם מכימיקלים הנמצאים בפתחי האוורור, בדרך כלל מימן גופרתי. מאות מינים אחרים התגלו שחיים רק באוורוריות אלה, כולל תולעי צינור, ברקמות, מולים ושרימפס.

3. בגיל מאוד ישן

חיידקים הנמצאים תחת לחץ יוצרים לעיתים נבגים, נאגטים מעטים מעטים המכילים את ה- DNA החיידקי וכמה מכונות סלולריות אך רדומים. הנבגים יכולים לשרוד כל מיני טראומות - חום, קור, קרינת גמא, קרינה אולטרה סגולה, לחץ גבוה, לחץ נמוך - למשך זמן רב מאוד. כמה זמן? ובכן, היו כמה טענות מרהיבות, שחלקן מדענים עדיין מתלבטים.

בשנת 1995 דיווחו המדענים כי הם בודדו נבגים מהמעי של דבורה באמבר בן 25 מיליון עד 40 מיליון שנה. הם אמרו שהם החיו את הנבגים וגידלו מהם חיידקים.

כמה שנים לאחר מכן, צוות אחר דיווח על החייאת נבגים ישנים בהרבה - בני 250 מיליון שנה - מגבישי מלח.

התלבטויות רבות סביב הטענות, במיוחד זו האחרונה, מכיוון שכל כך קל להשיג זיהום חיידקי אפילו עמוק באדמה.

לאחרונה, מדענים החזירו לחיידק חיידקים שנמצאים על קרח במשך מיליוני שנים. החיידקים היו בהנפשה מושעה בקרח העתיק ביותר בכדור הארץ, בעמק באנטארקטיקה. אלה בני כמיליון שנה קמו לתחייה בקלות יחסית, וכמה מהוותיקים שבהם, שכוסו בקרח לפני 8 מיליון שנה, הראו גם סימני חיים.

2. המקומות הקרים ביותר בכדור הארץ

מבחינה טכנית ישנם מקומות קרירים יותר על פני כדור הארץ מאשר הארקטי והאנטארקטיקה, אך הייתם צריכים ללכת למעבדה לפיזיקה כדי למצוא אותם.

מחוץ למעבדה שום דבר לא כל כך אומלל עבור יצור בעל דם חם כמו חורף קוטבי. באנטארקטיקה, פינגווינים הקיסרים מבלים חודשים בטמפרטורות קרות כמו -40 פרנהייט, בחושך, מבלי לאכול, תוך דגירת ביציות. איך הם מסתדרים? הם ההגדרה של חברה אוהבת סבל: הם מצטופפים יחד, חולקים חום ומצמצמים את שטח הפנים של גופם שנחשף לקור. הם גם מורידים את קצב חילוף החומרים שלהם בכ- 25 אחוז ואת טמפרטורת הליבה שלהם בכמה מעלות.

בקצה השני של כדור הארץ, ברווז נדיר המכונה סיידר מרהיב דורש מים פתוחים להאכיל - וזה לא נוח לאור העובדה שרוב האזור הארקטי קופא. עד לפני מספר שנים, למדענים לא היה מושג היכן עברו הסיידרים האלה בחורף שלהם. מסתבר שהם מצטופפים זה בזה בסדקים בין צלחות של קרח ים, צוללים אחר צדפות ומשתפים בחמימותם, ואולי מנקזים את כתם המים הקטן שלהם מספיק בכדי למנוע ממנו להקפיא.

1. בסטרטוספרה

כן, הסטרטוספרה - שכבת האטמוספרה של כדור הארץ שמתחילה כשישה מייל מעל פני האדמה. סערות אבק עצומות מסהרה וממדבריות אחרות מניעות מיליוני טונות אדמה בכל שנה, ומספר מזעזע ומגוון חיידקים עוברים לטיול. דייל גריפין, מהסקר הגיאולוגי האמריקני, אסף מיקרובים באבק בגבהים של עד 60, 000 רגל (שגובהם יותר מ -11 מיילים).

מה קורה שם? חיידקים, פטריות, וירוסים - מאות סוגים שונים. באופן מטריד, רבים מהמיקרובים שזוהו הם פתוגנים אנושיים ידועים: לגיונלה (הגורמת למחלת הלגיונר), סטפילוקוקוס (הגורם לזיהומי סטף), ומיקרובים רבים הגורמים למחלות ריאה אם ​​(אמהם) נשאפים.

"הופתעתי מכמות המיקרואורגניזמים הקיימים שיכולנו למצוא בכמויות אוויר קטנות מאוד כאשר היה אבק מדברי, " אומר גריפין. "אם אתה מסתכל, הם שם - אפילו בסביבות הקיצוניות ביותר."