Nawet w najtrudniejszych warunkach mikroby zawsze wydają się sobie radzić. Rozwijają się wszędzie, od gorących kominów hydrotermalnych na dnie morskim po wysoko na Mt. Everest. Odkryto nawet skupiska komórek drobnoustrojów przylegające do kadłuba Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Nie było powodu, by ekolog drobnoustrojów Noah Fierer spodziewał się, że 204 próbki gleby, które on i jego koledzy zebrali w pobliżu lodowca Shackletona na Antarktydzie, będą zupełnie inne. Łyżka typowej gleby może z łatwością zawierać miliardy drobnoustrojów, a gleby antarktyczne z innych regionów zawierają co najmniej kilka tysięcy na gram. Założył więc, że we wszystkich jego próbkach będzie przynajmniej trochę życia, mimo że powietrze wokół lodowca Shackleton jest tak zimne i suche, że Fierer często zostawiał swoje wilgotne pranie na zewnątrz, aby je zamrozić.
Co zaskakujące, niektóre z najzimniejszych i najsuchszych gleb nie wydawały się w ogóle zamieszkane przez drobnoustroje, donosi on i jego koledzy w czerwcowym Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. Według wiedzy Fierera po raz pierwszy naukowcy odkryli gleby, które wydają się nie podtrzymywać żadnego rodzaju życia drobnoustrojów.
Odkrycia sugerują, że wyjątkowo zimne i suche warunki mogą stanowić twardą granicę dla zamieszkiwania drobnoustrojów. Wyniki rodzą również pytania o to, jak należy interpretować negatywne wyniki naukowe, zwłaszcza w poszukiwaniu życia na innych planetach. „Wyzwanie powraca do tego rodzaju filozoficznego pytania, jak udowodnić negatywność?” Mówi Fierer.
Udowodnienie negatywnego wyniku jest bardzo trudne. Żaden pomiar nie jest idealnie czuły, co oznacza, że zawsze istnieje możliwość, że dobrze przeprowadzony eksperyment nie wykryje czegoś, co faktycznie istnieje. Minęły lata eksperymentów opartych na wielu niezależnych metodach, zanim Fierer z University of Colorado Boulder i jego współpracownik Nick Dragone w końcu poczuli się na tyle pewnie, by ogłosić, że znaleźli gleby pozornie wolne od mikrobów. A naukowcy celowo stwierdzili tylko, że nie są w stanie wykryć życia w swoich próbkach, a nie, że gleba jest naturalnie sterylna. „Nie możemy powiedzieć, że gleba jest sterylna. Nikt nie może tego powiedzieć – mówi Fierer. „To niekończąca się misja. Zawsze jest inna metoda lub wariant metody, którą możesz wypróbować.”
Mikrobiolog polarny Jeff Bowman interpretuje odkrycia zespołu jako fałszywie negatywne. „Z pewnością były tam rzeczy”, mówi Bowman z Scripps Institution of Oceanography w La Jolla w Kalifornii. „To jest Ziemia. To środowisko masowo skażone życiem”.
Nawet jeśli w glebie było kilka niewykrytych drobnoustrojów, powiedział Dragone, nie podważyłoby to dowodów jego zespołu, że zimno i suchość stanowią poważne wyzwanie dla życia. „To połączenie wielu bardzo trudnych warunków środowiskowych, które ograniczają życie” – mówi Dragone. „To zupełnie inny rodzaj ograniczenia niż, powiedzmy, tylko wysoka temperatura”.
Gdy naukowcy szukają dowodów na istnienie życia poza Ziemią, nieuchronnie będą zmuszeni iść wzdłuż linii między dowodami braku i braku dowodów. „To, co próbujemy zrobić na Marsie, jest czymś w rodzaju odwrotności tego, co próbowaliśmy zrobić na Ziemi” – mówi polarny mikrobiolog Lyle Whyte z McGill University w Montrealu. Na Ziemi twierdzenie, że środowisko jest martwe, jest trudną nauką. Na Marsie będzie odwrotnie.
