Озеро Вида находится в одной из холодных засушливых засушливых долин Антарктиды МакМердо (Фото: Институт исследований пустыни)
Даже внутри почти полностью замерзшего озера во внутренних сухих долинах Антарктиды, в темной, соленой и замерзшей воде, полной закиси азота, жизнь процветает… предлагая подсказку о том, что однажды может быть найдено в подобных средах в других частях Солнечной системы ,
Исследователи из НАСА, Института исследований пустынь в Неваде, Иллинойского университета в Чикаго и девяти других учреждений обнаружили колонии бактерий, живущих в одном из самых изолированных мест на Земле: озере Вида в Антарктиде, расположенном в долине Виктория - одном из южных невероятно засушливые сухие долины МакМердо.
Эти организмы, кажется, процветают, несмотря на суровые условия. Покрытая 20-метровым (65 футами) льда, вода в озере Вида в шесть раз соленее морской воды и содержит самые высокие уровни закиси азота, когда-либо обнаруженные в естественном водоеме. Солнечный свет не проникает очень далеко под замерзшую поверхность, и из-за гиперсолевых условий и давления ледяной воды температура может упасть до -13,5 ºC (8 ºF).
Тем не менее, даже в такой, казалось бы, негостеприимной среде, в озере Вида находится «удивительно разнообразное и обильное скопление бактерий», существующее в водных каналах, разветвляющихся через лед, отделенных от солнечной энергии и изолированных от внешних воздействий в течение примерно 3000 лет.
Первоначально считалось, что это замерзшее твердое вещество, когда в 1995 году были проведены радиолокационные исследования, обнаруживающие очень соленый слой жидкости (рассол), лежащий под круглогодичным ледяным покровом озера толщиной 20 метров.
«Это исследование открывает окно в одну из самых уникальных экосистем на Земле», - говорит д-р Алисон Мюррей, один из ведущих авторов доклада группы, эколог-молекулярный микроб и полярный исследователь, а также участник 14 экспедиций в Южный океан. и антарктический континент. «Наши знания о геохимических и микробных процессах в безветренной ледяной среде, особенно при отрицательных температурах, до сих пор были в основном неизвестны. Эта работа расширяет наше понимание типов жизни, которые могут выжить в этих изолированных криоэкосистемах, и как различные стратегии могут использоваться для существования в таких сложных условиях ».
Стерильные условия должны были быть созданы в палатках на поверхности озера Вида, чтобы исследователи могли быть уверены, что образцы керна, которые они пробурили, были нетронутыми и не были загрязнены какими-либо интродуцированными организмами.
Согласно пресс-релизу НАСА, «геохимические анализы предполагают, что химические реакции между рассолом и основными отложениями, богатыми железом, производят закись азота и молекулярный водород. Последнее, отчасти, может обеспечить энергию, необходимую для поддержки разнообразной микробной жизни рассола ».
«Эта система, вероятно, является лучшим аналогом, который у нас есть для возможных экосистем в подземных водах Луны Сатурна Энцелад и Луны Европа Юпитера».
- Крис Маккей, соавтор Исследовательского центра Эймса НАСА
Что особенно интересно, так это сходство условий, обнаруживаемых в покрытых льдом антарктических озерах, и условий, которые можно встретить в других мирах нашей Солнечной системы. Если бы жизнь могла выжить в озере Вида, столь же суровой и изолированной, как ее можно найти под ледяной поверхностью Европы или в (предположительно) подземных океанах Энцелада? А как насчет ледяных шапок Марса? Могут ли быть подобные каналы сверхсоленой жидкой воды, проходящей через лед Марса, с микробами, извлекающими существование из железных отложений?
«Вполне вероятно, что источник жизнеобеспечивающей энергии существует исключительно в результате химической реакции между бескислородной соленой водой и камнем», - объяснил доктор Кристиан Фритсен, системный микробный эколог и профессор исследований в Отделе наук о Земле и экосистемах DRI и соавтор исследования.
«Если это так, - добавил Мюррей, - это дает нам совершенно новую основу для размышлений о том, как можно поддерживать жизнь в криоэкосистемах на Земле и в других ледяных мирах вселенной».
Подробнее: Скрытые Великие озера Европы могут питать жизнь
Планируется проведение дополнительных исследований для изучения химических взаимодействий между осадком и рассолом, а также генетического состава самих микробных сообществ.
Исследование было опубликовано на этой неделе в трудах Национальной академии наук (PNAS). Узнайте больше о пресс-релизе DRI здесь и посмотрите видео ниже, показывающее основные моменты полевых исследований.
Финансирование исследований было поддержано совместно NSF и NASA. Изображения любезно предоставлены Институтом исследований пустыни. Изображение сухой долины: НАСА / Landsat. Изображение Европы: НАСА / Тед Стрик.)
