Jezioro Vida leży w jednym z zimnych, suchych dolin McMurdo na Antarktydzie (Zdjęcie: Desert Research Institute)
Nawet w prawie całkowicie zamarzniętym jeziorze w suchych dolinach Antarktydy, w ciemnej, wypełnionej solą i zamarzającej wodzie pełnej podtlenku azotu, życie rozkwita… oferując wskazówkę, co pewnego dnia można znaleźć w podobnych środowiskach gdzie indziej w Układzie Słonecznym .
Naukowcy z NASA, Desert Research Institute w Nevadzie, University of Illinois w Chicago i dziewięciu innych instytucji odkryli kolonie bakterii żyjące w jednym z najbardziej odizolowanych miejsc na Ziemi: na jeziorze Vida Antarktydy, położonym w Victoria Valley - jednym z południowych niezwykle suche suche doliny McMurdo na kontynencie.
Organizmy te wydają się dobrze prosperować pomimo trudnych warunków. Pokryta 20-metrowym lodem woda w jeziorze Vida jest sześciokrotnie bardziej zasolona niż woda morska i zawiera najwyższe poziomy podtlenku azotu w naturalnych zbiornikach wodnych. Światło słoneczne nie wnika bardzo głęboko pod zamarzniętą powierzchnię, a ze względu na warunki hipersalinowe i ciśnienie wody z lodem temperatura wody może spaść do mroźnego -13,5 ºC (8 ºF).
Jednak nawet w tak pozornie niegościnnym środowisku jezioro Vida jest gospodarzem „zaskakująco różnorodnego i obfitego skupiska bakterii” istniejącego w kanałach wodnych rozgałęziających się w lodzie, oddzielonych od energii słonecznej i izolowanych od wpływów zewnętrznych przez około 3000 lat.
Początkowo uważane za zamrożone stałe, penetrujące grunt badania radarowe w 1995 r. Ujawniły bardzo słoną warstwę cieczy (solankę) leżącą pod całoroczną pokrywą lodową o grubości 20 metrów.
„To badanie stanowi okno na jeden z najbardziej unikalnych ekosystemów na Ziemi” - powiedział dr Alison Murray, jeden z głównych autorów artykułu zespołu, ekolog molekularny i badacz polarny oraz członek 14 wypraw na Ocean Południowy i kontynent antarktyczny. „Nasza wiedza na temat procesów geochemicznych i mikrobiologicznych w lekkich lodowych środowiskach, szczególnie w temperaturach ujemnych, była do tej pory w większości nieznana. Ta praca poszerza nasze rozumienie rodzajów życia, które mogą przetrwać w tych odizolowanych, krioekosystemach oraz tego, w jaki sposób można zastosować różne strategie w tak trudnych warunkach ”.
W namiotach na powierzchni jeziora Vida musiano stworzyć sterylne środowiska, aby badacze mogli mieć pewność, że wiercone próbki rdzenia były nieskazitelne i nie zostały skażone żadnymi wprowadzonymi organizmami.
Według komunikatu prasowego NASA „analizy geochemiczne sugerują, że reakcje chemiczne między solanką a leżącymi pod nią osadami bogatymi w żelazo generują podtlenek azotu i wodór cząsteczkowy. Ten ostatni może częściowo zapewnić energię potrzebną do podtrzymania różnorodnego życia mikrobiologicznego solanki ”.
„Ten system jest prawdopodobnie najlepszym analogiem, jaki mamy dla możliwych ekosystemów w wodach podpowierzchniowych księżyca Saturna Enceladusa i księżyca Jowisza Europa”.
- Chris McKay, współautor, Ames Research Center NASA
Szczególnie ekscytujące jest podobieństwo między warunkami występującymi w pokrytych lodem jeziorach antarktycznych a tymi, które można znaleźć na innych światach w naszym Układzie Słonecznym. Gdyby życie mogło przetrwać w Jeziorze Vida, choć jest ono tak surowe i odizolowane, czy można je również znaleźć pod lodową powierzchnią Europy lub w (hipotetycznych) podpowierzchniowych oceanach Enceladusa? A co z lodowymi czapami Marsa? Czy mogą istnieć podobne kanały supersłonej ciekłej wody przepływającej przez lód Marsa, z drobnoustrojami wykrywającymi istnienie osadów żelaza?
„Jest prawdopodobne, że źródło energii podtrzymujące życie istnieje wyłącznie w wyniku reakcji chemicznej między beztlenową słoną wodą a skałą”, wyjaśnił dr Christian Fritsen, ekolog ekologiczny i profesor ds. Badań w dziale nauk o Ziemi i ekosystemach DRI oraz współautor badania.
„W takim przypadku” - dodał Murray - „daje to zupełnie nowe ramy do myślenia o tym, jak można wspierać życie w kriosystemach na ziemi i innych lodowych światach wszechświata”.
Czytaj więcej: Ukryte wielkie jeziora w Europie May Harbour Life
Planowane są dalsze badania w celu zbadania interakcji chemicznych między osadem a solanką, a także struktury genetycznej samych społeczności mikroorganizmów.
Badanie zostało opublikowane w tym tygodniu w Proceedings of National Academy of Science (PNAS). Przeczytaj więcej na temat komunikatu prasowego DRI tutaj i obejrzyj film pokazujący najważniejsze informacje z badań terenowych.
Fundusze na badania były wspierane wspólnie przez NSF i NASA. Zdjęcia dzięki uprzejmości Desert Research Institute. Źródło obrazu suchej doliny: NASA / Landsat. Zdjęcie Europy: NASA / Ted Stryk.)
