Az Antarktiszi jég mélyén egy ősi tó tele van olyan sziklafalú életformákkal. A Whillans-tóból származó hűvös sörfőzésből származó minták, amelyek 2600 lábnyira vannak a Nyugat-Antarktiszi jégtábla alatt, azt mutatják, hogy az eltemetett víztestben csaknem 4000 faj vagy fajcsoport található.
kapcsolodo tartalom
- Fajok ezrei találhatók egy millió tóban, amelyek milliókat évek óta levágnak a világtól
- Vostok: Életet keres egy antarktiszi gleccser alatt
A tó felszínét valószínűleg utoljára a pleisztocén késő korszakában fedezték fel, legfeljebb 1 millió évvel ezelőtt. Azóta a vizeiben szinte nincs napfény, és az átlaghőmérséklet -63 Fahrenheit fok körül volt. A felfedezés megerősíti a korábbi utalásokat arra, hogy az élet olyan módon találja meg a túlélést ilyen szélsőséges körülmények között, és növeli annak a lehetőségét, hogy valamilyen életforma életben lehet most a Naprendszer jeges holdjain, például a Jupiter holdján az Európa hold.
A Whillans-tó az Antarktisz alatt fennmaradó több száz óceáni tó egyike. A műholdak először évtizedekkel ezelőtt fedezték fel ezeket a rejtett víztesteket. „Kiemelkedő kérdés az volt, hogy a jégtakaró alján lévő környezet valóban alkalmas-e a mikrobiális élet megmaradására” - magyarázza Brent Christner, a Baton Rouge-i Louisiana Állami Egyetem mikrobiológusa.
Christner a Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling (WISSARD) csapatának része, amely világszerte különféle intézményeket működtet, és tudósok és hallgatók seregét foglalja magában. 2009 óta a WISSARD legénysége próbálta kitalálni, milyen az élet a déli kontinensen. A tudósok már 1999-ben azt gyanították, hogy a mikrobák a gleccser alján élhetnek. A legnagyobb Antarktiszi-tó, a Vostok-tó magmintái a jéglap szélén fagyott mikrobák genetikai nyomait fedezték fel. De van esély arra, hogy ezeket a kritikusokat üdvözlik a szennyezett fúrófolyadék miatt, és vita tárgyává válik, hogy az élő, légző ökoszisztéma részét képezik-e. (Ne törődjön azzal a rendkívüli kijelentéssel, hogy a tó halakat tartalmazhat.)
Néhány dolog miatt a Whillans-tó jó jelölthely volt a szubglacial élet megkeresésére. A Vostok-tó két mérföldes mélységéhez képest csak körülbelül fél mérföld van a felszín alatt. A tó a Ross-tengerbe is befolyik, így esetleges szennyeződés végül kimosódik, és a fúrás után a tó viszonylag tiszta marad. Nem is beszélve, hogy a tó mindössze 600 mérföldre van a legközelebbi kutatóállomástól, vagyis a csapat inkább a helyszínre vezethet, nem pedig repülhet.
2013-ban a WISSARD csapat elindult a végső antarktiszi útra. A helyszínen egy speciális forróvíz-fúrórendszert használták a jégbe ásni. Ahogy a fúró leereszkedett, megolvadt, szűrt, felforralt, pasztőrözött és ultraibolya-kezelt jégcsapat kaptunk, majd steril fúrófolyadékként felhasználtuk. "Olyan lenne, mint gyógyszerészeti víz" - mondja Christner.
A WISSARD csapat antarktiszi kempingje. (Reed Scherer / Észak-Illinois Egyetem) 
A fúrólyuk műszere víz- és üledékminták kinyerésére a szublakiális Whillans-tóból. (Brent Christner) 
A WISSARD csapattag a tófúrási hely fúrására néz. (Reed Scherer) 
Üledékminta a Whillans-tó mederéből. (Reed Scherer / Észak-Illinois Egyetem) 
A Whillans-tó vízmintáiban tenyésztett baktériumtelepek. (Brent Christner) 
Az elektronmikroszkópos képen egy mikrobiális sejt látható, amelyhez csatolt üledékrészecske van a Whillans-tóból. (Trista Vick-Majors) 
A WISSARD csapat fúróhelye az antarktiszon a szublaciális Whillans-tó felett. (Brent Christner) 
A NASA Galileo űrhajója jóvoltából, kilátás nyílik a Jupiter hold jeges felületére, az Europa-ra, amely sötét, hideg óceánt tárolhat alatta. Bármilyen ökoszisztéma is élhet az Európa tengerében, hasonlíthat a Whillans-tó szélsőséges környezetében található ökoszisztémához. (NASA / JPL-Caltech / SETI Intézet) Miután elérték a tót, vették a vizet és az üledéket a tó fenekéről. Egy terepi laboratóriumban képesek voltak kidolgozni a tó környezetének és lakosainak genetikai és kémiai profilját. Hogy kiderítsék, hány faj élhet a Whillans-tóban, a kutatók egy olyan génre mutattak be, amely riboszómafehérjét kódol, amely a Föld egyik legrégebbi és legkonzerváltabb biológiai szerkezete. A riboszóma génszekvencia variációjának mértéke alapján becslések szerint a víz 3931 fajt vagy fajcsoportot tartalmaz, jelentette be a csapat a Nature folyóiratban. Néhányan valószínűleg újak a tudományban, de csak a további genetikai elemzés biztosan megmondja.
A csoport ezután a tavak vízéből izolált organizmusokat táplálta a laboratóriumi különféle tápanyagokból, hogy megvizsgálja, milyen típusú hibák voltak aktívak ebben az ökoszisztémában. Egy felszíni tóban sok olyan mikrobát találsz, amelyek a napfényből származó energiát felhasználják, hogy a szén-dioxidot összetettebb szerves vegyületekké, például cukrokká alakítsák, és energiává használja őket. Ez alapvető fotoszintézis. A Whillans-tó sötét mélységében a csoport olyan mikrobákat talált, amelyek ehelyett kémiai tápanyagokat használnak a vízben a szén rögzítésére. Az antarktiszi mikrobák többsége az ammónium más nitrogénformákká történő átalakításával nyeri energiáját, míg mások vasból és szulfidvegyületekből nyerik energiájukat. Mindezeket a tápanyagokat a tómintákban találták meg.
Itt jön be a kőzetáplálás. Vas és szulfidok bejuthatnak a vízbe az őrölt sziklákból, amikor a jégkrém jég dörzsöl a kontinens alapkőzetén. „Bizonyos értelemben a mikrobák„ kővet esznek ”- bár a gyakorlatban hozzákapcsolódnak az ásványi részecskékhez és segítenek feloldódásukban” - írja Martyn Tranter, a Bristoli Egyetem glaciológusa, a Nature egyik társszerkesztõjében. Az ammóniumot valószínűleg baktériumok termelik, amelyek a tóban elpusztult mikrobákat fogyasztanak.
Még mindig sok megválaszolatlan kérdés van a Whillans-tó lakosaival kapcsolatban és arról, hogyan járulnak hozzá a Déli-óceán ökoszisztémájához. További vizsgálatok felfedhetik ezen szubglaciális lények szerepét a Föld nagyobb kémiai és biológiai ciklusaiban. Eközben más kutatók izgatottak a földön kívüli óceánokra gyakorolt hatásokról.
„Az a tény, hogy az ebben a szublaciális tóban észlelt koncentráció és az élet sokszínűsége azt jelenti, hogy nagyon jó jel van az élet létezéséről az Europa-ban, még akkor is, ha a részletek eltérőek” - mondja Cynthia Phillips, a SETI Intézet bolygógeológusa. Kaliforniában. A Whillans-tó nem azonos ikerrel a jeges óceánokkal, amelyekről azt gondolják, hogy a Jupiter hold jeges kéregében léteznek. Az Európa felszíne valószínűleg több mint hat mérföld vastag, óceánjai pedig 31 mérföldön túl vannak. Még nem tudjuk, hogy az Európa óceánjaihoz jön-e egy praktikus, tápanyagban gazdag tengeri üledékréteg. A Whillans-tó ökoszisztémája azonban továbbra is a legközelebbi dolog, amelyet láthattunk az idegen mikrobák számára, amelyek messze, messze az óceánokban úszhatnak.
