Βαθιά κάτω από τον πάγο της Ανταρκτικής, μια αρχαία λίμνη γεμίζει με μορφές ζωής που τρώνε ροκ. Δείγματα του ψυχρού ζυθοποιού από τη λίμνη Whillans, που βρίσκεται 2600 πόδια κάτω από το φύλλο πάγου της δυτικής Ανταρκτικής, δείχνουν ότι το θαμμένο σώμα του νερού κρατά σχεδόν 4000 είδη ή ομάδες ειδών μικροβίων.
σχετικό περιεχόμενο
- Χιλιάδες είδη που βρέθηκαν σε μια λίμνη κόπηκαν από τον κόσμο για εκατομμύρια χρόνια
- Vostok: Ψάχνετε για ζωή κάτω από έναν Ανταρκτικό παγετώνα
Η επιφάνεια της λίμνης ήταν πιθανόν τελευταία εκτεθειμένη στην ύστερη Πλειστοκενική εποχή, πριν από 1 εκατομμύριο χρόνια. Από τότε τα νερά της δεν έχουν δει σχεδόν κανένα ηλιακό φως και μέσες θερμοκρασίες περίπου -63 βαθμούς Φαρενάιτ. Η ανακάλυψη επιβεβαιώνει προηγούμενες υποδείξεις ότι η ζωή βρίσκει έναν τρόπο επιβίωσης σε τέτοια ακραία περιβάλλοντα και ενισχύει την πιθανότητα ότι κάποια μορφή ζωής θα μπορούσε να είναι ζωντανή αυτή τη στιγμή σε παγωμένα φεγγάρια σε όλο το ηλιακό σύστημα, όπως το φεγγάρι του Δία του Europa.
Η λίμνη Whillans είναι μία από τις εκατοντάδες λίμνες που υποκρύπτονται κάτω από την Ανταρκτική. Οι δορυφόροι αποκάλυψαν για πρώτη φορά αυτά τα κρυμμένα σώματα ύδατος πριν από δεκαετίες. "Μια εξαιρετική ερώτηση είναι κατά πόσον το περιβάλλον στη βάση του πάγου είναι πραγματικά κατάλληλο για να παραμείνει η μικροβιακή ζωή", εξηγεί ο Brent Christner, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα στο Baton Rouge.
Ο Christner εντάσσεται στην ομάδα Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling (WISSARD), η οποία εκτείνεται σε διάφορους θεσμούς παγκοσμίως και περιλαμβάνει μια ομάδα επιστημόνων και φοιτητών. Από το 2009, το πλήρωμα WISSARD προσπαθεί να καταλάβει τι είναι η ζωή κάτω από τη νότια ήπειρο. Οι επιστήμονες άρχισαν να υποπτεύονται ότι τα μικρόβια θα μπορούσαν να ζήσουν στο υπογάστριο ενός παγετώνα το 1999. Τα δείγματα πυρήνων από τη μεγαλύτερη λίμνη της Ανταρκτικής, τη λίμνη Vostok, αποκάλυψαν γενετικά ίχνη μικροβίων που είχαν παγώσει στην άκρη του πάγου. Υπάρχει όμως η πιθανότητα αυτά τα ζώα να χαιρετούν από το μολυσμένο υγρό γεώτρησης και αν αντιπροσωπεύουν μέρος ενός ζωντανού, αναπνευστικού οικοσυστήματος παραμένει για συζήτηση. (Δεν πειράζει έκτακτα ότι η λίμνη μπορεί να περιέχει ψάρι.)
Λίγα πράγματα έκαναν τη λίμνη Whillans μια καλή υποψήφια περιοχή για να βρει υπογλωσσική ζωή. Είναι μόνο μισό μίλι κάτω από την επιφάνεια, σε σύγκριση με το βάθος δύο χιλιομέτρων της λίμνης Vostok. Η λίμνη αποστραγγίζεται επίσης στη Θάλασσα του Ross, οπότε τυχόν μολυσματικές ουσίες θα εξαφανιστούν τελικά, αφήνοντας τη λίμνη σχετικά παρθένη μετά από γεώτρηση. Για να μην αναφέρουμε τη λίμνη είναι μόλις 600 μίλια από τον πλησιέστερο ερευνητικό σταθμό, που σημαίνει ότι η ομάδα θα μπορούσε να οδηγήσει στην περιοχή αντί να πετάξει.
Το 2013, η ομάδα WISSARD ξεκίνησε το οδικό ταξίδι της Ανταρκτικής. Στην περιοχή, χρησιμοποίησαν ένα ειδικό σύστημα γεώτρησης με ζεστό νερό για να σκάψουν στον πάγο. Καθώς το τρυπάνι κατέβαινε προς τα κάτω, έλιωσε, διηθήθηκε, βρασμένο, παστεριωμένο και επεξεργασμένο με υπεριώδη πάγο πάγου και στη συνέχεια το χρησιμοποίησε ως αποστειρωμένο υγρό γεώτρησης. "Θα ήταν σαν το φαρμακευτικό νερό", λέει ο Christner.
Η κατασκήνωση της Ανταρκτικής της ομάδας WISSARD. (Πανεπιστήμιο Reed Scherer / Πανεπιστήμιο Northern Illinois) 
Το εργαλείο γεώτρησης που χρησιμοποιήθηκε για την ανάκτηση δειγμάτων νερού και ιζημάτων από την υποθαλάσσια λίμνη Whillans. (Brent Christner) 
Ένα μέλος της ομάδας WISSARD κοιτάζει την γεώτρηση στη θέση γεώτρησης της λίμνης. (Reed Scherer) 
Ένα δείγμα ιζήματος από το κρεβάτι της λίμνης Whillans. (Πανεπιστήμιο Reed Scherer / Πανεπιστήμιο Northern Illinois) 
Αποικίες βακτηρίων που καλλιεργούνται από δείγματα νερού από τη λίμνη Whillans. (Brent Christner) 
Μια εικόνα ηλεκτρονικού μικροσκοπίου δείχνει ένα μικροβιακό κύτταρο με ένα προσκολλημένο σωματίδιο ιζήματος από τη λίμνη Whillans. (Trista Vick-Majors) 
Η τοποθεσία του τρυπανιού της ομάδας WISSARD πάνω από την υποθαλάσσια λίμνη Whillans στην Ανταρκτική. (Brent Christner) 
Ευγενική παραχώρηση του διαστημικού οχήματος Galileo της NASA, θέα της παγωμένης επιφάνειας του φεγγαριού του Δία, Europa, η οποία μπορεί να φιλοξενήσει έναν σκοτεινό, ψυχρό ωκεανό κάτω. Οποιοδήποτε οικοσύστημα μπορεί να ζει στις θάλασσες της Ευρώπης θα μπορούσε να μοιάζει με αυτό που βρίσκεται στο ακραίο περιβάλλον της λίμνης Whillans. (Ινστιτούτο NASA / JPL-Caltech / SETI) Μόλις έφτασαν στη λίμνη, έλαβαν δείγματα νερού και ιζήματος από το βυθό της λίμνης. Σε ένα εργαστήριο πεδίου, ήταν σε θέση να επεξεργαστούν ένα γενετικό και χημικό προφίλ του περιβάλλοντος της λίμνης και των κατοίκων της. Για να καταλάβουμε πόσα είδη μπορεί να ζουν στη λίμνη Whillans, οι ερευνητές πήραν μέρος σε ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη ριβοσώματος, μία από τις παλαιότερες και πιο συντηρημένες βιολογικές δομές στη Γη. Με βάση τον βαθμό διαφοροποίησης αυτής της ακολουθίας γονιδίων ριβοσώματος, εκτιμούν ότι το νερό περιέχει 3.931 είδη ή ομάδες ειδών, αναφέρει η ομάδα σήμερα στο περιοδικό Nature . Ορισμένοι είναι πιθανόν νέοι για την επιστήμη, αλλά μόνο μια περαιτέρω γενετική ανάλυση θα πει σίγουρα.
Η ομάδα τροφοδοτούσε έπειτα οργανισμούς που απομονώθηκαν από τα διαφορετικά θρεπτικά συστατικά του νερού στο εργαστήριο για να δούμε τι είδους σφάλματα ήταν ενεργά σε αυτό το οικοσύστημα. Σε μια λίμνη στην επιφάνεια, θα βρείτε πολλά μικρόβια που χρησιμοποιούν την ενέργεια από το ηλιακό φως για να μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα σε πιο σύνθετες οργανικές ενώσεις, όπως τα σάκχαρα, και να τα χρησιμοποιήσουν για ενέργεια. Είναι βασική φωτοσύνθεση. Στα σκοτεινά βάθη της λίμνης Whillans, η ομάδα βρήκε μικρόβια που αντ 'αυτού χρησιμοποιούν χημικές θρεπτικές ουσίες στο νερό για να καθορίσουν τον άνθρακα τους. Τα περισσότερα από τα Ανταρκτικά μικρόβια παίρνουν την ενέργεια τους από τη μετατροπή του αμμωνίου σε άλλες μορφές αζώτου, ενώ άλλοι παίρνουν την ενέργειά τους από ενώσεις σιδήρου και θειούχων ενώσεων. Όλα αυτά τα θρεπτικά συστατικά βρέθηκαν στα δείγματα της λίμνης.
Αυτός είναι ο τόπος στον οποίο έρχεται η πέτρα. Το σίδερο και τα σουλφίδια μπορούν να εισχωρήσουν στο νερό από τα βράχια, όταν το παγετώδες πάγο ακουμπά πάνω στο υπόβαθρο της ηπείρου. "Κατά μία έννοια τα μικρόβια τρώνε ροκ - αν και στην πράξη προσκολλώνται στα ορυκτά σωματίδια και τα βοηθούν να διαλύονται", γράφει ο Martyn Tranter, ένας παγετώνας στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, σε συντάκτη Nature editorial. Το αμμώνιο πιθανότατα παράγεται από βακτήρια που τρώνε νεκρά μικρόβια στη λίμνη.
Υπάρχει ακόμα μια σειρά από αναπάντητες ερωτήσεις σχετικά με τους κατοίκους της λίμνης Whillans και πώς συμβάλλουν στο οικοσύστημα του Νότιου Ωκεανού. Περαιτέρω έρευνα θα μπορούσε να αποκαλύψει τον ρόλο που διαδραματίζουν αυτά τα υποκλασικά πλάσματα σε μεγαλύτερους χημικούς και βιολογικούς κύκλους στη Γη. Εν τω μεταξύ, άλλοι ερευνητές είναι ενθουσιασμένοι με τις επιπτώσεις για τους εξωγήινους ωκεανούς.
"Το γεγονός ότι η συγκέντρωση και η ποικιλομορφία της ζωής που εντοπίστηκαν σε αυτή τη λίμνη υπογιανθία σημαίνει ότι υπάρχει ένα πολύ καλό σημάδι για την ύπαρξη ζωής στην Ευρώπη, ακόμη και αν οι λεπτομέρειες είναι διαφορετικές", λέει η Cynthia Phillips, πλανητική γεωλόγος στο Ινστιτούτο SETI στην Καλιφόρνια. Η λίμνη Whillans δεν είναι ένα πανομοιότυπο δίδυμο με τους παγωμένους ωκεανούς που πιστεύεται ότι υπάρχουν κάτω από το παγωμένο φλοιό του Δία του Δία. Η επιφάνεια της Ευρώπης είναι πιθανότατα πάνω από έξι μίλια και οι ωκεανοί της εκτείνονται 31 μίλια πέρα από αυτό. Δεν γνωρίζουμε ακόμα αν οι ωκεανοί της Ευρώπης έρχονται με ένα εύχρηστο, θρεπτικό πλούσιο στρώμα θαλάσσιων ιζημάτων. Αλλά το οικοσύστημα της λίμνης Whillans εξακολουθεί να είναι το πιο κοντινό πράγμα που έχουμε δει στους ξένους μικροοργανισμούς που μπορεί να κολυμπούν σε ωκεανούς πολύ μακριά.
