Большое и разнообразное семейство питающихся каменными породами бактерий и других микроорганизмов обитает в пресноводном озере, похороненном под почти километровой толщей антарктического льда.
Это открытие не только позволило обнаружить ещё одну среду с экстремальными условиями, где может процветать земная жизнь, но и подтвердило вероятность того, что подобные виды, возможно, жили или даже всё ещё живут на других планетах.
Научная работа, опубликованная в журнале Nature, подтверждает проведённые 20 лет назад исследования, в ходе которых микробы были обнаружены в замороженных пробах воды, извлечённых из озера Восток – крупнейшего подлёдного антарктического озера.
"Обнаружение подобных экосистем подо льдом было в своём роде неожиданностью, – рассказывает биолог университета Луизианы Брент Кристнер, который собирает вторые блюда рецепты. – Распространено мнение, что никакие живые организмы не могут выжить в столь экстремальных условиях".
В ходе нового исследования Кристнер и его коллеги проанализировали образцы, полученные из другого подлёдного озера, известного как озеро Уилланс (Whillans Ice Stream) в Западной Антарктиде. Данное озеро – часть обширной и развивающейся подлёдной дренажной системы. Оно располагается на глубине 800 метров под поверхностью льда всего в 640 километрах от Южного полюса.
Первый образец был получен 28 января 2013 года. Хотя многие исследователи давно мечтали исследовать скрытые озёра Антарктики и отыскать признаки жизни, бурение зашло в тупик в связи с угрозой загрязнения, которая поставила бы под сомнение обнаружение организмов-аборигенов. Команда потратила шесть лет на разработки безопасных процедур выборки, а затем преодолела многочисленные препятствия, например, транспортировку сотен тонн оборудования в столь удалённую точку земного шара.
Однако усилия вознаградились: учёным удалось обнаружить по меньшей мере 3931 микробный вид или группу видов в озёрных водах. Причём многие из них используют в качестве пищи и источника энергии неорганические соединения. Так как маловероятно, что вода в озеро просочилась сквозь почти километровый слой льда, учёные считают, что вода поступает из геотермального источника на дне озера, а также во время плавления льдов.
Изучение образцов показало: жизнь сохранялась там без солнечной энергии в течение как минимум последних 120 тысяч лет (а, возможно, даже миллиона лет). Это может быть крупнейшая неисследованная экосистема на нашей планете, ведь антарктический континент занимает 9% земного шара.
"Микробы в воде, скорее всего, выживают за счёт питательных веществ и энергии, получаемой из тающего льда, щебня и переработки материалов мёртвых микроорганизмов, – считает соавтор работы гляциолог Мартин Трантер (Martyn Tranter) из Бристольского университета. – Причём ледяные среды на Земле потенциально очень схожи ледяными условиями других миров, например, марсианскими. В конце концов, некогда там была жидкая вода, а также присутствуют нужные типы горных пород и окислители: микробы могут получать энергию из этих соединений".
Многие из подлёдных архей получают энергию из химических соединений аммония и углекислого газа. Другая группа микроорганизмов использует углерод и метан, неорганические нитраты и сульфиды. Скорее всего, источник аммония и метана является распад органического вещества, которое попало в воды озера сотни тысяч лет назад, когда Антарктида была теплее и Западная Антарктида была затоплена морями.
Правда, не все учёные считают, что стоит сравнивать жизнь на полюсе с потенциально существующей внеземной. Специалисты, изучающие Марс, например, уверены, что сходство не столь очевидно. Поскольку озеро Уилланс находится на краю Западного Антарктического ледникового щита, возможно, оно всё-таки контактировало с внешним миром за последние полмиллиона лет.
Велика вероятность, что экосистема не зародилась сама по себе, а была занесена ветром и потом просто выжила в экстремальных условиях. Учёные планируют провести ряд дополнительных исследований и попытаться определить, как именно появилась жизнь в холодных тёмных водах подо льдами Антарктиды.
