Возможно, вы не ожидаете, что колыбелью жизни окажется чрезвычайно холодное озеро, которое находится на глубине свыше 760 метров антарктического льда. Но, как недавно сообщила группа гляциологов, именно эти условия позволяют выживать микроскопическим организмам, которые пожирают скалы под континентом.
Водоем площадью 60 квадратных километров был обнаружен из космоса в 2007 году и с тех пор стал одним из основных ресурсов для гляциологов и биологов, стремящихся понять экосистемы под Антарктидой. Они представляют собой взаимосвязанные реки и озера, которые находятся подо льдом и служат средой обитания для экстремофилов – организмов, способных выживать и размножаться даже в самых экстремальных условиях. Они прекрасно чувствуют себя в холодной и черной как смоль воде. В подледниковом озере Уилланс местные обитатели - это в основном бактерии и археи, что неудивительно, учитывая суровые условия.
Но как организмы обходятся без солнечного света или большого количества пищи? Как сообщает недавняя группа исследователей в журнале Nature Earth & Environment, измельченная коренная порода выделяет множество соединений, которые составляют здоровую диету для таких микробов.
«Хотя исследование было сосредоточено на образцах, полученных из одного подледникового озера, результаты могут иметь гораздо более широкое значение», - уверяет Беатрис Гилл Оливас, ведущий автор статьи и гляциолог из Бристольского университета в Англии. «Подледниковое озеро Уилланс является частью большой взаимосвязанной гидрологической системы, поэтому эрозия, происходящая вверх по течению, может представлять потенциальный источник биологически важных соединений для этого и других озер внутри этой сети, в которых также могут находиться процветающие сообщества микробов».
Организмы в озере Уилланс не просто отчаянно боролись за свою жизнь. Предыдущие исследования показали, что у них было так много питательных веществ, что в озере обнаружилось в 54 раза больше углерода, необходимого для поддержания жизни в соседнем водоеме. Предыдущие группы ученых предположили, что без солнечного света питательные вещества, а именно соединения азота, железа, серы и углерода, могут быть получены из озерных отложений.
Из-за отсутствия подледниковой ступки и пестика команда извлекла керны отложений со дна озера с помощью бурового станка и измельчила их в лабораторных условиях, надеясь вызвать в отложениях те же химические реакции, в которых они участвуют в Антарктиде. Они раздробили отложения и погрузили их в холодную бескислородную воду.
Команда обнаружила, что отложения могут обеспечивать 25% метана, необходимого микробам, которые полагаются на это соединение, а также аммоний, из которого многие организмы в воде могут извлекать энергию. Фактически, по их словам, за одно крупное дробление можно получить 120% необходимого количества аммония. Сеансы дробления также выявили углекислый газ и водород, последний из которых является важной частью микробной диеты.
Вода под Антарктидой - долгожданный пример для планетологов, надеющихся раскрыть тайны ледяных спутников, таких как Европа Юпитера и Энцелад Сатурна. Они также могут иметь океаны под ледяными корками, где могут существовать аналогичные соединения.