"Кровавый" водопад
Sep. 8th, 2009 04:59 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
p_i_fСенсационную новость принесли Джилл Микуки (Jill Mikucki) из Дартмутского колледжа (Dartmouth College) и её коллеги из других институтов и университетов, проведшие не один сезон в изучении "Кровавого водопада" (Blood Falls). Этот сравнительно небольшой выход жидкого рассола по трещине, ведущей глубоко под ледник Тейлора (Taylor Glacier), получил своё имя из-за красно-рыжего цвета, о происхождении которого нужно будет сказать особо. За рыжий оттенок отвечает ржавчина: вода, выходящая из ледяной трещины на божий свет, оказалась чрезвычайно богата растворимым двухвалентным железом, которое тут же окисляется, соединяясь с кислородом воздуха. Завершив шестилетний сбор проб из этого источника, учёные установили — вода поднимает из глубин земли живые микроорганизмы, которые были заперты в скрытом резервуаре 1,5-2 миллиона лет. Перед вами место, которое, возможно, ответит на вопрос – как устроена жизнь на планетах, не столь благоприятных, как Земля, какие реакции движут ею?
О существовании жизни в подлёдных озёрах Антарктики учёные рассуждают с 1960-х годов, но точно установить этот факт мешали два обстоятельства — необходимость бурения сотен метров, а то и километров льда и опасения по поводу заражения уникальных закрытых экосистем "внешними" бактериями. Потому в том же легендарном озере Восток учёные всё "топчутся" на месте, хотя следы микроорганизмов там давно найдены, ещё на подходе скважины к границе лёд-вода.
Blood Falls же предоставил биологам уникальную возможность получить в свои руки образцы воды с огромной глубины без риска заражения "секретного" оазиса, спрятанного в одной из сухих долин Антарктиды. И вот теперь объявлено сразу о нескольких открытиях.
Генетический анализ показал — под толщей ледника Тейлора живут 17 различных видов микроорганизмов. "Это немного похоже на находку леса, который никто не видел в течение полутора миллионов лет, — говорит одна из участниц исследования Энн Пирсон (Ann Pearson) из Гарварда (Harvard University), — Интригующе то, что эти виды во многом аналогичны современным организмам и в то же время совершенно отличны от них. Что, несомненно, есть результат проживания в таких суровых условиях столь длительное время".
Одно из условий — отсутствие растворённого в воде кислорода — показал химанализ проб. "Это был тот момент, когда впору кричать "Эврика!" — говорит Микуки. Дальше начался настоящий детектив.
Во-первых, генетический анализ бактерий показал, что они родственны известным бактериям, которые используют для дыхания сульфат. Но изотопный анализ кислорода в сульфате (который также в изобилии присутствовал в воде из "Кровавого водопада") привёл учёных к выводу, что подлёдные микроорганизмы, хотя и используют данное соединение в своих нуждах, — вовсе не дышат им. А чем тогда?
Ответ подсказал цвет водопада. Ещё раньше исследователи установили, что за рыжий оттенок отвечает ржавчина: вода, выходящая из ледяной трещины на божий свет, оказалась чрезвычайно богата растворимым двухвалентным железом, которое тут же окисляется, соединяясь с кислородом воздуха.
А двухвалентное железо там могло появиться, только если его поставляли микроорганизмы, конвертируя из трёхвалентного железа, нерастворимого в воде.
Спутниковый снимок места действия, стрелкой помечен замороженный и время от времени включающийся водопад (фото NASA).
Таким образом, сформировалась стройная картина: 1,5-2 миллиона лет назад на этом месте был фьорд. Когда началось оледенение, уровень моря упал и сравнительно небольшой водоём на континенте оказался запечатан сверху мощным ледником.
Микробы же, попавшие в западню, "не растерялись". Они всё это время жили, перерабатывая остатки органики, запертой вместе с ними, причём дышали они железом из окружающих пород (вместо кислорода) при содействии сульфата в качестве катализатора.
Такой цикл учёные уже воспроизводили в лаборатории, но никогда не наблюдали в природе.
"Этот солёный пруд является капсулой времени, — радуется Джилл. — Я не знаю другой такой среды на Земле".
Точный размер скрытого водоёма — неизвестен. Но предполагается, что он спрятан от солнца почти полукилометровой толщей льда, а тянется на расстояние почти четыре километра.
О существовании жизни в подлёдных озёрах Антарктики учёные рассуждают с 1960-х годов, но точно установить этот факт мешали два обстоятельства — необходимость бурения сотен метров, а то и километров льда и опасения по поводу заражения уникальных закрытых экосистем "внешними" бактериями. Потому в том же легендарном озере Восток учёные всё "топчутся" на месте, хотя следы микроорганизмов там давно найдены, ещё на подходе скважины к границе лёд-вода.
Blood Falls же предоставил биологам уникальную возможность получить в свои руки образцы воды с огромной глубины без риска заражения "секретного" оазиса, спрятанного в одной из сухих долин Антарктиды. И вот теперь объявлено сразу о нескольких открытиях.
Генетический анализ показал — под толщей ледника Тейлора живут 17 различных видов микроорганизмов. "Это немного похоже на находку леса, который никто не видел в течение полутора миллионов лет, — говорит одна из участниц исследования Энн Пирсон (Ann Pearson) из Гарварда (Harvard University), — Интригующе то, что эти виды во многом аналогичны современным организмам и в то же время совершенно отличны от них. Что, несомненно, есть результат проживания в таких суровых условиях столь длительное время".
Одно из условий — отсутствие растворённого в воде кислорода — показал химанализ проб. "Это был тот момент, когда впору кричать "Эврика!" — говорит Микуки. Дальше начался настоящий детектив.
Во-первых, генетический анализ бактерий показал, что они родственны известным бактериям, которые используют для дыхания сульфат. Но изотопный анализ кислорода в сульфате (который также в изобилии присутствовал в воде из "Кровавого водопада") привёл учёных к выводу, что подлёдные микроорганизмы, хотя и используют данное соединение в своих нуждах, — вовсе не дышат им. А чем тогда?
Ответ подсказал цвет водопада. Ещё раньше исследователи установили, что за рыжий оттенок отвечает ржавчина: вода, выходящая из ледяной трещины на божий свет, оказалась чрезвычайно богата растворимым двухвалентным железом, которое тут же окисляется, соединяясь с кислородом воздуха.
А двухвалентное железо там могло появиться, только если его поставляли микроорганизмы, конвертируя из трёхвалентного железа, нерастворимого в воде.
Спутниковый снимок места действия, стрелкой помечен замороженный и время от времени включающийся водопад (фото NASA).
Таким образом, сформировалась стройная картина: 1,5-2 миллиона лет назад на этом месте был фьорд. Когда началось оледенение, уровень моря упал и сравнительно небольшой водоём на континенте оказался запечатан сверху мощным ледником.
Микробы же, попавшие в западню, "не растерялись". Они всё это время жили, перерабатывая остатки органики, запертой вместе с ними, причём дышали они железом из окружающих пород (вместо кислорода) при содействии сульфата в качестве катализатора.
Такой цикл учёные уже воспроизводили в лаборатории, но никогда не наблюдали в природе.
"Этот солёный пруд является капсулой времени, — радуется Джилл. — Я не знаю другой такой среды на Земле".
Точный размер скрытого водоёма — неизвестен. Но предполагается, что он спрятан от солнца почти полукилометровой толщей льда, а тянется на расстояние почти четыре километра.
