Кога бактериите проголтаат камења во антарктичките длабочини Телеполис
800 метри под глечерите на Западен Антарктик има езеро со богат екосистем и многу видови бактерии, што на радост на астробиолозите
Користејќи ги најновите техники за дупчење и методи за земање примероци од почва, меѓународен тим истражувачи пронашле екосистем кој бил недопрен најмалку 120.000 години 800 метри под ледениот оклоп на Западен Антарктик. Тие лоцирале глацијално езеро во кое живеат бројни видови бактерии. Без светлина, тие се хранат со седиментни карпи и добиваат кислород од топената вода.
Во денешното издание на Nature, тимот известува за откривање на екстремофилни микроорганизми. Ова го прави континентот Антарктик најголемиот неистражен екосистем на копно. Фактот дека микробите напредуваат во оваа непријателска околина, исто така, влијае на потрагата по живот во вселената.
Вкупната маса на микробиолошки живот на нашата планета е скоро непредвидлива. Микробиолозите проценуваат дека Бацилус и копродукции се пет до дваесет и пет пати поголема од масата на целата фауна што сега живее. Разбирливо е дека до сега науката во најдобар случај ги истражуваше само периферните области на микрокосмосот и таксономски бележеше максимум еден процент од нејзините жители.
Првпат се појави пред 3,4 милијарди години, микроорганизмите се од една страна меѓу најстарите живи суштества на земјата, од друга страна, убедливо најуспешните и истовремено најотпорните форми на живот на нашата планета.
Екстремни екстремофили
Тие се присутни практично насекаде и им пркосат на екстремните услови на животната средина. Во поларен морски мраз, во топли извори, со високи концентрации на сол, во основни или кисели услови, на големи длабочини (без светлина), под висок притисок, во вселената (без кислород), овие преживеани се размножуваат со леснотија.
Тие не само што се едни од најегзотичните и прилагодливи суштества во нашиот свет, тие исто така можеа да ги пронајдат своите ниши на соседната планета Марс и некои месечини од нашиот соларен систем - или да го направат својот дом некаде таму на други вонземни небесни тела.
Постојат повеќе од десетина различни категории на отпорни микроорганизми од оваа боја, како што е црвената алга Галдерија, која припаѓа на екстремнофилната класа на термофили. Таа очигледно се забавува во врелите извори на националниот парк Јелоустоун. Друг многу импресивен екстремофил е бактеријата Deinococcus radiodurans.
Овој едноклеточен организам, еден од радиофилите, кој микробиолозите на шега го нарекуваат „Конан, бактеријата“, се карактеризира со многу изразена отпорност на зрачење, бидејќи се чувствува како дома во водата за ладење на нуклеарните централи.
Микробиолошки колонии во подглацијални области
Меѓународен интердисциплинарен тим на научници предводен од микробиологот Брент Ц. Кристнер од Државниот универзитет во Луизијана (американска држава Луизијана) сега известува за откривањето на микробиолошкиот екосистем на Западен Антарктик, чии претставници припаѓаат на екстремофилната класа на кривофили кои сакаат ладно и се разделени секое сончево зрачење се множи.
Во специјализирана статија објавена денес во „Природа“, истражувачите ја опишуваат богатата и во однос на биодиверзитетот, голема заедница на микроорганизми кои пронашле биотоп во ледничкото езеро 800 метри под ледената покривка на Западен Антарктик.
Првпат микробиолозите и гео-научниците можат да земат примероци од вода и талог од субглацијално ледничко езеро на длабочина од 800 метри користејќи ги најновите техники за дупчење и методите за земање примероци на почвата. Прашањето дали микробиолошкиот живот може да преживее во глацијалните езера на Антарктикот, дискутирано е контроверзно во истражувањата до денес.
Но, сега ова е ставено во перспектива, бидејќи истражувачите околу Кристнер за прв пат пронајдоа колонии на микроорганизми во такви области. "Скриен под мразот на Антарктикот, на длабочина од половина милја, е неистражен дел од нашата биосфера. ВИСАРД ни даде увид во природата на тамошниот микробиолошки живот", вели Брент Кристнер, главен автор на сегашното издание на „Природа" -Објави.
Прва анализа на лице место
ВИССАРД се залага за „Проект за истражување за истражување на суглацијалниот пристап на мразот на Вилан“, истражувачки проект субвенциониран од Националната научна фондација на САД (НСФ) со 20 милиони американски долари во кој организмите со една клетка беа извлечени од длабочините на Антарктикот за прв пат.
Тимот ВИССАРД ги зеде првите примероци од езерото глечер на 28 јануари 2013 година. Неколку часа подоцна тие беа во можност да ги откријат првите живи клетки во микроскопот за време на првиот попис на самото место, пред истражувачите потоа да ги подготват примероците за транспорт, да ги запечатат херметички, да ги спакуваат отпорни на удари и да ги испорачаат во разни лаборатории, каде што ги подложуваат на интензивни хемиски и биолошки анализи. беа.
Со цел да се открие микробната активност, во лабораториите следат понатамошни испитувања со моќни микроскопи. Понатаму, истражувачите извршија секвенцирање на ДНК што лебдеше во водата и исто така ги одгледуваа микробите пронајдени во лабораториски услови.
Според Мартин Трантер од Универзитетот во Бристол (Велика Британија), резултатот што сега е претставен во „Природа“ може да се види, како што вели глациологот во написот „Новости и гледишта“ придружуван од документот „Природа:
Овој извештај е пресвртница за поларните истражувања, бидејќи благодарение на земањето примероци без контаминација, за прв пат јасно се гледа дека микробите се присутни во водата и во седиментната карпа - 800 метри под мразот, ледничкото езеро на езерото Вилијан на температура од минус 0,17 центигради.
130 000 клетки и 3931 едноклеточен вид
Истражувачите откриле 130.000 клетки на милилитар во езерото, што приближно одговара на просечната густина на микробите во длабоките морски води. 130 000 живи клетки кои можат да бидат доделени на 3.931 различни видови бактерии и групи на археи (исконски бактерии). Ова ја прави микробиолошката заедница во ледничкото езеро далеку покомплексна отколку што може да се очекува од екосферата што беше изолирана од остатокот на светот неколку стотици илјади години.
"Бев изненаден од тоа колку е богат екосистемот. Тој е многу импресивен", вели микробиологот и биогеохемичар C.он Ц.Приску од Државниот универзитет во Монтана во Боземан, Монтана, кој беше клучен во откритието.
Навистина, примероците зборуваат јасен јазик. Тие велат дека микроорганизмите во езерото Виланс преживеале најмалку 120.000 години или до милион години без енергијата што ја дава сонцето и надвор од фотосинтезата. „Овде имаме просперитетен екосистем“, вели Дејвид Пирс, микробиолог од универзитетот Нортумбрија во Англија. „Првпат имаме вистински увид во кои организми лежат под континентот на Антарктикот.
Па дезинфицирана
Бидејќи има многу претставници на откриените 3931 активни бактериски видови и археи, за кои се знае дека својата енергија ја добиваат од седиментни карпи, Кристнер и неговите колеги претпоставуваат дека мнозинството едноклеточни организми ја добиваат својата храна под ледениот слој на ист начин и згора на тоа потребниот кислород се извлекува од топената вода.
Голем избор кулинарски јадења не им останува на бактериите, кои живеат во постојан мрак и изолирани, бидејќи - за разлика од нивните колеги од длабокото море - површината како снабдувач на хранливи материи (мртви алги и разни други организми) е целосно елиминирана.
Тимот WISSARD мораше да биде исклучително претпазлив при дупчење. На крајот на краиштата, тие мораа да спречат контаминација на живеалиштата кои подолго време беа изолирани од надворешниот свет. За да го направат ова, научниците најпрво разработија метод со кој може да се изврши дупчење и земање примероци без да се загади примерокот со организми кои потекнуваат од површината на земјата.
За таа цел, тие трајно ја озрачуваат вежбата за топла вода и мерните инструменти и контејнерите за примероци со УВ светлина. Очигледно ова им овозможило да изнесат примероци чиста вода и карпи на светлината на денот.
400 мрежни субглацијални езера
Научниците првпат откриле течна вода под дебелиот слој мраз на Антарктикот пред 41 година. Оттогаш, геолозите лоцираа скоро 400 субглацијални езера преку радар и сателит, кои лежат под мразот на Антарктикот, кои во просек се дебели три километри.
Субглацијалните езера на Антарктикот се од голем интерес за микробиолозите бидејќи дебелиот леден покрив над нив ефикасно ги заштити од надворешниот свет и сонцето со милиони години, така што сите едноклеточни организми кои потенцијално живеат во ова милје буквално се зачувани.
Додека најголемото и најпознато ледничко езеро на Антарктикот, езерото Восток, е долга 250 километри и широко 50 километри и длабоко до 1.200 метри, езерото глечер испитано од тимот на ВИССАРД, езерото Вилјанс е само во големина од околу 60 квадратни километри - и минус 0,17 степени Целзиусови.
Научниците се сомневаат дека 400-те езера под Антарктикот се поврзани со мрежа на суглацијални реки. На овој начин, се случува изедначување на притисокот - и транспорт на вода помеѓу нив. Сепак, онаму каде што точно микробите ги најдоа своите ниши во подглацијалните региони, засега останува целосно отворено. „Треба да одиме таму и да земеме примероци од езерата“, повикува Приску.
Ледена месечина Европа во нагорна линија
Фактот дека микроорганизмите се размножуваат во тотална темнина скоро милион години под ледениот оклоп со дебелина од 800 метри, исто така ги повикува астробиолозите на местото на настанот. Месечината Јупитер Европа се враќа во фокусот. На крајот на краиштата, четвртата по големина од 67 месечини на Јупитер позната до сега, астробиолозите ја сметаат за најжешкиот кандидат за вонземски живот во нашиот Сончев систем.
Веројатноста за потенцијален живот на Европа се зголеми кога истражната истрага на НАСА, Галилео, во средината на 90-тите години на минатиот век најде јасен доказ за време на прелетот над Европа на растојание од само 351 километар дека огромните пукнатини на површината не биле ништо повеќе од пукнатини огромни ледени плочи на мраз.
Ледени плочи кои постојано ја менуваат својата позиција на таков начин што можат да плови само на една течност. Течен океан вода постои 100 километри под ледената површина на Европа. И според многу егзобиолози, микроорганизмите, па дури и примитивните повеќеклеточни клетки може да напредуваат во него.
За водачот на проектот на студијата ВИСАРД, Брент Кристнер, сегашното откритие на екстремофилите кои живеат под мразот на Антарктикот, несомнено исто така ја зголемува веројатноста за живот на микробите во Европа.
На прашањето дали неодамнешното откритие дава друг аргумент за да ја оправда мисијата во Европа, Кристнер Телеполис одговори:
Секако може да се најдат многу врски помеѓу субглацијалното езеро Виланс и океанот на месечината на Јупитер Европа. Но, на крајот разликите ги надминуваат разликите. Според мене, Месечината Европа е сè уште вредна дестинација. Треба да го истражиме и да бараме живи организми таму.
Англискиот глациолог Мартин Трантер исто така верува дека сегашното откритие има астробиолошки последици:
Откритието на авторите го покренува прашањето дали микробите на вонземските небесни тела под ледените плочи можат да јадат и седиментни карпи, како што е на Марс. Оваа идеја сега повторно има поголема влечење.
Видео за WISSARD и работата на самото место (прво видео).