• Tuesday June 25,2019

Pierwsze dowody życia na antarktycznym jeziorze subglacjalnym

Anonim

Dziennikarz naukowy Douglas Fox przebywa na Antarktydzie w związku z pracą nad magazynem DISCOVER jako WISSARD Embedded Journalist.

Poszukiwania trwają nadal w subglacjalnym jeziorze Whillans, 2600 stóp pod powierzchnią pokrywy lodowej Zachodniej Antarktydy - ale wstępny, ekscytujący wynik wykrył oznaki życia.

O godzinie 28.20 w dniu 28 stycznia cztery osoby w sterylnych białych kombinezonach Tyvek miały tendencję do wciągania kabla windy na platformę wiertniczą. Jedna osoba odbiła szron od kabla, który wynurzył się z lodowego odwiertu kilka stóp niżej. Obiekt ich uwagi wreszcie się pojawił: szare plastikowe naczynie, tak długo jak kij bejsbolowy, wypełnione wodą z jeziora Whillans, pół mili poniżej.

Butelkę spieszono do 40-stopowego kontenera ładunkowego wyposażonego w laboratorium na nartach. Część wody w jeziorze została wrzucona do butelek z mediami, aby wyhodować jakikolwiek mikrob może zamieszkać w jeziorze. Te kultury mogą wymagać tygodni, aby uzyskać wyniki. Ale jeden test już przyniósł interesujące wstępne odkrycie. Gdy wodę pod jeziorami oglądano pod mikroskopem, obserwowano komórki: ich małe cienie świeciły na zielono w odpowiedzi na barwnik wrażliwy na DNA. Był to pierwszy dowód na życie na antarktycznym, subglacjalnym jeziorze.

(Rosyjska ekipa donosi, że dwa rodzaje bakterii znaleziono w wodzie z podlodowcowego jeziora Wostok, ale sekwencje DNA pasowały do ​​sekwencji bakterii, które są znane z przebywania na nafty - co powoduje, że naukowcy wywnioskowali, że te bakterie pochodzą z płuczki wiertniczej używanej do rafinacji urodziła dziurę, a nie samo jezioro Vostok.)

Aby ostatecznie wykazać, że Lake Whillans żyje, naukowcy będą musieli wykonać bardziej czasochłonne eksperymenty pokazujące, że komórki rzeczywiście rosną - ponieważ martwe komórki mogą czasami pojawiać się pod mikroskopem z wrażliwym na DNA zabarwieniem. Miną tygodnie lub miesiące, zanim będzie wiadomo, czy te komórki reprezentują znane typy drobnoustrojów, czy coś, czego nigdy wcześniej nie było. Ale kilka rzeczy wydaje się prawdopodobne. Większość tych drobnoustrojów prawdopodobnie przetrwa przez żucie skał. I pomimo tego, że są zamknięte pod 2600 stopami lodu, prawdopodobnie mają stały dopływ tlenu.

Tlen pochodzi z wody, która topi się u podstawy pokrywy lodowej - może kilka grudek lodu rocznie. "Kiedy topisz lód, uwalniasz pęcherzyki powietrza [uwięzione w tym lodzie]", mówi Mark Skidmore, geomikrobiolog z Montana State University, który jest częścią projektu wiercenia Whillans, lub WISSARD. "To 20 procent tlenu", mówi. "Dostarczany jest do koryta lodowca".

W jednym z możliwych scenariuszy bakterie jeziorne mogły żyć na powszechnie występujących minerałach pirytu, które zawierają żelazo i siarkę. Bakterie otrzymywałyby energię za pomocą tlenu, aby w zasadzie "spalić" żelazo i siarkę (analogicznie do sposobu, w jaki zwierzęta wykorzystują tlen, aby powoli spalać cukry i tłuszcze). Małe ilości kwasu siarkowego będą wydalane jako produkt uboczny; ten kwas zaatakowałby inne minerały w piaskach i osadach jeziora - wymywając sód, potas, wapń i inne materiały, które gromadzą się w wodzie.

Proces ten, zwany wietrzeniem, rozkłada miliardy ton minerałów na powierzchni Ziemi każdego roku. Naukowcy pracujący nad projektem WISSARD finansowanym przez National Science Foundation mają nadzieję dowiedzieć się, czy coś podobnego dzieje się również pod ogromnymi pokrywami lodowymi pokrywającymi Antarktydę i Grenlandię. Widzieli już jeden kuszący znak.

Pół mili lodowca na szczycie jeziora Whillans jest całkiem czyste - pochodzi ze śniegu, który spadł na Antarktydę tysiące lat temu. Zawiera tylko jedną setną poziomu rozpuszczonych minerałów, które są widoczne w czystym górskim potoku lub w wodzie z kranu z typowego miasta. Jednak czujnik opuszczony w tym tygodniu w dół odwiertu pokazał, że rozpuszczone minerały są znacznie bardziej obfite w samym jeziorze. "Fakt, że obserwujemy wysokie stężenia sugeruje, że mamy do czynienia z interesującą interakcją woda-skała-drobnoustrój, która ma miejsce", mówi Andrew Mitchell, geochemik mikrobiolog z Aberystwyth University w Wielkiej Brytanii, który pracuje w tym miesiącu na Lake Whillans.

Innymi słowy, mikroorganizmy mogą żerować na minerałach pod pokrywą lodową. Zespół Whillans zajmie miesiące lub lata, aby rozwikłać ten obraz. Będą wykonywać eksperymenty, aby sprawdzić, czy mikroby pobrane z jeziora metabolizują żelazo, siarkę lub inne składniki minerałów. Będą analizować DNA tych drobnoustrojów, aby sprawdzić, czy są one związane z bakteriami żującymi skałę, które są już znane nauce.

Antarktyda nie jest jedynym miejscem w Układzie Słonecznym, gdzie woda ukryta jest w ciemności pod grubym lodem. Europa i Enceladus (odpowiednio księżyce Jowisza i Saturna) są również uważane za zawierające oceany ciekłej wody. To, czego się nauczyłem w Lake Whillans, może rzucić światło na to, jak najlepiej szukać życia w tych innych miejscach.


Ciekawe Artykuły

Nie zapominajcie, że rodzice dzielą się genami z ich potomstwem

Nie zapominajcie, że rodzice dzielą się genami z ich potomstwem

W 2002 roku przeczytałem The Blank Slate. Z całym szacunkiem dla Stevena Pinkera jednym z najbardziej fascynujących aspektów tej książki był w rzeczywistości przegląd pracy innej psycholog, Judith Richard Harris. Poglądy Harrisa są jasno przedstawione w Założeniu Nurture. Analizuje i poszerza wiedzę na temat genetyki zachowania: w długim okresie wpływ rodzicielski wydaje się być stosunkowo marginalnym czynnikiem predykcyjnym pod względem wielu cech behawioralnych. Aby być wyraźnym,

Zmiany klimatyczne i choroby mają  "spłaszczone " karaibskie rafy koralowe

Zmiany klimatyczne i choroby mają "spłaszczone " karaibskie rafy koralowe

Naukowcy od dawna wiedzą, że rafy koralowe są zagrożone przez choroby, globalne ocieplenie i inne czynniki. Teraz nowe badania pokazują, że większość raf karaibskich została "spłaszczona" w ciągu ostatnich czterech dekad, ponieważ wygasły ozdobny koralowiec rozgałęziony i został zastąpiony przez bardziej płaski, szybko rosnący "zachwaszczony" gatunek. Większość rafy zat

Ustaw swój skaner CT na  "Kill " i zajrzyj do wnętrza niektórych skamielin

Ustaw swój skaner CT na "Kill " i zajrzyj do wnętrza niektórych skamielin

Paul Tafforeau / ESRF Więcej niesamowitych osiągnięć skanowania 3D znajdziesz w naszej galerii, Skanowanie 3D: jak umieścić rzeczywisty świat na swoim komputerze. Bogata historia życia na ziemi leży poza zasięgiem wzroku - w 100-letnich bryłkach bursztynu, w skamieniałych jajkach w kształcie ziemniaków iw przyziemnych starożytnych zębach. Korekta: Te rz

Jak wielka jest erupcja w Kīlauea?

Jak wielka jest erupcja w Kīlauea?

Erupcja, która wybuchła w Leilani Estates na Dolnym Wschodnim Szczelinie w Kīlauea, zbliża się szybko do końca drugiego miesiąca, a teraz nie ma oznak, że wybuch wkrótce się skończy. Dla wielu z nas ta erupcja wydaje się bezprecedensowa: jak często wulkany wyrzucają lawę tak przez wiele miesięcy? Okazuje się, ż

W łóżku z diabłem GMO

W łóżku z diabłem GMO

Istnieją dwa rodzaje ludzi, którzy piszą o genetycznie zmodyfikowanej żywności: tych, którzy wierzą, że GMO są złe, a którzy nie. Jeśli go nie znalazłeś, to ja jestem w tej drugiej grupie. Niestety, uproszczona debata między tymi dwoma obozami przełożyła się na slapfest w Three Stooges: Dokładniej, jedna grupa krzyczy o "nasionach śmierci" i złym spisku Monsanto, by sterylizować ludzkość, podczas gdy druga grupa (do której należę) reaguje naprzemiennie kpiną i trzeźwymi sprzeczkami. Osobiście staram się unikać