Sügaval Antarktika jää all paikneb iidne järv kalju söövate eluvormidega. Proovid Whillansi järvest, mis asub 2600 jalga Lääne-Antarktika jäälehe all, näitavad tšillipruulimist, mis näitab, et maetud veekogusse kuulub peaaegu 4000 liiki või mikroobide liikide rühmi.
Seotud sisu
- Miljoniteks aastateks maailmast välja lõigatud järvest leiti tuhandeid liike
- Vostok: elu otsimine Antarktika liustiku all
Järve pind oli viimati paljastunud hilises Pleistotseeni ajastul, kõige rohkem miljon aastat tagasi. Sellest ajast peale pole tema vetes peaaegu üldse päikesevalgust olnud ja keskmine temperatuur on –63 kraadi Fahrenheiti järgi. Avastus kinnitab varasemaid vihjeid, et elu leiab viisi, kuidas sellistes ekstreemsetes keskkondades ellu jääda, ja see suurendab võimalust, et mõni eluvorm võiks praegu elus olla Päikesesüsteemi jäistel kuudel, näiteks Jupiteri kuu Europa.
Whillansi järv on üks sadadest subglacial järvedest, mis püsivad Antarktika all. Satelliidid paljastasid need varjatud veekogud esmakordselt aastakümneid tagasi. "Lahendamata küsimus on olnud, kas jääkihi aluses olev keskkond on mikroobide elus püsimiseks tegelikult sobiv või mitte, " selgitab Louisiana osariigi Baton Rouge'i ülikooli mikrobioloog Brent Christner.
Christner on osa Whillans Ice Streami subglacial juurdepääsu uurimise puurimise (WISSARD) meeskonnast, mis hõlmab erinevaid asutusi kogu maailmas ja hõlmab armee teadlasi ja üliõpilasi. Alates 2009. aastast on WISSARDi meeskond üritanud välja mõelda, milline on elu lõunaosa mandri all. Teadlased hakkasid kahtlustama, et mikroobid võivad elada liustiku alumisel pinnal juba 1999. aastal. Antarktika suurima järve Vostoki järve põhiproovid paljastasid jääkatte servas külmunud mikroobide geneetilised jäljed. Kuid on olemas võimalus, et need kriitikud saastunud puurimisvedelikust võtsid rõõmu, ja see, kas nad moodustavad osa elavast, hingavast ökosüsteemist, jääb arutamiseks. (Ärge kunagi pidage meeles erakorralisi väiteid, et järv võib sisaldada kalu.)
Mõningad asjad tegid Whillansi järve heaks kandidaadikohaks leegilise elu leidmiseks. Võrreldes Vostoki järve kahe miili sügavusega, asub see pinnast vaid umbes poole miili kaugusel. Järv suubub ka Rossi merre, nii et kõik võimalikud saasteained pestakse lõpuks välja, jättes järve pärast puurimist suhteliselt põlised. Rääkimata sellest, et järv asub lähimast uurimisjaamast vaid 600 miili kaugusel, see tähendab, et meeskond võiks pigem kohale sõita, mitte lennata.
2013. aastal asus WISSARDi meeskond ülimale Antarktika teekonnale. Kohapeal kasutasid nad jää sisse kaevamiseks spetsiaalset sooja vee puurimissüsteemi. Külviku laskumisel see sulas, filtreeriti, keedeti, pastöriseeriti ja UV-kiirgusega töödeldud jääjäätmeid ning seejärel kasutati seda steriilse puurimisvedelikuna. "See oleks nagu ravimikvaliteediga vesi, " ütleb Christner.
WISSARDi meeskonna Antarktika kämping. (Reed Scherer / Põhja-Illinoisi ülikool) 
Puuraugu instrument, mida kasutati vee- ja setteproovide kogumiseks Whillansi subglaciali järvest. (Brent Christner) 
WISSARDi meeskonna liige vaatab järve puurimiskoha puurauku. (Reed Scherer) 
Setteproov Whillansi järve sängist. (Reed Scherer / Põhja-Illinoisi ülikool) 
Whillansi järve veeproovidest kultiveeritud bakterikolooniad. (Brent Christner) 
Elektronmikroskoobi kujutisel on näha mikroobirakk koos lisatud setteosakesega Whillansi järvest. (Trista Vick-Majors) 
WISSARDi meeskonna puurimiskoht Antarktika subglaciali Whillansi järve kohal. (Brent Christner) 
Viisakalt NASA kosmoselaev Galileo, vaade Jupiteri kuu Europa jäisele pinnale, mille alla võib sattuda tume külm külm ookean. Ükskõik milline ökosüsteem võiks Euroopa meredes elada, võiks sarnaneda Whillansi järve äärmuslikus keskkonnas leiduva ökosüsteemiga. (NASA / JPL-Caltech / SETI Instituut) Järve jõudes proovisid nad järve põhjast nii vett kui ka setteid. Põldlaboris suutsid nad välja töötada järvekeskkonna ja selle elanike geneetilise ja keemilise profiili. Et teada saada, kui palju liike Whillansi järves elab, panid teadlased geeni, mis kodeerib ribosoomi valku, mis on üks vanimaid ja konserveeritumaid bioloogilisi struktuure Maa peal. Selle ribosoomi geenijärjestuse varieerumise astme põhjal sisaldavad nad hinnanguliselt 3931 liiki või liigirühmi, teatas meeskond täna ajakirjas Nature . Mõned neist on teaduses tõenäoliselt uued, kuid ainult edasine geneetiline analüüs ütleb seda kindlasti.
Seejärel toitis meeskond laboratooriumis järveveest isoleeritud organisme erinevatest toitainetest, et näha, mis tüüpi vead selles ökosüsteemis aktiivsed olid. Pinnajärves leiate palju mikroobe, mis kasutavad päikesekiirguse energiast süsinikdioksiidi keerukamateks orgaanilisteks ühenditeks, näiteks suhkruteks, ja kasutavad neid energia saamiseks. See on põhiline fotosüntees. Whillansi järve pimedas sügavuses leidis meeskond mikroobid, kes selle asemel kasutavad vees süsiniku fikseerimiseks keemilisi toitaineid. Enamik Antarktika mikroobidest saadakse oma energiaga ammooniumi muundamisel muudeks lämmastikuvormideks, teised saavad oma energia raua- ja sulfiidühenditest. Kõik need toitained leiti järveproovidest.
See on koht, kus toimub kivisöömine. Raud ja sulfiidid võivad vette sattuda maapinnast pärit kivimitest, kui liustikujää hõõrub mandri aluspõhjale. “Mõnes mõttes“ söövad mikroobid kivimit ”- kuigi praktikas kinnituvad nad mineraalosakeste külge ja aitavad neil lahustuda, ” kirjutab Bristoli ülikooli glatsioloog Martyn Tranter kaaslase Looduse juhtkirjas. Ammooniumi toodavad tõenäoliselt bakterid, mis söövad järves surnud mikroobid.
Seal on veel hulgaliselt vastamata küsimusi Whillansi järve elanike ja nende panuse kohta Lõuna-ookeani ökosüsteemi. Edasine uurimine võib paljastada nende subglacial olendite rolli Maa suuremates keemilistes ja bioloogilistes tsüklites. Samal ajal on teised teadlased põnevil selle tagajärgede üle maakera ookeanidele.
"Fakt, et selles subglacialjärves on tuvastatud kontsentratsioon ja elu mitmekesisus, tähendab, et Euroopas on elu olemasolu väga hea märk, isegi kui üksikasjad on erinevad, " ütleb SETI instituudi planeedi geoloog Cynthia Phillips. Californias. Lake Whillans pole identne kaksik jäiste ookeanidega, mida arvatakse eksisteerivat Jupiteri kuu jäise kooriku all. Europa pind on tõenäoliselt rohkem kui kuus miili paks ja tema ookeanid ulatuvad sellest 31 miili kaugemale. Me ei tea veel, kas Europa ookeanides on käepärane, toitainerikas meresete. Kuid Whillani järve ökosüsteem on ikkagi kõige lähedasem asi, mida oleme näinud võõrastele mikroobidele, kes võivad ujuda kaugel-kaugel ookeanides.
