W słonym jeziorze pod lodem Antarktyki, odciętym od świata od 2,8 tys. lat, żyją bakterie aktywne w temperaturze minus 13 st. C - czytamy w "PNAS". Oprócz biologów, badaniem życia w tak skrajnych warunkach interesuje się NASA.
Jezioro Vida leży się w Victoria Valley, w najbardziej na północ wysuniętej części McMurdo Dry Valleys w Antarktyce Wschodniej. Stężenie soli w jego wodzie jest kilka razy większe, niż w wodzie morskiej. Teoretycznie warunki panujące pod 16-metrową warstwą lodu są dla życia bardzo nieprzychylne - nie dość, że ciemno tam i mroźnie, to jeszcze samo jezioro jest odcięte od środowiska zewnętrznego od co najmniej 2800 lat.
W najnowszym PNAS naukowcy z kilku uniwersytetów w USA i Australii, ale też z ośrodków NASA prezentują wyniki ostatnich badań tego zbiornika. Alison Murray z Desert Research Institute w Reno (USA) i jej współpracownicy dotarli do wody z zastosowaniem specjalnych procedur oraz sprzętu, który pozwala uniknąć skażenia ekosystemu zanieczyszczeniami z zewnątrz - przede wszystkim mikroorganizmami, które mogłyby zaburzyć naturalną równowagę unikatowego ekosystemu. Do wody dostali się wykonując niemal sterylne odwierty w 2005 i 2010 r. Spod lodu pobrali próbki solanki, które zabrali je do laboratorium, aby ocenić potencjał jeziora związany z obecnością życia w jego wodzie.
Jak piszą, solanka z jeziora Vida nie zawiera tlenu. Ma lekko kwaśny odczyn i dużo w niej węgla organicznego oraz cząsteczkowego wodoru. Są też różne związki, np. rozpuszczony siarkowodór, amoniak i metan. Zdaniem badaczy, cała nieorganiczna zawartość jeziora świadczy o tym, że było ono izolowane od świata zewnętrznego przez co najmniej 2 800 lat.
Stale rośnie wiedza na temat organizmów ekstremofilnych - żyjących w środowisku o skrajnie wysokiej lub niskiej temperaturze czy zasoleniu, tolerujących wysokie stężenia metali ciężkich lub inne skrajne warunki. Naukowcy coraz więcej wiedzą nt. organizmów z okolic szczelin geotermalnych na dnach oceanów czy żyjących na wyjątkowo zimnych terenach pustynnych. A jednak znalezienie w solance z jeziora różnorodnych bakterii było niemałym zaskoczeniem.
O tym, że faktycznie żyją, świadczy ich aktywność metaboliczna, która jednak - z powodu skrajnego zimna - jest bardzo spowolniona. Rozmnażanie tych bakterii (czyli podziały komórek) odbywają się mniej więcej co 120 lat. Normalnie tempo to jest nieporównanie szybsze i liczone jest w minutach. Pożywieniem bakterii są związki zawarte w osadach organicznych zgromadzonych na dnie jeziora, produktem przemiany materii - wodór.
"A więc granice życia znowu trzeba przesunąć! Środowisko redukcyjne, rozpuszczony siarkowodór, metan - to prawie warunki jak w ziemskim Praoceanie sprzed trzech i pól miliarda lat, gdzie według Aleksandra Iwanowicza Oparina miało samoistnie powstać życie" - tak odkrycie bakterii w tym środowisku skomentował dla PAP prof. Krzysztof W. Opaliński z Centrum Badań Ekologicznych PAN i z Komitetu Badań Polarnych PAN. - Kiedyś wydawało się nam, że o termicznych granicach życia wiemy już wszystko, i poza granicami temperatur od minus 2 do plus 34 stopni nic nie powinno przetrwać. Tymczasem w latach 60. odkryto bakterie żyjące w gorących gejzerach, których białko się nie ścina. A teraz okazuje się, że w jeziorze Vida żyją bakterie w warunkach, w których nie powinny żyć".
Zdaniem autorów publikacji wyniki badania jeziora w nowym świetle pozwalają spojrzeć na granice dla istnienia życia w ekstremalnych środowiskach na Ziemi, a także poza nią. Odkrycie tego ekosystemu i procesów związanych z obecnościa bakterii w niskich temperaturach jest wartościowe nie tylko w kontekście badań innych środowisk o skrajnych warunkach (np. wiecznej zmarzliny i ekosystemów podlodowych). "Badania cech fizycznych, właściwości geochemicznych i mikroorganizmów w tym jeziorze zmieniło też nasz sposób patrzenia na środowiska, które mogą zawierać ślady życia poza Ziemią, np. na Marsie, na księżycu Jowisza - Europie czy księżycu Saturna, Enceladusie" - piszą badacze.
Zdaniem prof. Opalińskiego wyniki badania Vidy stanowią pośredni dowód na to, że w miejscach, które sprawiają wrażenie martwych, może się tlić życie. "Prawdopodobnie na Marsie czy Europie mogą panować warunki podobne, jak w podlodowych jeziorach na Ziemi. Tam też mogło kiedyś rozwijać się życie, a po zamarznięciu powierzchni tych ciał niebieskich mogło się ono schronić się pod powierzchnią" - sugeruje. (PAP)
zan/ ula/
Więcej w Serwisie Nauka i Zdrowie PAP - http://nauka.pap.pl
