Как показали последние исследования крупнейшего подледного озера в Антарктиде, в нем содержится генетический материал тысяч видов бактерий, грибов и микроорганизмов.
Различные живые существа, обнаруженные учеными, могут помочь в поисках ответов о том, что же представляет собой вода в озере. Почему ученые так стремятся это узнать? Да потому, что озеро Восток покрыто ледяным щитом толщиной около 4000 метров. По мнению специалистов, озеро было изолировано от земной атмосферы на протяжении около 15 миллионов лет. Бурильные работы проводились не один десяток лет, но вскрыть толщу льда и добраться до воды удалось лишь в 2012 году.
Условия в озере Восток могут быть довольно суровыми и такими же загадочными, как и в воде, обнаруженной на других планетах. Должно быть, многие организмы, живущее в озере, попали в него миллионы лет назад из воздуха или каких-нибудь морей, которые могли соединяться с озером, и затем развивались в полной изоляции от остального мира.
На сегодняшний день имеются доказательства того, что в озере есть солевые отложения и пресная вода. Вполне возможно, что на дне имеются гидротермальные жерла, которые пополняют запечатанное озеро энергией и закачивают в него питательные вещества. Не исключено, что в озере обитают некоторые сложные многоклеточные организмы, хотя пока эти предположения подкрепляется лишь предварительными данными.
При изучении озера Восток труднее всего уберечь взятые в озере образцы от попадания в них живых организмов из воздуха, научного оборудования и всего остального. В своей статье, опубликованной на минувшей неделе, группа ученых-биологов из университета Bowling Green State University штата Огайо подробно рассказали, как пытались избежать загрязнения образцов воды. И теперь, после публикации этой статьи другие ученые будут воспринимать результаты этого исследования более придирчиво.
В качестве материалов для своего исследования биологи из Огайо использовали ледяные керны, полученные непосредственно под ледяным панцирем, закрывающим озеро Восток, а точнее – у его южного берега. Ученые полагают, что такой лед, называемый аккреционным, представляет собой воду поверхностных слоев озера, которая примерзла к подошве покрывающего его ледника. Получить аккреционный лед гораздо легче, чем пробурить ледяной панцирь и достать жидкую воду, находящуюся на большей глубине. Поэтому образцы такого льда ученые получают и исследуют уже с 1990-х годов. Но в то время у них не было специального оборудования и методик для проведения генетического анализа, которые они используют сейчас – тогда они еще не были разработаны.
Сравнив полученный из озера Восток генетический материал с существующими на Земле микроорганизмами, представленными в базе данных, ученые обнаружили невероятное количество разнообразных живых существ. Это организмы, которые, как известно, обитают в соленой, пресной воде и воде, нагретой до сверхвысоких температур, и даже в пищеварительном тракте и других частях тела трубчатых червей, рыб и других животных. Было обнаружено небольшое количество генетического материала, который, как выяснилось, принадлежал таким организмам, как микроскопические ракообразные, двустворчатые и небольшие актинии или морские анемоны.
В своей статье, опубликованной в журнале PLOS ONE, ученые-биологи из Огайо пишут, что наличие микроорганизмов позволяет выдвинуть несколько гипотез об истории происхождения озера Восток.
По их словам, Восток является пресным озером, однако вполне вероятно, что первоначально оно соединялось с океаном, и в нем по-прежнему есть слои соленой воды. Присутствие термофильных организмов может указывать на гидротермальную активность в глубинах озера, дно которого представляет собой рифтовую впадину, в которой волне возможно наличие термической активности. Вулканические кратеры и другие источники тепла могут пополнять озеро энергией и питательными веществами, которые не поступают извне.
Что же касается микроскопических существ, обычно живущих в организме животных, то их наличие в озере еще не говорит о том, что в нем действительно обитают животные. Пока нет доказательств того, что микроорганизмы могли зародиться не внутри животных, а где-то еще, однако и других данных, указывающих на присутствие в озере животных, пока еще не получено. Условия в озере Восток настолько необычны, что прежде, чем утверждать о присутствии в нем животных, ученым необходимо получить дополнительные доказательства. Как пишут в своей статье биологи из Огайо, микроскопические существа, обычно живущие в организме животных, могут обитать в почве и сами по себе (до чего же скучно!). И, в то же время, если в озере Восток все-таки есть гидротермальные источники, то они могут обеспечивать условия для существования сложных организмов.
