Меню

Что было найдено во льдах озера в антарктиде

В ледяной ловушке: учёные нашли останки живых существ в антарктическом озере

Учёные впервые пробурили скважину в подлёдное озеро Мерсер на западе Антарктиды и взяли пробы его воды. Под километровой толщей льда исследователи обнаружили останки морских ракообразных, тихоходок и наземных растений. Специалисты пока не могут с уверенностью сказать, как эти организмы попали в Мерсер. В ближайшее время они планируют установить возраст найденных существ, а также изучить их ДНК. Результаты исследования покажут, в каких природных условиях могли жить эти крошеные организмы.

Участники экспедиции SALSA (Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access) впервые пробурили скважину в подлёдное озеро Мерсер на западе Антарктиды. Используя термобур с водяной подачей, учёные смогли сделать в километровой толще льда отверстие диаметром 60 см. В собранных образцах воды исследователи обнаружили крошечные останки морских ракообразных, тихоходок и усики растений.

Специалисты отметили, что в полученных образцах воды содержится достаточно кислорода для поддержания жизни живых существ, а также очень много бактерий — не менее 10 тыс. клеток на миллилитр. Однако исследователи сомневаются, что микроорганизмы смогли бы размножаться достаточно быстро, чтобы прокормить обитателей озера.

Некоторые из находок озадачили учёных. Так, по словам исследователей, тихоходки предпочитают влажные почвы, а обнаруженные растения встречаются исключительно на поверхности Земли.

Учёные предположили, что эти виды попали в озеро вместе с речной водой Трансантарктических гор в 50 км от Мерсера. Это могло произойти в более тёплый период, когда ледники отступали — либо в течение последних 10 тыс. лет, либо 120 тыс. лет назад. С наступлением холодов образовавшиеся «оазисы жизни» оказались в ледяной ловушке.

Учёные выдвинули ещё одну версию, объясняющую присутствие крошечных морских существ в озере. Примерно 5—10 тыс. лет назад ледяной покров на непродолжительное время истончился. Это позволило морской воде проникнуть под «плавающий» лёд толщиной в сотни метров и достичь современного Мерсера.

По мнению исследователей, нечто подобное могло произойти в других частях Антарктиды. Миллионы лет назад на материке было теплее, и на территории современного озера находился океан. Постепенное поднятие Антарктиды в результате геологических процессов превратило мелкие океанические заливы в изолированные озёра. Крошечным морским ракообразным, вероятно, приходилось выживать на протяжении нескольких тысяч лет в некоторых из этих озёр, в ловушке под толщей льда.

В ближайшее время учёные доставят останки найденных существ в США, где с помощью радиоуглеродного датирования установят их возраст, а также секвенируют ДНК. Результаты исследования покажут, в каких природных условиях могли существовать обнаруженные организмы.

По словам Славека Тулячика, гляциолога из Калифорнийского университета, никогда раньше под толщей антарктического льда не находили ничего подобного. Тулячик был одним из руководителей единственной предыдущей экспедиции 2013 года, в ходе которой учёные пробурили скважину в подлёдное озеро Уилланс, также расположенное на западе Антарктиды. Тогда во взятых образцах воды было обнаружено множество бактерий, но не было никаких признаков существования организмов с более сложной организацией.

Источник

Что скрывается подо льдами Антарктиды?

Антарктида — самый малоизученный материк на планете, за которым закреплены сразу несколько рекордов. Так, именно в Антарктиде дуют самые сильные ветра на планете, именно там была зарегистрирована самая низкая температура — 89 градусов ниже нуля, а еще именно в этом месте расположен самый большой кратер на Земле. Несмотря на то, что поверхность материка-рекордсмена на протяжении нескольких миллионов лет была покрыта льдом и снегом, ученые смогли показать облик цветущей Антарктиды прошлого.

Подо льдами на Южном Полюсе планеты скрывается целый материк

Что находится подо льдами Антарктиды?

Антарктический ледяной щит настолько тяжелый, что поверхность самого холодного материка на планете прогнулась под тяжестью веса льда и снега почти на 500 метров. Еще бы: ледяной щит Антарктиды хранит в себе до 90 % всего льда на Земле! В настоящие дни самый холодный материк планеты начинает постепенно открывать миру свои секреты: в результате глобального потепления его поверхность постепенно обнажается, открывая миру неизученные и таинственные территории.

Одним из наиболее интересных открытий стало обнаружение долины под ледником Берд. В настоящее время долина считается самой глубокой точкой, расположенной внутри континента, так как уникальное место находится на глубине 2780 метров.

Озеро Восток, расположенное вблизи одноименной антарктической станции, в настоящее время находится под толщей льда в 4000 метров. Ученые считают, что несмотря на гигантское давление воды в озере, которое приблизительно равно 300 атмосферам, в этом водоеме могут обитать организмы, наделенные по-настоящему уникальными свойствами. Из-за того, что озеро Восток много миллионов лет находилось в изоляции от внешнего мира, местная фауна может радикально отличаться от уже изученной.

Источник



На дне подледного озера в Антарктиде нашли мертвых тихоходок и живых бактерий

Корреспондентам из журнала Nature стали известны новейшие результаты исследования подледного озера Мёрсер. Пробурившись сквозь километровый слой льда, ученые нашли в грязи на дне озера останки диатомовых водорослей, панцири ракообразных и трупы тихоходок. Но были в образцах и живые организмы: бактерии и какие-то нитевидные организмы, возможно, растительной природы.

Читайте также:  Как родился балет лебединое озеро

Озеро Мёрсер находится в Антарктиде, примерно в 250 километрах от берега моря Росса. Озеро, открытое в 2007 году, замуровано на глубине 1000 метров под поверхностью антарктического ледяного щита. В декабре 2018 года экспедиция американских ученых в рамках проекта SALSA ( Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access — «научный доступ к подледным антарктическим озерам») пробурила километр льда и взяла образцы грязи со дна водоема.

Участники экспедиции поместили грязь под объектив микроскопа и обнаружили в ней какие-то вытянутые структуры, похожие на части грибов или растений. Собеседник Nature, эколог Байрон Адамс, который исследовал образцы, никак их не определил, но сказал, что видел подобное в Антарктиде раньше, только под открытым небом, а не на глубине тысячи метров подо льдом. Кроме этих нитей ученый увидел останки тихоходок и экзоскелетов ракообразных, также виденных им ранее в Сухих долинах Мак-Мёрдо — области Антарктиды, свободной ото льда, которая находится примерно в 800 километрах от озера Мёрсер, на берегу моря Росса.

Если в бактериях, живущих за счет поедания того, что осталось от диатомовых водорослей, нет ничего странного, то находка тихоходок и фрагментов грибов ученых удивила. По мнению исследователей, «водяные медведи» попали в озеро подо льдом во время потеплений — 10 или 120 тысяч лет назад, когда во время потепления Трансантарктические горы, хребет, который проходит в 50 км от озера, были свободны ото льда. Возможно, подледные реки тогда смыли животных в озеро или же после наступления холода ледник утащил их туда, где теперь находится Мёрсер. По словам Адамса, это тот случай, когда биологи могут помочь гляциологам в датировке важных климатических событий прошлого.

Самое глубокое подледное озеро в Антарктике — озеро Восток, над которым находится одноименная российская научная станция. Бурить лед в его направлении начали в 1989 году, а поверхности озера бур коснулся в 2012 году. Образцы воды исследовали в Лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики и нашли в ней четыре вида бактерий, не имеющих, однако, отношения к самому озеру, а попавшие в образцы с поверхности. Но дальнейшие работы с образцами воды из озера позволили российским ученым обнаружить в них прежде неизвестный вид бактерии. Однако до дна Востока наука пока не дотянулась.

Источник

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В конце 1950-х годов советский полярник Андрей Капица, сам того не подозревая, сделал, вероятно, последнее крупное географическое открытие в истории Земли. На глубине почти четырех километров под ледяным щитом Антарктиды, на южном полюсе холода планеты, было обнаружено огромное озеро.

Один из крупнейших пресноводных водоемов мира находился в полной изоляции от жизни на поверхности земли несколько миллионов лет. В середине 1990-х к этому маленькому морю, где в отрыве от остальной биосферы на протяжении многих веков, возможно, существовали неизвестные науке организмы, начали бурить скважину. Об этом растянувшемся на десятилетия процессе, его успехах и неудачах, открытиях и загадках и о том, как уникальное озеро Восток поможет человечеству найти ответ на вопрос, одиноко ли оно во Вселенной.

Восточная Антарктида. До ближайшего побережья 1260 километров, до Южного полюса примерно столько же. Высота почти 3500 метров над уровнем моря, сильнейшие ветры и зверский холод. Средняя температура «зимнего» августа минус 68°C, «жаркого» января — минус 32°C. Это самое холодное место на Земле: 21 июля 1983 года здесь была зафиксирована самая низкая температура на планете за всю историю метеонаблюдений — минус 89,2°C. Человек в таких условиях жить не должен, не может, но именно это он и делает. С 16 декабря 1957 года, со дня, когда воздух тут прогрелся до невероятных минус 13,6°C, на южном полюсе холода существует советская (сейчас российская) станция «Восток».

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Про подвиги героев-полярников, выживающих здесь вопреки окружающей среде, написано немало книг. Вполне возможно, что в будущем еще больше литературы появится про объект, о существовании которого прямо под своими ногами основатели станции не подозревали. Впрочем, повод задуматься о происходящем там у них возник практически сразу.
В 1959 году молодой 28-летний географ Андрей Капица проводил на станции «Восток» сейсмические исследования. Результаты, полученные выходцем из знаменитой семьи ученых, удивили: сигнал показал, что ледовый щит имел глубину 3730 метров, а собственно поверхность континента с коренными горными породами начинается на отметке минус 4130 метров. Тогда исследователи Антарктики решили, что исчезнувшие 400 метров сложены менее плотными осадочными породами, но, как показали будущие десятилетия, на самом деле между ледником и континентом находилось озеро.

Читайте также:  От канска до озера байкал

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Существование водоема в Антарктиде под почти 4-километровой толщью льда, температура на поверхности которой падает до ультранизких величин, на первый взгляд кажется поразительным. Однако еще во второй половине XIX века знаменитый теоретик анархизма и по совместительству крупный геоморфолог князь Петр Кропоткин выдвинул идею, что температура внутри ледника линейно повышается с его глубиной, так же как это происходит в обычных горных породах. Более того, последующие изыскания уже после Второй мировой войны установили, что эта температура может достигнуть точки плавления льда. Тем более что при огромном давлении, оказываемом ледяным щитом толщиной в несколько километров, температура плавления может упасть до отрицательных величин.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В 1970-е годы британские (в хорошем смысле) ученые, выполняя программу полетов над Антарктидой и радиозондирования ее ледяного массива, вновь заметили странные аномалии. В некоторых местах радиоволны свидетельствовали о наличии подо льдом крупных скоплений чего-то похожего на воду. Окончательно гипотезы о существовании подледных озер были подтверждены в начале 1990-х с помощью спутниковых данных. Статьи в научных журналах и доклады на конгрессах стали в те годы настоящей сенсацией: в мертвом царстве льда и мороза, убивающего все вокруг, существовал мир, где жизнь была теоретически возможна.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Это была грандиозная находка. Обнаруженное озеро было настолько крупным, что с легкостью вошло бы в топ-20 пресноводных водоемов всей Земли. Длина — 250 километров, ширина — до 50 километров, площадь — без малого 16 000 квадратных километров. Одиннадцать островов и подводная гряда, разделяющая озеро на две части: глубоководную южную (глубина до 800 метров) и мелководную северную (около 400 метров). И над всем этим мощный ледяной панцирь толщиной от 3,5 до 4 километров, благодаря чудовищному (более 300 атмосфер) давлению которого средняя температура воды на поверхности Востока составляет минус 3°C.

Свою роль в «подогреве» озера наверняка играет и геотермальная активность Земли. Все это в совокупности дало исследователям объекта повод для осторожных предположений о теоретической возможности жизни в водоеме. Конечно, при подобных вводных данных жизнь здесь должна носить очень специфический характер.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Во-первых, она должна быть способна существовать при очень высоком давлении, во-вторых — в условиях абсолютной темноты, в-третьих — при повышенной концентрации азота и кислорода, по расчетам превышающей стандартную на поверхности в 50 раз, и наконец, в-четвертых, эта жизнь должна была выдерживать категорический недостаток пищи и традиционных источников энергии.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В таких условиях вряд ли возможно существование сложных организмов. Речь скорее идет о хемоавтотрофных бактериях, получающих энергию путем окисления, например, сульфатов. Сообщества подобных существ уже обнаружены вокруг т. н. «черных курильщиков», гидротермальных источников, выносящих высокоминерализованную воду из земной коры на дно океанов. Теоретически бактерии подобного рода могут существовать и в озере Восток при условии наличия там гидротермальной активности. Однако от своих уже известных аналогов они должны отличаться как минимум одним важным нюансом: перспективная жизнь в этом реликтовом водоеме Антарктиды была изолирована от остальной биосферы планеты на протяжении миллионов лет.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Антарктида практически полностью накрыта мощным ледяным куполом, толщина которого в отдельных районах достигает четырех тысяч метров. Разумеется, такая «шапка» объемом в десятки миллионов кубических километров копилась очень долго, благодаря чему сейчас континент представляет собой уникальное естественное хранилище климатической истории Земли. Первые попытки бурения этого щита на станции «Восток» были связаны как раз с палеоклиматическими исследованиями. В общей сложности между поверхностью ледника и озером заморожены 400 000 лет истории Земли, ценнейшая информация о погодных изменениях на планете.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Одновременно этот же реликтовый лед надежно изолировал озеро Восток и другие подледные водоемы Антарктиды вместе с их потенциально возможной экосистемой от поверхности Земли и эволюционных процессов на ней. Ученые еще спорят, как давно это произошло: по некоторым оценкам, озеро отрезано от остального мира уже на протяжении последних 15—20 миллионов лет — колоссальный по человеческим меркам временной отрезок. Впрочем, по другим, гораздо более консервативным данным, Восток изолирован на протяжении «лишь» 500 000 лет.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В конце 1980-х годов в рамках совместного советско-франко-американского научного проекта на станции «Восток» началось бурение скважины 5Г-1, главной целью которого были климатические исследования. Но с середины 1990-х, когда существование подледного озера было окончательно подтверждено, достижение его поверхности стало для ученых первостепенной задачей. При этом, как и в большинстве новаторских работ такого масштаба и уровня сложности, каждый день бурения превращался в битву с разного рода проблемами. Основной из них стало предотвращение возможного загрязнения озера и его экосистемы чуждыми для них продуктами человеческой жизнедеятельности.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Лучшим выходом из этой ситуации было бы бурение скважины с помощью горячей воды. Однако климатические условия на станции «Восток» с ее жестокими морозами сделали такой способ невозможным. При минус 50°С за бортом вода стремительно замерзала, мощности имевшейся электростанции для плавления льда не хватало. Требовалось ее многократное увеличение, что в условиях труднодоступности научного объекта и хронического недофинансирования антарктических исследований было маловероятно.

Читайте также:  Когда создали балет лебединое озеро

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Вместо этого скважину диаметром 115 миллиметров принялись заполнять незамерзающей смесью из фреона и керосина, что позволило очень быстро достичь требуемой эффективности работы: уже к 1999 году глубина скважины превысила 3600 метров и по расчетам от поверхности озера ее стала отделять узкая 120-метровая перемычка. На данном этапе ученые были вынуждены прекратить дальнейшую работу. Международное сообщество било в набат, да и сами российские специалисты прекрасно понимали, что попадание керосиново-фреоновой жидкости в реликтовый водоем может привести к непоправимым для науки последствиям.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Решение проблемы, разработка новой экологически безопасной технологии бурения и проходка финальных метров растянулись на 13 долгих лет. Лишь в феврале 2012 года специалисты Российской антарктической экспедиции сделали долгожданное заявление: поверхность озера Восток достигнута, в скважину поступила его вода, поднявшись сразу на полкилометра, там замерзла, была в виде керна извлечена и впоследствии отправлена для изучения на Большую Землю.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Результаты исследований этих проб получились неоднозначными. С одной стороны, оказалось, что из-за недооценки существовавшего в озере давления вода поднялась в скважине значительно выше запланированного уровня, в результате чего вступила в контакт с буровой жидкостью. С другой — в марте 2013 года российский Арктический и антарктический НИИ, головная организация проекта, отрапортовал об обнаружении в полученном керне следов неизвестной ранее науке бактерии. К сожалению, чистота эксперимента была все-таки нарушена, и на таком фоне требовалось его подтверждение.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Следующие два летних сезона ученые были вынуждены сражаться с образовавшейся двумя годами ранее ледяной пробкой. 25 января 2015 года поверхность реликтового водоема была вновь достигнута, на этот раз без неприятных эксцессов, и на землю извлекли еще два ледовых керна с озерной водой. В октябре 2016 года результаты их изучения были обнародованы: специалисты подтвердили обнаружение неизвестной ранее бактерии, получившей индекс w123-10. Если российские полярники не выдали желаемое за действительное, за этим скучным наименованием стоит историческое открытие, косвенно подтверждающее возможность существования в Солнечной системе иных форм жизни кроме земной.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В 2005 году американская автоматическая межпланетная станция Cassini, выполняя пролет Энцелада, одного из спутников Сатурна, зафиксировала в его южной полярной области выброс шлейфа, в значительной мере состоящего из водяного пара и напоминающего земные гейзеры. Последующие исследования показали, что под ледяным щитом толщиной 30—40 километров у спутника существует жидкий и соленый океан, подогреваемый приливным воздействием материнской планеты. Аналогичная ситуация, скорее всего, существует на Европе и Ганимеде, спутниках Юпитера.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Наличие жидкой воды, разнообразных химических веществ, растворенных в ней, и геотермальной активности практически являются достаточными условиями для существования жизни по крайней мере в ее хемоавтотрофном виде. На Земле это уже подтверждено экосистемами, возникшими на дне океанов возле «черных курильщиков». Специфика озера Восток в том, что оно находится в условиях, во многом напоминающих подповерхностные океаны Энцелада, Европы или Ганимеда.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В случае если будущие исследования подтвердят наличие в водах Востока неких форм жизни, для которых изоляция, темнота, давление, отсутствие традиционной пищи не являются помехой для существования, это с большой долей вероятности может быть экстраполировано и на ситуацию в далеких системах Сатурна и Юпитера. Европа и Энцелад, по крайней мере в настоящем представлении о них, являются лучшими кандидатами на звание «второй Земли», чем даже куда более близкий для нас Марс.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

В ближайшие десятилетия именно ледяные спутники Юпитера станут основным объектом исследования для земных межпланетных станций. Такие проекты, как Europa Clipper и Jupiter Icy Moon Explorer, должны окончательно прояснить, есть ли на Европе или Ганимеде океаны. К сожалению, следующий этап, практическое подтверждение теорий о наличии там альтернативных форм жизни, станет куда более сложной задачей.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Бурение скважины к озеру Восток, расположенному пусть и в малоприятных природных условиях, но все же на Земле, растянулось на десятилетия и до сих пор не принесло признанных всем мировым научным сообществом результатов. Аналогичные работы, к примеру, на Европе, в сотнях миллионов километров от нашей планеты, в автоматическом режиме и в условиях мощной радиации Юпитера, выглядят проблемой, решение которой недоступно современному уровню развития науки и техники.

Затерянный мир! Вот что нашли ученые подо льдами Антарктиды!

Тем не менее путь в тысячу ли начинается с первого шага, и шаг этот необходимо сделать именно в Антарктиде. В самом конце ноября 2016 года полярники станции «Восток» начали расчищать от снега буровую 5Г-1. Там, на крайнем юге Земли, впереди новый летний сезон, который может принести свежие открытия, способные поразить воображение. Озеро Восток все еще ждет человека, когда-нибудь туда проникнут фото- и видеокамеры, рано или поздно мы узнаем, что происходит на его дне у геотермальных источников. Кто знает, какие находки еще впереди.

Источник