С того самого момента, когда появились первые описания антарктических подледниковых озёр, учёных интересуют формы жизни, которые могли бы существовать (и очень даже неплохо себя чувствовать) в этих уникальных и малоизученных средах. Необычное сочетание давления отбора и изоляции от остальной биосферы могло привести к необычным адаптациям и невиданным особенностям физиологии. Кроме того, есть шанс обнаружить реликтовые популяции, которые безвозвратно исчезли в других местах.
Озеро Ходжсон (здесь и ниже изображения авторов работы). И вот наконец-то опубликованы первые результаты микробиологического анализа образцов, добытых из отложений такого озера.
По соседству с озером Ходжсон (A) может находиться ещё один подледниковый водоём (B). Получение проб из подледниковых озёр — по сей день крайне сложная задача, поэтому сотрудники Британской антарктической службы, а также Нортумбрийского и Эдинбургского университетов (Великобритания) выбрали озеро Ходжсон на Антарктическом полуострове, расположенное у края тающего ледника. В конце последнего ледникового периода над ним возвышалось более 400 м льда, а сегодня — только 3–4 м. Озеро небольшое — всего полтора километра на полтора, зато в глубину уходит на 93 м.
Конечно, это не озеро Восток, которое оставалось скрытым от внешнего мира несколько миллионов лет. Здесь речь идёт лишь о сотне тысяч лет (осадочный слой такого возраста залегает на глубине 3,2 м), так что сенсация не ахти, но тем не менее первопроходцы остаются первопроходцами.
Учёные подчёркивают, что ожидали всякого, но объём биомассы и её разнообразие их всё равно удивил. Набор микроорганизмов оказался характерным для разных местообитаний, то есть нельзя было сказать, что он отчётливо полярный, низкотемпературный, пресноводный или морской. 23,8% проб составляли актиномицеты, 21,6% — протеобактерии, 20,2% —планктомицеты, 11,6% — хлорофлексы. Остальные 23% — неизвестные науке бактерии. Очевидно, что это разнообразная экосистема с огромным потенциалом.
Озеро ХоджсонСообщается также, что примерно 1% бактерий из образцов могут быть выращены и, стало быть, изучены в лабораторных условиях во всех подробностях.
Из этого следует, что нас ждут волнующие открытия самых неожиданных способов выживания в столь экстремальных условиях в присутствии кислорода и при его отсутствии. (Спорим, многие сейчас подумали о других планетах и спутниках и правильно сделали.)
Изучение тех форм, которые приняла жизнь в Антарктиде, только начинается. Попытка британцев добраться до подледникового озера Элсуорт закончилась неудачей. Американская экспедиция, постаравшаяся найти что-то интересное у края другого тающего ледника, пока не отчиталась о результатах в рецензируемой прессе (хотя пошуметь успела). Российские специалисты, анализировавшие пробы льда близ поверхности озера Восток, уже рассказали об обнаружении признаков жизни, но у некоторых зарубежных экспертов есть сомнения в чистоте эксперимента.
Результаты исследования опубликованы в журнале Microbial Ecology and Diversity(PDF).
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Озеро Восток — седьмое по объёму и четвёртое по глубине на Земле (250×50 км при глубине 1,2 км), но вот слишком оживлённым его назвать трудно: почти 4-километровый ледяной панцирь, накрывающий водоём, делает его ближе к подлёдному океану Европы, нежели к какому-нибудь там Эри или Гурону. Света нет, фотосинтеза, скорее всего, тоже, температура ожидаемо невысока, поступление питательных веществ извне равно нулю... Впрочем, повод надеяться на жизнь всё-таки был.
Как полагают исследователи, нижние слои озера, заполненные осадочными отложениями и подогреваемые гидротермальными источниками, могут быть анаэробными, а верхние слои, напротив, насыщены кислородом. Возможные виды метаболизма «востоковцев». (Здесь и ниже иллюстрации Shtarkman et al.) И тем не менее метагеномный анализ из четырёх образцов льда, образованного водой из этого озера, показал наличие 3 507 уникальных последовательностей генов на 500 мл пресной воды. Группа учёных под руководством Юрия Штаркмана, сейчас работающего в Национальной лаборатории Оук-Ридж (США), уверена: теперь нельзя сказать, что это какие-то пришельцы, попавшие в озеро с буровой жидкостью. Из всего этого богатства удалось идентифицировать лишь 1 623 последовательности, остальные являются новыми видами, родственные связи которых часто очень сложно проследить, что говорит о длительном развитии в замкнутой экосистеме.
Правда, надёжно удалось установить то, что 94% последовательностей принадлежали к роду Bacteria и ещё 6% к более продвинутым эукариотам. При этом лишь две последовательности генов относились к археям — самым примитивным одноклеточным, напоминая при этом метанотрофов, известных по океанскому дну открытых водоёмов. Напомним, что ранее считалось, что археи, а это образцовые экстремофилы, могут быть очень широко представлены в «живом мире» озера Восток. Что ж, приспособляемость бактерий и эукариотов вновь была недооценена.
В целом биота оказалась очень сходной с обычной, представленной в самых разных озёрах, солоноватых водах, среде морского дна, почве, ледниках и донных отложений обычных озёр. Причём были найдены как последовательности генов анаэробов, так и аэробы, равно как и холодолюбивые психрофилы, термофилы, галофилы, алкалифилы, ацидофилы, устойчивые к высыханию виды, а также различные автотрофы и гетеротрофы, включая — внимание! — некоторое количество многоклеточных организмов.
Таких последовательностей было около 150, большинство составляли грибы. Однако были найдены и последовательности генов членистоногих — довольно сложных животных, которых мало кто ожидал увидеть в таком месте, как подлёдное озеро, да на глубине в 3,7 км. По всей видимости, среди них есть очень близкие родственники дафний и ногоховосток из семейства Entomobryidae. Более того, среди многоклеточных были и организмы, идентифицировать родственные связи которых не удалось.
Также были найдены гены двусторонне-симметричных, коловраток, тихоходок, моллюсков и стрекающих. Но самого интересного, как всегда, сразу не увидишь: среди бактерий отыскались следы паразитов и симбионтов, проживающих в пищеварительной системе креветок, раков и рыб. Само собой, не обошлось и без почти родных для нашего собственного вида E. Coli и Salmonella. Вряд ли они просто заплыли за буйки: есть основания предполагать, что где-то в озере живут и их хозяева.
Как всё это понимать, если, как мы хорошо знаем, концентрация кислорода в Востоке в 50 раз выше обычной озёрной, а давление превышает 300 атмосфер? Вроде бы из этого следует, что жить там не должны даже одноклеточные, причём максимально неприхотливые... Ранее Сергей Булат, заведующий группой Петербургского института ядерной физики (Россия) сообщал, что науке неизвестны группы «кислородолюбивых» бактерий, так как бактерии появились до формирования кислородной среды на планете.
В принципе, нечто подобное учёные подозревали ещё до анализа: все эти факторы могут убить обитателей вашего домашнего аквариума, но у озера Восток на переход от поверхностного водоёма, окружённого нормальными лесами (35 млн лет назад), к периодически оттаивающему (15 млн лет назад), а затем и сегодняшнему сверхглубокому был очень плавным. В этом случае живые организмы, потреблявшие кислород, могли до некоторой степени смягчить проблему его избытка, не допуская совсем уж запредельных концентраций. Наличие в воде генов бактерий-термофилов говорит нам, что в озере есть гидротермальные источники, подогревающие его и, возможно, даже служащие основой для фотосинтеза (одна бактерия, найденная в озере, обычно растёт на морских водорослях). А там где есть всё это, логично ждать и животную жизнь.
Но — и это факт — никто не ждал такого разнообразия до начала бурения. По сути, перед нами тысяча новых видов, и это при том, что пока учёные лишь скребутся по поверхности, ведь забранный лёд содержал воду из верхних слоёв озера, что намёрзла на его ледяную шапку.
Как отмечают авторы исследования, мы стоим перед переосмыслением того, какую среду следует считать обитаемой, а какую — нет. Если многоклеточные организмы могут жить без Солнца и доступа к атмосфере и речным стокам, несущим полезные минералы, да ещё миллионы лет подряд, то с высокой вероятностью они могли бы проделать то же самое в подлёдных океанах Европы, Каллисто и других спутников планет-гигантов Солнечной системы.
Впрочем, почему только Солнечной?
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Учёные Дальневосточного отделения РАН вернулись во Владивосток из экспедиции в Охотском море на научно-исследовательском судне «Академик Лаврентьев», в ходе которой были обнаружены уникальные глубоководные сообщества морских организмов в районах метановых выбросов, сообщил РИА Новости начальник экспедиции, замдиректора по научной работе Института биологии моря ДВО РАН Виктор Ивин.
По его словам, до недавнего времени считалось, что жизнь на нашей планете связана исключительно с солнечной энергией. Однако в 70-х годах прошлого века были найдены сообщества хемосинтезирующих морских организмов, не зависящих от солнечного света, а получающих энергию за счёт определённых химических соединений – метана, сероводорода и других. Исследование именно таких сообществ было целью экспедиции.
«В котловине Дерюгина в северной части Охотского моря на глубине свыше полутора километра обнаружены «оазисы» жизни, образованные в местах высачивания метана. С помощью подводного робота с фото-, видеокамерами и гидравлическими манипуляторами мы обнаружили и собрали множество уникальных морских организмов, за многими из которых впервые были проведены наблюдения в их естественной среде обитания», – сказал Ивин.
Кроме того, океанологи нашли несколько массовых поселений глубоководных кораллов, которые до сих пор считались редкими для Охотского моря. Также учёные исследовали окрестности глубоководного газового источника у острова Парамушир, где на относительно небольшой глубине (около 780 метров) был обнаружен разлом земной коры, из которого бьёт «факел» – столб пузырьков метана высотой около 650 метров.
«Возле подводного источника на поверхности грунта обнаружены многочисленные выходы газовых гидратов – кристаллизованного метана, который, по мнению многих специалистов, станет топливом будущего. Единственный раз исследования жизни в районе этого источника проходили 27 лет назад с использованием глубоководных обитаемых аппаратов «Пайсис». Нам удалось уточнить координаты «факела» и определить размер его основания», – уточнил Ивин.
Источник: Научная Россия
Одно из самых любопытных явлений на свете — ледяные сталактиты , которые, словно сосульки, свисают с нижней стороны арктического морского льда.
Образование ледяных сталактитов в морской воде (иллюстрация авторов работы).Они образуются совершенно иным образом, чем привычные нам сосульки, и ещё плохо изучены. На видео их снимали только один раз — для документального Би-би-си, который вышел на экраны в 2011 году.
из Гранадского университета (Испания) и его коллеги считают, что эти образования представляют собой особый вид так называемого и существуют благодаря взаимодействию высокой концентрации соли, воды, находящейся близ точки замерзания, и льда.
Самое интересное, что учёные видят в этом связь с происхождением жизни на Земле.
Типичные химические сады представляют собой трубчатые структуры, которые формируются, когда кристаллы солей металлов погружают в определённые растворы. Они встречаются и в естественных условиях — в некоторых геологических формациях и в районе гидротермальных жерл. Обычно трубчатые структуры растут вверх. Но в случае ледяных сталактитов всё наоборот. В чём же тут дело?
Замерзая, морская вода вытесняет соль, образуя высококонцентрированный водный солевой раствор, который остаётся в жидком состоянии, ибо его точка замерзания намного ниже, чем у воды. Если лёд даёт трещину, раствор попадает в море и постепенно опускается, будучи тяжелее воды. По пути, поскольку его температура чрезвычайно низка, солевой раствор обращает воду в лёд. Таким образом и формируются трубчатые структуры.
У физиков к этому явлению есть ряд интересных вопросов. Например, процесс, с помощью которого лёд извергает соль, напоминает осмос наоборот. И это важно, ибо обратный осмос — основной метод опреснения морской воды. Возможно, понимание того, как таким же образом водный раствор соли образует чистый лёд, позволит усовершенствовать работу опреснительных установок и фильтров.
Г-н Картрайт и его коллеги заметили также, что ледяные сталактиты создают химические градиенты, электрические потенциалы и мембраны — все условия, необходимые для возникновения жизни. Точно такие же явления происходят в гидротермальных источниках, где, как считают многие биологи, могли существовать наиболее подходящие условия для появления первых форм жизни. Разница лишь в том, что там горячо, а во льдах холодно. Тем не менее условия странно схожи. И, возможно, что-то подобное происходит под ледяной коркой Европы, в самом верхнем слое океана этого спутника Юпитера.
Результаты исследования опубликованы на сайте .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Кинорежиссёр Джеймс Кэмерон не нашёл никаких свидетельств жизни, погрузившись в прошлом году под воду почти на 11 км в самой глубокой точке Мирового океана. Оказывается, ему надо было взять с собой микроскоп и заглянуть на несколько сантиметров глубже.
из Университета Южной Дании и его коллеги обнаружили необычайно высокий уровень микробной активности в отложениях на месте погружения г-на Кэмерона — в Бездне Челленджера на западе .
Учёные отправили в жёлоб автономные датчики и сборщики образцов, которые смогли измерить активность микроорганизмов в верхнем 20-сантиметровом слое осадка на морском дне. Давление там почти в 1 100 раз больше, чем на поверхности. Ещё большей проблемой является поиск пропитания. Пища встречается лишь в форме детрита, опускающегося с поверхности океана. Основная его часть поглощается по пути другими организмами. Лишь 1% органических веществ, образующихся на поверхности, достигает , простирающихся на глубине 3–6 км. Каковы же шансы тех, что живут ещё глубже?
Как ни странно, учёные обнаружили, что они весьма высоки. В пробах из Бездны Челленджера бактерии встречаются примерно в 10 раз чаще, чем в образцах из абиссальных равнин: в каждом кубическом сантиметре в среднем находится 10 млн микроорганизмов. К тому же эти глубоководные вдвое активнее своих собратьев.
Г-н Глуд и его коллеги объясняют это тем, что в океанские впадины попадает много осадка. Они широки, их склоны круты, так что осадок скатывается на дно вместе с оползнями.
Примечательно, что совсем рядом, в зоне , в донных отложениях практически нечего есть, но и там жизнь. По-видимому, микроорганизмы способны прижиться где угодно.
Результаты исследования опубликованы в журнале .
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Исследование образцов воды, полученных в мае 2012 года из антарктического озера Восток, показало, что в нем обитают бактерии, которые нельзя отнести ни к одному из известных подцарств бактерий, сообщил РИА Новости сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат.
Фрагменты льда из антарктического озера Восток"Неделю назад был закончен фактически последний анализ (будет еще один, но его результаты вряд ли что-то изменят). После исключения всех известных нам контаминантов (посторонних организмов) была обнаружена ДНК бактерии, которая не совпала ни с одним из известных видов в мировых базах данных. Мы называем эту жизнь неидентифицируемой и неклассифицируемой. Приписать ее к какому-то известному подцарств бактерий не удалось", — сказал Булат.
Ученый представил первые результаты микробиологических исследований образцов воды из озера Восток на конференции в Институте космических исследований РАН.
В воде с керосином
В феврале 2012 года специалисты Российской антарктической экспедиции после десятков лет бурения впервые проникли в скрытое под четырехкилометровой толщей антарктического льда озеро Восток — крупнейшее в Антарктиде подледниковое озеро, которое миллионы лет было изолировано от внешнего мира.
Булат пояснил, что он и его коллеги по лаборатории исследовали образцы "грязной воды" — замерзшей на буровой коронке после проникновения в озеро и доставленной в Петербург еще в конце мае 2012 года.
"Вода была грязная — она замерзла вместе с буровой жидкостью, то есть керосином. Мы получили где-то четверть этого материала, 150 миллилитров, и мы попытались посмотреть, что там может быть необычного. Задача была сложная — сплошные контаминанты (посторонние организмы), и человеческого происхождения, и бактерии, которые живут в буровой жидкости", — сказал ученый.
В этой воде насчитывалось 167 клеток на миллилитр воды — очень низкий уровень "населенности". В частности, в другом антарктическом озере Уилланс количество бактерий составляло тысячи на миллилитр.
После исключения всех известных контаминантов осталось три вида бактерий, которых не было в соответствующей базе данных. Из этих трех две бактерии все равно оценили как контаминанты. Одна из них была способна метаболизировать компоненты керосина, алканы, и она была обнаружена в количестве всего двух клонов — это очень мало. Вторая бактерия была представлена всего одним клоном — это вид Sporosarcina, который обитает везде, — в озерах, почвах, в клинических образцах, даже в чистых комнатах, где собирают космические корабли. Она вездесуща и ее находка все равно расценивалась как контаминация, отметил ученый.
"А вот третья находка оказалась интересной. Потому что это была популяция — было выявлено семь клонов, то есть семь независимых фрагментов ДНК. Сами фрагменты отличались точечными заменами в рибосомной ДНК, что говорит именно о наличии популяции одного вида. Когда мы попытались идентифицировать эту ДНК по мировым базам данных, таким как GeneBank, она не совпала ни с одним из известных видов. Уровень сходства (similarity index) составил меньше 86%. Это фактически "ноль" при работе с ДНК. Уровень 90% уже говорит о том, что организм неизвестный. Идентифицировать его не удалось", — сказал Булат.
Поиски родственников
Фрагменты льда из антарктического озера ВостокЗатем ученые попытались отыскать "родственников" новой бактерии путем построения филогенетических деревьев — цепочек генетического родства, пытаясь приписать ее к какому-то из 40 известных разделов, подцарств царства бактерий.
"И построение филогенетических деревьев тремя разными методами не позволило выявить ни одного родственника, не позволило приписать ее ни к одному из 40 известных разделов", — сказал ученый.
Полярные шапки Марса могут скрывать в себе водоемы, похожие на озеро Восток в Антарктиде, поэтому исследование земного антарктического озера может помочь в поисках жизни за пределами Земли, считает глава Росгидромета Александр Фролов.
Один из методов — классификация с использованием рибосомальной базы данных (Ribosomal Database) — указывал на раздел OD1, то есть на класс бактерий, который до сих пор крайне мало изучен. "Но когда я взял всех известных представителей этого OD1 из GeneBank, чтобы доказать сходство, это не удалось. То есть это — не OD1", — сказал Булат.
"Поэтому мы говорим, что мы нашли пока неизвестную жизнь в озере Восток", — заявил он.
По его словам, на данной стадии ученым осталось провести еще один вид исследования — анализ полноразмерного гена. До сих пор ученые изучали фрагменты длиной 500-700 пар нуклеотидов — "кирпичиков ДНК", — при том что в одном гене примерно 1,5 тысячи пар нуклеотидов. "Если анализ выявит полноразмерные гены, тогда можно будет сказать, что ДНК не деградированная, и скорее всего они живут там", — пояснил ученый.
Но и неудача не будет означать, что новая жизнь не найдена — полноразмерные гены известны только для 10% известных бактерий.
Ждем чистую воду
Булат напомнил, что в середине мая из Антарктиды в Петербург на корабле "Академик Федоров" прибудут пробы чистой озерной воды, замерзшей в скважине и разбуренной в этом сезоне.
"Если из этой чистой воды мы снова выделим те же группы организмов, можно будет уверенно говорить, что мы нашли эту жизнь, которая до сих пор отсутствует в базах данных, никто не знает, что это такое, но мы нашли ее на Земле, не на Марсе. Но если бы такую жизнь нашли на Марсе, точно бы заявили, что это жизнь с Марса", — сказал он.
Он напомнил, что озеро Восток было покрыто льдом около 14-15 миллионов лет, и было изолировано от поверхностной среды и биоты. "Среда там очень неблагоприятная, с течением времени росло содержание кислорода, не было питательных веществ. Бактерии бесспорно существовали в озере до того, как оно покрылось льдом. Мы предполагаем, что произошла эволюция, 15 миллионов лет хватает, чтобы образовался новый вид или даже род", — сказал Булат.
Источник: РИА Новости
Учёные полагают, что им удалось — впервые! — получить образцы живых организмов из подледникового озера в Антарктиде.
Таким дно озера Уилланса увидела спущенная в него видеокамера. (Изображение Alberto Behar, JPL / ASU и NSF / NASA.)Находки, вероятно, помогут обосновать возможность жизни на спутниках Юпитера и Сатурна.
В конце января американская группа к озеру Уилланса сквозь 800 м льда. У исследователей было всего двое суток, наполненных солнечным светом, чтобы успеть взять пробы воды, пока скважина не начнёт закрываться. Затем ещё день был потрачен на расширение дыры, после чего учёные в течение двух суток доставали образцы. И вот итог: обильные пробы воды и донных отложений, а также сотни чашек Петри с живыми организмами, которые взращиваются для последующего интенсивного изучения в лабораториях.
Первым делом следует убедиться, что микробы не попали в озеро при бурении, несмотря на смазку из горячей воды, которая специально разрабатывалась для того, чтобы устранить загрязнение, возможное при бурении с помощью керосина.
Дабы подсветить ДНК микроскопических организмов, в воду добавили широко используемый краситель, и зелёное свечение подсказало, что жизнь там есть. Больше всего здесь, вероятно, хемолитотрофов, которые питаются неорганическими соединениями железа, серы и других элементов. «Можно с уверенностью говорить о том, что озеро под содержит микробиальную группу, выживающую в тёмных и холодных условиях», — заявил главный биолог программы из Университета штата Монтана (США). Отметим, что температура воды в озере держится на уровне –0,5 °C.
Американская группа — одна из трёх, занятых обширной системой озёр и ручьёв, которая расположена подо льдом Антарктиды. Британцам, пытавшимся добраться до гораздо более глубокого озера Элсуорт, в декабре пришлось вернуться домой из-за отказа оборудования, а россияне продолжают работы по получению образцов воды из озера Восток. Напомним, озера Восток достичь с в прошлом году. Оно гораздо глубже (4 км ниже поверхности льда) и крупнее всех остальных антарктических озёр; к тому же (как и Элсуорт) лежит под более холодным льдом, чем озеро Уилланса и, в отличие от него, меньше связано с подповерхностной речной системой.
Подлёдные озёра и ручьи в Антарктиде были открыты сравнительно недавно, а масштаб этой системы удалось осознать только в последние годы. Озеро Уилланса, например, было впервые описано в 2007-м — группой из Океанографического института Скриппса (США). С помощью спутниковых данных учёные периодическое поднятие и понижение поверхности ледникового потока Уилланса в 2003–2006 гг., что заставило предположить наличие под ледником озера.
Косвенным образом открытию способствовало глобальное потепление, которое спровоцировало более пристальное наблюдение за динамикой льда, ведь около 90% пресной воды на Земле заперто в ледниках. Хотя подледниковые озёра не влияют на изменение климата непосредственным образом, их взаимодействие с ледяным окружением играет важную роль в поведении ледяных щитов. Поэтому программа WISSARD имеет целью не только получение образцов экзотических форм жизни, но и изучение связи периодического притока и оттока воды в и из озера Уилланса со скоростью движения вышележащего ледникового потока к океану.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Группа американских полярных исследователей получила первые научные данные и образцы донных отложений из антарктического подледного озера Уилланс, пишет интернет-издание Discover.
Американская экспедицияОзеро Уилланс расположено под одноименным ледовым течением в западной части Антарктики на глубине около 800 метров. Специалисты из восьми американских институтов, участники проекта WISSARD (Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling) 23 января начали бурить скважину к озеру с помощью струй горячей воды под давлением, и в ночь на воскресенье впервые проникли в него.
К настоящему моменту ученые обследовали скважину с помощью видеокамеры и начали сбор научных данных и образцов. При подъеме бурильного устройства ученые получили первые образцы со дна озера — на нем оказалось небольшое количество грязи.
Исследование показало, что в ней присутствуют панцири диатомовых водорослей, которые жили в Антарктиде миллионы лет назад, когда на этом месте был не ледник, а мелководное море.
Полярники рассчитывают обнаружить следы современной жизни в озере в ходе дальнейшего сбора и изучения образцов. Ученые также установили, что глубина озера Уилланс оказалась значительно меньше, чем считалось ранее — всего 1,5-2 метра.
Источник: РИА Новости
Российские исследователи в четверг во время буровых работ извлекли из скважины первый образец прозрачного льда, образовавшегося из воды реликтового озера Восток в Антарктиде, сообщает пресс-служба Арктического и антарктического научно-исследовательского института Росгидромета (ААНИИ).
Озеро ВостокВ начале февраля 2012 года специалисты бурового отряда 57-й Российской антарктической экспедиции после десятков лет бурения впервые проникли в скрытое под четырехкилометровой толщей антарктического льда озеро Восток — крупнейшее в Антарктиде подледниковое озеро.
Ранее ученые провели исследование образцов воды, полученные в момент проникновения в озеро, однако у исследователей не было уверенности, что эти образцы именно озерной воды, а не вода и линз в теле "ледника". Чтобы получить именно озерный лед, ученые с первых дней января 2013 года начали повторное бурение скважины, где застыла поднявшаяся вверх по ней вода из Востока.
"На глубине 3406 метров 10 января получен первый керн из прозрачного озерного льда, длиной 2 метра, внутри которого имеется вертикальный канал, заполненный белым пузырчатым льдом… Проводятся петроструктурные исследования нового керна (определение его состава и происхождения), отобраны пробы на газовые, изотопные и биологические анализы", — говорится в сообщении.
Озеро Восток в Антарктиде является уникальной водной экосистемой, которая была изолирована от земной атмосферы и поверхностной биосферы на протяжении миллионов лет. Его изучение играет огромную роль в исследовании изменений климата в последние тысячелетия.
Источник: РИА Новости
Где можно увидеть жизнь такой, какой она была в момент своего рождения? Известный кинорежиссер Джеймс Кэмерон убежден, что это можно сделать, опустившись на дно Марианской впадины. Экосистемы, которые обнаружил там отважный путешественник, напоминают те, что существовали на нашей планете свыше трех миллиардов лет тому назад.
Местоположение Марианской впадиныДжеймс Кэмерон в рамках своей новой работы сделал нечаянное открытие: на дне Марианской впадины на глубине в 10,9 километра живут себе микробные маты — биопленки, питающиеся веществами, которые они добывают из донных отложений. Аналогичные места обитания и процессы, происходящие в них, полагают исследователи, в глубокой древности породили химическую реакцию, в результате которой на Земле, а, возможно, и в других местах Солнечной системы появились первые живые организмы.
"Мы считаем, что эта химическая реакция может лежать в основе метаболизма, — говорит Кевин Хэнд, астробиолог калифорнийской лаборатории Jet Propulsion (JPL). — Это может быть движущей силой, которая привела к появлению жизни. Возможно, не только здесь, но и в таких мирах, как Европа (ледяная луна Юпитера)".
Миссия Кэмерона Deepsea Challenger совершила ряд погружений, в том числе одно пилотируемое, в Марианскую впадину в период между 31 января и 3 апреля этого года. В пучину морскую Кэмерон погружался лично. Спустившись на дно, режиссер не только любовался окружающим пейзажем: Кэмерон взял пробы грунта и сделал ряд снимков. Поднявшись наверх, Кэмерон рассказал журналистам, что там, внизу, довольно мрачно, а дно похоже на поверхность Луны. Однако, в отличие от безжизненного спутника Земли, в холодных глубинах океана все же таится жизнь.
Марианская впадина в разрезе и ее сравнение с ЭверестомНайденные исследователями бактериальные маты представляют собой достаточно распространенную еще с древних времен экосистему прокариот. Хотя некоторые исследователи считают ее аналогом организма многоклеточных — уж больно слаженно действуют бактерии, входящие в "коврик". Как правило, мат объединяет несколько групп "узких" специалистов: одни, например, разлагают только сероводород, другие предпочитают сульфиды, третьи — сульфаты и т. п. Таким образом мат "работает", используя практически все ресурсы в виде химических соединений, что есть вокруг, а члены этой колонии делятся друг с другом органикой, получившейся в результате этого разнообразного хемосинтеза.
Также интересно еще и то, что часто "отходы" одних бактерий, входящих в состав мата, являются полезным ресурсом для других. Это легко продемонстрировать на примере сожительства двух групп бактерий — сероводородных фотосинтетиков и сульфатредукторов. Первые из них могут фотосинтезировать, используя не кислород, как высшие растения, а сероводород. Однако побочным продуктом их деятельности являются оксиды серы, которые, попав в воду, сразу же образуют серную кислоту, а затем сульфаты. Эти сульфаты — желанная пища для сульфатредукторов, которые восстанавливают их с помощью водорода. Но побочным продуктом данного процесса является сероводород, который использует первая группа бактерий.
Таким образом, если две группы этих бактерий будут жить в пределах одного мата, то они образуют вполне себе самодостаточную экосистему. А если еще добавить к ним метанокисляющих бактерий как доноров водорода (они окисляют метан с образованием углекислого газа и молекулярного водорода) и метоногенных бактерий, которые, используя углекислый газ и молекулярный водород, произведенный метанокислителями, получают в качестве побочного продукта тот самый метан, который так нужен первой группе, то "хозяйственная деятельность" станетещеболее сбалансированной. Тогда за водородом далеко ходить не надо, его могут поставлять другие члены колонии. Словом, мат представляет собой практически безотходный комбинат, какой не смогли еще создать люди, ну, а природа породила его свыше трех миллиардов лет тому назад!
В Марианской впадине, как показали результаты экспедиции, живут не только микробные "коврики" — там было замечено и еще несколько ранее неизвестных науке представителей животного мира. Например, гигантские 17-сантиметровые рачки амфиподы (Amphipoda), их называют в России бокоплавы, внешне они весьма похожи на креветок. Исследование этих ракообразны показало, что в их организме содержатся соединения, помогающие тканям эффективнее работать при чрезвычайно высоком давлении.
"Одно из этих соединений — сциллоинозит, идентичный по составу тестируемому сейчас препарату для разрушения амилоидных бляшек, которые связывают с развитием болезни Альцгеймера", — отмечает Дуг Бартлетт, микробиолог из Института океанографии Скриппса при Университете Калифорнии в Сан-Диего. Своей очереди к исследователям ждут еще 20 тысяч микробов, взятых из Марианской впадины.
Еще одного "новичка" нашли на глубине в 8,2 километра в Новобританском желобе у берегов Папуа-Новой Гвинеи. Им оказался представитель морских огурцов, или голотурий (Holothurioidea) — забавных существ из группы иглокожих (Echinodermata). "Они существовали в этих глубинах и в прошлом, но не были запечатлены на пленку. Мы увидели одного из них и думаем, что он представляет собой новый вид", — говорит Бартлетт. А стены желоба украшает огромное количество желудевых червей, глубоководных беспозвоночных, которые засыпают дно впадины своими спиралевидными экскрементами. "Если вы никогда не думали о червях с любовью, то, посмотрев это видео, полюбили бы их", — заверяет Бартлетт.
На видео Кэмерона видны не только глубоководные обитатели, но и старейшее морское дно на планете. Сто восемьдесят миллионов лет назад, когда по Земле еще гуляли динозавры, скалы на дне Марианской впадины были раскаленной лавой. А кадры, снятые режиссером в Новоанглийском желобе, вполне могут оказаться рекордными по глубине места съемки лавовых подушек, полагает морской геолог Пэтти Фрайер из Гавайского университета в Гонолулу.
Измененные породы, дающие пищу микробным матам, являются частью молодых тектонических плит, лежащих поверх древнего дна Тихого океана. Марианская впадина — это зона субдукции, где две тектонические плиты столкнулись и одна из них наползла на другую. Просачивающаяся сквозь нагромождения скал вода меняет состав пород посредством серпентинизации. В ходе этого процесса образуются сера, метан и водород, что и дает бактериям пищу.
В последние годы ученые склоняются к мнению о том, что ранняя жизнь на Земле зародилась порядка четырех миллиардов лет назад в зонах субдукции, подобных Марианской впадине. В этих желобах температура была ниже, и серпентинизированные породы дали необходимый толчок химической реакции, которая и привела к зарождению жизни.
"Эти желоба могли быть тем местом, где появилась жизнь, — говорит Кэмерон. — Эта тайна должна быть разгадана. Надеюсь, мы еще поныряем". Пока что новые погружения не планируются, но, по словам режиссера, погружные и спускаемые глубоководные аппараты находятся в рабочем состоянии и сейчас хранятся на территории его особняка.
Источник: pravda.ru
18-10-2016 Просмотров:5482 Новости Генетики 
Антоненко Андрей
Американские ученые раскрыли молекулярно-генетические механизмы того, почему помидоры, собранные с грядки и съеденные прямо на месте, заметно вкуснее томатов из холодильника или магазинов, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. ПомидорыКультурные томаты (Solanum lycopersicum) были впервые открыты и одомашнены...
18-10-2012 Просмотров:10876 Новости Геологии Антоненко Андрей
Гималаи могут оказаться на 20 млн лет младше, чем мы думаем, считают исследователи из Сиднейского университета (Австралия). Деревня Тенгбоче в Непале, где расположен известный монастырь (фото Murat Selam)Профессор Джонатан Эйтчисон и...
22-05-2010 Просмотров:10965 Новости Генетики Антоненко Андрей
Больше подробностей о работе биологических часов нашего организма решили выяснить генетики Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem). Обширное исследование показало, что всего одна необычная молекула может играть ведущую...
14-03-2013 Просмотров:10757 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Проследив древо позвоночных до самых его корней, вы найдёте немало интересных членов вроде этого кишечнодышащего (на фотографии вверху), которое роет норы в песке и грязи на дне водоёмов. Одинокое и...
27-01-2011 Просмотров:10635 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ядовитые змеи райских садов, зубастые акулы голливудских блокбастеров и прочие львы, тигры, медведи... Порой кажется, что люди горят желанием убедить самих себя в том, что животный мир вышел на тропу...
Молекулярные биологи выяснили, почему наши далекие предки внезапно перешли от откладывания яиц к вынашиванию плода внутри утробы — оказалось, что в этом могут быть виноваты транспозоны, своеобразные внутренние генетические паразиты, осуществившие масштабную «перестройку» генома,…
Специалисты из Национального центра научных исследований (Франция) утверждают, что в коме мозг человека претерпевает заметные нейрофизиологические изменения, и характер последних может многое рассказать о феномене сознания. Вообще, состояние мозга во…
В бассейне Енисея плотва - одна из наиболее распространенных и многочисленных рыб. Распространена в Енисее по всему течению и в его притоках. Особенно многочисленна на участке р. Сым - р.…
Помидоры и некоторые другие растения выработали оригинальную тактику борьбы с гусеницами – их листья содержат столько "несъедобных" молекул и частиц, что насекомые становятся каннибалами и начинают поедать своих сородичей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature…
Считалось, что сильные ураганы лишь останавливают рост аэродинамической шероховатости океана (сопротивления ветру), однако новое исследование уточняет: на самом деле при очень высокой скорости ветра брызги и пена создают своего рода…
За последние 25 лет температура воды в 167 озерах по всему земному шару повысилась. Правда, растет температура в разных полушариях очень неравномерно. Озера теплеют быстрее климата Специалисты из Калифорнийского технологического университета…
Губернатор Приморья Владимир Миклушевский подписал постановление о создании в регионе нового природного экологического госзаказника "Среднеуссурийский", что будет способствовать сохранению популяции амурского тигра, занесенного в Международную Красную книгу, сообщает администрация края. Новый…
Геолог Грант Янг (Grant Young) из Университета Западного Онтарио (Канада) представил необычную концепцию, которая, по его мнению, объясняет и некоторые загадки докембрийской геологии Земли, и скачок в развитии живой природы, произошедший в…
Палеонтологи нашли древнейшее свидетельство родительской заботы о потомстве - окаменевшего рачка возрастом 508 млн лет. Оказалось, что уже на заре эволюции жизни он бережно вынашивал яйца на своей груди. Waptia fieldensisОб…
Вверх