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冰川學家在南極冰下湖泊首次發現生命

2013-02-19 10:08:04 來源: 網易探索 舉報
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核心提示:在經過數周高強度南極洲野外工作后,冰川學家John Priscu研究小組成為首個在冰雪大陸湖泊深處發現生命的南極考察隊。此次科考證據顯示惠蘭斯湖深處確實藏匿著生命,冰蓋下存在一個巨大的濕地生態系統,并且微生物系統活躍。

 800米冰下隱藏著一個微生物生態系統。圖片來源:Alberto Behar
 800米冰下隱藏著一個微生物生態系統。圖片來源:Alberto Behar

網易探索2月19日報道 冰川學家John Priscu剛剛結束48小時的曲折旅行,從南極洲回到美國西海岸。即使現在,他還在跟難以忍受的時差作斗爭。但是,疲勞并沒有掩蓋住Priscu的興奮之情。

數周高強度南極洲野外工作后,Priscu研究小組成為首個在冰雪大陸湖泊深處發現生命的南極考察隊。“惠蘭斯湖深處確實藏匿著生命,證據顯示冰蓋下存在一個巨大的濕地生態系統,并且微生物系統活躍。”他說。

這個湖泊的水體面積約有60平方公里,坐落在南極洲西部的羅斯冰架邊緣。為了觸及這個藏于冰下的湖泊,美國蒙大拿州立大學冰川學家Priscu和同事們不得不鉆透800米的冰層。

該考察隊使用環境友好型熱水鉆井技術破冰而入,并繼續挖鑿,1月28日,他們終于成功到達目的地點。但是,研究人員發現這個水體的深度僅有2米或再深一點,這比地震勘測結果顯示的10~25米淺得多。不過Priscu注意到這個湖泊可能存在更深的區域。

Priscu研究小組將一架攝像機沿著鉆孔向下探入,以確保這個鉆孔的寬度能夠允許取樣設備安全探入及返回。試驗證明鉆孔寬度合適,于是Priscu及其同事開始了緊張的取樣工作。研究人員共收集到了30升左右的湖水液體,并從湖底部采集到8種沉積巖心樣本。

這些寶貴的樣本被取出后,Priscu和同事迅速進行現場研究,冰下湖泊的神秘面貌開始在顯微鏡下慢慢展現。研究發現,無論是惠蘭斯湖的水體還是沉積物,都包含大量微生物,而且這些微生物不需要陽光便能夠存活。

研究人員的計算結果顯示,每毫升湖水中約包含1000個細菌,相當于海洋豐富微生物群的1/10。Priscu還提到,在培養皿中,這些細菌顯示出良好的生長態勢。

“好極了,這些發現極為重要。”英國布里斯托大學南極研究學者Martin Siegert表示。Siegert也是英國埃爾斯沃斯湖考察隊隊長,該湖是南極另一個冰下湖泊。去年12月,Siegert帶領考察隊來到這里,但不幸的是,技術性困難讓他們的考察折戟沉沙。

接下來,科學家將進一步研究美國考察隊挖掘出的冰下生命,以確定其DNA序列和其他自然特質。“基礎工作大約需要至少一個月的時間。”Priscu說,“當然,我們都渴望能夠立刻知道,它們是誰,它們的生命周期怎樣。”

研究人員希望能夠了解冰下微生物的生存策略,以及發現暗含地外生命可能形態的線索。例如,人們認為木衛二存在廣闊的地下海洋,在這種極端環境下,可能存在相似的生命。

當然,離開陽光,光合作用無法進行,惠蘭斯湖的細菌只能從其他的渠道獲得能量。其食物來源可能是有機物,或者類似在金礦和深海熱泉口附近發現的“化能營養型”物質等,細菌也可能依賴化學反應生存下去,例如南極基巖中的礦物質和溶解在湖水中的二氧化碳產生的反應。

“我們能夠瞥見南極洲冰下世界的一隅,我確信我們的結論能夠改變人們對這片大陸的審視方法。”Priscu說。

背景鏈接

對于南極大陸而言,2012年的冬天是一個繁忙的研究季節——共有3個獨立的研究團隊希望從埋藏在冰層深處的湖泊中帶回有生物體存在的證據。這3個研究團隊可謂各有悲喜。2012年12月,由于技術問題,試圖鉆透位于冰川下的埃爾斯沃斯湖的英國南極考察隊被迫中止了自己的使命。而今年1月是個豐收的月份,俄羅斯人終于拿到了來自沃斯托克湖的首個樣本。美國研究團隊也于28日宣布,已經成功從惠蘭斯湖冰流中取回了首個沉積物與水樣本。

上世紀70年代,人們通過機載雷達探通技術預測出南極冰層下湖泊的存在,而直到1996年,最大的冰川——蘭伯特冰川下的沃斯托克湖才被發現。到現在為止,已經發現的冰川下湖泊不少于70個。這些湖泊在保護與大氣層隔絕數百萬年的原始環境方面可能起著獨特的作用。(來源:《中國科學報》)

陳雅娟 本文來源:網易探索 責任編輯:王曉易_NE0011
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