Lake Vida ตั้งอยู่ในหุบเขา McMurdo Dry Valleys อันเย็นชาของ Antarctica (ภาพ: สถาบันวิจัยทะเลทราย)
แม้ในทะเลสาบที่เกือบจะถูกแช่แข็งอย่างสมบูรณ์ภายในหุบเขาแห้งของบกในทวีปแอนตาร์กติกาในที่มืดที่เต็มไปด้วยเกลือและภาระการแช่แข็งที่เต็มไปด้วยไนตรัสออกไซด์ชีวิตเจริญรุ่งเรือง ... เสนอสิ่งที่อาจพบได้ในสภาพแวดล้อมอื่น ๆ ในระบบสุริยะ .
นักวิจัยจาก NASA, Desert Research Institute ในเนวาดา, University of Illinois at Chicago และอีกเก้าสถาบันได้ค้นพบอาณานิคมของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในหนึ่งในสถานที่ที่ห่างไกลที่สุดในโลก: Lake Vida ของทวีปแอนตาร์กติกาตั้งอยู่ในหุบเขาวิคตอเรีย - หนึ่งในภาคใต้ McMurdo Dry Valleys แห่งทวีปแห้งแล้งอย่างไม่น่าเชื่อ
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดูเหมือนจะเจริญรุ่งเรืองแม้จะมีสภาพที่ไม่เอื้ออำนวย น้ำแข็งในทะเลสาบวิด้าปกคลุมด้วยน้ำแข็ง 20 เมตร (65 ฟุต) น้ำเค็มกว่าน้ำทะเลถึงหกเท่าและมีไนตรัสออกไซด์ระดับสูงสุดที่เคยพบในแหล่งน้ำตามธรรมชาติ แสงแดดไม่สามารถทะลุผ่านใต้พื้นผิวที่ถูกแช่แข็งได้มากและเนื่องจากสภาพอากาศที่แปรปรวนและความดันของอุณหภูมิน้ำน้ำแข็งสามารถลดลงถึง -13.5 ºC (8 ºF)
แต่ถึงแม้จะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยเช่นทะเลสาบวิดาก็เป็นเจ้าภาพในการ“ สะสมแบคทีเรียหลากหลายชนิดและน่าประหลาดใจ” ที่มีอยู่ภายในช่องทางน้ำที่แตกกิ่งผ่านน้ำแข็งแยกออกจากพลังงานของดวงอาทิตย์และแยกจากอิทธิพลภายนอกเป็นเวลาประมาณ 3,000 ปี
เดิมทีคิดว่าเป็นน้ำแข็งแข็งการสำรวจเรดาร์บนพื้นดินในปี 1995 เผยให้เห็นชั้นของเหลวที่มีรสเค็มมาก (น้ำเกลือ) เป็นรากฐานของน้ำแข็งที่ปกคลุมหนา 20 เมตรตลอดทั้งปีของทะเลสาบ
ดร. อลิสันเมอร์เรย์หนึ่งในผู้เขียนนำกระดาษของทีมนักนิเวศวิทยาโมเลกุลโมเลกุลและนักวิจัยขั้วโลกกล่าวว่าการศึกษาครั้งนี้ให้หน้าต่างเป็นหนึ่งในระบบนิเวศที่มีเอกลักษณ์มากที่สุดในโลก และทวีปแอนตาร์กติก “ ความรู้ของเราเกี่ยวกับกระบวนการทางธรณีวิทยาและจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดโดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์จนถึงปัจจุบันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด งานนี้ขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับประเภทของชีวิตที่สามารถอยู่รอดในระบบการแช่แข็งที่แยกได้เหล่านี้และวิธีการใช้กลยุทธ์ที่แตกต่างกันเพื่อดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายเช่นนี้”
ต้องตั้งค่าสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อภายในเต็นท์บนพื้นผิวของ Lake Vida เพื่อให้นักวิจัยมั่นใจได้ว่าตัวอย่างแกนกลางที่พวกเขาขุดเจาะนั้นล้วน แต่เก่าแก่และไม่ถูกปนเปื้อนกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ
ตามการแถลงข่าวของนาซ่า“ การวิเคราะห์ทางธรณีเคมีแนะนำปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างน้ำเกลือและตะกอนที่มีธาตุเหล็กเป็นพื้นฐานทำให้เกิดไนตรัสออกไซด์และไฮโดรเจนโมเลกุล ส่วนหลังอาจให้พลังงานที่จำเป็นเพื่อสนับสนุนชีวิตจุลินทรีย์ที่หลากหลายของน้ำเกลือ "
"ระบบนี้น่าจะเป็นระบบอนาล็อกที่ดีที่สุดที่เรามีสำหรับระบบนิเวศที่เป็นไปได้ในน้ำใต้ดินของดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดวงจันทร์และดวงจันทร์ยูโรปาของจูปิเตอร์"
- Chris McKay ผู้ร่วมเขียนศูนย์วิจัย Ames ของ NASA
สิ่งที่น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษคือความคล้ายคลึงกันระหว่างเงื่อนไขที่พบในทะเลสาบแอนตาร์กติกที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งและสิ่งที่สามารถพบได้ในโลกอื่นในระบบสุริยะของเรา ถ้าชีวิตสามารถมีชีวิตรอดในทะเลสาบวิดาอย่างรุนแรงและโดดเดี่ยวอย่างที่มันเป็นอยู่มันสามารถพบได้ภายใต้พื้นผิวน้ำแข็งของยูโรปาหรือในมหาสมุทรใต้ผิวดินของเอนเซลาดัสหรือไม่? แล้วหมวกน้ำแข็งบนดาวอังคารล่ะ? อาจมีช่องทางที่คล้ายกันกับน้ำของเหลวที่มีรสเค็มมาก ๆ ไหลผ่านน้ำแข็งของดาวอังคารโดยมีจุลินทรีย์ที่หลั่งไหลออกมาในตะกอนเหล็ก?
“ เป็นไปได้ว่าแหล่งพลังงานที่ช่วยชีวิตนั้นเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างน้ำเกลือแบบแอนซิกและหิน” ดร. คริสเตียนฟริเซ่นนักนิเวศวิทยาจุลินทรีย์ระบบและศาสตราจารย์วิจัยในส่วนของโลกวิทยาศาสตร์และระบบนิเวศของ DRI และผู้เขียนร่วม ของการศึกษา
“ หากเป็นเช่นนั้น” เมอเรย์กล่าวเสริม“ นี่เป็นกรอบใหม่ทั้งหมดสำหรับเราที่จะคิดว่าชีวิตสามารถได้รับการสนับสนุนในระบบการแช่แข็งบนโลกและในโลกน้ำแข็งอื่น ๆ ของจักรวาลได้อย่างไร”
อ่านเพิ่มเติม: Great Great Lakes May Harbour ของยูโรปา
มีการวางแผนการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อศึกษาปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างตะกอนและน้ำเกลือรวมถึงการแต่งพันธุกรรมของชุมชนจุลินทรีย์เอง
การวิจัยได้รับการเผยแพร่ในสัปดาห์นี้ในการดำเนินการของ National Academy of Science (PNAS) อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับข่าวประชาสัมพันธ์ DRI ที่นี่และดูวิดีโอด้านล่างเพื่อแสดงไฮไลต์จากการวิจัยภาคสนาม
เงินทุนสำหรับการวิจัยได้รับการสนับสนุนร่วมกันโดย NSF และ NASA รูปภาพได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันวิจัยทะเลทราย เครดิตภาพหุบเขาแห้ง: NASA / Landsat ภาพ Europa: NASA / Ted Stryk)
