Duboko ispod leda Antarktika, drevno jezero prepuno je životnih oblika koji jedu stijenu. Uzorci hladne breze iz jezera Whillans, koja leži na 2600 stopa ispod zapadnog antarktičkog ledenog lima, pokazuju da zakopano vodno tijelo drži gotovo 4000 vrsta ili skupina vrsta mikroba.
Povezani sadržaj
- Tisuće vrsta pronađene u jezeru odsječenom od svijeta milijunima godina
- Vostok: U potrazi za životom ispod antarktičkog glečera
Površina jezera vjerojatno je posljednji put izložena u kasnoj pleistocenskoj epohi, prije najviše 1 milijun godina. Od tada njegove vode ne vide skoro nikakvu sunčevu svjetlost i prosječne temperature oko -63 stupnja Fahrenheita. Otkriće potvrđuje ranije nagovještaje da život pronalazi način za opstanak u tako ekstremnim okruženjima i povećava mogućnost da bi neki oblik života mogao biti živ upravo na ledenim mjesecima širom Sunčevog sustava, poput Jupiterovog mjeseca Europa.
Jezero Whillans jedno je od stotina podglacijalnih jezera koje postoje pod Antarktikom. Sateliti su prvi otkrili ta skrivena vodna tijela prije desetljeća. „Izuzetno je pitanje je li okoliš u dnu ledene ploče zapravo prikladan za život mikroba“, objašnjava Brent Christner, mikrobiolog sa Sveučilišta Louisiana State u Baton Rougeu.
Christner je dio tima Willans Ice Stream Subglacial Research Research Drilling (WISSARD) koji obuhvaća razne institucije širom svijeta i uključuje vojsku znanstvenika i studenata. Od 2009. godine posada WISSARD-a pokušava otkriti kakav je život na južnom kontinentu. Znanstvenici su počeli sumnjati da mikrobi mogu živjeti na podmorju ledenjaka još 1999. godine. Uzorci jezgra najvećeg antarktičkog jezera, jezera Vostok, otkrili su genetske tragove mikroba smrznutih na rubu ledene plohe. Ali postoji šansa da su se ovi životinji pozdravili od zagađene tekućine za bušenje, i jesu li oni dio živog, dišnog ekosustava, ostaje za raspravu. (Nema veze s izvanrednim tvrdnjama da jezero može sadržavati ribu.)
Nekoliko stvari učinilo je Lake Whillans dobrim kandidatom za pronalazak podglacijalnog života. Leži samo oko pola milje ispod površine, u usporedbi s dubinom od dvije milje jezera Vostok. Jezero se također ulijeva u Rossovo more, tako da bi eventualni kontaminanti na kraju mogli biti isprani, a jezero će nakon bušenja biti relativno netaknuto. A da se i ne spominje jezero je udaljeno samo 600 milja od najbliže istraživačke stanice, što znači da bi tim mogao voziti do mjesta, a ne letjeti.
U 2013. godini, WISSARD tim krenuo je u krajnji put Antarktikom. Na mjestu su koristili poseban sustav bušenja tople vode da bi iskopali led. Kako se bušilica spuštala, topila se, filtrirala, kuhala, pasterizirala i led-led tretirala led, a potom koristila kao sterilna tekućina za bušenje. "Bilo bi to poput farmaceutske vode", kaže Christner.
Kamp tima WISSARD iz Antarktika. (Reed Scherer / Sveučilište Northern Illinois) 
Instrument iz bušotine koristi se za uzimanje uzoraka vode i sedimenata iz podglacijalnog jezera Whillans. (Brent Christner) 
Član WISSARD-ovog tima promatra bušotinu na mjestu bušenja na jezeru. (Reed Scherer) 
Uzorak sedimenta iz korita jezera Whillans. (Reed Scherer / Sveučilište Northern Illinois) 
Kolonije bakterija uzgajane iz uzoraka vode iz jezera Whillans. (Brent Christner) 
Slika elektronskog mikroskopa prikazuje mikrobnu ćeliju s priloženom česticom sedimenta iz jezera Whillansa. (Trista Vick-Majors) 
Bušilice tima WISSARD-a iznad podglacijalnog jezera Whillans na Antarktici. (Brent Christner) 
Ljubaznošću NASA-inog svemirskog broda Galileo, pogled na ledenu površinu Jupiterovog mjeseca, Europa, koja može skrivati tamni, frigidni ocean ispod. Kakav god ekosustav mogao živjeti u europskim morima mogao bi nalikovati onome koji se nalazi u ekstremnom okruženju jezera Whillans. (NASA / JPL-Caltech / SETI institut) Nakon što su stigli do jezera, uzeli su vodu i sediment sa dna jezera. U terenskom laboratoriju uspjeli su doraditi genetski i kemijski profil jezera i njegovih stanovnika. Da bi otkrili koliko vrsta možda živi u jezeru Whillans, istraživači su se uklopili na gen koji kodira protein ribosoma, jednu od najstarijih i najčuvanijih bioloških struktura na Zemlji. Na temelju stupnja varijacije ove sekvence gena ribosoma, oni procjenjuju da voda sadrži 3.931 vrstu ili skupinu vrsta, izvijestio je tim danas u časopisu Nature . Neke su vjerojatno nove znanosti, ali samo će daljnja genetska analiza reći sigurno.
Tim je potom hranio organizme izolirane iz jezerske vode različitim hranjivim tvarima u laboratoriju da vide koje su vrste buba aktivne u ovom ekosustavu. U jezeru na površini mogli biste naći puno mikroba koji energiju sunčeve svjetlosti koriste za pretvaranje ugljičnog dioksida u složenije organske spojeve, poput šećera, i koriste ih za energiju. To je osnovna fotosinteza. U mračnim dubinama jezera Whillans, tim je pronašao mikrobe koji umjesto toga koriste kemijske hranjive tvari u vodi da bi fiksirali svoj ugljik. Većina antarktičkih mikroba dobiva svoju energiju pretvaranjem amonijaka u druge oblike dušika, dok drugi dobivaju energiju iz željeznih i sulfidnih spojeva. Sve ove hranjive tvari pronađene su u uzorcima jezera.
Tu dolazi jedovanje stijena. Željezo i sulfidi mogli bi ući u vodu iz stijena koja se pri tlu prekrivaju kada se ledenjački led stegne u podnožje kontinenta. "U određenom smislu, mikrobi" jedu kamen "- iako se u praksi pričvršćuju na mineralne čestice i pomažu im da se rastvaraju", piše Martyn Tranter, glaciolog sa Sveučilišta u Bristolu, u pratnji Nature editorijala. Amonij je vjerojatno proizveden od bakterija koje jedu mrtve mikrobe u jezeru.
Još uvijek postoji niz neodgovorenih pitanja o stanovnicima jezera Whillans i kako oni doprinose ekosustavu Južnog oceana. Daljnja istraga mogla bi otkriti ulogu koju ta podglacijalna bića igraju u većim kemijskim i biološkim ciklusima na Zemlji. U međuvremenu, drugi istraživači su uzbuđeni zbog posljedica za izvanzemne oceane.
„Činjenica da koncentracija i raznolikost života otkrivenih u ovom podglacijalnom jezeru postoje, znači da je to vrlo dobar znak postojanja života na Europi, čak i ako su detalji različiti“, kaže Cynthia Phillips, planetarna geologinja iz Instituta SETI u Kaliforniji. Jezero Whillans nije istovjetan blizanac ledenim oceanima za koje se mislilo da postoje pod ledenom kore Jupiterove mjeseca. Europa je površina vjerojatno debela više od šest milja, a njegovi se oceani šire 31 km dalje od toga. Također još ne znamo da li europski okeani dolaze s praktičnim, hranjivim hranjivim slojem morskim sedimentom. No, ekosustav jezera Whillans još je najbliže što smo vidjeli vanzemaljskim mikrobovima koji bi mogli plivati u oceanima daleko, daleko.
