В Антарктиде нашли живых потомков затерянного млн лет назад мира

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего установили, что под антарктическим Кровавым водопадом сохранилась устойчивая экосистема микроорганизмов. Эти микробы, как предполагается, ведут свою родословную от древней морской биоты, которая оказалась отрезана от внешнего мира в толще льда на протяжении нескольких миллионов лет, пишет Nature Geoscience.

Кровавый водопад давно привлекает внимание учёных своим необычным видом: поток насыщенного красного цвета вырывается из-под ледника Тейлора и спускается к озеру Бонни, окрашивая окружающий лёд. Изначально считалось, что причина такого оттенка кроется в водорослях, однако позже выяснилось, что цвет обусловлен растворённым железом, которое моментально окисляется на воздухе. Источником железа служит древний резервуар с гиперсолёной водой, скрытый под ледяным щитом не менее 1,5 миллиона лет — высокая концентрация соли не даёт жидкости замёрзнуть даже в условиях экстремального холода.

Группа специалистов во главе с Анджелой Зумплис провела масштабный анализ, собрав 167 образцов в районе водопада, в сухих долинах Мак-Мердо и в близлежащих морских акваториях. В число проб вошли непосредственно сам поток, иловые отложения, ледяные керны и донный грунт. Применение методов анализа РНК позволило учёным отделить живые и активные организмы от тех, чьё присутствие фиксируется лишь по фрагментам ДНК.

Вместо небольшого числа случайно занесённых видов перед учёными предстало целостное и самобытное микробное сообщество, сосредоточенное именно в зоне Кровавого водопада. Среди обнаруженных эукариот преобладают группы, типичные для морской среды: диатомовые водоросли, динофлагелляты, гаптофиты и инфузории. Примечательно, что уровень транскрипционной активности этих организмов подтвердил их полноценное функционирование в подледных условиях, а не пассивное существование в виде спор.

Почему это открытие меняет представление о жизни на Земле

Особый интерес вызвало то, что морские микроорганизмы встречались исключительно у водопада, а не распространялись по сухим долинам, при этом их генетический материал заметно отличался от современных океанических родственников. Подобное расхождение указывает на продолжительную изоляцию популяции.

Авторы работы полагают, что гиперсолёный рассол выступал естественным убежищем: соль снижает температуру замерзания, позволяя жидким карманам сохраняться даже при глубоком промерзании окружающей породы. Это означает, что жизнь может существовать в условиях, которые ранее считались абсолютно стерильными — под километрами льда, без света, с минимальным поступлением питательных веществ и практически без кислорода.

Для астробиологии это открытие имеет огромное значение. Если на Земле, в экстремальных условиях Антарктиды, существует изолированная экосистема, функционирующая миллионы лет, то аналогичные условия могут существовать на ледяных спутниках Юпитера (Европа) и Сатурна (Энцелад), где под коркой льда также предполагаются жидкие океаны. Микробы Кровавого водопада — это модель того, как могла бы выглядеть внеземная жизнь.

Кроме того, это исследование показывает, что генетическая изоляция и эволюция могут происходить даже в таких замкнутых системах. Микроорганизмы адаптировались к условиям без солнечного света, получая энергию, вероятно, за счёт химических процессов (например, окисления железа и серы). Это расширяет границы известной нам биосферы и даёт надежду на то, что жизнь во Вселенной может быть гораздо более распространённой и устойчивой, чем мы предполагали ранее.