พบสิ่งมีชีวิตใต้น้ำแข็งแอนตาร์กติก

พบสิ่งมีชีวิตใต้น้ำแข็งแอนตาร์กติก

เซลล์ที่มี DNA ได้กลายเป็นหลักฐานแรกของชีวิตในทะเลสาบ subglacial ในเวสต์แอนตาร์กติกา เมื่อวันที่ 28 มกราคม ทีมวิจัยของสหรัฐฯ ได้ดึงน้ำจากทะเลสาบ Whillans ซึ่งอยู่ต่ำกว่าผิวน้ำแข็ง 800 เมตร น้ำเป็นแหล่งสะสมของเซลล์ที่มีชีวิตอย่างน่าประหลาดใจSNOW DAY ทีมวิจัยของสหรัฐฯ ได้เจาะลึก 800 เมตรในแผ่นน้ำแข็งที่ครอบคลุมทะเลสาบ Whillans ในทวีปแอนตาร์กติกา (ค่ายของทีมที่มีภาพอยู่ที่นี่ในปี 2011) และได้ค้นพบสัญญาณแรกของชีวิตจากทะเลสาบใต้น้ำแข็ง

วิสซาร์ด/NSF

สิ่งที่อยู่เบื้องล่าง ภายใต้น้ำแข็งหลายร้อยเมตร 

เครือข่ายของทะเลสาบและแม่น้ำของแอนตาร์กติกาอยู่ ทีมวิจัยสามทีมได้พยายามเก็บตัวอย่างทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็ง Ellsworth, Whillans และ Vostok

วิสซาร์ด/NSF

นักวิทยาศาสตร์ได้เก็บตัวอย่างน้ำ 10 ลิตรจำนวน 3 ตัวอย่างจากทะเลสาบ การทดสอบเบื้องต้นในห้องปฏิบัติการเคลื่อนที่แสดงให้เห็นว่าเซลล์กำลังใช้ออกซิเจนอย่างแข็งขัน นักชีววิทยาอาจต้องใช้เวลาหลายเดือนในการระบุจุลินทรีย์ที่มีอยู่

จุลินทรีย์ถูกปิดผนึกไว้ใต้น้ำแข็งเป็นเวลาอย่างน้อย 100,000 ปี

นักจุลชีววิทยา Brent Christner จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐลุยเซียนาในแบตันรูช กล่าวว่า ความท้าทายคือการขจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากแหล่งเซลล์ โดยโทรศัพท์ผ่านดาวเทียมที่ค่ายพักเต็นท์ที่ไซต์เจาะกล่าว แม้แต่น้ำแข็งในน้ำแข็งก็ยังเก็บจุลินทรีย์ที่มีความเข้มข้นต่ำ “หรือซากศพของพวกมัน” ดังนั้นนักวิจัยจึงกังวลว่าเซลล์ในตัวอย่างทะเลสาบอาจมาจากน้ำแข็งจริง ๆ คริสเนอร์กล่าว  

เขาให้เหตุผลว่าเซลล์มาจากทะเลสาบ ประการแรก 

ความเข้มข้นของเซลล์ในน้ำที่ดึงมาจากทะเลสาบอยู่ที่ 10,000 ต่อมิลลิลิตร ซึ่งมากกว่าจำนวนเซลล์ในน้ำที่หลอมละลายจากรูเจาะประมาณ 100 เท่า ประการที่สอง น้ำที่หลอมละลายนั้นเปรียบได้กับสารเคมีกับน้ำกลั่น 

ในทางตรงกันข้าม ระดับแร่ธาตุในน้ำที่ทีมของ Christner แยกเซลล์ของมันออกมานั้นสูงกว่า 100 เท่า เทียบเท่ากับที่มีอยู่ในน้ำในทะเลสาบ 

Martin Siegert นักธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยบริสตอลในอังกฤษกล่าวว่า “นี่เป็นเรื่องใหญ่และน่าตื่นเต้น” ความพยายามในการขุดเจาะของทีมสหรัฐฯ ถือเป็น “การเข้าถึงระบบทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งเป็นครั้งแรก” เขาเสริมว่าการหาตัวอย่างที่สะอาดเป็นสิ่งจำเป็น เพื่อสร้างความมั่นใจว่าจุลินทรีย์ที่พบมาจากทะเลสาบที่ฝังไว้อย่างแท้จริง

ทะเลสาบวิลแลนส์ตั้งอยู่ในโพรงตื้นๆ ที่ปลายน้ำของแผ่นน้ำแข็งที่เคลื่อนตัวช้าๆ กระแสน้ำลึกที่ป้อนสิ่งนี้และทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งอีกกว่า 340 แห่งทั่วทวีปแอนตาร์กติกายังหล่อลื่นน้ำแข็งด้านบนอีกด้วย พลังงานความร้อนใต้พิภพ ควบคู่ไปกับแรงเสียดทานและก้อนน้ำแข็งหนาทึบ ทำให้น้ำในดินแดนที่เย็นยะเยือกนี้คงสภาพของเหลวไว้

ซีเกิร์ทเล่าถึงความตื่นเต้นเมื่อได้สำรวจทะเลสาบที่ปะทุขึ้นในปี 2539 นั่นคือตอนที่ทีมวิจัยนานาชาติ เขาเป็นส่วนหนึ่งของการตระหนักถึงขอบเขตมหาศาลของทะเลสาบวอสตอค ( SN: 6/29/96, p. 407 ) ซึ่งเป็นทะเลสาบใต้น้ำแข็งที่ค้นพบเมื่อหลายสิบปีก่อน Siegert กล่าวในทันที นักจุลชีววิทยาเริ่มเสนอว่าทะเลสาบที่ถูกฝังนี้ — และอาจเป็นที่อื่น — อาจเป็นเจ้าภาพในระบบนิเวศที่ถูกตัดขาดจากพื้นผิวมาเป็นเวลานานมาก

Slawek Tulaczyk นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ และหัวหน้าทีมในโครงการฝึกซ้อมแอนตาร์กติก กล่าวว่า ยังไม่ทราบแน่ชัดว่านานแค่ไหน ที่ทะเลสาบวิลแลนส์ “การเดาที่ดีอย่างน้อยก็ประมาณ 100,000 ปี” นั่นเป็นครั้งสุดท้ายที่แผ่นน้ำแข็งอาจหดกลับพอที่จะเผยให้เห็นทะเลสาบขนาด 10 ตารางไมล์ เขาอธิบาย

โครงการขุดเจาะใหม่เปิดเผยความประหลาดใจครั้งที่สอง: ทะเลสาบตื้นอย่างน่าประหลาดใจ เมื่อสองปีก่อน ทีมงานได้ทำการทดลองเกี่ยวกับคลื่นไหวสะเทือนด้วยการระเบิดวัตถุระเบิด นักวิจัยใช้คลื่นเสียงที่เกิดขึ้นเพื่อทำแผนที่สิ่งที่อยู่ใต้น้ำแข็ง ข้อมูลแผ่นดินไหวเหล่านี้บ่งชี้ว่าทะเลสาบ Whillans มีความลึกประมาณ 30 ฟุต Tulaczyk กล่าว แต่เครื่องมือที่ทีมของเขาส่งลงไปในรูเจาะ ตอนนี้ตรึงความลึกของทะเลสาบ “เพียงประมาณ 5 ถึง 6 ฟุต”

คำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุด Tulaczyk กล่าวว่าเป็นความประหลาดใจครั้งที่สามที่เกิดขึ้นจากหลุมเจาะ: ตะกอนในทะเลสาบมีน้ำปริมาณมาก เขากล่าวว่าการผสมที่ไม่คาดคิดทำให้สับสนในการอ่านคลื่นไหวสะเทือนก่อนหน้านี้

ปีที่แล้ว ทีมรัสเซียเจาะทะเลสาบวอสตอค แต่ยังไม่พบหลักฐานการมีชีวิต เมื่อเดือนที่แล้ว ปัญหาทางเทคนิคทำให้ Siegert และเพื่อนร่วมงานของเขาในทีมอังกฤษต้องระงับความพยายามในการเข้าถึงทะเลสาบ Ellsworth ใต้ธารน้ำแข็งในปีนี้ ( SN: 1/26/13, p. 9 )

ภายในวันที่ 31 มกราคม หลุมเจาะใหม่ขนาด 30 ซม. ลงไปที่ทะเลสาบวิลแลนส์ก็เริ่มที่จะปิดตัวลง ดังนั้นกลุ่มของทูลัคซิกจึงเริ่มลดอุปกรณ์ลงหลุมเป็นครั้งสุดท้าย แพ็คเกจนี้จะหยุดอยู่กับที่จนกว่านักวิจัยจะกลับมาได้