南極の氷の下にある古代の湖には、岩を食べる生物がたくさんいます。 西南極の氷床の下2600フィートに位置するウィランズ湖からの冷たいビールのサンプルは、埋められた水域がほぼ4000種または微生物の種のグループを保持していることを示しています。
関連性のあるコンテンツ
- 何百万年もの間世界から遮断された湖で見つかった数千種
- ボストーク：南極の氷河の下で命を探す
湖の表面は、せいぜい100万年前の更新世後期に最後に露出した可能性が高い。 それ以来、その水はほとんど日光を浴びておらず、平均気温は華氏-63度です。 この発見は、生命がそのような極端な環境で生き残る方法を見つけるという以前のヒントを確認し、木星の月エウロパのような太陽系を横切る氷の月である種の生命が現在生きている可能性を高めます。
ウィランズ湖は、南極の下に残る数百の氷河下湖の1つです。 衛星は、数十年前にこれらの隠れた水域を初めて明らかにしました。 「顕著な問題は、氷床の底の環境が実際に微生物の生活を維持するのに適しているかどうかでした」とルイジアナ州立大学バトンルージュの微生物学者ブレントクリストナーは説明します。
Christnerは、世界中のさまざまな機関にまたがり、科学者と学生の軍隊を含むWhillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling（WISSARD）チームの一部です。 2009年以来、WISSARDの乗組員は、南大陸の下での生活がどのようなものかを把握しようとしています。 科学者は、1999年に微生物が氷河の底に生息するのではないかと疑い始めました。南極最大の湖であるボストーク湖のコアサンプルは、氷床の端で凍結した微生物の遺伝的痕跡を明らかにしました。 しかし、これらの生き物は汚染された掘削液から歓迎される可能性があり、生きている呼吸する生態系の一部であるかどうかは議論の余地があります。 （湖に魚が含まれている可能性があるという特別な主張を気にしないでください。）
いくつかのことが、ウィランズ湖を氷河下生物の発見に適した候補地にしました。 ボストーク湖の深さ2マイルに比べて、それは表面の約0.5マイル下にあります。 湖はロス海にも流れ込むため、潜在的な汚染物質は最終的に洗い流され、掘削後に湖は比較的きれいなままになります。 言うまでもなく、湖は最寄りの研究ステーションからわずか600マイルにあるため、チームは飛行するのではなく、サイトに車で行くことができます。
2013年、WISSARDチームは南極の究極のロードトリップに着手しました。 現場では、特別な温水掘削システムを使用して氷を掘りました。 ドリルが下降するにつれて、融解、ろ過、煮沸、低温殺菌、UV処理された氷河氷を滅菌掘削液として使用しました。 「医薬品グレードの水のようです」とChristner氏は言います。
WISSARDチームの南極キャンプ場。 （リードシラー/ノーザンイリノイ大学） 
氷河下の湖Whillansから水と堆積物のサンプルを回収するために使用される試錐孔機器。 （ブレントクリストナー） 
WISSARDチームのメンバーは、湖の掘削現場の試錐孔を見ます。 （リード・シェラー） 
ウィランズ湖の底からの堆積物サンプル。 （リードシラー/ノーザンイリノイ大学） 
ウィランズ湖の水サンプルから培養された細菌のコロニー。 （ブレントクリストナー） 
電子顕微鏡画像は、ウィランズ湖の堆積物粒子が付着した微生物細胞を示しています。 （Trista Vick-Majors） 
WISSARDチームの南極大陸の氷河下湖Whillansのドリルサイト。 （ブレントクリストナー） 
NASAのガリレオ宇宙船の提供、木星の月であるエウロパの氷の表面の眺め。その下には暗くて寒い海が潜んでいる可能性があります。 エウロパの海に生息する生態系は、ウィランズ湖の極端な環境で見られるものに似ています。 （NASA / JPL-Caltech / SETI Institute） 湖に到着すると、彼らは湖の底から水と堆積物の両方をサンプリングしました。 野外実験室で、彼らは湖の環境とその住民の遺伝的および化学的プロファイルを作成することができました。 ウィランズ湖に生息している可能性のある種の数を把握するために、研究者は、地球上で最も古く保存されている生物学的構造の1つであるリボソームタンパク質をコードする遺伝子に注目しました。 このリボソーム遺伝子配列の変異の程度に基づいて、彼らは水に3, 931種または種のグループが含まれていると推定している、とチームは本日ジャーナルNatureで報告している。 いくつかは科学にとって新しいものである可能性が高いですが、確実なのはさらなる遺伝子分析だけです。
次に、チームは、この生態系でどのタイプのバグが活動していたかを調べるために、湖水から分離された生物に実験室のさまざまな栄養を与えました。 地表の湖には、太陽光からのエネルギーを使用して二酸化炭素を砂糖などのより複雑な有機化合物に変換し、エネルギーに使用する微生物がたくさんあります。 基本的な光合成です。 ウィランズ湖の暗い深さで、チームは、代わりに水中の化学栄養素を使用して炭素を固定する微生物を見つけました。 南極の微生物のほとんどは、アンモニウムを他の形態の窒素に変換することでエネルギーを得ていますが、他の微生物は鉄や硫化物化合物からエネルギーを得ています。 これらの栄養素はすべて、湖のサンプルで見つかりました。
岩食が入る場所です。氷河の氷が大陸の岩盤にこすりつけられると、鉄と硫化物が岩から地面に落ちる可能性があります。 「微生物はある意味で「岩を食べる」が、実際には鉱物粒子に付着して溶解を助ける」とブリストル大学の氷河学者であるマーティン・トランターは、 ネイチャーの社説で書いている。 アンモニウムは、湖で死んだ微生物を食べる細菌によって生成される可能性があります。
ウィランズ湖の住民と、彼らが南大洋の生態系にどのように貢献しているかについて、未回答の質問がまだたくさんあります。 さらなる調査により、これらの氷河下生物が地球上のより大きな化学的および生物学的サイクルで果たす役割が明らかになる可能性があります。 一方、他の研究者は、地球外海洋への影響について興奮しています。
「この氷河下湖で検出された生命の集中と多様性が存在するという事実は、たとえ細部が異なっていても、エウロパに生命が存在する非常に良い兆候があることを意味します」とSETI研究所の惑星地質学者シンシア・フィリップスは言いますカリフォルニア州で。 湖ウィランズは、木星の月の氷の地殻の下に存在すると考えられている氷の海と同一の双子ではありません。 エウロパの表面はおそらく6マイル以上の厚さであり、その海はそれを31マイル越えています。 また、エウロパの海に便利で栄養豊富な海洋堆積物の層があるかどうかもまだわかりません。 しかし、ウィランズ湖の生態系は、遠く、遠くの海で泳いでいる可能性のある外来微生物に最も近いものです。
