Kalt, dunkel und lebendig! Leben in vergrabenen Antarktis See entdeckt

Antarktis, der kälteste Ort auf der Erde wimmelt nur so von mikroskopischen Leben. Winzige Organismen auf dem Eis zu wohnen und Leben in Gletschern, und jetzt, Forscher bestätigen, eine reiche mikrobiellen Ökosystems bleibt unter der dicken Eisdecke, wo kein Sonnenlicht für Millionen von Jahren gefühlt hat.

Fast 4.000 Arten von Mikroben bewohnen See Whillans, 2.625 Füßen (800 Meter) des Eises in West-Antarktis, berichten Forscher liegt heute in der Fachzeitschrift Nature (20. Aug.). Dies sind die ersten Organismen, die jemals von einem subglazialen See Antarktis abgerufen.

"Wir fanden nicht nur, dass Dinge lebendig sind, aber es gibt ein aktives Ökosystem", sagte Studienautor Blei Brent Christner, Mikrobiologe an der Louisiana State University in Baton Rouge. "Wenn Sie denken, was das coolste Szenario für ein Ökosystem in der Antarktis wäre musste, konnte nicht Sie dies nachholen." [Fotos von See Whillans Bohrprojekt & mikrobielles Leben]

Kalt, dunkel und lebendig

Antarktis hat fast 400 Seen unter der Eisdecke eingeschlossen. Einige von ihnen – wie See Whillans — durch Flüsse und Bäche verbunden sind. Andere sind tief, isolierten Becken wie Lake Vostok, wo Bohrer noch unberührten Wasserproben erfolgreich wiederherstellen müssen. Der neue See Whillans Entdeckung wirft Wissenschaftler hofft, dass dieser andere versteckte Wasserstraßen auch Leben tragen.

"Dies ist ein Wahrzeichen Papier für die polar Sciences", sagte Martyn Tranter, Glaziologe an der University of Bristol im Vereinigten Königreich, die nicht an der Studie beteiligt war. "Dieses Papier ist verpflichtet, weitere Aufforderungen zur subglazialen Seenforschung anregen."

Bohrer durchbrach, See Whillans im Januar 2013, nach Jahren der Planung und mehr als $ 10 Millionen von der National Science Foundation ausgegeben. Das Team, genannt WISSARD, verwendet eine benutzerdefinierte Warmwasser-Bohrmaschine mit eigenem Dekontaminationssystem. Innerhalb eines Tages das Tee-farbigen Wasser herausziehen bestätigt in einem temporären Labor durchgeführten löste der See mit dem Leben. Forscher zurück in den USA mit 8 Gallonen (30 Liter) Wasser des Sees und acht Sedimentkerne aus dem Seegrund. Wissenschaftler an der Montana State University, der University of Tennessee und anderen Institutionen analysiert die kostbaren Proben wachsenden Kulturen verschiedener Zelltypen und die DNA-Sequenzierung. Die Ergebnisse zeigen Beweis für 3.931 Arten von einzelnen-celled Leben im See Whillans. [Video: Leben in subglazialen See Whillans entdeckt]

"Wir waren überrascht über die Anzahl der Organismen", sagte Christner. "Es ist wirklich nicht so anders als die Anzahl der Organismen in einem See auf der Oberfläche."

Wie Leben anhält

Ein Leben ohne Sonnenlicht, setzen alle See Organismen auf Mineralien im Wasser und See Dreck für den Energiebedarf zu Kohlendioxid, verwandelte sie in organische Verbindungen "reparieren". Die am häufigsten vorkommende Mikrobe ist ein Archaeen, die in Wasser (eher als Schlamm) lebt und oxidiert Ammonium. Wenn der Archaebakterien sterben, sagte werden sie Nahrung für eine andere Gruppe, die Schwefel für Energie, oxidiert Christner. Die zweithäufigste Gruppe von Mikroben oxidiert Eisen. Noch eine andere Gruppe von Bakterien zu Methan frisst.

"Das sind Opportunisten, die jede verfügbare Energiequelle nutzen", sagte Christner.

Unter Eis zerkleinert, ist See Whillans nicht wie ein Teich oder See an der Oberfläche. Die Umwelt sagte eher den tiefen Meeresboden, die kalt und für Nährstoffe verhungert ist, Christner. Das Wasser trüben Farbe stammt von Glazial-Mehl-pulverisierte Felsen, der so fein es lässt sich kaum in Flüssigkeit.

Seltsam geformte Pool ist nur 6,5 Fuß (2 m) tief und 23 Quadrat-Meilen (60 Quadratkilometer) in der Größe. Es befindet sich am Fuße eines Hügels, gefangen in einer Eis-Tasche durch das Gewicht des Eises oben. Die Wassertemperatur liegt nur knapp unter dem Gefrierpunkt, bei 31,1 Grad Fahrenheit (minus 0,5 Grad Celsius). Der Antarktis Stream Netzwerk regelmäßig füllt und Kanalisation See Whillans wie eine Badewanne auf ein fünf - bis 10 - Jahres-Zyklus.

Das Meer überflutete Lake Whillans Zuhause mehr als einmal vor der Antarktis vereist. Den See Ammoniak und Methan wahrscheinlich kam vor Verwesung organischen Substanz in dieser alten marinen Sedimenten, sagten die Forscher.

"Diesem Bereich wie südlichen Louisiana mit einem Kilometer [Hälftemeile] Eis es ist vorbei", sagte Christner.

Leben auf anderen Planeten?

Das Team möchte sich auf die Spur des Ursprungs des Sees Whillans Lebens – ob es kamen aus anderen Ländern, vom Eis oder Flüsse, oder im Ort, in den alten Sedimenten Ozean gefangen war.

Nur Bakterien und Archaeen bisher gefunden wurden, aber die Forscher haben nicht gründlich getestet, für komplexere eukaryotischen Leben, die Art der Zellen, aus denen sich Tiere wie Würmer, die in der Antarktis Oberfläche Seen wohnen. Jedoch hatte sie nicht erwartet, solche Organismen auftreten weil der subglazialen See Energie-hungrig ist.

"Es ist wahrscheinlich, dass verschiedene Arten von Mikroben bewohnen verschiedene subglazialen Seen näher zum Zentrum der Antarktis, insbesondere diejenigen, die vom ehemaligen Meeresablagerungen, die großen Gebiete der Antarktis, zugrunde liegen", sagte Tranter.

Die Ergebnisse am See Whillans bieten auch einen einzigartigen Einblick in wie Leben auf anderen Planeten, wie z. B. innerhalb von Mars Eiskappe oder unter der eisigen Außenseite der Jupitermond Europa überleben kann.

"Ich denke, dass dies den Fall für die Suche nach Leben auf eisige Körper stärkt," sagte Christner.

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