Меню

Озеро восток форма жизни

Восток и его обитатели: тайны подледного озера Антарктиды

«Если бы мы показали ДНК организма, обнаружение которого мы подтвердили в 2016 году, не предупредив о том, откуда он… Нас бы спросили, с этой ли он планеты», – говорит генетик-микробиолог Сергей Булат. Микробиота антарктического озера Восток должна быть уникальна, как и само озеро, миллионы лет отрезанное от мира многокилометровым слоем льда. Из-за своих размеров оно вызывает интерес астробиологов, поскольку может служить моделью потенциально обитаемых подледных водоемов спутников Юпитера и Сатурна – Европы и Энцелада.

Координаты: 78°28’ ю.ш., 106°48’в.д.

Тип: подледное рифтовое озеро

Расстояние до побережья: 1260 км

Толщина ледового покрова: 3750–4200 м

Площадь: 15 800 км 2

Максимальная глубина: 1220 м

Связь с другими водоемами: отсутствует

Время изоляции: 14 млн лет

Температура воды: –2,65 °C

Открытие: 1996 г.

Первое проникновение: 2012 г.

По случайности самым близким к Востоку жильем оказалась советская, а затем российская станция «Восток», поэтому до 2015 года исследованием озера занимались в основном российские ученые. По этой же причине пробы озерной воды хранятся в России. И по той же самой причине продолжать исследования становится все сложнее. По мере того как российское правительство сокращает финансирование антарктических исследований и не поддерживает международное сотрудничество в науке, шансов узнать, как устроена странная жизнь в озере Восток, становится все меньше.

Подледных озер в Антарктиде обнаружено больше четырехсот, все они похожи: жидкая вода под многокилометровым ледяным панцирем. Но Восток обширнее прочих: площадь оценивается в 15 800 км 2 – это больше Онежского озера. В 1994-м Восток нашли, в конце перестройки начали бурить скважину, и только в 2012 году получили первые образцы воды. Из-за недокомпенсации давления в скважине (специальная технология, гарантирующая незагрязнение озера) вода попала к ученым в виде намерзшего на буровой коронке льда. Сразу после получения пробы в 2012 году начались микробиологические исследования. Львиная доля усилий ученых ушла на отсеивание контаминантов – микроорганизмов и их ДНК, попавших в озерный лед с жидкостью для бурения и позднее. К 2015 году были обнаружены фрагменты ДНК двух бактерий, насчет которых ученые были уверены: они – из Востока. Первая оказалась совершенно незнакомой биологам; ее ДНК совпала с известными последовательностями всего на 86%. Это о ней Булат говорит, что она вполне могла бы сойти за инопланетянку. Вторая бактерия, родственная Herminiimonas glaciei, оказалась более-менее знакомой ученым по ледникам Гренландии. В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.

Три километра вниз

Пробуренная российскими полярниками скважина позволила взять пробы льда, который прирастает на «потолке» озера из озерной воды. О том, что происходит ниже – в толще воды и тем более возле дна, можно только предполагать. Возможно, там находятся геотермальные источники, дающие пищу обитателям озера.

Зимой 2015–2016 года у российской антарктической экспедиции начались проблемы: правительство, ранее планировавшее антарктические исследования по крайней мере до 2020 года, перестало выделять средства. Это решение связывают с «поворотом к северу» – интересом российского правительства к Арктике в ущерб другим направлениям деятельности. Даже памятная дата – 200-летие открытия Антарктиды Беллинсгаузеном и Лазаревым – не помогла привлечь в российскую Антарктиду деньги.

Выжимая последнее

Все, что осталось Сергею Булату – крупному специалисту по организмам, живущим при низких температурах, – пробы озерного льда, добытые в 2012–2015 годах. К счастью, в НИЦ КИ ПИЯФ есть оборудование и технологии, позволяющие изучать замерзшую воду Востока, не допуская загрязнения. Ученые усовершенствовали методику работы, составили библиотеки контаминантов. В этих библиотеках хранятся данные о микроорганизмах из жидкости, которой омывали пробы льда, организмах, обитающих в чистых комнатах, в реагентах и материалах, которые используются для анализа. В ходе исследования старых проб в 2018 году обнаружили третьего возможного обитателя Востока – бактерию (бациллу) marini Lactobacillus sp. Но вопросов об этой бактерии больше, чем ответов. Бациллы – гетеротрофные организмы, то есть питаются органикой, которой в воде Востока почти нет. Может быть, в глубине озера есть области, более насыщенные питательными веществами? Может быть, жизнь там более разнообразна, чем полагают?

Холодно, но жить можно

Условия в озере Восток очень специфические. Огромное давление (около 400 атмосфер) не позволяет воде замерзать при постоянной температуре на 2–3 градуса ниже нуля. Эти условия некомфортны для людей, но для жизни вообще вполне нормальны. Нижний температурный порог для деления клеток – 255 К (–18 °C), а метаболизм может продолжаться даже при охлаждении до –33 °C. Что касается давления, то глубоководные организмы справляются и не с такими его значениями.

Главным фактором, ограничивающим жизнедеятельность в воде Востока, должен быть недостаток источников энергии. В озеро никогда не проникает солнечный свет, а значит, там не могла сложиться обычная для неглубоких водоемов экосистема с фотосинтезирующими организмами в начале пищевой цепи. Органики в озерной воде почти нет – по крайней мере по результатам анализа кернов озерной воды. То живое, что может там жить, должно уметь питаться растворенными в воде минеральными веществами, которых в Востоке тоже мало. Организмы, которые получают энергию, окисляя неорганические вещества, встречаются во многих (буквально) темных уголках планеты – на большой глубине в океане, в почве, в пещерах. Поэтому обнаружение гетеротрофной marini Lactobacillus sp. так смутило ученых.

Туманные перспективы

Узнать больше об уже обнаруженных в озере Восток организмах можно было бы, вырастив их в лаборатории. Однако сделать это очень сложно: нужно создать и поддерживать очень специфические условия – давление, температуру, состав воды, благоприятные для этих существ в природе. В России лабораторий, которые могли бы взяться за эту работу, нет, а поделиться льдом Востока с зарубежными коллегами пока не удается – мешают бюрократия и ограничения на работу с иностранными учеными.

Читайте также:  Пронина терапевт медвежьи озера

Пока прогресса в этой области не предвидится, на самой станции «Восток» готовятся большие изменения к лучшему. После затишья 2016–2018 годов заговорили о модернизации станции, нашлись деньги на строительство новых жилых модулей, были испытаны аэросани, которые должны доставить модули вглубь континента. Все это должно улучшить жизнь полярников, но вряд ли поможет возобновить исследование озера Восток. Скважина, пробуренная в 1989–2012 годах, предположительно непригодна для проникновения в озеро. Вероятно, к воде нужно бурить новую скважину и использовать при этом новую, стерильную жидкость для бурения. Заниматься этим пока никто не планирует. Озеро Восток со своими неведомыми обитателями останется нетронутым в ближайшее время.

Но есть и хорошие новости. Годы работы микробиологов и генетиков над льдом Востока дали больше, чем три бактерии: они дали методику работы с деликатным материалом и технологию обнаружения контаминантов. Если однажды к заповедному озеру снова пробурят скважину, ученые будут готовы искать в новых пробах жизнь. И если когда-нибудь межпланетная станция привезет на Землю воду подледного океана Европы или Энцелада, те же методы можно будет применить, чтобы проверить, окажется ли в них что-нибудь живое и внеземное.

Источник

Восток и его обитатели: тайны подледного озера Антарктиды

Если бы мы показали ДНК организма, обнаружение которого мы подтвердили в 2016 году, не предупредив о том, откуда он… Нас бы спросили, с этой ли он планеты», — говорит генетик-микробиолог Сергей Булат. Микробиота антарктического озера Восток должна быть уникальна, как и само озеро, миллионы лет отрезанное от мира многокилометровым слоем льда. Из-за своих размеров оно вызывает интерес астробиологов, поскольку может служить моделью потенциально обитаемых подледных водоемов спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада.

По случайности самым близким к Востоку жильем оказалась советская, а затем российская станция «Восток», поэтому до 2015 года исследованием озера занимались в основном российские ученые. По этой же причине пробы озерной воды хранятся в России. И по той же самой причине продолжать исследования становится все сложнее. По мере того как российское правительство сокращает финансирование антарктических исследований и не поддерживает международное сотрудничество в науке, шансов узнать, как устроена странная жизнь в озере Восток, становится все меньше.

Подледных озер в Антарктиде обнаружено больше четырехсот, все они похожи: жидкая вода под многокилометровым ледяным панцирем. Но Восток обширнее прочих: площадь оценивается в 15 800 км2 — это больше Онежского озера. В 1994-м Восток нашли, в конце перестройки начали бурить скважину, и только в 2012 году получили первые образцы воды. Из-за недокомпенсации давления в скважине (специальная технология, гарантирующая незагрязнение озера) вода попала к ученым в виде намерзшего на буровой коронке льда. Сразу после получения пробы в 2012 году начались микробиологические исследования. Львиная доля усилий ученых ушла на отсеивание контаминантов — микроорганизмов и их ДНК, попавших в озерный лед с жидкостью для бурения и позднее. К 2015 году были обнаружены фрагменты ДНК двух бактерий, насчет которых ученые были уверены: они — из Востока. Первая оказалась совершенно незнакомой биологам; ее ДНК совпала с известными последовательностями всего на 86%. Это о ней Булат говорит, что она вполне могла бы сойти за инопланетянку. Вторая бактерия, родственная Herminiimonas glaciei, оказалась более-менее знакомой ученым по ледникам Гренландии. В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.

Три километра вниз Пробуренная российскими полярниками скважина позволила взять пробы льда, который прирастает на «потолке» озера из озерной воды. О том, что происходит ниже — в толще воды и тем более возле дна, можно только предполагать. Возможно, там находятся геотермальные источники, дающие пищу обитателям озера.

Зимой 2015−2016 года у российской антарктической экспедиции начались проблемы: правительство, ранее планировавшее антарктические исследования по крайней мере до 2020 года, перестало выделять средства. Это решение связывают с «поворотом к северу» — интересом российского правительства к Арктике в ущерб другим направлениям деятельности. Даже памятная дата — 200-летие открытия Антарктиды Беллинсгаузеном и Лазаревым — не помогла привлечь в российскую Антарктиду деньги.

Все, что осталось Сергею Булату — крупному специалисту по организмам, живущим при низких температурах, — пробы озерного льда, добытые в 2012—2015 годах. К счастью, в НИЦ КИ ПИЯФ есть оборудование и технологии, позволяющие изучать замерзшую воду Востока, не допуская загрязнения. Ученые усовершенствовали методику работы, составили библиотеки контаминантов. В этих библиотеках хранятся данные о микроорганизмах из жидкости, которой омывали пробы льда, организмах, обитающих в чистых комнатах, в реагентах и материалах, которые используются для анализа. В ходе исследования старых проб в 2018 году обнаружили третьего возможного обитателя Востока — бактерию (бациллу) marini Lactobacillus sp. Но вопросов об этой бактерии больше, чем ответов. Бациллы — гетеротрофные организмы, то есть питаются органикой, которой в воде Востока почти нет. Может быть, в глубине озера есть области, более насыщенные питательными веществами? Может быть, жизнь там более разнообразна, чем полагают?

Холодно, но жить можно

Условия в озере Восток очень специфические. Огромное давление (около 400 атмосфер) не позволяет воде замерзать при постоянной температуре на 2−3 градуса ниже нуля. Эти условия некомфортны для людей, но для жизни вообще вполне нормальны. Нижний температурный порог для деления клеток — 255 К (-18 °C), а метаболизм может продолжаться даже при охлаждении до -33 °C. Что касается давления, то глубоководные организмы справляются и не с такими его значениями.

Главным фактором, ограничивающим жизнедеятельность в воде Востока, должен быть недостаток источников энергии. В озеро никогда не проникает солнечный свет, а значит, там не могла сложиться обычная для неглубоких водоемов экосистема с фотосинтезирующими организмами в начале пищевой цепи. Органики в озерной воде почти нет — по крайней мере по результатам анализа кернов озерной воды. То живое, что может там жить, должно уметь питаться растворенными в воде минеральными веществами, которых в Востоке тоже мало. Организмы, которые получают энергию, окисляя неорганические вещества, встречаются во многих (буквально) темных уголках планеты — на большой глубине в океане, в почве, в пещерах. Поэтому обнаружение гетеротрофной marini Lactobacillus sp. так смутило ученых.

Читайте также:  Читать мертвое озеро рейчел кейн полностью

Узнать больше об уже обнаруженных в озере Восток организмах можно было бы, вырастив их в лаборатории. Однако сделать это очень сложно: нужно создать и поддерживать очень специфические условия — давление, температуру, состав воды, благоприятные для этих существ в природе. В России лабораторий, которые могли бы взяться за эту работу, нет, а поделиться льдом Востока с зарубежными коллегами пока не удается — мешают бюрократия и ограничения на работу с иностранными учеными.

Пока прогресса в этой области не предвидится, на самой станции «Восток» готовятся большие изменения к лучшему. После затишья 2016−2018 годов заговорили о модернизации станции, нашлись деньги на строительство новых жилых модулей, были испытаны аэросани, которые должны доставить модули вглубь континента. Все это должно улучшить жизнь полярников, но вряд ли поможет возобновить исследование озера Восток. Скважина, пробуренная в 1989—2012 годах, предположительно непригодна для проникновения в озеро. Вероятно, к воде нужно бурить новую скважину и использовать при этом новую, стерильную жидкость для бурения. Заниматься этим пока никто не планирует. Озеро Восток со своими неведомыми обитателями останется нетронутым в ближайшее время.

Но есть и хорошие новости. Годы работы микробиологов и генетиков над льдом Востока дали больше, чем три бактерии: они дали методику работы с деликатным материалом и технологию обнаружения контаминантов. Если однажды к заповедному озеру снова пробурят скважину, ученые будут готовы искать в новых пробах жизнь. И если когда-нибудь межпланетная станция привезет на Землю воду подледного океана Европы или Энцелада, те же методы можно будет применить, чтобы проверить, окажется ли в них что-нибудь живое и внеземное.

Источник

Подледное озеро Восток может быть убежищем древней жизни.

С момента открытия озера Восток скрывающего под толстым слоем льда жидкую воду и древние формы жизни участок обзавелся всевозможными легендами и слухами. Совместные исследования российских и британских ученых велись в период с 96 по 2012 год. Спекуляции на теме обнаружения в озере Восток относительно неизвестных форм жизни были очень интересны. Да и сегодня иногда звучат истории о находке в озере инопланетной формы жизни, что правда не соответствует действительности.

Одноименная станция была основана советскими исследователями 16 декабря 1957 года а 21 июля 1983 года здесь был измерен самый низкий показатель температуры Земли, безумные минус 89,2 ° Цельсия! В 1996 году здесь обнаружили запечатанное льдом озеро, являющееся настоящим убежищем древней жизни.

Исследователи собрали уникальную информацию о климате Земли последних 500 000 лет, пробурив скважину поверхностного слоя озера. Исследование сразу принесло массу любопытных находок из прошлого нашей планеты. Однако ученые уверены, что озеро Восток держит еще много секретов, которые только предстоит обнаружить. Неужели и в самом деле озеро Восток может скрывать тайны, которые ученые еще не обнаружили?

Озеро Восток — одно из самых крупных концентраций пресной воды, на которой основана жизнь всех обитателей планеты. Уникальным озеро делает то, что вся его экосистема была полностью отделена от остальной части планеты в течение миллионов лет.

Озеро совершенно не контактировало с другими водными бассейнами, поэтому там может быть жизнь о которой мы ничего не знаем.

Согласно собранным в ходе исследований данным прояснилась происходящее в предыстории Антарктиды. Там действительно был теплый приятный климат, процветала тропическая и дикая природа. Однако на континенте произошел климатический перелом, ужасные изменения в ходе которых холодные течения окружило благоприятную территорию и заморозило жизнь.

Неизвестная жизнь озера Восток?

Так может ли подледное озеро Восток может быть подземным убежищем? – Часто возникает этот вопрос, который многие задают, но ответ труднодоступен. Будет ли существовать жизнь под озером Восток? Странная темная среда, запечатанная ледовым куполом сравнима с инопланетными ледяными океанами поверхности Европы луны Юпитера, или шестой луной Сатурна, Энцелада.

Холод и отсутствие солнечного света, в сочетании с отсутствием кислорода, это те факты, которые для многих специалистов означают, что у озера Восток нет жизни. В то же самое время на Земле нет ни единого места, где существует вода, и никаких форм жизни не было обнаружено.

Вода всегда привлекает к себе жизнь, даже если это будут экстремофилы (организмы, живущие в экстремальной среде обитания)

Вот почему логика многих ученых заключается в том, что внутри замерзшего озера должны существовать неизвестные морские существа. Они прошли долгий и тяжелый путь, но в конце концов эволюционировали, чтобы выдерживать отсутствие света. Это замечательная теория поддерживается образцами, которые были извлечены из поверхностного слоя озера.

Поиск жизни в озере Восток.

В настоящее время существуют различные проекты, цель которых попытаться изучить особую экосистему озера без загрязнения уникального подземного убежища неизвестной жизни. Даже минимальное количество продукта нашего времени или организма, который попадет в воду, может оказать фатальное влияние на озеро.

В дополнение к сказанному, возможно, что формы жизни, найденные в озере, опасны для человека. В самом деле, озеро Восток хранит в себе микроорганизмы слишком древнего времени, о которых мы ничего не знаем, но они в свою очередь могут быть чрезвычайно опасны для человека.

На сегодняшний день с интересным предложением показывают проект NASA, предлагающий отправить автоматический зонд в озеро Восток. Своим горячим наконечником робот будет плавить лед перед собой, формируя прямой канал, который снова замерзнет после робота. Таким образом, робот сможете проникнуть в «стерильную» среду прошлого времени и фотографировать морскую фауну озера скрытого четырехкилометровой толщиной льда.

Читайте также:  Динозавров ми ши хозяин озера

Источник



Подземное озеро Восток в Антарктиде

Антарктида скрывает в себе множество загадок, как спрятанных под громадной толщей льда, так и на поверхности. Ученые всего мира проводят там исследования. которые, возможно могут переломить ход нашей истории. Причем, еще Адольф Гитлер проявлял небывалый интерес к этому континенту. Здесь вы узнаете про крупнейшее подземное озеро Антарктиды – озеро Восток, ведь именно до его поверхности 5 февраля 2012 года добрались российские ученые, пробурив более 3769 метров льда, за более чем четверть века. Что же ждет нас в глубинах этого «законсервированного» на 14 млн. лет озера?

Озеро Восток в Антарктиде

Длина озера – 250 км, ширина – 50 км, максимальная глубина – более 1000 метров, лишь немногим уступая Танганьике и Байкалу. Как высказался начальник Российской антарктической экспедиции Валерий Лукин, таким образом «была открыта «форточка» в неизвестный мир подледникового озера Восток». Исследователь сравнил это событие с первым полётом человека в космос.

Под ледовым панцирем Антарктиды скрыты десятки водоёмов, но озеро Восток в Антарктиде — наибольшее из них. Оно имеет 250 км в длину и 50 км в ширину, максимальная глубина превышает 1000 метров. Наличие этого озера было предвидено теоретически в ­50-е годы прошлого века, а официальное доказательство гипотеза получила в 1996 году, хотя глубочайшее бурение в этом районе инициировали ещё в конце 80-х. Работы осложнялись претензиями со стороны мирового научного общества: высказывались опасения, что чистота водоёма будет нарушена, туда могут быть занесены чуждые ему мельчайшие организмы или даже керосиново-фреоновая смесь, которая употребляется при бурении. Пришлось усовершен­ствовать технологию.

«Мы создали уникальный метод, ранее нигде не применявшийся, — рассказывает Валерий Лукин. — Как только бур достиг воды, он мгновенно ушёл наверх. Так как давление в озере достигает 375 атмосфер, вода сразу вознеслась в скважине на 40 метров».

Кстати, выдвигалась версия, что ненормально высокое давление разорвёт скважину и поток воды снесёт полярную станцию «Восток». Технология дала возможность избежать такого сценария. Теперь эксперты извлекут замёрзшую озёрную воду и изучат её состав. А в следующем сезоне приступят к изучению самого озера. Для этого уже изобретена специальная аппаратура. «Созданы приборы, которые смогут проникнуть в глубины водоёма и даже на дно, — утверждает Лукин. — Мы получим неповторимую информацию о его природной среде. Это несомненно поможет нам больше узнать о климате прошлого».

Озеро Восток: ящик Пандоры или нет?

В течении буровых работ уже отыскалось кое-что интересное. В скважине обнаружены бактерии-термофилы, способные жить при температуре свыше +60°С. Подобные микроорганизмы встречаются на дне океанов вокруг гидротермических источников — так именуемых «чёрных курильщиков». Эта форма жизни может существовать без кислорода и в совершенной темноте. Организмам (порой достаточно необычным) для получения нужных веществ довольно сероводорода — газа с запахом тухлых яиц, способного разъедать металлы. Кстати, недавно международная группа учёных нашла в прилегающей к Антарктиде части Атлантического океана некоторые виды ракообразных, моллюсков, червей и даже десятиногого краба — вся эта живность отлично чувствует себя при температуре в сотню градусов!

Учёные делают вывод: скорее всего, на дне озера Восток существует своя геотермальная активность и там живут необыкновенные виды животных. Правда, основная часть специалистов в оценках сдержанна, полагая, что подлёдная фауна ограничена лишь бактериями, а микробиолог Сергей Булат уже придумал им название — оксигенофилы. «В переводе с латыни это означает «любящие кислород», — поясняет он. — Дело в том, что вода озера Восток должна быть перенасыщена этим газом. Если бактерии будут отысканы, это станет базовым открытием в области развития жизни».

Но не произойдет ли так, что подлёдное озеро Восток выступит в роли ящика Пандоры и оттуда вылезет нечисть, которая покончит с этой самой эволюцией в обычном для нас понимании? И в итоге человечество окажется вытеснено с лица Земли какими-нибудь десятиногими крабами-мутантами? Полярник Михаил Воронцов, зимовавший на станции «Восток» в 2005 г., такой возможности не исключает: «Там могут существовать вирусы, которые миллионы лет находились под замком. Возможно, эти микроорганизмы были принесены на планету из космоса и теперь законсервированы под покровом льда в 4 км. И тогда американский фильм ужасов «Нечто», где полярники сталкиваются с внеземной тварью, всех убивающей, покажется нам дет­ской сказкой». Под стать озеру и другие загадки Антарктиды – ледяной палец смерти и кровавый водопад.

А криптозоолог Александр Фомин считает, что в озере могут обитать не только микроорганизмы, но и более сложная форма жизни. Возможно, даже разумная: «Предполагать можно всё что угодно, самые дивные сценарии. Существует гипотеза, что у фашистской Германии была секретная база в Антарктиде. Якобы нацисты намеревались там укрыться в конце войны. Некоторые ученые уверены, что база располагалась как раз на берегах подлёдного озера Восток. Третий рейх был известен своими экспериментами на живых существах. Почему бы не предположить, что некий неизвестный науке вид был выведен эсэсовскими учёными и приспособился к жизни в этих условиях?»

Кстати, Михаил Воронцов вспоминает, как во время его присутствия на «Востоке» личный состав станции в течение двух недель замечал странные огни. Судя по компасу, они горели прямо там, где была гипотетическая база нацистов. Каждый день огни смещались в сторону, пока не исчезли совсем. Примечательно, что ни одной научной экспедиции в том направлении в это время не было. Никакого осмысленного объяснения этому явлению полярники не нашли. И утвердились во мнении: от ледяного континента можно ждать любых сюрпризов.

Источник

Adblock
detector