تقع بحيرة فيدا في واحدة من أودية ماكموردو الجافة الجافة القاحلة في أنتاركتيكا (الصورة: معهد أبحاث الصحراء)
حتى داخل بحيرة متجمدة تمامًا تقريبًا داخل الوديان الجافة الداخلية في القارة القطبية الجنوبية ، في المياه المظلمة والمحملة بالملح وشبه التجمد المليئة بأكسيد النيتروز ، تزدهر الحياة ... تقدم دليلًا على ما قد يوجد يومًا في بيئات مماثلة في مكان آخر في النظام الشمسي .
اكتشف باحثون من وكالة ناسا ومعهد أبحاث الصحراء في نيفادا وجامعة إلينوي في شيكاغو وتسع مؤسسات أخرى مستعمرات البكتيريا التي تعيش في واحدة من أكثر الأماكن عزلة على وجه الأرض: بحيرة فيدا في أنتاركتيكا ، الواقعة في وادي فيكتوريا - أحد المناطق الجنوبية قارة ماكموردو الجافة الجافة في القارة.
يبدو أن هذه الكائنات الحية مزدهرة على الرغم من الظروف القاسية. يغطي الماء في بحيرة فيدا 20 متراً (65 قدماً) من الجليد ، وهو أكثر ملوحة من مياه البحر بستة أضعاف ويحتوي على أعلى مستويات أكسيد النيتروز الموجودة على الإطلاق في جسم طبيعي من الماء. لا يخترق ضوء الشمس بعيدًا جدًا عن السطح المتجمد ، وبسبب الظروف شديدة الملوحة وضغط درجات حرارة الماء الجليدي يمكن أن ينخفض إلى درجة حرارة -13.5 درجة مئوية (8 درجة فهرنهايت).
ومع ذلك ، حتى في مثل هذه البيئة التي تبدو غير مضيافة ، تستضيف بحيرة فيدا "مجموعة متنوعة ومتنوعة بشكل مدهش من البكتيريا" الموجودة داخل قنوات المياه المتفرعة عبر الجليد ، المنفصلة عن طاقة الشمس والمعزولة عن التأثيرات الخارجية لما يقدر بنحو 3000 سنة.
وكشفت استطلاعات الرادار المتغلغلة على الأرض والتي كان يعتقد في الأصل أنها متجمدة ، أن طبقة سائلة مالحة للغاية (محلول ملحي) وراء الغطاء الجليدي للبحيرة بسماكة 20 مترًا على مدار السنة.
قالت الدكتورة أليسون موراي ، واحدة من المؤلفين الرئيسيين لورقة الفريق ، وهي عالمة بيئية ميكروبية جزيئية وباحثة قطبية وعضو في 14 رحلة استكشافية إلى المحيط الجنوبي: "توفر هذه الدراسة نافذة على أحد أكثر النظم البيئية تميزًا على وجه الأرض". وقارة أنتاركتيكا. "إن معرفتنا بالعمليات الجيوكيميائية والميكروبية في البيئات الجليدية الخفيفة ، خاصة في درجات الحرارة تحت الصفر ، كانت غير معروفة في الغالب حتى الآن. يوسع هذا العمل فهمنا لأنواع الحياة التي يمكن أن تعيش في هذه النظم البيئية المعزولة وكيف يمكن استخدام استراتيجيات مختلفة للوجود في مثل هذه البيئات الصعبة. "
كان لا بد من إنشاء بيئات معقمة داخل الخيام على سطح بحيرة فيدا حتى يتمكن الباحثون من التأكد من أن العينات الأساسية التي كانوا يحفرونها كانت نقية ، ولم تكن ملوثة بأي كائنات تم إدخالها.
وفقًا لبيان صحفي صادر عن وكالة ناسا ، "تشير التحليلات الجيوكيميائية إلى أن التفاعلات الكيميائية بين المحلول الملحي والرواسب الغنية بالحديد تولد أكسيد النيتروز والهيدروجين الجزيئي. والأخير ، جزئيًا ، قد يوفر الطاقة اللازمة لدعم الحياة الميكروبية المتنوعة للمحلول الملحي ".
"ربما يكون هذا النظام هو أفضل نظير لدينا لأنظمة بيئية محتملة في المياه الجوفية لقمر زحل إنسيلادوس وقمر المشتري يوروبا."
- كريس مكاي ، مؤلف مشارك ، مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا
الأمر المثير بشكل خاص هو التشابه بين الظروف الموجودة في بحيرات القطب الجنوبي المغطاة بالجليد وتلك التي يمكن العثور عليها في عوالم أخرى في نظامنا الشمسي. إذا كانت الحياة يمكن أن تعيش في بحيرة فيدا ، قاسية ومعزولة كما هي ، فهل يمكن العثور عليها أيضًا تحت السطح الجليدي ليوروبا ، أو داخل محيطات إنسيلادوس تحت سطح الأرض (المفترضة)؟ وماذا عن القبعات الجليدية للمريخ؟ هل يمكن أن تكون هناك قنوات مشابهة للمياه السائلة شديدة الملوحة تمر عبر جليد المريخ ، مع وجود الميكروبات التي تتواجد على رواسب الحديد؟
وأوضح الدكتور كريستيان فريتسين ، عالم النظم البيئية الميكروبية وأستاذ البحث في قسم DRI لعلوم الأرض والنظم الإيكولوجية والمؤلف المشارك: "من المعقول أن يكون مصدر الطاقة الداعم للحياة موجودًا فقط من التفاعل الكيميائي بين المياه المالحة المؤكسدة والصخور". الدراسة.
وأضاف موراي: "إذا كان هذا هو الحال ، فإن هذا يعطينا إطارًا جديدًا تمامًا للتفكير في كيفية دعم الحياة في النظم البيئية البعيدة على الأرض وفي العوالم الجليدية الأخرى في الكون".
اقرأ المزيد: بحيرة يوروبا الخفية الكبرى قد تكمن في الحياة
ومن المقرر إجراء المزيد من البحوث لدراسة التفاعلات الكيميائية بين الرواسب والمحلول الملحي وكذلك التركيب الجيني للمجتمعات الميكروبية نفسها.
نُشر البحث هذا الأسبوع في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS). اقرأ المزيد حول البيان الصحفي لـ DRI هنا ، وشاهد مقطع فيديو أدناه يوضح النقاط البارزة من البحث الميداني.
تم دعم تمويل البحث بشكل مشترك من قبل NSF و NASA. صور مجاملة من معهد بحوث الصحراء. ائتمان صورة الوادي الجاف: وكالة ناسا / لاندسات. صورة أوروبا: وكالة ناسا / تيد ستريك).
