Hồ Vida nằm trong một trong những vùng đất khô cằn, khô cằn ở Nam Cực khô cằn (Ảnh: Viện nghiên cứu sa mạc)
Ngay cả trong một hồ nước đóng băng gần như hoàn toàn trong các thung lũng khô nội địa của Nam Cực, trong nước tối tăm, đầy muối và đóng băng chứa đầy oxit nitơ, sự sống phát triển mạnh mẽ cung cấp một manh mối về một ngày nào đó có thể được tìm thấy trong các môi trường tương tự ở nơi khác trong Hệ Mặt trời .
Các nhà nghiên cứu từ NASA, Viện nghiên cứu sa mạc ở Nevada, Đại học Illinois tại Chicago và chín tổ chức khác đã phát hiện ra các đàn vi khuẩn sống ở một trong những nơi biệt lập nhất trên Trái đất: Hồ Vida ở Nam Cực, nằm ở Thung lũng Victoria - một trong những miền nam McMurdo Dry Valleys của lục địa khô cằn vô cùng.
Những sinh vật này dường như đang phát triển mạnh bất chấp điều kiện khắc nghiệt. Được bao phủ bởi 20 mét (65 feet) băng, nước trong hồ Vida có độ mặn gấp sáu lần nước biển và chứa hàm lượng oxit nitơ cao nhất từng có trong một vùng nước tự nhiên. Ánh sáng mặt trời không xâm nhập rất xa bên dưới bề mặt đóng băng, và do điều kiện quá mẫn và áp suất của nhiệt độ nước đá có thể giảm xuống mức lạnh lẽo -13,5 ºC (8 ºF).
Tuy nhiên, ngay cả trong một môi trường dường như không thể sống được như vậy, Hồ Vida là nơi tập hợp những vi khuẩn đa dạng và phong phú đáng kinh ngạc hiện có trong các kênh nước phân nhánh qua băng, tách khỏi năng lượng mặt trời và cách ly với ảnh hưởng bên ngoài trong khoảng 3.000 năm.
Ban đầu được cho là rắn đông lạnh, các cuộc điều tra radar xuyên mặt đất vào năm 1995 cho thấy một lớp chất lỏng rất mặn (nước muối) nằm dưới lớp băng dày quanh hồ dày 20 mét quanh hồ.
Nghiên cứu này cung cấp một cửa sổ vào một trong những hệ sinh thái độc đáo nhất trên Trái đất, Tiến sĩ Alison Murray, một trong những tác giả chính của bài báo của nhóm, một nhà sinh thái học vi khuẩn phân tử và nhà nghiên cứu về cực và là thành viên của 14 cuộc thám hiểm đến Nam Đại Dương và lục địa Nam Cực. Kiến thức của chúng tôi về các quá trình địa hóa và vi sinh vật trong môi trường băng giá nhẹ, đặc biệt là ở nhiệt độ subzero, hầu như chưa được biết đến cho đến nay. Công việc này mở rộng sự hiểu biết của chúng ta về các loại cuộc sống có thể tồn tại trong các hệ thống lạnh, bị cô lập này và cách các chiến lược khác nhau có thể được sử dụng để tồn tại trong những môi trường đầy thách thức như vậy.
Các môi trường vô trùng phải được thiết lập trong các lều trên bề mặt hồ Vida, vì vậy các nhà nghiên cứu có thể chắc chắn rằng các mẫu lõi mà họ đang khoan là nguyên sơ, và weren bị nhiễm bất kỳ sinh vật nào được giới thiệu.
Theo thông cáo báo chí của NASA, các phân tích địa hóa học trên mạng cho thấy các phản ứng hóa học giữa nước muối và trầm tích giàu sắt bên dưới tạo ra oxit nitơ và hydro phân tử. Phần sau, một phần, có thể cung cấp năng lượng cần thiết để hỗ trợ đời sống vi sinh vật đa dạng nước muối.
Hệ thống này có lẽ là hệ thống tương tự tốt nhất mà chúng ta có đối với các hệ sinh thái có thể có trong vùng nước ngầm của Sao Thổ Mặt trăng Enceladus và Mặt trăng Sao Mộc Europa.
- Chris McKay, đồng tác giả, Trung tâm nghiên cứu NASA Từ Ames
Điều đặc biệt thú vị là sự tương đồng giữa các điều kiện được tìm thấy trong các hồ ở Nam Cực băng giá và những điều có thể tìm thấy ở các thế giới khác trong Hệ Mặt Trời của chúng ta. Nếu sự sống có thể tồn tại ở Hồ Vida, khắc nghiệt và cô lập như vậy, thì nó cũng có thể được tìm thấy bên dưới bề mặt băng giá của Europa, hoặc trong các đại dương dưới đáy biển (giả thuyết) của Enceladus? Và những gì về mũ băng của sao Hỏa? Có thể có những kênh nước lỏng siêu mặn tương tự chảy qua băng Mars Mars, với các vi khuẩn đang tìm ra sự tồn tại trên trầm tích sắt?
Tiến sĩ Christian Fritsen, nhà sinh thái học vi khuẩn hệ thống và Giáo sư nghiên cứu tại Khoa Khoa học Trái đất và Hệ sinh thái của DRI và đồng tác giả, cho biết, nguồn cung cấp năng lượng hỗ trợ sự sống chỉ tồn tại từ phản ứng hóa học giữa nước muối anoxic và đá. của nghiên cứu.
Nếu đó là một trường hợp khác, thì Murray Murray nói thêm, điều này mang đến cho chúng ta một khuôn khổ hoàn toàn mới để suy nghĩ về cách sống có thể được hỗ trợ trong các hệ thống lạnh trên trái đất và trong các thế giới băng giá khác của vũ trụ.
Đọc thêm: Cuộc sống tuyệt vời ở Europa Europa
Nhiều nghiên cứu được lên kế hoạch để nghiên cứu các tương tác hóa học giữa trầm tích và nước muối cũng như cấu trúc di truyền của chính các cộng đồng vi sinh vật.
Nghiên cứu được công bố trong tuần này trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS). Đọc thêm về thông cáo báo chí DRI tại đây và xem video dưới đây cho thấy những điểm nổi bật từ nghiên cứu thực địa.
Tài trợ cho nghiên cứu được NSF và NASA cùng hỗ trợ. Hình ảnh lịch sự của Viện nghiên cứu sa mạc. Tín dụng hình ảnh thung lũng khô: NASA / Landsat. Hình ảnh Europa: NASA / Ted Stryk.)
