Dybt under den antarktiske is vrimler en gammel sø af livsformer, der spiser klippe. Prøver af det kølige bryg fra Whillans-søen, som ligger 2600 fod under det vestantarktiske isark, viser, at den nedgravede vandmasse indeholder næsten 4000 arter eller grupper af mikrober.
Relateret indhold
- Tusinder af arter fundet i en sø afskåret fra verden i millioner af år
- Vostok: På udkig efter livet under en Antarktisk gletsjer
Søens overflade blev sandsynligvis sidst udsat i den sene Pleistocene-epoke, højst 1 million år siden. Siden da har dens farvande næsten ikke set sollys og gennemsnitlige temperaturer omkring -63 grader Fahrenheit. Opdagelsen bekræfter tidligere antydninger om, at livet finder en måde at overleve i sådanne ekstreme miljøer, og det øger muligheden for, at en form for liv kunne være i live lige nu på iskolde måner over hele solsystemet, som Jupiters måne Europa.
Lake Whillans er en af hundreder af subglacial søer, der fortsætter under Antarktis. Satellitter afslørede først disse skjulte vandmasser for årtier siden. ”Et enestående spørgsmål har været, hvorvidt miljøet ved bunden af isfladen faktisk er egnet til at fortsætte mikrobielt liv, ” forklarer Brent Christner, en mikrobiolog ved Louisiana State University i Baton Rouge.
Christner er en del af teamet Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling (WISSARD), der spænder over forskellige institutioner over hele verden og inkluderer en hær af forskere og studerende. Siden 2009 har WISSARD-besætningen forsøgt at finde ud af, hvordan livet ser ud under det sydlige kontinent. Forskere begyndte at mistænke for, at mikrober kunne leve på underbukken på en gletsjer tilbage i 1999. Kerneprøver fra den største Antarktis-sø, Vostok-søen, afslørede genetiske spor af mikrober frosset ved kanten af isfladen. Men der er en chance for, at disse critters kommer fra forurenet borevæske, og om de repræsenterer en del af et levende, vejrtrækende økosystem forbliver til debat. (Husk ikke ekstraordinære påstande om, at søen kan indeholde fisk.)
Et par ting gjorde Lake Whillans til et godt kandidatsted for at finde subglacial liv. Det ligger kun en halv mil under overfladen sammenlignet med søen Vostoks to-myldybde. Søen dræner også ud i Rosshavet, så eventuelle forurenende stoffer i sidste ende ville blive vasket ud og efterlader søen relativt uberørt efter boring. For ikke at nævne søen ligger kun 600 miles fra den nærmeste forskningsstation, hvilket betyder, at holdet kunne køre til stedet snarere end at flyve.
I 2013 begyndte WISSARD-holdet på den ultimative Antarktis road trip. På stedet brugte de et specielt varmtvandsboresystem til at grave i isen. Da boret kom sin vej ned, smeltede den, filtreredes, kogtes, pasteuriseredes og UV-behandlet isis og anvendte den derefter som steril borevæske. ”Det ville være som farmaceutisk vand, ” siger Christner.
WISSARD-holdets antarktiske campingplads. (Reed Scherer / Northern Illinois University) 
Borehulsinstrumentet bruges til at hente vand og sedimentprøver fra subglacial Lake Whillans. (Brent Christner) 
Et medlem af WISSARD-teamet ser på borehullet på søens borested. (Reed Scherer) 
En sedimentprøve fra sengen af Lake Whillans. (Reed Scherer / Northern Illinois University) 
Kolonier af bakterier dyrket fra vandprøver fra Lake Whillans. (Brent Christner) 
Et elektronmikroskopbillede viser en mikrobiel celle med en vedhæftet sedimentpartikel fra Lake Whillans. (Trista Vick-Majors) 
WISSARD-holdets boreplads over subglacial Lake Whillans i Antarktis. (Brent Christner) 
Med tillæg til NASAs Galileo-rumfartøj, en udsigt over den iskolde overflade af Jupiters måne, Europa, som muligvis har et mørkt, frigid hav under. Uanset hvilket økosystem der måtte leve i Europas have kunne ligne det, der findes i det ekstreme miljø ved Lake Whillans. (NASA / JPL-Caltech / SETI Institute) Når de nåede søen, prøvede de både vand og sediment fra søbunden. I et feltlaboratorium var de i stand til at udarbejde en genetisk og kemisk profil af sømiljøet og dets indbyggere. For at finde ud af, hvor mange arter der måske lever i Lake Whillans, forskede forskerne på et gen, der koder for et ribosomprotein, en af de ældste og mest konserverede biologiske strukturer på Jorden. Baseret på graden af variation i denne ribosomgensekvens estimerer de, at vandet indeholder 3.931 arter eller grupper af arter, rapporterer teamet i dag i tidsskriftet Nature . Nogle er sandsynligvis nye inden for videnskab, men kun yderligere genetisk analyse vil med sikkerhed fortælle det.
Holdet fodrede derefter organismer isoleret fra vandet forskellige næringsstoffer i laboratoriet for at se, hvilke slags bugs der var aktive i dette økosystem. I en sø ved overfladen finder du en masse mikrober, der bruger energien fra sollys til at omdanne kuldioxid til mere komplekse organiske forbindelser, såsom sukkerarter, og bruge dem til energi. Det er grundlæggende fotosyntese. I de mørke dybder af Lake Whillans fandt teamet mikrober, der i stedet bruger kemiske næringsstoffer i vandet til at fikse deres kulstof. De fleste af de antarktiske mikrober får deres energi fra at omdanne ammonium til andre former for nitrogen, mens andre får deres energi fra jern og sulfidforbindelser. Alle disse næringsstoffer blev fundet i søprøverne.
Det er her klippespisningen kommer ind. Jern og sulfider kan komme i vandet fra klipper, der er bundet op, når isisen gnider mod bjergene på kontinentet. ”På en måde spiser mikroberne” rock ”- selvom de i praksis fastgøres til mineralpartiklerne og hjælper dem med at opløses, ” skriver Martyn Tranter, en glaciolog ved University of Bristol, i en ledsager af Nature- redaktion. Ammoniet produceres sandsynligvis af bakterier, der spiser døde mikrober i søen.
Der er stadig en række ubesvarede spørgsmål om beboerne i Lake Whillans, og hvordan de bidrager til økosystemet i det sydlige Ocean. Yderligere undersøgelse kan afsløre den rolle, disse subglacial væsner spiller i større kemiske og biologiske cyklusser på Jorden. I mellemtiden er andre forskere begejstrede for følgerne for udenjordiske hav.
”Det faktum, at den koncentration og mangfoldighed af liv, der påvises i denne subglacial sø findes, betyder, at der er et meget godt tegn på eksistensen af liv i Europa, selvom detaljerne er forskellige, ” siger Cynthia Phillips, planetgeolog ved SETI-instituttet i Californien. Lake Whillans er ikke en identisk tvilling til de iskalde hav, der menes at eksistere under Jupiter-månens iskolde skorpe. Europas overflade er sandsynligvis mere end seks miles tyk, og dens oceaner strækker sig 31 miles ud over det. Vi ved heller ikke endnu, om Europas oceaner leveres med et praktisk, næringsrigt lag af havsediment. Men Lake Whillans 'økosystem er stadig det tætteste, vi har set de fremmede mikrober, der måske svømmer i havene langt, langt væk.
