В Антарктиде в одной из скрытых полостей, герметично запечатанной 400-метровым слоем льда, уже два миллиона лет спокойно живут бактерии. Без доступа света и при полном отсутствии кислорода. Открытие поможет исследователям по-новому взглянуть на приспособляемость жизни к экстремальным условиям, в частности - случавшимся в далёком прошлом нашей планеты, а заодно и на возможность существования микроорганизмов на Марсе или Европе.
Сенсационную весть принесли Джилл Микуки (Jill Mikucki) из Дартмутского колледжа (Dartmouth College) и её коллеги из ряда других институтов и университетов, проведшие не один сезон в изучении “Кровавого водопада” (Blood Falls). Этот сравнительно небольшой выход жидкого рассола по трещине, ведущей глубоко под ледник Тейлора (Taylor Glacier), получил своё имя из-за красно-рыжего цвета, происхождение которого связано с тем, что вода поднимает из глубин земли живые микроорганизмы, которые были заперты в скрытом резервуаре 1,5-2 миллиона лет.
О существовании жизни в подлёдных озёрах Антарктики учёные рассуждают с 1960-х годов, но точно установить этот факт мешали необходимость бурения сотен метров льда и опасения по поводу заражения уникальных закрытых экосистем “внешними” бактериями.
Blood Falls предоставил биологам уникальную возможность получить образцы воды с огромной глубины без риска заражения “секретного” оазиса, спрятанного в одной из сухих долин Антарктиды. И вот теперь объявлено сразу о нескольких открытиях. Генетический анализ показал - под толщей ледника Тейлора приотсутсвии растворенного в воде кислорода живут 17 различных видов микроорганизмов, которые родственны известным бактериям, использующим для дыхания сульфат. Но изотопный анализ кислорода в сульфате (который также в изобилии присутствовал в воде из “Кровавого водопада”) привёл учёных к выводу, что подлёдные микроорганизмыим не дышат. А чем тогда? Ответ подсказал цвет водопада.
За рыжий оттенок отвечает ржавчина: вода, выходящая из ледяной трещины на божий свет, оказалась чрезвычайно богата растворимым двухвалентным железом, которое тут же окисляется, соединяясь с кислородом воздуха. А двухвалентное железо там могло появиться, только если его поставляли микроорганизмы, конвертируя из трёхвалентного железа, нерастворимого в воде.
Таким образом, сформировалась стройная картина: 1,5-2 миллиона лет назад на этом месте был фьорд. Когда началось оледенение, уровень моря упал и сравнительно небольшой водоём на континенте оказался запечатан сверху мощным ледником. Микробы же, попавшие в западню, “не растерялись”. Они всё это время жили, перерабатывая остатки органики, запертой вместе с ними, причём дышали они железом из окружающих пород (вместо кислорода) при содействии сульфата в качестве катализатора.
Точный размер скрытого водоёма - неизвестен. Но предполагается, что он спрятан от солнца почти полукилометровой толщей льда, а тянется на расстояние почти четыре километра.
(Blood Falls) – красный поток, вытекающий из ледника Тейлора в Сухих долинах в Восточной Антарктиде.
Кровавый водопад. Уникальное природное явление было обнаружено в 1911 году австралийским геологом Гриффитом Тейлором. Изначально исследователи предполагали, что такой цвет воде придают водоросли, но позже выяснилось, что кроваво-красный оттенок – следствие высокого содержания оксида железа.
Ещё одним интересным свойством «Кровавого водопада» является его солёность, что превышает таковую в океане в 4 раза. Это позволяет воде не замерзать даже при -10 °C, но при более низких температурах мороз всё же одерживает победу.
Кровавый водопад в Антарктиде: причины окраски
Геомикробиолог Джил Микуцки из Дартмут-колледжа (Нью-Гемпшир, США) прожив шесть полевых сезонов в Антарктиде, смогла доказать что причиной возникновения Кровавых водопадов являются микроорганизмы которыми заселено озеро.
В 2004 году Джил улыбнулась удача. Она увидела, как по леднику течет ручьем неизвестная жидкость. Она была прозрачна и имела температуру – 7 ºС. Но более всего исследовательница была поражена запахом, который исходил от потока:
«Это был запах океана, хотя до берега было больше тридцати миль.
Я сразу поняла, что жидкость обладает какими-то необычными свойствами».
Поток берёт своё начало в озере, скрытом подо льдами. И цвет, и солёность – работа подземных микроорганизмов, что в отсутствие солнечного света поддерживают своё существование сложными химическими процессами.
Кровавый водопад (Blood Falls) - красный поток, вытекающий из ледника Тейлора в Сухих долинах в Восточной Антарктиде.
Уникальное природное явление было обнаружено в 1911 году австралийским геологом Гриффитом Тейлором. Изначально исследователи предполагали, что такой цвет воде придают водоросли, но позже выяснилось, что кроваво-красный оттенок - следствие высокого содержания оксида железа.
Ещё одним интересным свойством «Кровавого водопада» является его солёность, что превышает таковую в океане в 4 раза. Это позволяет воде не замерзать даже при -10 °C, но при более низких температурах мороз всё же одерживает победу.
Поток берёт своё начало в озере, скрытом подо льдами. И цвет, и солёность - работа подземных микроорганизмов, что в отсутствие солнечного света поддерживают своё существование сложными химическими процессами. Этот закрытый резервуар создал экосистему с микроорганизмами, которым более 1,5 миллиона лет!
Эта находка говорит о том, что подо льдами Антарктиды скрыто множество удивительных загадок, и что ледяной покров других планет может также таить под собой непривычную для нас жизнь.
Видео – Кровавый водопад в Антарктиде
Возможно вам будет интересно: - розовое озеро Австралии.
|
|
Кроваво-красный поток вытекающий из Ледника Тейлора (англ. Taylor Glacier) в Сухих долинах в Восточной Антарктиде был назван кровавым водопадом.
Богатая железом солёная вода спора дически выходит из небольшой трещины в ледяном водопаде. Источником воды является озеро, покрытое 400 метрами льда, удалённое на несколько километров от водопада.
Схематическое изображение экосистемы «Кровавого водопада»
Это озеро сформировалось, когда сухие долины были затоплены морской водой, а после отступления воды и наступления льда 4 — 1,5 миллиона лет назад оно оказалось закрытым толстым слоем льда. Солёность воды в озере превышает таковую в океане в четыре раза, поэтому вода не замерзает даже при минус 10 градусах по Цельсию.
Красноватое месторождение было открыто в 1911 году австралийским геологом Гриффитом Тейлором (англ. Thomas Griffith Taylor ). Первые исследователи Антарктиды объяснили красный цвет красными водорослями, однако позже было доказано, что цвет появляется от окислов железа, являющихся следствием уникального метаболического цикла.
Проанализировав химический и изотопный состав в потоках воды, вытекающей из озера, группа учёных под руководством Джилл Микукки из Гарвардского университета смогла доказать, что это озеро заселено микроорганизмами, которые в отсутствие солнечного света, необходимого для фотосинтеза, а также питательных веществ, поступающих извне, получают жизненную энергию, восстанавливая растворенные в воде сульфаты до сульфитов с последующим их окислением ионами трехвалентного железа, поступающего в воду из донного грунта.
Этот метаболический цикл уникален и не имеет аналогов в других земных экосистемах, однако организмы, адаптировавшиеся к таким суровым условиям жизни, являются потомками микробов, обитавших некогда в океане.
На это указывают генетические данные, полученные из анализа биологических молекул аденозин 5" - фосфосульфатредуктаз, содержащихся в сочащейся из ледника воде.
Ученым удалось наконец разгадать тайну водопада красного цвета.
Водопад был впервые обнаружен австралийским геологом Гриффитом Тэйлором еще в 1911 году. Первооткрыватель предположил, что кровавый цвет воде придают содержащиеся в ней микроскопические водоросли, сообщает Sun.
Эта гипотеза была опровергнута в 2003 году, когда учеными удалось установить, что данный оттенок объясняется наличием в воде частиц оксида железа. Тогда специалисты решили, что красная вода представляет собой остатки древнего соленого озера, возраст которого они оценили примерно в пять миллионов лет.
Теперь же с помощью радара группа специалистов из университета Фэйрбэнкс на Аляске и колледжа Колорадо смогла понять, что вода течет наружу через систему тоннелей из огромного подземного озера, которое скрывается подо льдом почти миллион лет.
Ученые выяснили парадоксальный факт, что вода при замерзании отдает тепло, что и способствует таянию окружающего ее льда.
(Blood Falls )в Антарктиде является действительно уникальным и неповторимым местом на Земле. Другого, хотя бы похожего на него — вы не встретите нигде. Казалось бы, откуда в Антарктиде взяться водопаду, если кругом сплошной лед? А этот водопад течет даже при минусовых температурах. Почему же, собственно говоря, он кровавый? Глядя на это зрелище можно подумать, что земля кровоточит и ничем помочь ей нельзя. Ну и, наконец, причем тут марсиане?
Увеличенная карта Кровавого водопада. (Google maps)
Извините, карта временно недоступна
Кровавый водопад на карте Google maps.
Водопад и вправду загадочен и вначале даже ученые не могли объяснить его происхождение.
Гриффит Тейлор (англ. Griffith Taylor ), геолог из Австралии, еще в 1911 году высадился в Антарктиде со стороны Новой Зеландии. И в первый же день он добрался до ледника сегодня именуемого ледник Тейлора (англ. Taylor Glacier). На белоснежных склонах Тейлор увидел какие-то кроваво-красные разводы. Он решил, что все дело в каких-то не известных доселе микроскопических водорослях и предложил называть это место «Кровавый водопад».
Позже было доказано, что за красный цвет отвечает двухвалентное железо или попросту говоря ржавчина, которое на открытом воздухе взаимодействуя с кислородом, моментально окисляется, приобретая такой красноватый цвет. Источником воды является соленое озеро, которое находится под толщей льда (примерно 500 м). Образовалось это озеро предположительно 2 миллиона лет назад. Тогда Антарктида не была еще покрыта ледником. Но когда начался ледниковый период уровень океана упал и возникло это озеро с соленой водой, отрезанное от остального океана. Вода испарялась и резервуар делался все солонее. Теперь же, солёность воды озера превышает соленость воды океана в 4 раза, благодаря чему вода не замерзает и при –10 °C.
Когда наступило обледенение, то озеро вместе со всеми обитателями оказалось запечатано под ледяной крышкой. «Вода» в Кровавом водопаде течет не все время, так что увидеть кровавые потоки это большая редкость. Происходит это, предположительно тогда, когда толща льда надавливает на озеро и часть воды выходит из трещин в леднике. Хотя до конца этот механизм не ясен. И откуда там взялась ржавчина, до недавнего времени тоже было не понятно.
Геомикробиолог Джил Микуцки из Дартмут-колледжа (Нью-Гемпшир, США) прожив шесть полевых сезонов в Антарктиде, смогла доказать что причиной возникновения Кровавых водопадов являются микроорганизмы которыми заселено озеро.
В Антарктиде совсем не жарко .
Рисунок-схема объясняющая возникновение кровавого водопада:
В 2004 году Джил улыбнулась удача. Она увидела, как по леднику течет ручьем неизвестная жидкость. Она была прозрачна и имела температуру – 7 ºС. Но более всего исследовательница была поражена запахом, который исходил от потока: «Это был запах океана, хотя до берега было больше тридцати миль. Я сразу поняла, что жидкость обладает какими-то необычными свойствами».
Для того чтобы установить, что же все таки происходит под почти 400-метровым ледниковым щитом потребовалось несколько лет интенсивных исследований. После того как озеро накрыл ледник все его обитатели оказались в условиях очень низких температур, без воздуха и солнечного света. Нет ничего удивительного, что большинство из них вымерло. Большинство, но не все. Семнадцати видам микробов удалось приспособиться к такой не благоприятной среде. И уже более миллиона лет они спокойно живут и перерабатывают органические остатки, запертые вместе с ними. Дышат они при этом вместо кислорода – железом. И берут его из окружающих пород. При этом сульфат выступает в качестве катализатора. В процессе «дыхания» они преобразуют трехвалентное железо нерастворимое в воде на двухвалентное. Отсюда и ржавый цвет. Даная экологическая система не является замкнутой, так как зависит от запасов органики и когда они кончатся, то и она, скорее всего, исчезнет. Но это может произойти очень не скоро.
Еще несколько фото этого чуда природы:
Под конец, как всегда, небольшое видео про Кровавый водопад в Антарктиде. Чесно говоря не видео а скорее слайдшоу.
Да, все это хорошо, но причем здесь все-таки марсиане? Возможно, спросите Вы. Цитирую слова, сказанные Джил: «Похожие условия есть и на Марсе: льдом здесь покрыты огромные пространства, таким образом, создаются резервуары, хорошо защищенные от стихии, и там тоже есть железо. Кто поручится, что в этих резервуарах нет жизни?» Как видите, это не мои фантазии. Но даже если на Марсе и затаились «пришельцы», нам придется еще долго ждать, пока они надумают построить летающие тарелки и навестить нас. Кстати, единственный водопад, из известных мне, который хоть чем-то похож на кровавый водопад — это Огненный водопад в Калифорнии. Но похожи они лишь по цвету.
, .
