科学家在南极冰层深处发现细菌

2020-11-02 122细菌

科学家在南极冰层深处发现细菌。由蒙大拿州立大学生物学家John Priscu领导的一个团队在从南极冰冻湖泊深处钻出的冰芯中发现了细菌。

科学家在南极冰层深处发现细菌

这些细菌来自沃斯托克湖,这是一个安大略湖大小的亚冰川水体,停留在东南极冰盖下两英里多的地方。

"从生物学家的角度来看,这是湖泊生物学的圣杯,"Priscu在离开蒙大拿州前往冰冻大陆的另一个野外季节之前说。"我们的发现表明,微生物世界在我们的星球上几乎没有限制。"

Priscu的团队与另外两个研究Vostok冰的小组将在12月10日的《科学》杂志上发表其发现。

研究内容

该团队包括7名MSU科学家,外加来自阿拉巴马大学、美国地质调查局和NASA艾姆斯研究中心的科学家。

普里斯库说,沃斯托克冰层是有史以来探索生命最深的冰层之一,可以成为在太阳系其他地方的冰冻环境中寻找生命的模型。

普里斯库说:"你不必离开地球去研究这个完全未被探索的系统,但样本肯定不容易获得。"俄罗斯科学家钻取的沃斯托克冰芯,通过国家科学基金会分发。

这块长18英寸、宽4英寸的透明冰芯是从冰原表面以下3590米(约合11800英尺)、沃斯托克湖上方约150米(495英尺)处拔出的。该湖于1974年被发现,是世界十大最深的水体之一,也是南极洲中部冰川下约70个湖泊之一。

这些细菌通常与土壤有关,与被称为蛋白质细菌和放线菌的微生物有关。Priscu说,它们可能被吹上了从巴塔哥尼亚沙漠到东南极冰原的土壤碎片,然后被埋葬。如果是这样,这些微生物可能有50多万年的历史。

他说,另一种可能性是微生物起源于湖泊,并随着湖水重新冻结或积聚到上覆冰川的底部而被困。

《科学》杂志的文章称,科学家在南极冰层深处发现细菌,无论哪种情况,这项研究都表明,尽管与大气层隔绝了100万年,但湖泊仍能支持微生物种群。

研究结果

MSU领导的小组无法确定这些微生物是否还活着,或者仅仅是被困在一个古老的冰坟墓中。

"它们可能还活着,但生长速度太慢了,以至于我们无法使用我们的协议来检测生长速度,"普里斯库说。"如果还活着,我认为它们处于新陈代谢的维持模式,而不是活跃的增长模式。"

Priscu和他的团队已经发现微生物在其他南极冰冻湖中生长,但没有一个像沃斯托克湖那样深。众所周知,微生物也会在其他极端环境中出没,比如沿着海底海沟的高温喷口、地球地下深处以及像黄石国家公园的地热池中。

而如果微生物存在于其他星球上,比如被认为存在于木星卫星欧罗巴上的冰冻海洋中,科学家们说,找到它们可能类似于在沃斯托克湖中狩猎它们。

科学家写道:"与沃斯托克湖吸积冰类似,这种冰可能保留了生命的证据,如果存在的话,在欧罗巴海洋中。"。

来自地球的内部能量可以驱动一个独立于太阳的冰系统,并可能在真正的极端环境中维持生命,MSU地球科学教授和共同作者David Mogk说。

"我认为这个信息真的是,'生命是你找到它的地方',"Mogk说。"如果你在近4000米的冰层下找到它,我的意思是,这是非常惊人的。"

除了寻找细菌之外,该小组还使用非专业的扫描电子显微镜研究了冰层独特的晶体结构和矿物成分。

他们在样本中只看到了两个大晶体的部分。MSU土木工程教授Ed Adams说,这些晶体并不像你所期望的那样在安静的湖泊中垂直排列。他必须分析更多的样本才能了解原因,但他怀疑纯粹的应力可能在晶体错位中发挥作用。另一种可能性是,冰晶最初在湖水中成核,并以随机的方向附着在上覆的冰层上。

引用

Montana State University. "Team Led By MSU Biologist Finds Bacteria Deep In Antarctic Ice." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 December 1999. www.sciencedaily.com/releases/1999/12/991210081424.htm

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