В последние годы идея жизни на других планетах стала менее надуманной. 27 июня НАСА объявило, что отправит аппарат к ледяной луне Сатурна, Титану, небесному телу, которое, как известно, содержит метановые озера на поверхности и покрытый льдом океан воды, что увеличивает шансы на существование жизни..
На Земле ученые изучают самые экстремальные условия, чтобы узнать, как жизнь могла бы существовать в совершенно других условиях, например, на других планетах. Команда Вашингтонского университета изучала микробов, обнаруженных в «криопэгах», захваченных слоях отложений с водой, настолько соленой, что она остается жидкой при температурах ниже точки замерзания, что может быть похоже на среду на Марсе или других планетарных телах, более удаленных от Солнца..
На недавней конференции AbSciCon в Белвью, штат Вашингтон, исследователи представили секвенирование ДНК и соответствующие результаты, чтобы показать, что образцы рассола из криопэга Аляски, изолированного в течение десятков тысяч лет, содержат процветающие бактериальные сообщества. Формы жизни похожи на те, что встречаются в плавучем морском льду и в соленой воде, вытекающей из ледников, но демонстрируют некоторые уникальные особенности.
«Мы изучаем действительно старую морскую воду, запертую в вечной мерзлоте на протяжении 50 000 лет, чтобы увидеть, как эти бактериальные сообщества эволюционировали с течением времени», - сказал ведущий автор Закари Купер, докторант Университета Вашингтона в области океанографии.
Cryopegs впервые были обнаружены геологами на севере Аляски несколько десятилетий назад. Этот полевой участок в Уткиавике, ранее известный как Барроу, был раскопан в 1960-х годах Исследовательской и инженерной лабораторией холодных регионов армии США для изучения больших клиньев пресноводного льда, которые встречаются в вечной мерзлоте. В конце концов, в 2000-х годах на этом месте был собран подземный рассол.
«Экстремальные условия здесь - это не только отрицательные температуры, но и очень высокая концентрация соли», - говорит Джоди Деминг, профессор океанографии Университета Вашингтона, изучающая микробную жизнь в Северном Ледовитом океане. «Сто сорок частей на тысячу - 14% - это очень много соли. В консервах это мешает микробам что-либо делать. Так что может быть предвзятое мнение, что очень высокое содержание соли не должно способствовать активной жизни».
Неизвестно, как формируются криопэги. Ученые полагают, что эти слои могут быть бывшими прибрежными лагунами, застрявшими во время последнего ледникового периода, когда дождь превратился в снег, а океан отступил. Влага, испарившаяся с заброшенного морского дна, была затем покрыта вечной мерзлотой, поэтому оставшаяся соленая вода оказалась в ловушке под слоем мерзлой почвы.
Чтобы получить доступ к подповерхностным жидкостям, исследователи спускаются примерно на 12 футов вниз по лестнице, а затем осторожно продвигаются по туннелю во льду. Отверстие рассчитано на одного человека и недостаточно высоко, чтобы в нем можно было стоять, поэтому исследователи должны приседать и работать вместе, чтобы бурить в течение четырех-восьмичасовых смен.
Деминг описывает это как «воодушевляющее» из-за возможности открытия.
Образцы, собранные весной 2017 и 2018 годов, геологически изолированные в течение, по мнению исследователей, примерно 50 000 лет, содержат гены здоровых сообществ бактерий вместе с их вирусами.
«Мы только что обнаружили, что в этих древних захороненных рассолах существует очень сильное микробное сообщество, эволюционирующее вместе с вирусами», - сказал Купер. «Мы были поражены тем, насколько плотными являются бактериальные сообщества».
Экстремальные условия на Земле могут быть похожи на океаны и льды других планет, считают ученые.
"Доминирующей бактерией является Marinobacter", сказал Деминг. «Одно только название говорит нам о том, что он пришел из океана - хотя он очень долго находился в темноте, погребенный в мерзлой вечной мерзлоте, он изначально пришел из морской среды».
На Марсе в прошлом был океан воды, а в нашей Солнечной системе есть как минимум полдюжины океанов на других планетах и ледяных лунах. Титан, спутник Сатурна, который НАСА будет исследовать, богат различными формами льда. Изучение жизни на Земле в замороженных условиях, которые могут иметь сходство, может подготовить исследователей к тому, какую жизнь ожидать и как ее обнаружить.
Исследование финансировалось Фондом Гордона и Бетти Мур, чтобы узнать, как бактерии и вирусы коэволюционируют в различных морских средах. Другими сотрудниками UW являются Жозефина Рэпп, исследователь в области океанографии с докторской степенью, Макс Шоуолтер, докторант в области океанографии, и Шелли Карпентер, научный сотрудник в области океанографии.