Впервые ученые непосредственно наблюдали за живыми бактериями в полярных льдах и снегах - среде, которая когда-то считалась стерильной. Новые данные могут изменить представления о том, какие планеты во Вселенной могут поддерживать жизнь, и могут означать, что люди оказывают даже большее влияние на уровни CO2 в атмосфере Земли, чем общепринятые данные. из исследований истории климата ледяных кернов предполагает.
Газы, захваченные и запечатанные в снегу, когда он сжимается в лед, могут предоставить исследователям снимки атмосферы Земли, сделанные сотни тысяч лет назад. Ученые-климатологи используют образцы ледяных кернов для изучения доисторических уровней CO2 в атмосфере, чтобы их можно было сравнить с нынешними уровнями в индустриальную эпоху.
Этот анализ ледяных кернов основан на предположении, что существует ограниченная биологическая активность, изменяющая окружающую среду в снегу во время его перехода в лед. Исследование, опубликованное в Journal of the Royal Society Interface, в котором непосредственно наблюдалась микробная активность в антарктическом и арктическом снегу, показало, что на состав этих небольших образцов газа, захваченного льдом, могли повлиять бактерии, которые остаются активными в снегу, пока он сжимается в лед - процесс, который может длиться десятилетиями.
Ведущий автор исследования доктор Келли Редекер с факультета биологии Йоркского университета сказала: «Поскольку микробная активность и ее влияние на окружающую среду никогда не принимались во внимание при изучении образцов газа из ледяных кернов, может стать умеренным источником ошибок в интерпретации истории климата. Дыхание бактерий может иметь слегка повышенный уровень CO2 в воздушных карманах, попавших в полярные ледяные шапки, а это означает, что до деятельности человека уровни CO2 могли оказался даже ниже, чем считалось ранее».
Кроме того, тот факт, что мы наблюдали метаболически активные бактерии в самом нетронутом льду и снегу, является признаком того, что жизнь размножается в среде, где вы не ожидаете ее существования. Это говорит о том, что мы можем быть в состоянии расширить наши горизонты, когда дело доходит до размышлений о том, какие планеты способны поддерживать жизнь», - добавил Редекер.
Исследования, проведенные в лабораториях, ранее показывали, что бактерии могут выживать при экстремально низких температурах, но это исследование - первый случай, когда бактерии наблюдали изменение полярной снежной среды на месте.
Исследователи смотрели на снег в естественном состоянии, а в других местах стерилизовали его с помощью ультрафиолетовых стерилизующих ламп. Когда они сравнили результаты, команда обнаружила в нетронутом снегу неожиданные уровни йодистого метила - газа, который, как известно, вырабатывается морскими бактериями.
Передовые методы позволили исследователям обнаружить присутствие газов даже на уровне частей на триллион, что в миллион раз меньше концентрации CO2.
Исследователи работали на участках в Арктике и Антарктике и приняли меры предосторожности, чтобы ограничить воздействие солнечного света и ветра, используя брезент для защиты мест отбора проб и располагаясь в середине ледника вдали от почвы и других форм полярная дикая природа, которая может загрязнить снег.
Результаты исследования также показывают, что жизнь может поддерживаться даже в отдаленных, холодных и бедных питательными веществами средах, предлагая новый взгляд на то, могут ли замерзшие планеты Вселенной поддерживать микроорганизмы.
После проведения дополнительных исследований астробиологи, работающие над выявлением планет во Вселенной с уровнями температуры, которые могут позволить присутствие жидкой воды, смогут расширить зоны, которые они считают потенциально обитаемыми, включая планеты, где вода находится в виде льда.
«Мы знаем, что бактерии могут оставаться жизнеспособными и метаболически активными при низких температурах в течение сотен и тысяч лет», - сказал Редекер. «Следующий шаг - заглянуть глубже, чтобы увидеть, можем ли мы наблюдать активные бактерии глубоко в ледяных шапках», «Микробный метаболизм напрямую влияет на следы газов в (суб)полярных снежных покровах», опубликовано в Journal of the Royal Society Interface.