Учёные нашли новую подсказку к происхождению Кровавого водопада в Антарктиде

Учёные приблизились к разгадке происхождения солёной воды, которая питает знаменитый Кровавый водопад в Восточной Антарктиде. Новое исследование показало, что необычный красный рассол, вероятно, представляет собой остатки древней морской воды, оказавшейся запертой под ледником в период, когда уровень Мирового океана был выше современного. Кровавый водопад находится у края ледника Тейлора в антарктической долине с одноимённым названием. Из трещины во льду медленно вытекает насыщенная солями жидкость, окрашивая белую поверхность в красно-бурый цвет. Издалека это выглядит так, будто ледник кровоточит. Зловещий оттенок водопада уже получил научное объяснение.

Рассол содержит большое количество растворённого железа. Когда богатая железом вода выходит из-подо льда и соприкасается с кислородом, происходят химические реакции, напоминающие образование ржавчины. Именно они придают отложениям красный и оранжевый цвет. Однако происхождение самой воды долго оставалось предметом научных споров. Одна из основных гипотез гласит, что под ледником сохранилась древняя морская вода. Она могла попасть в естественный бассейн более миллиона лет назад, когда климат Антарктиды был теплее, ледовый покров занимал меньшую площадь, а уровень моря был выше. Позднее океан отступил, а ледник Тейлора продвинулся вперёд и накрыл солёный резервуар.

Вода оказалась изолированной под толщей льда, но благодаря высокой концентрации солей не замёрзла полностью даже при крайне низкой температуре. Ранее в пользу морского происхождения рассола свидетельствовали его химический состав и обнаруженные в нём бактерии. Теперь исследователи получили дополнительные молекулярные и генетические доказательства. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Geoscience. Учёные проанализировали 167 образцов воды, осадочных пород и воздуха, собранных возле Кровавого водопада и в других районах Сухих долин Мак-Мердо. Этот регион считается одним из наиболее холодных и засушливых мест на Земле. Из-за почти полного отсутствия снега и растительности его ландшафт часто сравнивают с поверхностью Марса.

Для определения состава микробных сообществ специалисты использовали несколько методов генетического анализа. Особое внимание уделялось различиям между эукариотами и прокариотами. К эукариотам относятся организмы, клетки которых имеют окружённое мембраной ядро. Прокариоты, включая бактерии и археи, устроены проще и не обладают оформленным клеточным ядром. Исследование показало, что в красном рассоле и окружающих его отложениях содержится значительно больше микроорганизмов морского происхождения, чем в других частях Сухих долин. Чуть более 9% обнаруженных возле водопада эукариотических линий совпадали с микроорганизмами из близлежащего океана. В образцах, собранных в других местах региона, показатель сходства составлял всего около 1%.

При этом большинство выявленных микроорганизмов всё же имело пресноводное или наземное происхождение. Это говорит о том, что подлёдная экосистема на протяжении длительного времени изменялась и приспосабливалась к экстремальным условиям. Существовала и другая версия происхождения морских микроорганизмов. Некоторые учёные предполагали, что бактерии и другие биологические частицы могли быть принесены к леднику сильными ветрами со стороны океана. В Сухих долинах Мак-Мердо действительно часто наблюдаются мощные воздушные потоки, способные переносить пыль, соли и микроскопические организмы на большие расстояния. Однако анализ воздуха возле Кровавого водопада выявил лишь ничтожно малое количество морских микроорганизмов. По мнению авторов исследования, этого недостаточно, чтобы объяснить необычный микробный состав рассола.

Следовательно, современные ветры вряд ли являются главным источником обнаруженных морских форм жизни. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что эти микроорганизмы или их предки уже находились в морской воде, когда она оказалась запертой под ледником. За длительное время изоляции сформировалась уникальная экосистема, способная существовать без солнечного света, при низкой температуре, высокой солёности и ограниченном количестве питательных веществ. Точный возраст подлёдного рассола пока остаётся неизвестным. По предварительным оценкам, он мог образоваться более миллиона лет назад.

Чтобы установить, когда именно ледник перекрыл древний морской бассейн, учёным потребуется провести более подробное картирование микроорганизмов и расширенный генетический анализ. Кровавый водопад представляет интерес не только для изучения прошлого Антарктиды. Его экстремальная экосистема помогает понять, как жизнь может сохраняться в изолированных подлёдных водоёмах и существовать в условиях, которые кажутся почти непригодными. Подобные исследования также могут быть полезны при поиске возможных форм жизни под ледяными оболочками других миров, например спутников Юпитера и Сатурна.

• Учёные впервые испытали метод утолщения арктического льда
• Под землей обнаружили гигантскую грибную сеть длиной в квадриллионы километров
• Низкий уровень дофамина может быть причиной подростковой тяги к риску, которая исчезает с возрастом
• Ученые обнаружили скрытый квантовый мир внутри кобальта
• В Помпеях у жертвы извержения Везувия нашли набор врача
• Биоразнообразие суши растёт вместе с лесным покровом в сельскохозяйственных ландшафтах
• Крупнейшие засухи связаны с упадком древней цивилизации долины Инда
• Полярные сияния смогут увидеть жители 15 штатов США уже этой ночью