Évmilliók óta elzárt élővilág rejtőzhet az Antarktisz „Vér-vízesése” alatt

A vörös színű sóoldat egy legalább 1,5 millió éve elzárt, jég alatti vízrendszerből törhet a felszínre

A Taylor-gleccser mélyén húzódó, rendkívül sós vízrendszerben olyan aktív mikroorganizmusokat azonosítottak, amelyek egy ősi tengeri közösség leszármazottai lehetnek. A különleges felfedezés a szélsőséges környezetben fennmaradó élet kutatásában is új lehetőségeket nyithat.

Az Antarktisz egyik legkülönösebb természeti képződménye nemcsak látványos vörös színével kelti fel a kutatók figyelmét. A Taylor-gleccsernél található úgynevezett Vér-vízesés alatt egy hosszú időn keresztül elszigetelt, különleges élővilág maradhatott fenn.

A kutatók olyan aktív mikroorganizmusokat mutattak ki a felszínre jutó sós vízben, amelyek genetikailag eltérnek napjaink tengeri élőlényeitől. Az eredmények arra utalnak, hogy egy ősi tengeri közösség leszármazottairól lehet szó – számolt be róla az Origo.

Rozsdavörös víz tör elő a gleccserből

A Vér-vízesés a Taylor-gleccser pereménél bukkan elő, majd a Bonney-tó irányába folyik. A hófehér jég felszínén megjelenő mélyvörös víz első pillantásra szinte természetellenesnek tűnik, kialakulásának azonban jól ismert kémiai magyarázata van.

A gleccser mélyéről származó, rendkívül sós víz nagy mennyiségű oldott vasat tartalmaz. Amíg a folyadék a jég alatt, oxigéntől elzárva marad, a vas nem okoz látványos elszíneződést. A felszínre jutva azonban kapcsolatba kerül a levegővel, oxidálódik, és rozsdavörös árnyalatot ad a víznek, valamint a környező jégnek.

A látványos jelenséget Thomas Griffith Taylor ausztrál geológus fedezte fel 1911-ben. Kezdetben még azt feltételezték, hogy vörös színét algák okozzák, a későbbi vizsgálatok azonban igazolták, hogy elsősorban a vas oxidációja áll a háttérben.

Egy ősi vízrendszer maradt folyékony a jég alatt

A Vér-vízesést tápláló sóoldat legalább 1,5 millió éve lehet elzárva a Taylor-gleccser alatt. Rendkívül magas sótartalma csökkenti a víz fagyáspontját, ezért a folyadék az antarktiszi hideg és a vastag jégréteg ellenére is folyékony állapotban maradhatott.

Ez a sötét, oxigénszegény és szélsőségesen sós környezet első pillantásra aligha tűnik alkalmasnak az élet számára. A korábbi kutatások mégis kimutatták, hogy baktériumok és archaeák élnek benne. Az újabb vizsgálat most a sejtmaggal rendelkező, összetettebb felépítésű mikroorganizmusokra helyezte a hangsúlyt.

Angela Zoumplis, a San Diegó-i Kaliforniai Egyetem mikrobiológusa és munkatársai arra keresték a választ, hogy az úgynevezett eukarióta mikroorganizmusok valóban aktív tagjai-e ennek a különleges ökoszisztémának.

Több mint 160 mintát elemeztek

A kutatócsoport összesen 167 mintát gyűjtött a vörös vízből, a környező jégből és az üledékből. Összehasonlítás céljából a McMurdo-szárazvölgyek más területeiről, valamint a közeli tengeri környezetből is vettek mintákat.

A szakemberek környezeti RNS-t vizsgáltak. Ez azért volt fontos, mert az RNS jelenléte segíthet megkülönböztetni az aktív élőlényeket a területen maradt, de már nem működő genetikai maradványoktól.

Az elemzések során kovamoszatokat, páncélos ostorosokat és csillós mikroorganizmusokat is azonosítottak. A vizsgált szervezetek transzkripciós aktivitást mutattak, ami arra utal, hogy bennük továbbra is zajlanak az élethez szükséges biológiai folyamatok.

Nem egyszerűen a szél sodorhatta oda őket

A kutatók azt is megvizsgálták, elképzelhető-e, hogy a mikroorganizmusok csupán a szél vagy más külső környezeti hatás miatt kerültek a Vér-vízeséshez. Az eredmények ezt nem támasztották alá.

A tengeri eredetű élőlények ugyanis elsősorban a vízesés közvetlen környezetében összpontosultak. Genetikai összetételük emellett jól elkülönült a mai tengervízben élő rokonaikétól.

Mindez erősíti azt a feltételezést, hogy a gleccser alatt egy régi tengeri ökoszisztéma maradványa rejtőzik. A közösség akkor kerülhetett a területre, amikor a Taylor-völgyet még tengervíz borította, később pedig a kialakuló jégtakaró fokozatosan elszigetelte.

Hosszú nyugalom után is működésbe léphettek

A rendkívüli körülményekhez alkalmazkodó mikroorganizmusok akár hosszú időn keresztül nyugalmi állapotban maradhattak. Amikor a környezet átmenetileg kedvezőbbé vált, egy részük ismét aktívvá válhatott.

A felfedezés azért különösen jelentős, mert a tudósok így nem kizárólag kőzetekből vagy megkövesedett maradványokból következtethetnek az Antarktisz múltjára. Olyan ma is működő élő rendszert vizsgálhatnak, amelynek eredete a jelenlegi jégtakarónál jóval korábbi időszakra vezethető vissza.

A Vér-vízesés élővilágának további elemzése hozzájárulhat annak megértéséhez, hogyan képesek bizonyos szervezetek alkalmazkodni a tartós sötétséghez, a rendkívüli sótartalomhoz és az alacsony hőmérséklethez. Az eredmények emellett az Antarktisz éghajlati múltjáról, valamint a szélsőséges környezetekben fennmaradó élet lehetőségeiről is fontos információkat adhatnak.