Post sponsored by NewzEngine.com

MIL OSI Перевод. Анализ вечернего отчета – с английского на русский –

Источник: The Conversation (Австралия и Новая Зеландия). – Серхио Э. Моралес, адъюнкт-профессор микробной экологии Университета Отаго.

Shutterstock/Дейл Лорна Якобсен

Антарктида представляет собой один из последних рубежей открытий на Земле. Наше внимание сосредоточено на том, что находится под шельфовым ледником Росса, массивным клином плавучего льда Антарктиды, который укрывает самую южную часть Южного океана.

Эта покрытая льдом впадина содержит океан, по объему почти равный Северному морю. Но здесь лед образует постоянный непроницаемый навес над совершенно темной и холодной (около -1,9 ℃) средой.

В рамках междисциплинарного исследовательского проекта по изучению этого подледного мира мы обнаружили процветающее микробное сообщество, отличные и хорошо приспособленные к выживанию без света и без органического материала, который выпадает в открытом океане.

Приборы опускают в 400-метровую скважину на шельфовом леднике Росса, чтобы исследовать жизнь в океане внизу. Федерико Балтар, CC BY-SA

Вместо этого эта пищевая сеть построена на неорганических соединениях азота и серы в качестве источников химической энергии. Микробы используют эти альтернативные источники энергии для превращения растворенного углекислого газа в сложные органические молекулы и биомассу, которые, в свою очередь, подпитывают этот подводный мир.

Наше открытие восходит к самым ранним намекам на микроскопическую жизнь подо льдом, впервые обнаруженным во время путешествий 19-го века Джеймса Кларка Росса, в честь которого названы и этот самый южный океан, и шельфовый ледник.

Летом между 1840 и 1842 годами экипажи на борту HMS Erebus и HMS Terror уворачивались от айсбергов, справлялись с непостоянным ветром и стряхивали замерзшие морские брызги со снастей и палуб, продвигаясь на юг через море Росса. Их цель была так же проста, как цель полинезийские путешественники кто предшествовал им веками ранее: открытие.

Путешествие капитана Росса, посвященное открытиям и исследованиям, было направлено на поиск и исследование самой южной границы океана. Повсюду — от айсбергов, ила с морского дна и даже до внутренностей более крупных организмов — они находили свидетельства микробной жизни.

Остатки микроскопических анималукул […] бесчисленное множество совершенно новых и мельчайших форм органической жизни.

Для капитана Росса обширное плавучее продолжение континентального ледяного щита, теперь называемое шельфовым ледником Росса, было барьером, который его корабли не могли преодолеть. Сегодня мы можем исследовать океан дальше на юг, пересекая ледяную поверхность на гусеничных транспортных средствах и используя специальные буровые установки, чтобы пробить ледяную крышу почти неизведанного океана.

Подробнее:Ученые-климатологи исследуют скрытый океан под крупнейшим шельфовым ледником Антарктиды

Тайна жизни подо льдом

В других местах морские экосистемы питаются в основном фотосинтезирующими организмами, которые используют солнечный свет для превращения питательных веществ в воде в биомассу. На глубинах, куда не проникает солнечный свет, тонущие органические частицы переносят углерод и энергию в процессе, известном как биологический угольный насос.

Но под покровом шельфового ледника сверху не идет дождь из органических частиц. И как только вода попадет в подледную полость океана, может пройти до пяти лет, прежде чем она снова увидит солнечный свет. Тем не менее, когда ученые впервые наблюдал эту среду в 1977 году нашли микробов, амфипод и рыб.

Аналитические методы того времени были ограничены, и вопрос о том, является ли то, что они обнаружили, функционирующей пищевой сетью, оставался нерешенным. Недавняя экспедиция нашей команды широко раскрыла эту тайну.

Низкая облачность и туман в лагере команды на вершине шельфового ледника Росс. Федерико Балтар, CC BY-SA

В декабре 2017 года в рамках крупный междисциплинарный проект, бурильщики из Университета Виктории в Веллингтоне Те Херенга Вака использовали бур с горячей водой, чтобы растопить скважину шириной 30 см в центральной области шельфового ледника Росса толщиной 360 м (приблизительно на 80,7 ю.ш., 174,5 з.д.), примерно в 300 км от открытой океан. Мы использовали эту уникальную точку доступа к образцу микробной жизни в океанской полости.

Выявление того, что скрыто

Мы не знали, насколько многочисленным будет микробное сообщество, но ожидали, что состояние океана на разных глубинах будет иметь важное значение. Чтобы убедиться, что мы собрали достаточно биомассы, мы опустили фильтрационный насос с батарейным питанием через скважину в холодную среду внизу.

Сбор образцов был игрой ожидания. Мы работали всю ночь, медленно перекачивая сотни литров воды через фильтровальную бумагу в центре насоса. Каждая фильтрация повторялась трижды на глубинах 30 м, 180 м и 330 м от основания плавучего льда, охватывая всю толщу воды между шельфовым ледником и дном океана.

Камеру с фильтровальной бумагой приходилось каждый раз осторожно открывать, так как тонкая пленка воды замерзала, когда насос соприкасался с холодным воздухом. Оставшуюся жидкую воду откачивали из насоса как «свежую» пробу воды.

В то время как образцы фильтровальной бумаги можно было заморозить, жидкую воду нужно было как можно быстрее доставить в ближайшую лабораторию, находящуюся в 400 км от базы Скотт. Плохая видимость означала отсутствие полетов в течение почти трех недель, и в конце концов мы решили поехать — в марафонском 24-часовом марафонском беге со скоростью 20 км/ч по шельфовому леднику на гусеничном транспортном средстве Hägglund.

Празднование безопасного перехода через расселину шельфового ледника. Федерико Балтар, CC BY-SA

Благополучно вернувшись в наши лаборатории, мы поделились образцами с коллегами из Австрии, Новой Зеландии, Испании, Австралии и США. Они использовали множество передовых геномных методов и биогеохимических измерений, чтобы определить, какие микроскопические организмы живут в океанской полости, откуда берется их энергия и что они с ней делают.

Наши усилия проливают свет на микробы с большой метаболической гибкостью, которая позволяет им извлекать энергию из нескольких источников и при этом поддерживать сложную пищевую сеть, живущую в полной темноте.

Подробнее:Что океан, спрятанный под антарктическим льдом, может рассказать о будущем климате нашей планеты

Антарктида окружена 1,6 миллионами квадратных километров шельфовых ледников, на каждом из которых обитает собственное микробное сообщество. Вместе они представляют собой значительный источник неучтенной энергии и углерода.

Куда бы мы ни посмотрели, мы находим микробные сообщества, использующие любой доступный источник энергии, создавая основу для всех экосистем Земли. Как капитан Росс и предвидел 180 лет назад, понимание жизни в этой отдаленной системе поможет нам понять жизнь повсюду на Земле.

Кристина Халбе получает финансирование от Антарктической научной платформы Новой Зеландии и от Фонда Марсдена. Полевые работы финансировались Институтом антарктических исследований Новой Зеландии. Логистика была предоставлена Антарктидой Новой Зеландии.

Клара Мартинес-Перес получает финансирование от индивидуальной стипендии MSCA (Европейский союз)

Федерико Балтар получил финансирование от стипендии Rutherford Discovery Fellowship (Королевское общество Новой Зеландии).

Серхио Э. Моралес не работает, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирование от какой-либо компании или организации, которые могли бы извлечь выгоду из этой статьи, и не раскрыл никаких соответствующих связей, помимо своей академической должности.

– исх. В темном ледяном океане под самым большим шельфовым ледником Антарктиды мы обнаружили процветающие микробные джунгли. https://theconversation.com/in-the-dark-freezing-ocean-under-antarcticas-largest-ice-shelf-we-discovered-a-thriving-microbial-jungle-175735

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: Эта статья является переводом. Приносим свои извинения, если грамматика и/или структура предложения не идеальны.

MIL OSI Europe News