Под зловещим Кровавым водопадом в Антарктиде может быть еще живо затерянное море

Фото из открытых источников

Кровавый водопад уже сейчас является одной из самых странных достопримечательностей в мире. На фоне сверкающего белого ледника Тейлор в Антарктиде в озеро Бонни обрушивается ярко-красный каскад воды, окрашивая чистый лед.

Кроваво-красный оттенок обусловлен железом, которое на протяжении тысячелетий растворялось в соленом рассоле, запертом под ледником Тейлор, и внезапно и эффектно ржавеет, когда выплескивается наружу.

Окраска не вызвана водорослями, как первоначально предполагали ученые. Но, как показывает новая статья в журнале Nature Geoscience, в древнем водохранилище, похоже, все же есть жизнь, и она даже страннее, чем сам Кровавый водопад.

Новое исследование, проведенное микробиологом Анжелой Зумплис из Калифорнийского университета в Сан-Диего, показало, что вокруг древней системы рассолов под ледником, по-видимому, процветает богатое сообщество микроорганизмов – потомки морского сообщества, которое, возможно, было изолировано от остального мира на протяжении миллионов лет.

Водопад Блад-Фоллс завораживает ученых с тех пор, как британско-австралийский геолог Томас Гриффит Тейлор случайно обнаружил его во время экспедиции в 1911 году.

Первоначально ученые полагали, что кровавое пятно вызвано водорослями, подобно розовому снегу, который иногда встречается на больших высотах и в полярных регионах.

Вместо этого исследователи в конечном итоге обнаружили, что «кровь» происходит из древнего резервуара гиперсоленой воды, запертого под ледником Тейлора. Поскольку точка замерзания рассола ниже, чем у воды, он оставался жидким, даже находясь в ледяной гробнице.

Рассол богат растворенным железом, которое остается невидимым, находясь в непрозрачном состоянии подо льдом, образовавшимся, когда древняя морская вода оказалась запертой под наступающим ледником, где она и находится по меньшей мере 1,5 миллиона лет. 

Только когда рассол достигает поверхности и контактирует с кислородом, железо быстро окисляется, окрашивая вытекающую жидкость в насыщенный ржаво-красный цвет.

Известно, что в Блад-Фоллс существует замечательная микробная экосистема. Но хотя ученые годами изучали ее бактерии и археи — простые одноклеточные организмы, известные как прокариоты, — гораздо меньше внимания уделялось ее эукариотическим микробам.

В отличие от бактерий, эукариотические организмы — от одноклеточных амеб до многоклеточных людей и растений — обладают ядрами и сложным внутренним механизмом.

К эукариотам также относятся микроскопические диатомовые водоросли — фотосинтезирующие простейшие, обычно обитающие в пресной или соленой воде, присутствие которых может сохранить информацию о древних условиях окружающей среды.

Зумплис и ее коллеги хотели выяснить, не упустили ли из виду предыдущие исследования эукариотических обитателей Кровавого водопада, и могут ли эти незамеченные микробы раскрыть что-то новое об истории солевого резервуара, заключенного под ледником.

Они собрали 167 образцов в окрестностях Блад-Фоллс, в районе сухой долины Мак-Мердо и в окружающей морской среде, включая сам кроваво-красный поток, а также образцы осадочных пород, льда и ила.

Затем они провели анализ РНК из окружающей среды, что позволило им отличить организмы, активно обитавшие в солевой системе, от тех, которые представлены лишь сохранившимися генетическими следами (в виде ДНК).

Вместо того чтобы обнаружить горстку случайных организмов, принесенных ветром и смытых откуда-то еще, исследователи выявили уникальное сообщество эукариотических микробов, сосредоточенное вокруг самого водопада Блад-Фоллс.

Многие из них принадлежали к группам, чаще ассоциирующимся с океаном, включая диатомовые 

Что еще более примечательно, анализ их РНК показал, что эти организмы были транскрипционно активны, осуществляя обычные жизненные процессы под ледником.

Морские микроорганизмы могут переноситься ветром на сушу, поэтому команда искала признаки того, что эти виды просто приплыли с побережья.

Они обнаружили нечто другое.

Морские эукариоты были сосредоточены вокруг Кровавого водопада, а не рассеяны по Сухим долинам, и многие из них генетически отличались от своих современных морских родственников способами, соответствующими длительной изоляции.

Этот кропотливый процесс собирания пазла принес свои плоды.

Результаты исследований позволяют предположить, что в районе Блад-Фоллс могут сохраниться потомки морского сообщества, оказавшегося в ловушке под ледником Тейлора, когда древние морские воды затопили долину много лет назад, и выжившего, когда Антарктида превратилась из гораздо более теплого ландшафта в замерзший континент, который мы знаем сегодня.

Вопрос о том, как именно эти родословные сохранились, остается открытым.

Когда древняя морская вода впервые оказалась запертой под ледником Тейлора, Антарктида была совсем другим местом. За прошедшие миллионы лет континент стал холоднее, суше и все больше покрывался триллионами тонн льда.

Однако, как ни странно, потомкам этого древнего морского сообщества, похоже, удалось пережить эти преобразования.

Исследователи полагают, что сам гиперсоленый рассол мог служить убежищем. Соль понижает точку замерзания воды, позволяя скоплениям жидкой воды сохраняться под ледником даже при замерзании окружающего ландшафта; более того, некоторые организмы демонстрируют приспособления к жизни в условиях солености.

Некоторые организмы также могли длительное время находиться в состоянии покоя, прежде чем вновь оживиться, когда позволяли условия.

В совокупности эти стратегии, возможно, позволили древнему морскому сообществу сохраниться, в то время как сама Антарктида изменилась почти до неузнаваемости.

Если интерпретация команды верна, то в Кровавом водопаде сохранилось нечто чрезвычайно редкое: живые потомки экосистемы, существовавшей задолго до современного антарктического ледникового щита и проведшей многие тысячелетия в неизменной среде.

Это означает, что вместо того, чтобы восстанавливать исчезнувший мир только по камням или окаменелостям, ученые смогут изучать организмы, предки которых действительно там жили.

«Подчеркивая уникальность этого района как убежища древних родов, — пишут исследователи, — это исследование закладывает основу для будущих работ о том, как реликтовые экосистемы позволяют пролить свет на прошлые изменения окружающей среды и будущую уязвимость полярных регионов».