Тихоходки из Антарктиды

Участники экспедиции SALSA (Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access, «доступ к подледным антарктическим озерам») обнаружили в одном из таких озер останки мелких беспозвоночных животных: ракообразных и тихоходок. Об открытии сообщил раздел новостей на сайте журнала Nature.

Еще Петр Кропоткин предположил, что под мощным ледяным покровом Антарктиды из-за высокого давления вышележащих слоев могут возникать температуры, при которых лед растает. Подробно обосновал эту теорию советский гляциолог Игорь Зотиков в диссертации «Тепловой режим ледникового покрова Антарктиды» и последующих работах. Теория Зотикова была встречена скептически, большинство ученых в то время полагало, что температура в глубинах антарктических ледников не сильно отличается от поверхностной. Но как раз в год защиты Зотиковым его диссертации (1968) с подледной водой в Антарктиде полярники впервые встретились на практике. При попытке бурения на полярной станции Бэрд (США) на глубине в два километра в скважину хлынула вода под высоким давлением. Это вывело из строя всю буровую установку, зато подтвердило теорию Зотикова.

Другой отечественный ученый, Андрей Капица, обрабатывая результаты сейсмического зондирования льда, проведенного на антарктической станции «Восток» в 1959 и 1964 годах, вместо ожидаемой одной зоны преломления волн (на границе льда и лежащей под ним горной породы) обнаружил две. Сначала полагали, что дело в наличии слоя осадочных пород на поверхности материака, но затем было сделано предположение о существовании подледного озера. В конце 1970-х оно было подтверждено в ходе радиолокационного зондирования с самолетов. Сейчас известно уже несколько сотен подледных озер в Антарктиде. Самое крупное из них – озеро Восток – имеет площадь 15 790 км² (немногим меньше Ладожского, но заметно больше Онежского озера), а объем его равен 6343 км³. Из двух озер (Восток и Уилланс) исследователям после долгого бурения удалось получить пробы воды, в которых обнаружились бактерии.

Нынешнее исследование проходит на озере Мерсер, расположенном на расстоянии около 600 километров от южного полюса, под ледяным потоком Мерсера, получившим название в честь гляциолога Джона Мерсера. Озеро было открыто гляциологом Хелен Фрикер (Helen Fricker) и ее коллегами в 2007 году в ходе анализа данных радиолокационного обследования ледника со спутника. Площадь озера составляет 160 км², а средняя глубина 10–15 метров. Сверху его закрывает слой льда толщиной более километра.

 Тихоходки из Антарктиды

Расположение озера Мерсер

28 декабря 2018 года экспедиция SALSA после двух дней работы проникла к воде озера Мерсер, преодолев 1067 метров льда. Бурение, а точнее плавление, проводилось с помощью подаваемой под давлением горячей воды. Чтобы избежать внесения в воду озера посторонних загрязнений, используемая вода проходит через специальные фильтры, которые улавливают 99,9% бактерий и частиц.

Туда были погружены приборы для измерения температуры воды, забора проб воды и базального льда. После извлечения приборов в слое покрывшего их осадка были обнаружены остатки живых организмов. Ученых не удивили многочисленные следы микроскопических водорослей, которые жили в этих местах много тысяч лет назад, когда в Антарктиде было намного теплее. Но нашли не только их. В грязи из озера Мерсер были останки мелких ракообразных и тихоходок размером от 0,1 до 1,5 мм. Также там имелись тонкие нити, которые могут быть усиками растения или нитями грибницы. Участник экспедиции микропалеонтолог Дэвид Харвуд (David Harwood) сообщил редакции сайта Nature, что это открытие было «совершенно неожиданным»

Ученые предположили, что все этих организмы были внесены под лед из-за загрязнения приборов, поэтому они тщательно очистили весь комплекс и вновь опустили его в озеро. В результате они опять выловили панцири мелких ракообразных, похожих на креветок, а также тихоходок и тонкие нити. Также в воде озера были обнаружены бактерии и скелеты диатомовых водорослей.

Как в озере оказались креветки и тихоходки, пока неясно. Возможно, они обитали в водоемах у Трансантарктических гор, примерно в 50 километрах от озера, в теплые периоды, от 10 до 120 тысяч лет назад, когда ледники отступали. Позже, когда климат стал холоднее, эти оазисы антарктическое жизни исчезли. Потом останки живших там организмов были принесены в озеро Мерсер подледными потоками воды (сейчас ученые предполагают, что многие подледные озера Антарктиды соединены между собой). Славек Тулачик (Slawek Tulaczyk) из Калифорнийского университета в Санта-Круз, руководивший в 2013 году исследованиями озера Уилланс, говорит, что останки животных могли быть смыты со склонов гор потоками воды или же оказаться под ледником, который переместил их к озеру по мере своего продвижения.

Не развеяны еще полностью сомнения относительно того, что остатки живых организмов были занесены в озеро вместе с научным оборудованием. Проверить это, по словам Сандры Макиннес (Sandra McInnes), специалиста по тихоходкам из Британской антарктической службы, поможет выделение ДНК из найденных останков. Если ДНК тихоходок будет полностью совпадать с ДНК живущих сегодня видов, значит, скорее всего, животные было перенесены в озеро на загрязненном буровом оборудовании. Но если ДНК принадлежит древним родственникам современных тихоходок, значит, их останки попали в озеро давно. Возраст найденных фрагментов можно будет определить при помощи радиоуглеродного датирования.

8 января находки изучил Байрон Адамс (Byron Adams), работающий на антарктической станции Мак-Мердо и не входящий в команду SALSA. Он говорит, что встречал таких ракообразных и тихоходок, как живых, так и мертвых, в территории свободных ото льда зон Антарктиды, известных под названием Сухие долины Мак-Мердо, а также в Трансантарктических горах. Адамс склоняется к мнению, что креветки и тихоходки из озера Мерсер были мертвы в течение тысячелетий, прежде чем ученые извлекли их из воды. Он соглашается с версией их происхождения из поверхностных водоемов Трансантарктических гор, существовавших в теплый период. А диатомовые водоросли, кремневые скелеты которых тоже были найдены в озере, по словам Адамса, значительно старше, их возраст исчисляется миллионами лет.


Источник