Кровавый водопад Антарктиды может скрывать живое древнее море

Кровавый водопад в Антарктиде назван не зря. Из-подо льда ледника Тейлор вытекает ярко-красный рассол и окрашивает лёд в багряный цвет. Причина — не водоросли, как думали поначалу, а растворённое железо: оно ржавеет, соприкоснувшись с кислородом воздуха.

Это уже было известно. Но новое исследование под руководством микробиолога Анжелы Зумплис из Калифорнийского университета в Сан-Диего добавило к этой истории принципиально новую главу: под ледником живут потомки морского сообщества, которые никуда не уходили на протяжении как минимум 1,5 миллиона лет.

Работа опубликована в Nature Geoscience.

Как это было найдено

Учёные собрали 167 образцов вокруг Кровавого водопада, в долинах Мак-Мёрдо и прилегающих морских районах — из самого рассола, отложений, льда и ила.

Ключевое решение: команда анализировала не ДНК (которая может сохраняться от давно мёртвых организмов), а РНК — молекулу, присутствующую только в активно живущих клетках. Это позволило отличить реальных жителей системы от случайно занесённых следов.

Результат оказался неожиданным. Вместо обычных бактерий и архей вокруг Кровавого водопада нашлась целая сеть эукариотических микробов — организмов с ядром и сложными внутренними структурами. Многие из них принадлежат к группам, характерным для океана: диатомовые водоросли, динофлагелляты, гаптофиты и инфузории.

Откуда они взялись

Морские организмы могут попасть в Антарктиду с ветром, принесённым с побережья. Авторы проверили эту версию. Она не подтвердилась:

• Морские эукариоты сосредоточены именно вокруг Кровавого водопада, а не рассеяны по всем Сухим долинам.
• Многие генетически отличаются от современных морских родственников способом, характерным для долгой изоляции.
• Их транскрипционная активность — они синтезировали РНК и вели обычную жизнедеятельность — подтверждает, что они живут здесь, а не просто занесены.

Гипотеза: миллионы лет назад морская вода затопила долину. Когда Антарктида окончательно промёрзла, часть морской воды оказалась заперта подо льдом. Там она стала гиперсолёным рассолом — высокая концентрация соли снижает точку замерзания и позволяет ему оставаться жидким.

Ключевые результаты исследования:

• Морские эукариоты (диатомеи, динофлагелляты, инфузории) транскрипционно активны под ледником.
• Генетические отличия от современных морских родственников соответствуют миллионам лет изоляции.
• Концентрация организмов именно у Кровавого водопада, а не рассеяна по долинам — признак местной популяции.

Это убежище, а не смерть. Часть организмов, судя по всему, пережила трансформацию континента, перейдя в состояние покоя и периодически «просыпаясь», когда условия позволяли.

Что это означает для науки

Если интерпретация верна, Кровавый водопад сохраняет нечто исключительное: живых потомков экосистемы, которая предшествует современному антарктическому ледяному щиту. Вместо реконструкции исчезнувшего мира по окаменелостям учёные получают возможность изучить организмы, чьи предки там жили.

«Выделяя эту область как уникальное убежище для древних линий, это исследование создаёт основу для будущей работы по тому, как реликтовые экосистемы освещают прошлые экологические изменения», — пишут авторы.

Дополнительный контекст: если жизнь выживала в таких условиях — полная темнота, экстремальный холод, почти нулевой кислород, гиперсолёность — это расширяет наши представления о том, где вообще может существовать жизнь.

Исследование опубликовано в Nature Geoscience.

Читайте также по теме: скрытой жизни и эволюции в глубинах океана.