Внезапно: в полярных льдах найдены жизнеспособные бактерии. Почему это важно для экологов и астробиологов?

Наша планета хранит немало тайн. Например, лёд и снег на её полюсах не являются "стерильными", как считалось ранее.

Исследователи из Университета Йорка (Великобритания) выяснили, что на Северном и Южном полюсах, прямо во льдах, обитают бактерии. Ранее признаки жизни специалисты находили лишь в подлёдных озёрах и тёплых пещерах Антарктики.

По словам учёных, это открытие изменит представление о возможностях развития жизни на других планетах.

Но самым важным является тот факт, что микроорганизмы, найденные в глыбах льда, изменяют полярную среду. И это значит, что изменение уровней СО₂ в земной атмосфере явно недооценивалось.

Исследователи изучают образцы льдов, чтобы узнать о самых ранних этапах зарождения и формирования жизни. Вечная мерзлота "запирает" фрагменты истории и хранит их миллионы лет. По ней можно понять, каким был состав атмосферы планеты в разные моменты времени. В частности, климатологи используют образцы льда для изучения доисторических уровней углекислого газа в атмосфере. Затем их сравнивают с текущими показателями.

Собственно, этим и занимались исследователи, когда сделали неожиданное открытие. В образцах льда они обнаружили микроорганизмы, которые застряли в "ледяных капсулах" на долгие годы.

Поясним, что бактерии являются невероятно выносливыми микроорганизмами, но и у них есть свой "предел". Так, ранее считалось, что в полярных льдах и снегах существование жизни невозможно. Однако арктический и антарктический регионы всё же являются домом для некоторых видов.

Как отметил ведущий автор исследования Келли Редекер (Kelly Redeker), микробная активность и её влияние на местную среду никогда не учитывались при рассмотрении образцов проб льда. Из-за этого в интерпретации климатических изменений возникли некоторые ошибки.

"Дыхание бактерий (процесс получения биоэнергии из органических и неорганических веществ – прим.ред.) могло несколько повысить уровень СО₂ в карманах воздуха, запертых в полярных ледяных шапках. Это означает, что до человеческой активности уровни CO₂ могли быть даже ниже, чем считалось ранее", — рассказывает учёный.

Исследования, проведённые в лабораториях, ранее показали, что бактерии могут оставаться жизнеспособными при чрезвычайно низких температурах. Однако новая работа впервые доказала существование бактерий, изменяющих полярную среду.

Изначально специалисты изучали снег в его естественном состоянии. Потом некоторые образцы они стерилизовали при помощи ультрафиолетовых ламп.

Когда команда сравнила результаты, она обнаружила в "диком" снеге неожиданно высокие уровни метилйодида – соединения, которое вырабатывается морскими бактериями.

Кроме того, передовые технологии помогли исследователям обнаружить присутствие газов даже в самых минимальных концентрациях. То есть, к примеру, углекислый газ они замечали даже в том случае, если его концентрация была в миллион раз меньше, чем в атмосфере.

Авторы также подчёркивают, что предусмотрели многоуровневую защиту и принимали все возможные меры предосторожности, чтобы сохранить образцы в их естественном виде. Кстати, фрагменты снега и льда для изучения исследователи брали в середине ледников – там, где уже не было почв или любых других "форм" дикой природы, которые могли загрязнить образцы.

По мнению учёных, их данные пригодятся не только экологам и климатологам, но и астробиологам. Как уже упоминалось, исходя из этого открытия, можно сделать вывод, что даже на холодных планетах при определённых условиях может развиваться жизнь.

"Тот факт, что мы наблюдаем метаболически активные бактерии непосредственно в нетронутых льдах и снегах, является признаком того, что жизнь распространялась в такой среде, где мы не ожидали её увидеть. Это говорит о том, что мы можем расширить горизонты, когда речь идёт о том, какие планеты способны поддерживать жизнь", — добавляет Редекер.

Это хорошая новость, но есть и плохая. Из-за наличия во льдах бактерий биологические процессы, связанные с ними, повлияли на показатели состава атмосферы древней Земли. Теперь же получается, что миллионы лет назад CO₂ в ней было меньше, чем считалось, а значит, антропогенная деятельность оказывает гораздо большее влияние на климат нашей планеты.

Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Journal of the Royal Society Interface.

Кстати, ранее изучение антарктических озёр помогло раскрыть секрет происхождения вирусов.