Isolert i kulde og mørke

Prøver tatt ved Blood Falls i Antarktis avslører at mikrober har klart å overleve i nær to millioner år under 400 meter med is. 

Publisert
Vannprøver fra området Blood Falls har gitt forskere innsyn i et unikt økosystem under Taylor-breen i Antarktis, der mikroorganismer aktivt benytter seg av jern, svovel og karbon i et slags kretsløp for å oppnå vekst. (Foto: Foto: Benjamin Urmston, Science/AAAS)
Vannprøver fra området Blood Falls har gitt forskere innsyn i et unikt økosystem under Taylor-breen i Antarktis, der mikroorganismer aktivt benytter seg av jern, svovel og karbon i et slags kretsløp for å oppnå vekst. (Foto: Foto: Benjamin Urmston, Science/AAAS)

I mørkt, kaldt og oksygenfattig vann under Taylor-isbreen i Antarktis, har små organismer holdt seg i live  -  svært lenge.

Hvor stort bassenget under breen er, vites ikke, men forskerne antar at det hviler under 400 meter is, rundt 4 kilometer fra Blood Falls-utløpet.

Vannprøvene til studien ble tatt ved dette eiendommelige stedet. Hvorfor det er rødlig, skal vi komme tilbake til. Men først; forskere hadde ikke regnet med at noe kunne overleve så lenge under slike ekstreme betingelser.

Derfor ble de nok en smule overrasket over å finne en ganske stor forsamling av mikrober - som klamret seg til livet i det svært salte vannet.

Funnet er et slående eksempel på hvordan et system av mikroorganismer kan overleve uten verken fotosyntese eller næringsstoffer fra eksterne næringskilder. Studien publiseres i dag i tidsskriftet Science.

Rester fra liv i åpent hav

Selv om mikrobene har fristet en tilværelse i langvarig isolasjon fra omverdenen, ligner de ganske mye på flere bakterier som finnes i dagens havmiljø.

Likhetstrekkene antyder at organismene under breen representerer restene av en stor populasjon som en gang levde i en fjord eller åpent hav, ifølge studien.

- Dette er litt som å finne en skog som ingen har sett på 1,5 millioner år, sier professor Ann Pearson ved Harvard.

- Den svært saltholdige vanndammen er en unik tidskapsel fra en periode av jordens historie. Meg bekjent finnes det ikke noe tilsvarende miljø andre steder på jordkloden. 

Det sier førsteforfatter på studien, Jill Mikucki, i et presseskriv fra Harvard University og Dartmouth College.

Gjenbruk av svovel

Kjemiske analyser av spillvann fra det utilgjengelige bassenget under isbreen antyder at de knøttsmå innbyggerne der nede har klart å forlenge livene sine blant annet ved å tilegne seg jern fra grunnfjellet - med hjelp fra en svovelkatalysator.

Fravær av lys har gjort det umulig for mikrobene å utføre fotosyntese, og da antar forskerne at de har overlevd ved å brødfø seg med organisk materie.

Analyser viser at svovel, jern og karbon under breen er blitt gjenbrukt, hvilket gir forskerne en bedre forståelse av hvordan disse organismene har klart å leve så lenge i isolasjon.

Taylor-breen og Blood Falls

Analysen til Mikucki, Pearson og kolleger baserer seg på prøver fra Blood Falls, en frosset fossliknende og rød eiendommelighet ved munningen av Taylor-isbreen.

Den røde framtoningen fanget tidlig oppmerksomheten til oppdagere.

Polareventyrerne på begynnelsen av 1900-tallet spekulerte på om røde alger var årsaken til fargen, men forskere har senere slått fast at det faktisk dreier seg om rust.

Nyere studier har vist at rustingen sannsynligvis har sitt utspring i grunnfjellet, og blir frigjort av aktiviteten til nettopp mikroorganismer, ifølge presseskrivet fra Harvard University og Dartmouth College.

Under 400 meter is

- Da vi startet med analysene av væsken, fant vi ikke noe oksygen i det. Det var da dette begynte å bli virkelig interessant. Det var et slikt ”eureka-øyeblikk”, mener Mikucki.

Om vannet var oksygenfattig, viste det seg å være rikt på svovel, en geokjemisk signatur som forsterker mistanken om at forfedrene til disse mikrobene under Taylor-breen trolig levde i havet for lenge siden.

Da havnivået sank for mer enn 1,5 millioner år siden, antar forskerne at en dam av sjøvann ble fanget under den framvoksende breen.

Referanse: 

J.A. Mikucki, et al. A Contemporary Microbially Maintained Subglacial Ferrous “Ocean”. Science, vol. 324, fredag 17. april, side 397-400.