Przez 1,5 miliona lat żyły w lodowym więzieniu. W krwawych wodospadach Antarktydy odkryto prastare organizmy

Krwawe Wodospady to jedno z najbardziej enigmatycznych zjawisk na Antarktydzie. Spod śnieżnobiałego lodowca Taylora wypływa ciecz o czerwonobrązowej barwie, która od dziesięcioleci zdumiewa nie tylko naukowców. Czerwony wodospad jest kapryśny i pojawia się nieregularnie. Badano go już wiele razy – wiadomo, że za barwę odpowiada utlenianie się żelaza w wodzie, a za sezonowość – nacisk mas lodu.

Jednak najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie „Nature Geoscience” wykazują, że pod grubą warstwą lodu kryje się coś więcej niż pierwiastki i minerały. Naukowcy odkryli złożony i aktywny ekosystem mikroorganizmów eukariotycznych, który przetrwał w niemal niezmienionej formie od czasów, gdy Antarktyda była miejscem znacznie cieplejszym.

Tajemnica barwy wodospadów

Historia badań tego miejsca sięga 1911 roku, kiedy to brytyjski geolog Thomas Griffith Taylor natknął się na czerwoną kaskadę wpływającą do jeziora Bonney. Początkowo sądzono, że za kolor odpowiadają glony, podobnie jak w przypadku zjawiska „różowego śniegu” spotykanego w wysokich górach.

Prawda okazała się jednak bardziej złożona: lodowa „krew” to w rzeczywistości silna solanka, która została uwięziona pod lodowcem Taylora co najmniej 1,5 miliona lat temu. Dzięki wysokiemu stężeniu soli zachowuje stan ciekły nawet w ujemnych temperaturach, tworząc podziemny zbiornik.

Zawarte w niej żelazo pozostaje bezbarwne w beztlenowym środowisku pod lodem, lecz w momencie kontaktu z tlenem na powierzchni dochodzi do gwałtownego utleniania, co nadaje wodospadom ich charakterystyczny kolor.

Złożone życie w lodowym więzieniu

Naukowcy już badali proste organizmy jednokomórkowe (bakterie i archeony) zamieszkujące to środowisko. Jednak badania zespołu Angeli Zoumplis z University of California w San Diego koncentrowały się na poszukiwaniu eukariotów, czyli organizmów o bardziej budowie, posiadających jądra komórkowe.

Badacze pobrali 167 próbek z wodospadów, okolicznych osadów, lodu i błota w regionie McMurdo Dry Valley. Dzięki analizie środowiskowego RNA, która pozwala odróżnić żywe, aktywne metabolicznie organizmy od martwych śladów DNA, odkryto obecność m.in. okrzemek, bruzdnic i orzęsków.

To organizmy jednokomórkowe, jednak znacznie bardziej skomplikowane od bakterii. Posiadają wiele wyspecjalizowanych organelli wewnątrz swojej jedynej komórki, a orzęski nawet prosty otwór gębowy oraz wydalniczy.

Co kluczowe, mikroorganizmy te nie są przypadkowymi przybyszami naniesionymi np. przez wiatr z wybrzeża, lecz stanowią odrębną społeczność wodospadów, która genetycznie różni się od współczesnych morskich organizmów. Świadczy to o ich długotrwałej izolacji w tym „lodowym więzieniu”.

Żywy relikt przeszłości i lekcja przetrwania

Odkrycie to rodzi fundamentalne pytanie: jak organizmy te przetrwały miliony lat w całkowitej ciemności i ekstremalnym zasoleniu? Naukowcy sugerują, że solanka była schronieniem ostatniej szansy przed drastycznym ochłodzeniem i wysuszaniem się kontynentu. Niektóre gatunki mogły wykształcić zdolność do zapadania w stan uśpienia, budząc się do życia tylko wtedy, gdy warunki stawały się bardziej sprzyjające.

Krwawe Wodospady stanowią więc rzadką okazję do badania żywych potomków ekosystemu, który istniał na Antarktydzie przed uformowaniem się jej potężnej okrywy lodowej. Zamiast odtwarzać przeszłość na podstawie skamieniałości, biolodzy mogą teraz „na żywo” obserwować mechanizmy adaptacyjne do tych skrajnych warunków.

Wyniki te pokazują, że życie potrafi znaleźć drogę do przetrwania nawet w najbardziej odizolowanych i na pierwszy rzut oka martwych miejscach na Ziemi.

Źródło: Nature Geoscience

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.