冰封湖泊孕育极端生态系统

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在南极洲近 20 米厚的坚冰之下,隐藏着一个与大气隔绝了近 3000 年的咸水湖。根据《美国国家科学院院刊》本周在线发表的一份报告,维达湖拥有地球上最厚的非冰川湖冰盖,其中蕴藏着有着数百年历史的细菌。这些发现可能有助于研究人员寻找其他极端环境中生命存在的证据,例如火星。

维达湖位于南极洲麦克默多干谷地区,其表面常年冰冻。事实上,科学家们曾认为它是完全冻结到底的几个湖泊之一。但伊利诺伊大学的彼得·T·多兰和他的同事们确定,冰盖之下隐藏着水,其盐度足以在零下 10 摄氏度以下的温度保持液态。研究小组确定,冰芯中水冰边界以上几米处锁定的沉积物可以追溯到 2800 年前。更重要的是,在冰中发现的细菌一旦从冰中释放出来并暴露于水中,就会复活。“这些湖泊的冰盖代表了生命在以前被认为不适宜居住的环境中的绿洲,”蒙大拿州立大学的研究合著者约翰·普里斯库说。“这些生命形式可能拥有新型的冰活性物质,例如防冻剂和冰核抑制剂,这些物质使生物体能够在冻融循环中生存,并在暴露于液态水时恢复生机。”

的确,寒冷的温度被证明非常适合保存古代生物的 DNA。通过研究它们,科学家们希望更好地了解生命如何在南极洲的其他地区进化,例如沃斯托克湖,它位于东南极冰盖下四公里处。这个冰封的湖泊也可能为年轻火星上的生命潜在情景提供信息。“虽然我们不期望今天在火星上找到‘维达湖’,但它很好地类比了火星过去的某些情况,”多兰说。“人们认为火星过去富含水,如果生命发展出来,那么维达湖类型的生态系统可能是火星上生命在水体完全冻结之前的最后栖息地。”

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