约翰·普里斯库刚刚完成了从南极到美国西海岸长达 48 小时的艰苦旅程,他正遭受着严重的时差困扰。但他的疲惫无法掩盖他声音中的兴奋。在南极洲进行了数周紧张的野外工作后,他和他的团队成为首批在冰冻大陆冰盖下的湖泊中发现生命的团队。
“惠兰斯湖肯定孕育着生命,”他说。“南极洲的冰盖下似乎存在着一个大型湿地生态系统,并拥有活跃的微生物群。”
所说的湖泊是位于南极洲西部罗斯冰架边缘的一个 60 平方公里的水体。为了到达那里,蒙大拿州立大学博兹曼分校的冰川学家普里斯库和他的团队不得不向下钻探 800 米厚的冰层。
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他们在 1 月 28 日到达了目标地点,当时他们环保的热水钻穿透了湖面。他们发现的是一个仅有 2 米左右深的水体——比地震勘测显示的 10-25 米浅得多,尽管普里斯库指出,该湖很可能还有更深的地方。
该团队将摄像头放入钻孔中,以确保钻孔足够宽,能够安全部署和回收采样仪器。结果确实如此,在接下来的几天里,科学家们收集了大约 30 升液态湖水和八个来自湖底的沉积物岩芯,每个岩芯长 60 厘米。
他们在现场显微镜下很快就清楚地看到了他们取回的珍贵物质。水和沉积物都含有大量不需要阳光就能生存的微生物。科学家们计算出每毫升湖水中大约有 1,000 个细菌——大约是海洋中微生物丰度的十分之一。普里斯库说,在培养皿中,细菌显示出“非常好的生长速度”。
“这些都是了不起的发现,确实是一项重大发现,”英国布里斯托大学的南极研究员马丁·西格特说,他领导了一支英国探险队于 12 月前往大陆上另一个冰下水体埃尔斯沃思湖。不幸的是,技术困难阻碍了英国团队的钻探工作。
冷静且镇定
美国团队发现的生命的确切性质现在将通过 DNA 测序和其他测试来确定。普里斯库说,至少需要一个月的时间才能完成基础工作。
“我们现在都迫切想知道的,当然是‘那里有什么’以及‘它们的生活方式是什么’,”他说。
研究人员希望,冰下微生物的生存策略可能为地外生命生物学提供线索——例如,人们认为木星的卫星欧罗巴蕴藏着一个巨大的地下海洋,这种生命可能能够在那里存在。
由于没有阳光就无法进行光合作用,惠兰斯湖细菌必须从不同的来源获取能量。这可能是现有的有机物质,或者,像在金矿和深海热液喷口附近发现的“化能自养生物”一样,细菌可能依靠南极基岩中的矿物质和溶解在湖水中的二氧化碳发生的化学反应来运行。
“我们被允许瞥见了南极洲的冰下世界,”普里斯库说。“我相信我们的研究结果将改变我们看待这片大陆的方式。”