Сухі долини Мак-Мердо в Антарктиді можуть здатися одним з найменш гостинних місць на Землі. Це холодна пустеля, де лише вітер нишпорить по кам'янистій землі, а вода існує тільки у вигляді льоду, що залишився в тому числі від тих часів, коли долини покривав океан. Коротше кажучи, це настільки нудний куточок планети, що НАСА вирішило імітувати там марсіанські умови.

Тепер уявіть собі подив біологів, які виявили в цьому місці безліч різних екосистем. Не на поверхні, звичайно, а під льодом - в солоних озерах, які ось вже тисячі і мільйони років ізольовані від будь-яких зовнішніх джерел енергії та поживних речовин. У ході нового дослідження фахівці описали одне з наймолодших підлідних озер, яке залишалося ізольованим всього кілька тисяч років. Хоча теоретичні оцінки говорили про те, що місцеві бактеріальні спільноти повинні голодувати, аналіз проб води, показав, що організми відчувають себе чудово, харчуючись продуктами хімічних реакцій між водою і дном.

Мабуть, найбільш яскрава пам'ятка Сухих долин Мак-Мердо - Кривавий водоспад, де залізо забарвлює лід в червоний колір і заодно підживлює бактеріальні спільноти, що потрапили туди близько 1,8 млн років тому, коли морська затока виявився відрізаний від океану і замерз під льодовиком. Описуване тут озеро Виду розташовується в іншій долині і, мабуть, було в ізоляції не так довго. Воно дуже солоне і не замерзає при температурі -12 C. Товщина льоду над водою досягає 16 м. Радіовуглецеве датування показало, що озеро обмінювалося вуглецем з атмосферою принаймні кілька тисяч років тому.

Вчені вважали, що організми, якщо вони там ще є, знаходяться на завершальних етапах розкладання, тобто кілька мікробів ще харчуються останніми органічними сполуками, виділяючи метан.

З'ясувалося, однак, що безкисневе озеро багате органічними сполуками, в тому числі вуглеводами, а метану там мало. Крім того, у воді виявлено значну кількість водню. Сполуки азоту теж часті, особливо закис азоту і аміак. Подібна суміш окислених і відновлених сполук говорить про те, що до фінального розкладання ще дуже далеко.

І хто ж там живе? Судячи з послідовності ДНК, 32 види, що представляють вісім типів бактерій. Що рухає їх обміном речовин, в точності поки неясно. Очевидно лише те, що метаногени в озері не домінують. До речі, слід зазначити, що в пробах повністю відсутні археи, які часто зустрічаються в екстремальних умовах.

Хімічний склад води підказує, що бактеріальні спільноти харчуються молекулярним воднем, що звільняються в результаті реакції між водою і силікатів заліза підстилаючої породи. Потім водень може включатися до складу складних органічних сполук. Якщо це вірно, то озеро Виду має зовсім інший джерело енергії, ніж Кривавий водоспад.

Це досить важливий висновок, оскільки він припускає, що різноманітність простих, природно протікають хімічних реакцій здатне надати енергію, необхідну для підтримання життя, навіть при відсутності таких речей, як сонячне світло або тектоніка плит. Це, в свою чергу, повинно вплинути на наше уявлення про перспективи пошуку життя в підлідних океанах Європи або можливих приповерхневих солоних озерах Марса.

Інша інтригуюча перспектива полягає в тому, що чи не всі сухі долини можуть виявитися будинком екосистем з різним ступенем ізоляції, а також з різними джерелами хімічної енергії, які здатні пережити будь-які катаклізми аж до глобального зледеніння.

Результати дослідження опубліковані в журналі PNAS.

Підготовлено за матеріалами Ars Technica.