โดย แฮร์รี่เบเกอร์ เผยแพร่เมื่อ 05 กรกฎาคม 2021 บาคาร่า มันสามารถให้เบาะแสว่าชีวิตนอกโลกอาจพัฒนาบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้อย่างไร
The field location including the tents and labs set up at Subglacial Lake Whillans, in Antarctica.สถานที่สนามรวมถึงเต็นท์และห้องปฏิบัติการที่ตั้งขึ้นที่ Subglacial Lake Whillans ในแอนตาร์กติกา (เครดิตภาพ: จอห์น พริสคู/มหาวิทยาลัยบริสตอล)
จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในทะเลสาบที่ปกคลุมด้วยน้ําแข็งในแอนตาร์กติกากําลังเลี้ยงบนหินบด
นักวิจัยได้ค้นพบ และสัตว์เลื้อยคลานตัวน้อยกําลังเจริญรุ่งเรือง
ทะเลสาบ Subglacial เป็นแหล่งน้ําจืดซึ่งส่วนใหญ่พบในแอนตาร์กติกาติดอยู่ระหว่างเปลือกโลกหรือที่นอนและแผ่นน้ําแข็งหนา – บางครั้งหนาหลายไมล์หนา ทะเลสาบเหล่านี้เต็มไปด้วยจุลินทรีย์หลากหลายชนิดที่กินสารอาหารในน้ํา อย่างไรก็ตาม, จนถึงขณะนี้นักวิจัยไม่แน่ใจว่าสารอาหารเหล่านี้มาจากไหน. ทะเลสาบ Subglacial กัดเซาะตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อระดับน้ําของพวกเขาเพิ่มขึ้นและลดลง ในการศึกษาใหม่นักวิจัยได้จําลองการกัดเซาะนี้ในห้องปฏิบัติการโดยการบดตัวอย่างตะกอนที่นํามาจากทะเลสาบ Whillans ซึ่งเป็นทะเลสาบย่อยขนาด 23 ตารางไมล์ (60 ตารางกิโลเมตร) ที่ฝังอยู่ใต้น้ําแข็ง 2,600 ฟุต (800 เมตร) ในแอนตาร์กติกาและเปิดเผยว่าสารเคมีที่สําคัญที่จําเป็นต่อการสร้างชุมชนจุลินทรีย์อย่างไร
ที่เกี่ยวข้อง: ดูภาพถ่ายของทะเลสาบย่อยแอนตาร์กติกานี้
”การศึกษาของเราแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับทะเลสาบ subglacial” ผู้เขียนนํา Beatriz Gill Olivas นักกลาซิสที่มหาวิทยาลัยบริสตอลในสหราชอาณาจักรกล่าวกับ Live Science “การศึกษาก่อนหน้านี้ได้ดูว่าการกัดเซาะของ bedrock สามารถผลิตก๊าซในสภาพแวดล้อม subglacial ได้อย่างไร แต่การศึกษาของเราไปไกลกว่านั้นโดยดูว่าการกัดเซาะสามารถปล่อยแหล่งสารอาหารที่สําคัญทางชีวภาพไปยังน้ําได้อย่างไร”
การค้นพบอาจมี “ผลกระทบที่น่าตื่นเต้น” สําหรับการศึกษาว่าชีวิตจุลินทรีย์อาจพัฒนาที่อื่นในจักรวาลได้อย่างไรเธอเสริม
บดตะกอน
ทะเลสาบวิลแลนส์ผ่านช่วงเวลาของการอุดและระบายน้ํา เมื่อเต็มจะเรียกว่าขาตั้งสูงและเมื่อมันระบายน้ําทะเลสาบถือว่าเป็นขาตั้งต่ํา ความแตกต่างของความลึกระหว่างขาตั้งสูงและต่ําในทะเลสาบ Whillans อยู่ที่ประมาณ 13 ฟุต (4 เมตร): ขาตั้งสูงถึงความลึก 39 ฟุต (12 เมตร) ลดลงถึงความลึก 26 ฟุต (8 เมตร) ที่ขาตั้งต่ํา แต่ที่ขาตั้งต่ํา, ลําธารน้ําแข็ง — ทางเดินของการไหลอย่างรวดเร็วภายในแผ่นน้ําแข็ง- เข้ามาสัมผัสโดยตรงกับพื้นที่ขนาดใหญ่ของทะเลสาบ, กิลล์โอลิวาสกล่าวว่า.” ดังนั้นคุณอาจคาดหวังว่าจะได้เห็นการกัดเซาะบางอย่าง”
ทะเลสาบ Whillans ยังเป็นส่วนหนึ่งของระบบอุทกวิทยาที่ใหญ่กว่าและการกัดเซาะที่เกิดขึ้นในพื้นที่
ที่เชื่อมต่อกันสามารถป้อนสารเคมีลงในทะเลสาบขนาดใหญ่ Gill Olivas กล่าวว่า
นักวิจัยจําลองการกัดเซาะนี้ในห้องปฏิบัติการโดยการบดตัวอย่างตะกอนจากทะเลสาบ Whillans และทิ้งไว้ในน้ําที่ 32 องศาฟาเรนไฮต์ (0 องศาเซลเซียส) โดยไม่มีออกซิเจนเลียนแบบเงื่อนไขที่พบภายในทะเลสาบนักวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างตะกอนที่ได้จากโครงการขุดเจาะการเข้าถึงย่อยของกระแสน้ําแข็ง Whillans นักวิทยาศาสตร์ใช้สว่านน้ําร้อนเพื่อสร้างหลุมเจาะผ่านแผ่นน้ําแข็งหนาก่อนที่จะเก็บตัวอย่างด้วยสว่านที่ผ่านการฆ่าเชื้อ
Taken from a different project which involved drilling another subglacial lake, Lake Mercer, the photo shows the borehole and hot water drill.ภาพนี้ถ่ายจากโครงการอื่นที่เกี่ยวข้องกับการขุดเจาะทะเลสาบย่อยอีกแห่งหนึ่งคือทะเลสาบเมอร์เซอร์ภาพแสดงหลุมเจาะและน้ําร้อน (เครดิตภาพ: บิลลี่ การปล่อยสารเคมี นักวิจัยทิ้งหินบดที่จมอยู่ใต้น้ํานานกว่า 40 วันแล้ววิเคราะห์น้ําเพื่อดูว่าสารเคมีใดได้รับการปล่อยตัวจากตะกอน พวกเขาพบสารเคมีต่าง ๆ มากมายรวมถึงไฮโดรเจนมีเทนคาร์บอนไดออกไซด์และแอมโมเนียม
สารเคมีเหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกมาจากตะกอนทันทีเมื่อถูกบดขยี้”ในระหว่างการบดตะกอนจะถูกย่อยสลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กมาก” Gill Olivas กล่าว “ด้วยเหตุนี้ฟองอากาศด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่พบในแร่ธาตุที่เรียกว่าการรวมของเหลวสามารถแตกเปิดออกเพื่อปล่อยก๊าซและของเหลวที่ติดอยู่ในฟองอากาศเหล่านี้ก่อนหน้านี้” ก๊าซที่ติดอยู่ระหว่างตะกอนแต่ละเม็ดจะถูกปล่อยลงสู่น้ําด้วยเธอเพิ่ม อย่างไรก็ตาม, อื่น ๆ ถูกสร้างขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเป็นแร่ธาตุบางอย่างละลายหรือทําปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่น ๆ ในน้ํา.ชุมชนจุลินทรีย์ จุลินทรีย์กลุ่มหนึ่งที่เรียกว่าเมทาโนโทรฟกินก๊าซมีเทนเพื่อสร้างพลังงานในการเจริญเติบโต สิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้นในเมทาโนเจนซึ่งสร้างพลังงานโดยการแปลงไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซมีเทน ทะเลสาบยังมีแบคทีเรียพิเศษที่ได้รับพลังงานโดยการแปลงแอมโมเนียมเป็นไนไตรต์แล้วเป็นไนเตรตซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าไนตริฟิเคชั่น บาคาร่า
