Antarktidoje Enigmos ežero gelmėse užšalusioje gyvojo laiko kapsulėje yra unikali ekosistema, kuri buvo izoliuota nuo likusio pasaulio, nes jos paviršius visam laikui užšalo.
Dabar mokslininkai paėmė unikalių mikrobų pavyzdžius, kurie išliko didžiulėje skysto gėlo vandens kameroje žemiau daugiau nei 9 metrų (30 pėdų) kieto ledo.
Ši ekosistema galėjo egzistuoti ledo pūslėje 14 milijonų metų, o tai galėjo būti tada, kai ežeras pirmą kartą užšalo daug šiltesnio Žemės periodo pabaigoje.
Manoma, kad Enigmos ežeras yra užšalęs, nes jis yra Antarktidos šiaurinėje papėdėje, tarp Amorfinio ir Boulder Clay ledynų, regione, kurio vidutinė temperatūra yra -14 °C (6,8 °F).
Mikrobiologų Francesco Smedile ir Violetta la Cono iš Italijos poliarinių mokslų instituto bei geofiziko Stefano Urbini iš Italijos nacionalinio geofizikos ir vulkanologijos instituto vadovaujama tyrimų grupė naudojo žemę skverbiantį radarą, kad ištirtų ežero sudėtį, aptiktų paslėptą skysčio burbulą ir viduje esančio vandens mėginių gręžimas.
Buvo pasirūpinta, kad šis apsaugotas biomas neužterštų: pirmiems 3 metrams ledo buvo naudojamas elektrinis grąžtas, o likusieji sluoksniai buvo gręžiami terminiu tirpalu ir karšto vandens gręžimu. Jie naudoja sterilizuotą ir pašildytą vandenį, susidarantį iš ledo trupinių, surinktų mechaninio gręžimo fazės metu, kaip skystą grąžtą.
„Ežeras Enigma palaiko filogenetiškai įvairią ir didelės biomasės mikrobų ekosistemą, kuri yra unikali tarp Antarkties daugiamečių ledu padengtų ežerų“, – rašo komanda.
„Ledu užsandarinta Enigmos ežero planktoninė ir bentosinė mikrobiota greičiausiai yra išlikusi paveldima biota, kuri atsirado iš ežero senovės mikrobinės ekosistemos prieš užšalimą.
Jie atrado, kad šios įvairios būtybės atlieka skirtingus vaidmenis paprastame vandens maisto tinkle – nuo pirminės gamybos per fotosintezę iki ektosimbiozės ir grobuonių.
Tarp jų buvo Pseudomonadota, Actinobacteriota ir Bacteroidota veislių, taip pat netikėta gausybė patescibakterijų, klestinčių požeminiame vandens storymėje.
Ežero dugnas, atskleidė mažą kamerą, yra padengtas biologinės įvairovės mikrobų kilimėliais, kuriuose vyrauja deguonį gaminančios cianobakterijos, kurių kitu atveju ežero ledo ir vandens storymėje nebuvo.
Kai kurie iš šių kilimėlių priminė „suglamžytą storą kilimą“, o retkarčiais išsikišdavo „didelės amorfinės į medį panašios struktūros“, kurios iškildavo 40 centimetrų aukščio ir iki 60 centimetrų (2 pėdų) skersmens. Dar viena gręžimo vieta atskleidė, kad bakterijų žiedas suformavo į kopas panašių viršūnių kraštovaizdį.
Mokslininkai mano, kad labai stabilią, slėginę ir chemiškai sluoksniuotą vandens stulpelį, kurio gylis yra mažiausiai 12 metrų, tikriausiai „maitina“ netoliese esantis Amorfinis ledynas.
Patescibacteria superphylum atstovų atradimas yra ypač įdomus, nes, nors jie buvo aptikti kitose mažai deguonies turinčiose Antarktidos aplinkose, jie niekada anksčiau nebuvo matyti ledu dengtame ežere.
Enigmos ežero vandens stulpelyje yra neįprastai aukštas vandens lygis ištirpusio deguonies – ne įprasta patescibakterijų buveinė.
Manoma, kad šis superfilumas sudaro didelę mikrobų įvairovės Žemėje dalį, tačiau vengia aptikti kultūros ir PGR tyrimuose, todėl jis gavo „mikrobinės tamsiosios medžiagos“ slapyvardį.
Šios bakterijos yra itin mažos ir itin paprastos, joms trūksta daugelio įprastų kitų mikrobų galimybių. Dėl to jie beveik visada yra simbiotiški su kitomis bakterijomis ar archėjomis.
„Ypač itin mažos patescibakterijos ežero ekosistemoje gali atlikti neįprastus vaidmenis, kurių nėra kituose ledu dengtuose Antarkties ežeruose“, – pažymi autoriai.
Šis tyrimas buvo paskelbtas m Ryšiai Žemė ir aplinka.
