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在南极冰层下寻找生命

南极洲的冰下湖泊东方湖(Vostok)和惠兰斯湖(Whillans)揭示了冰冷世界中的生命可能是什么样子。

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2013年1月,一架钻机钻过半英里厚的南极冰盖,抵达了冰下湖泊惠兰斯湖。Kellie Jaeger/Discover

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1月,气候学家弗拉基米尔·利彭科夫(Vladimir Lipenkov)将一片冰放在南极实验室的一个光箱上。当光线穿过 trapped gas bubbles 时,冰在红色、蓝色和黄色的万花筒中闪耀。

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他的俄罗斯科学团队终于实现了其 elusive 的目标:从东方湖(Lake Vostok)中获取了迄今为止最纯净的样本。东方湖是一个可能被冰封了长达1500万年的南极水体。他们现在正在检测这种冰冻的水——利彭科夫说,它来自一个“我们星球上任何其他环境都无法比拟”的地方——是否存在生命的迹象。

多年来,南极的科学团队一直计划钻入大陆广阔的冰下湖泊,希望能找到被隔离了无数年的生命。他们面临着许多挑战,包括天气延误和设备故障。

2012年2月,钻机终于穿透冰层到达东方湖的水域,并从钻头上冻结的水中获得了样本。2013年3月,彼得堡核物理研究所的生物学家谢尔盖·布拉特(Sergey Bulat)宣布,这些冰中含有一种新的细菌 DNA 形式,但他的说法受到了质疑,因为样本被煤油钻井液污染了。

利彭科夫,同属一个团队,但来自圣彼得堡的北极和南极研究研究所,他希望今年获得的更干净的水样本能够平息这场争议。同时,对新样本气泡的持续分析可能证实一个 tantalizing 的理论:根据利彭科夫的说法,东方湖每加仑的水中氧含量可能比海水高50倍——这个水平对大多数生命来说是有毒的。

“如果湖里有微生物生命,那它应该是不寻常的,”利彭科夫说。高含量的氧气可能在数百万年的时间里在湖中积累,因为冰川融化,将气泡中 trapped 的气体注入水中。

真实的生活

2013年1月,另一个里程碑也到来了:一个美国团队钻穿了2600英尺厚的冰层,到达了南极洲另一个冰下湖泊惠兰斯湖。那里的科学家们在样品被从钻孔中提出后,立即开始分析湖水。

几个小时内,他们发现了细菌细胞,每茶匙超过45万个。田纳西大学诺克斯维尔分校的微生物学家吉尔·米库基(Jill Mikucki)表示,由于缺乏阳光,其中一些细菌可能以冰川 grinding 磨碎基岩时产生的铁和硫矿物质为食。她曾参与过惠兰斯湖的采样。

惠兰斯湖和东方湖中的生命形式可以帮助研究人员了解其他世界可能生存的生命类型。冰下湖泊提供了地球上与木星和土星的卫星表面深处冰封海洋相对应的模型。

蒙大拿州立大学博兹曼分校的微生物生态学家约翰·普里斯库(John Priscu)正在分析惠兰斯湖的样本,他希望通过发现南极湖泊中栖息的生命类型,了解未来当探测器被送往这些冰封的卫星时需要什么样的技术。普里斯库说,在惠兰斯湖,“我们有一个绝佳的模型,可以比较有把握地推测出我们在另一个冰冷世界中可能发现的生命类型。”

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[本文最初以“寻找被冰封的生命”为题刊登在印刷版上。]

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