科学者たちは、南極の氷の下にあるエニグマ湖で微生物を検出しました。発見は、これまで完全に凍ったと考えられていた湖で発生した。イタリア、オーストラリア、米国の研究機関の研究者らは、極限状態における液体の水と微生物の存在をマッピングした。湖は厚い氷の層の下に埋もれています。サンプルからは、過酷な環境に適応した細菌群集が明らかになった。
この研究では、貫通レーダーを使用し、2019年から2020年にかけて掘削が実施されました。その結果は、大陸の氷河下湖に関するこれまでの想定に疑問を投げかけています。表面温度が-40.7℃に達しても、水は液体のままです。この安定性により微生物の存在が可能になります。この発見は、地球上の生命の限界に関する研究に新たな視点をもたらします。
エニグマ湖、深層で液体の水が現れる
エニグマ湖は永久氷に覆われたままだった。研究者らは、大量の不凍水が存在することを確認した。液体の層は場所によっては深さ22メートルまで広がっている。地中レーダーは構造の地図作成に役立ちました。チームはさまざまな掘削ポイントでサンプルを収集しました。
極端な温度でも水の存在は妨げられません。圧力や近くの氷河からの溶けた水の流入の可能性などの要因がこの現象に寄与します。水中映像は湖の底の環境を記録しました。この研究により、生態系は単なる薄い表層ではないことが確認されました。
- DP#2 掘削は深さ 9.3 メートルに達しました
- ポイント DP#4 は 22.5 メートルに達しました
- 22 メートルで収集された DP#C22 サンプリング
- 2020年1月に非晶質氷河からの融解水の流入を観測
- 化学分析により層状の貧栄養水が示された
国際協力が成果を生み出す
3 か国の機関がこの取り組みに参加しました。イタリア国立極地研究所、タスマニア大学、アラスカ大学がチームの一員でした。環境生物学の専門家であるデイビッド・ピアースと氷河学者のマイケル・マクラングが重要な役職を務めました。野外作戦は、第 35 回イタリア南極探検中に行われました。
科学者たちは汚染を避けるためにきれいな掘削を行った。収集された物質は実験室で詳細に分析されました。この提携により、レーダー、掘削、遺伝子配列決定技術を組み合わせることが可能になりました。結果は専門科学誌に掲載されました。
湖の一部の層ではパテシバクテリアが優勢
サンプルからは、パテシバクテリア上門に由来する超小型細菌が顕著に存在することが明らかになりました。ある時点では、これらの微生物が微生物群集の 50% 以上を占めていました。それらはゲノムが減少しており、他の微生物との相互作用に依存しています。特定された他のグループには、シュードモナドータ、アクチノバクテリオタ、バクテロイドータが含まれます。
これらの細菌は、栄養素の利用可能性が低い条件に適応します。湖の貧栄養環境は、効率的な生存戦略を持つ生物に有利です。この発見は、パテシバクテリアが同じ頻度で出現しないマクマード渓谷など、より研究が進んでいる南極の湖とは対照的である。
水の化学的安定性が研究者の注目を集める
エニグマ湖の水は、長期間の隔離にもかかわらず、安定した組成を維持しています。科学者たちは、非晶質氷河の融解が寄与している可能性を観察しました。この流入は液体の体積を更新するのに役立ちます。 2020年1月の画像には、湖に流入する地表水の急激な増加が記録されていた。
この現象は、氷の下の水循環について疑問を引き起こします。研究者は、化学的安定性の正確な起源を調査し続けています。この特徴により、この湖は他の極限環境の興味深いモデルになります。
他の天体での生命の探索への影響
エニグマ湖の生態系は、木星のエウロパのような衛星の地下海洋の類似点を提供します。宇宙生物学者はこの発見を興味深く観察しています。日光がなくても高圧下でも生存できる生物は、生息可能性の概念を拡張します。この研究では複雑な生命体は検出されなかったが、微生物の回復力は強化された。
将来の宇宙ミッションでは、このデータを参考として使用できます。南極大陸は、地球から遠く離れた場所で起こっているプロセスを理解する機会を提供し続けています。