العالم- منوعات
وتعد القارة الجليدية موطنا لنحو 5000 باحث على مدار العام يدرسون المنطقة غير الملوثة لمعرفة المزيد عن تاريخ الأرض وآثار تغير المناخ. وتتيح لهم المناظر الطبيعية القاحلة الوصول إلى موطن فريد حيث يمكنهم استكشاف المناظر الطبيعية المهجورة على الرغم من انخفاض درجات الحرارة إلى -90 درجة مئوية. ولكن تحت السطح المتجمد توجد سلسلة من البحيرات تحت الجليدية تعج بالميكروبات المتنوعة التي تقتات على العناصر الغذائية في الماء.
وحتى الآن، كان الخبراء في حيرة من أمرهم بشأن مصدر هذه العناصر الغذائية، ولكن في دراسة جديدة، حققوا تقدما كبيرا بعد تكرار التعرية في هذه البحيرات عن طريق سحق عينات الرواسب في المختبر.
وقال المعد الرئيسي الدكتور بياتريس جيل أوليفاس، من جامعة بريستول، لـ "لايف ساينس": "دراستنا مختلفة تماما عن أي دراسات سابقة أجريت على البحيرات تحت الجليدية. ونظرت الدراسات السابقة كيفية إنتاج غازات في البيئات تحت الجليدية جراء تآكل صخور الأساس، ولكن دراستنا ذهبت إلى أبعد من ذلك من خلال النظر في كيف يمكن للتعرية أن تطلق أيضا مصادر مغذية مهمة بيولوجيا إلى الماء".
وأضافت أن النتائج يمكن أن يكون لها "آثار مثيرة" لدراسة كيفية تطور الحياة الميكروبية في أماكن أخرى من الكون.
وترك الباحثون الصخور المكسرة مغمورة بالمياه لأكثر من 40 يوما، ثم قاموا بتحليل الماء لمعرفة المواد الكيميائية التي أطلقت من الرواسب.
ووجدوا مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية المختلفة بما في ذلك الهيدروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون والأمونيوم. وتُطلق معظم هذه المواد الكيميائية على الفور من الرواسب أثناء سحقها.
وأضاف الدكتور جيل أوليفاس: "أثناء التكسير، تتحلل الرواسب إلى جزيئات أصغر بكثير. ونتيجة لذلك، يمكن تكسير الفقاعات المجهرية الموجودة في المعادن، والمعروفة باسم شوائب السوائل، لإطلاق الغازات والسوائل التي كانت محبوسة سابقا في هذه الفقاعات".
وتتغذى مجموعة واحدة من الميكروبات، المعروفة باسم methanotrophs، على الميثان لتوليد الطاقة اللازمة للنمو.
ويحدث العكس في methanogens، التي تولد الطاقة بتحويل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون إلى ميثان.
وتحتوي البحيرة أيضا على بكتيريا متخصصة تحصل على طاقتها بفضل تحويل الأمونيوم إلى نتريت ثم إلى نترات، وهي عملية تعرف باسم النترجة.
وقد تكون النتائج مفيدة في فهم كيفية تطور الحياة لدينا وعلى كواكب أخرى مثل المريخ أو بلوتو أو أقمار المشتري.
وتابع الدكتور جيل أوليفاس: "يمكن أن تكون البحيرات في أنتاركتيكا بديلا عن البيئات القاسية في أنظمة الكواكب الأخرى. وتقدم نظرة ثاقبة حول كيفية بقاء الحياة الميكروبية في بيئات أخرى. ومن الواضح أننا لا نستطيع أن نقول إن هذه العمليات ستدعم بالتأكيد الميكروبات الموجودة خارج المجموعة الشمسية. ومع ذلك، فإنه يقدم بالتأكيد بعض الأفكار حول كيفية بقاء الميكروبات في الكواكب والأقمار الجليدية".