En av de största sjöarna på planeten Jorden är en extrem miljö gömd under en tjock glaciär nära Sydpolen. Det heter Lake Vostok, begravd under nästan fyra kilometer is på Antarktis. Denna frigid miljö har varit dold från solljus och jordens atmosfär i miljoner år. Från den beskrivningen låter det som att sjön skulle vara en isig fälla utan liv. Trots dess dolda plats och den oerhört omöjliga miljön, vimlar Lake Vostok med tusentals unika organismer. De sträcker sig från små mikrober till svampar och bakterier, vilket gör Lake Vostok till en fascinerande fallstudie i hur livet överlever i fientliga temperaturer och högt tryck.
Hitta Vostoksjön
Förekomsten av denna sub-glaciala sjö överraskade världen. Det hittades först av en flygfotograf från Ryssland som märkte ett stort smidigt "intryck" i närheten Sydpolen i östra Antarktis. Uppföljning radarscanningar på 1990-talet bekräftade det något begravdes under isen. Den nyupptäckta sjön visade sig vara ganska stor: 230 kilometer (143 miles lång) och 50 km (31 miles) bred. Från ytan till botten är den 800 meter djup, begravd under mil med is.
Lake Vostok och dess vatten
Det finns inga underjordiska eller sub-glaciala floder som matar Lake Vostok. Forskare har fastställt att dess enda vattenkälla är smält is från isarken som döljer sjön. Det finns inte heller något sätt för dess vatten att fly, vilket gör Vostok till en grogrund för undervattensliv. Avancerad kartläggning av sjön med fjärranalysinstrument, radar och andra geologiska forskningsverktyg visar att sjön sitter på en ås, som kan hysa värme i ett hydrotermiskt ventilationssystem. Det där geotermisk värme (genererat av smält sten under ytan) och istrycket på sjön håller vattnet vid en konstant temperatur.
Zoologin vid sjön Vostok
När ryska forskare borrade kärnor is ut ovanför sjön för att studera de gaser och is som lagts nere under olika perioder av jordens klimat, tog de upp prover av fryst sjövatten för studie. Det var då livsformerna i sjön Vostok först upptäcktes. Det faktum att dessa organismer finns i sjövattnet, som, vid -3 ° C, på något sätt inte är fryst fast, väcker frågor om miljön i, runt och under sjön. Hur överlever dessa organismer i dessa temperaturer? Varför har sjön inte fryst?
Forskare har nu studerat sjöns vatten i decennier. På 1990-talet började de hitta mikrober där, tillsammans med andra typer av miniatyrliv, inklusive svampar (svamp-liv), eukaryoter (de första organismerna med verkliga kärnor) och diverse flercelliga liv. Nu verkar det som om mer än 3 500 arter lever i sjöns vatten, i sin slushy yta och i sin frusna leriga botten. Utan solljus, Lake Vostoks levande samhälle av organismer (kallade extremofiler, eftersom de trivs under extrema förhållanden), förlita sig på kemikalier i stenar och värme från de geotermiska systemen för att överleva. Detta skiljer sig inte mycket från andra sådana livsformer som finns på andra håll på jorden. I själva verket misstänker planetforskare att sådana organismer kunde trivas mycket lätt under extrema förhållanden på isiga världar i solsystemet.
DNA från Lake Vostoks liv
Avancerade DNA-studier av "Vostokianerna" indikerar att dessa extremofiler är typiska för både sötvatten- och saltvattenmiljöer och att de på något sätt hittar ett sätt att leva i det kalla vattnet. Intressant nog, medan Vostoks livsformer trivs med kemisk "mat", är de själva identiska med bakterier som lever inuti fisk, hummer, krabbor och vissa typer av maskar. Så även om livsformerna i Lake Vostok kan isoleras nu, är de tydligt kopplade till andra livsformer på jorden. De gör också en bra befolkning av organismer att studera, eftersom forskare funderar på om det finns liknande liv någon annanstans i solsystemet, särskilt i haven under isig yta av Jupiters måne, Europa.
Sjön Vostok är uppkallad efter Vostok Station, till minne av en rysk sloop som används av admiral Fabian von Bellingshausen, som seglade på resor för att upptäcka Antartica. Ordet betyder "öst" på ryska. Sedan upptäckten har forskare undersökt sjöns och den omgivande regionens "landskap" under isen. Ytterligare två sjöar har hittats, och det väcker nu frågan om förbindelser mellan dessa annars dolda vattendrag. Dessutom diskuterar forskare fortfarande sjöns historia, som verkar ha bildats för minst 15 miljoner år sedan och var täckt av tjocka isfilter. Ytan på Antarktis ovanför sjön upplever rutinmässigt mycket kallt väder, med temperaturer som sjunker ner till -89 ° C.
Sjöns biologi fortsätter att vara en viktig källa för forskning, med forskare i USA, Ryssland och Europa studerar vattnet och dess organismer nära för att förstå deras evolutionära och biologiska processer. Fortsatt borrning utgör en risk för sjöens ekosystem eftersom föroreningar som frostskyddsmedel kommer att skada sjöens organismer. Flera alternativ undersöks, inklusive "varmvatten" -borrning, vilket kan vara något säkrare, men det utgör fortfarande en fara för sjöliv.