物理科技生物学-PHYICA

南极冰层下孤立的湖泊可能比想象中更神泉爱罗适合生命生存

地球 2022-09-29 00:00:22

伦敦帝国学院 埃尔斯沃斯山脉,在通往冰川下的埃尔斯沃斯湖的途中,2012年12月

信用:彼得·巴克特劳特,英国南极调查局 南极冰盖下的湖泊可能比以前想象的更适宜居住,让它们能够容纳更多的微生物

这是一项新研究的发现,可以帮助研究人员确定寻找微生物的最佳地点,这些微生物可能是该地区独有的,已经被隔离并独自进化了数百万年

这项工作甚至可以让人们深入了解围绕木星和土星运行的冰封卫星表面下的类似湖泊,以及火星上的南方冰盖

南极洲厚厚的冰层下可能会形成湖泊,冰的重量在底部造成巨大的压力,降低了冰的熔点

这一点,加上下面岩石的温和加热和上面冷空气中的冰所提供的隔热作用,使得大量的液态水积聚起来

在南极冰盖下已经发现了400多个这样的“冰下”湖泊,其中许多已经与大气隔绝了数百万年

这意味着这些湖泊中的任何生命都可能是古老的,提供了在地球历史上曾经发生过的持续极端寒冷条件下生命如何适应和进化的见解

探险队已经成功地在冰盖边缘的两个冰下小湖中钻孔,在那里水可以快速地流入或流出

这些研究揭示了冰下的微生物生命,但中央冰盖下的大型湖泊是否包含并维持生命仍是一个未决问题

现在,在今天发表在《科学进展》杂志上的一项研究中,来自伦敦帝国理工学院、里昂大学和英国南极调查局的研究人员表明,冰下湖泊可能比它们最初出现时更适宜居住

由于无法获得阳光,这些环境中的微生物不是通过光合作用获得能量,而是通过加工化学物质获得能量

这些都集中在湖床的沉积物中,在那里生命被认为是最有可能的

然而,为了让生命分布更广,从而更容易取样和检测,湖泊中的水必须是混合的——必须四处流动——这样沉积物、营养物质和氧气才能更均匀地分布

在地球表面的湖泊中,这种混合是由风和太阳的热量引起的,导致对流

由于这两者都不能作用于冰下湖泊,因此可以假设没有混合

然而,支持这项新研究的团队发现,另一种热源足以在大多数冰下湖泊中引起对流

热量是地热:从地球内部上升,由地球形成后留下的热量和放射性元素的衰变共同产生

研究人员计算出,这种热量可以刺激冰下湖泊中的对流,这些对流悬浮着小颗粒沉积物,并使氧气四处流动,从而使更多的水体适合生命生存

首席研究员Dr

里昂大学和英国南极调查局的路易斯·库斯顿说:“在南极冰盖下隔绝了几百万年的湖泊中的水不是静止不动的;水流实际上是动态的,足以使细小的沉淀物悬浮在水中

随着水的动态流动,整个水体可能是可居住的,即使更多的生命仍然集中在地板上

“这改变了我们对这些栖息地如何工作的理解,以及未来我们可能计划在它们进行勘探时如何对它们进行采样

" 研究人员的预测可能很快会得到验证,因为来自英国和智利的一个小组计划在未来几年对一个名为“湖泊生态系统”的湖泊进行采样

在湖水深处采集的样本将显示微生物生活的位置

正如合著者、格兰瑟姆研究所——帝国理工学院气候变化与环境部联合主任马丁·西格特教授所解释的那样,这些预测也可以用来产生关于太阳系其他地方生命的理论:“我们现在的目光转向了预测冰冷的卫星和行星上的液体水库的物理条件

冰下水囊的物理学在地球和冰卫星上是相似的,但是地球物理学的背景是完全不同的,这意味着我们正在研究新的模型和理论

“随着针对冰封卫星的新任务和计算能力的提高,这是天体生物学和探索地球以外生命的大好时机

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/diqiu/24359.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~