Ледяная рана. Раскрыта тайна Кровавого водопада в Антарктиде

На краю ледника Тейлора в Антарктиде уже более миллиона лет сочится красная жидкость, похожая на кровь. Учёным об этом природном явлении известно с начала ХХ века — в 1911 году его открыл австралийский геолог Гриффит Тейлор.

По тому впечатлению, которое он производит, Кровавый водопад — пожалуй, одно из самых жутких мест на планете. Сначала учёные думали, что красный цвет воде придают водоросли. Потом выяснили, что причина — в окислах железа, которые образуются в результате деятельности микроорганизмов. Но откуда они взялись в водоёме и как образовался сам водопад, оставалось загадкой.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, предлагает ответы на эти вопросы.

Оглавления

Живые свидетели древнего моря

Кровавый водопад — это не столько водопад, сколько поток воды. Но выглядит он действительно устрашающе: из белоснежного ледника, словно из кровоточащей раны, сочится красный рассол.

Несколько лет назад учёные провели исследование и объяснили этот зловещий оттенок тем, что вода там исключительно богата железом. Также известно, что источником воды является подлёдное озеро, удалённое на несколько километров от водопада. Причём вода в нём чрезвычайно солёная — по этой характеристике она превышает океанскую воду в четыре раза (поэтому, кстати, она не замерзает даже при −10°C).

И вот теперь учёным, возможно, удалось определить происхождение этой аномалии. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и их коллеги проанализировали 167 проб воды, льда, осадка и воздуха из окрестностей Кровавого водопада и более широкой территории бесснежных антарктических долин. Но искали они не железо, а кое-что другое — ДНК микроорганизмов.

Оказалось, что в красной воде и красноватом льду у подножия ледника живут микробы и простейшие организмы, которые обычно встречаются в океане. Это диатомовые водоросли, динофлагелляты, гаптофиты и инфузории — типичные обитатели морской воды. В других окрестных местах таких организмов почти нет. Разница огромная: у обитателей Кровавого водопада с океанскими образцами совпало более 9% генетического материала, а у остальных — всего около 1%.

«Сегодня это место выглядит полностью отрезанным от океана. Но когда мы изучили молекулярные характеристики организмов, обитающих в красном иле и отложениях вокруг Кровавого водопада, мы обнаружили удивительно сильные признаки, указывающие на морскую воду. Значит, в этом месте сохранилась древняя связь между сухими долинами Антарктиды и океаном», — говорит ведущий автор исследования, микробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего Анджела Зумплис.

Как океан оказался подо льдом

Вот как учёные реконструируют возникновение этой аномалии.

Миллионы лет назад, когда климат был теплее, а уровень моря выше, океан покрывал долину, где сейчас находится ледник Тейлора. Затем наступило похолодание, уровень моря упал, и лёд начал наступать. Он накрыл залив, вода которого оказалась запертой под толщей льда (сейчас она достигает 400 метров).

Со временем вода стала сверхсолёной и насытилась железом, выщелоченным из горных пород. Именно эта вода, иногда прорываясь сквозь ледник, вытекает наружу и тут же ржавеет на воздухе. Так появился «Кровавый водопад».

Читать также:

«Русский свет» Яблочкова. Как наша «электрическая свеча» Европу озарила

Исследователи предполагают, что это произошло как минимум 1,5 миллиона лет назад, а возможно, и раньше.

Жизнь в мире без света и кислорода

Но у этой гипотезы был конкурент. Некоторые учёные предполагали, что морские микроорганизмы могли попасть в ледник с ветром, который принёс их с океана.

Исследование американских учёных эту версию опровергает. Они установили, что воздух вблизи Кровавого водопада содержит лишь ничтожно малую долю морских микробов. Это позволяет предположить, что современные ветры не могут полностью объяснить микробный состав Кровавого водопада. К тому же, если бы их приносил ветер, такие микроорганизмы были бы рассеяны по всей долине, но они сконцентрированы именно у ледника.

Генетический анализ показал: эти организмы немного отличаются от своих современных «родственников» в океане. Это значит, что они давно изолированы и эволюционировали отдельно — например, как животные на Галапагосских островах. Только длилось это в тысячу раз дольше и в полной темноте. К тому же — в холоде.

Учёные не зря уделяют пристальное внимание микробным сообществам Кровавого водопада. Это чрезвычайно интересное направление. Организмы, которые когда-то обитали в морском заливе, 1,5 миллиона лет назад оказались заперты в ледяном плену. Но они не погибли. Бактерии и одноклеточные водоросли нашли способ выживать. Они стали использовать для дыхания не кислород, а железо и серу. Это называется хемосинтез, и такой способ питания позволяет им существовать в полной изоляции и темноте.

Анализ РНК подтвердил: эти организмы, запертые в подлёдном озере, довольно активны. Они растут, размножаются, делятся и передают гены в следующие поколения.

Для кого-то Кровавый водопад — жутковатое природное явление. А для микробиологов это живой архив древнего океана, который они могут изучать напрямую, а не по окаменелостям.

Кровавый водопад в Антарктиде

© United States Antarctic Program Photo Library / Elizabeth Mockbee © United States Antarctic Program Photo Library / Peter Rejcek © United States Antarctic Program Photo Library / Peter Rejcek © United States Antarctic Program Photo Library / Peter Rejcek © United States Antarctic Program Photo Library / Peter Rejcek © Commons.wikimedia.org / Mike Martoccia © NASA / Michael Studinger © Commons.wikimedia.org / Mike Martoccia © United States Antarctic Program Photo Library / Peter Rejcek © United States Antarctic Program Photo Library / Peter Rejcek

Кровавый водопад в Антарктиде

Подписывайтесь на АиФ в MAX