南極冰蓋湖水中發現新生命形式

俄羅斯新聞社日前報道稱，俄羅斯科學家認為，他們在南極冰蓋下湖中發現了冰封數百萬年的新生命形式。

俄羅斯科學家去年利用鑽探設備穿透南極洲冰蓋，從一個至少1400萬年未被動過的湖水中取回樣本。

科學家表示，位於冰層下3700米處的沃斯托克湖冰冷黑暗，這或許讓我們一瞥冰河時代之前的星球，或為探尋其他星球的生命形式提供線索。

聖彼得堡科學院核物理學院賽爾格·布拉特在接受俄新社採訪時表示：「在排除了所有已知污染物後，該細菌的DNA與全球資料庫中的已知物種均不匹配。」

俄羅斯科學家成功鑽透了南極冰層，到達沃斯托克湖

「如果該細菌在火星上被發現，我們肯定會說，火星上存在生命，但這是來自地球的DNA。我們稱這種生物為不明物種。」

為了防止對古代湖水造成污染，鑽探技術在不斷更新。俄羅斯科學家們打出的鑽孔，30年來一直都用煤油和防凍劑防止其重新凍結。但是隨著鑽頭逐漸接近這一古代湖面，科學家們進行勘探的鑽頭實際上是一個利用高壓高溫溶液融化冰層的洒水裝置。比如在鑽最後數米冰層時，俄羅斯科學家們使用了熱水鑽頭，而沒有採用任何化學物質，這樣做正是為了避免任何的外來化學物質滲入到這一潔凈的古代湖泊中去。

英美兩國科學家也緊隨俄羅斯同行的腳步，希望在南極這個地球最極端環境之一的地方發現可能存在的生物種類。

一個美國遠征隊今年表示，他們在顯微鏡下看見了從南極冰川下惠蘭斯湖現場提取的樣本存在活細胞，但對於確定它們是何種細菌以及如何生活還需進行更多研究。

延伸閱讀

世界最大的冰下湖：沃斯托克湖

沃斯托克湖又譯福斯多克湖、東方湖，是世界最大的冰下湖，距南極海岸線1500公里，該湖接近俄羅斯沃斯托克站（即東方站）的下方，在冰層表面之下4公里處。 沃斯托克湖位於南極洲的東部，長約250公里，寬約50公里(在最寬的點上)，大約和五大湖中安大略湖的大小相等。估計的湖水體積約為5400立方公里，且皆為未凍結的淡水。

沃斯托克湖的平均水溫為-3℃。使湖水在其凝固點以下還能以液態存在的原因，目前認為是三種因素共同作用造成：來自地心的熱力使湖底的溫度上升，進而使水維持液態；厚重冰層造成的巨大壓力使水的凝固點下降；厚實的冰層使湖水與南極地表寒冷的空氣隔離。

沃斯托克湖是一個缺少養分的極端環境。湖水為氧氣的過飽和溶液，濃度約為一般淡水湖泊的50倍。造成這個現象的原因極有可能是沃斯托克湖上方的沉重冰冠造成的壓力。地球上沒有任何地方有濃度如此之高的氧氣。任何在此生活的生物必須要有應付高氧氣濃度的能力。它們必須演化出特殊的構造，像是特殊的酵素，確保它們不被高濃度氧氣影響。

沃斯托克湖的環境與木星的其中一個衛星——木衛二非常相似。假若能在沃斯托克湖中發現生物的存在，或許能夠為「木衛二冰層下的海洋中是否存在生命」的爭論提供有力的證據。

1960年，前蘇聯地理學家安德里·卡皮查飛越沃斯托克地區上空，發現冰原上有一個巨大的平坦地區。他認為冰川下有一個湖。但這個看法在當時沒有引起人們的重視。直到1996年，俄羅斯和英國的科學家藉助許多資料的分析，發現了這個湖的存在。科學家已證實，它所擁有的水非常古老，大約在一百萬年前形成。

到目前為止，已經發現的冰川下湖泊不少於70個。這些湖泊在保護與大氣層隔絕數百萬年的原始環境方面可能起著獨特的作用。

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美英俄競相鑽探南極冰下湖

1500萬年以前，沃斯托克湖被封於厚厚的南極冰蓋之下。數月前，俄羅斯科學家宣布，他們鑽透了3769.3米的南極冰層，到達了冰川下的沃斯托克湖表層。與此同時，美英等國也將目光投向了南極的冰下湖，他們分別選擇目標區展開鑽探工作。專家認為，由於這些冰下湖極端特殊的環境，對它們的研究或許有助於解開生物的進化之謎，並可能對目前的環境保護問題產生重要影響。

俄羅斯：夏季來時再試新方案

據俄科考隊負責人盧金介紹，在鑽探沃斯托克湖的過程中，鑽頭在大約3766米深度遇到了水，但科考隊認為這些水來自位於湖面上的一個水透鏡而非湖水本身。科學家從透鏡中採集了水樣，隨後繼續鑽探，直至到達湖面本身。但是，俄羅斯科學家所使用的鑽孔技術落後，受壓的湖水沿著鑽孔上升了30米至40米，並凍結在那裡，堵住了鑽孔。俄羅斯科學家們只能暫時偃旗息鼓，等到今年南極的夏季再次返回這裡。俄羅斯科考隊所採取的鑽探方式也引起了科學家關於環保問題的擔憂。

今年，俄羅斯科學家又設計了新方案——最後幾米用一個較小的鑽打穿，之後立即撤出，讓湖水滲入洞內凍結，成為冰凍的「塞子」，然後將「塞子」帶回俄羅斯。聖彼得堡礦業大學鑽孔專業教授瓦西里耶夫表示：「我可以負責任地說，絕對沒有什麼東西掉進沃斯托克湖裡。」

英國：3天可穿透厚厚冰層

英國也盯上了南極冰下湖，這個南極夏季，英國將探訪埃爾斯沃思湖。

英國的科考隊認為自己的技術更安全、環保——他們將利用來自融化的冰川、經過過濾和紫外線輻射處理的熱水來鑽孔。英國探險任務負責人、愛丁堡大學地球科學學院院長西格特說：「這種方法速度很快。」他說，俄羅斯花費了數年時間，才機械式地鑿穿厚厚的冰層，觸及沃斯托克湖，而他的團隊只需三天就能融化冰層抵達埃爾斯沃思湖。冰層融化後，他們將立即向湖中部署一個探測器，收集水柱和底泥樣品。在鑽孔再次凍結之前，他們有24小時到36小時的時間來開展研究。

美國：發現了細菌組合

美國研究人員去年11月26日報告說，他們在南極洲冰封的維達湖下極端環境中發現了一個富有多樣性的活躍細菌群落，這一發現對地球上極端環境下的生命極限提供了新觀點。

研究人員利用清潔程序和設備鑽出了來自維達湖的冰芯，收集了湖冰中的鹽水並評估了其蘊含生命的潛力。此前研究表明，維達湖冰芯中的鹽水已與表面環境至少隔離了2800年。儘管這個生態系統既咸、冷、暗且被隔離，研究人員卻在其中發現了代謝活躍的細菌組合。

研究人員表示，維達湖中的鹽水無氧、呈微酸性，且含有含量非常高的有機碳、氫分子以及氧化和還原的化合物，由於與外部能量來源已隔絕了2000多年，這種鹽水中存在活躍菌群是一個不同尋常的發現。

相關研究報告發表在美國新一期《國家科學院學報》上。

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