Скрытое озеро под ледниками Антарктиды: что там нашли ученые из России и почему это важно для науки

Озеро Восток: как Россия открыла древний мир подо льдом Антарктиды.

Представьте себе: под четырьмя километрами антарктического льда, где мороз хватает за лицо даже сквозь стекло, миллионы лет ничего не меняется.

И в этой ледяной безмолвной капсуле прячется озеро Восток — место, в котором Земля хранит свои древнейшие секреты. А наши ученые первыми туда добрались.

Где находится озеро Восток и почему оно особенное

Озеро Восток — крупнейшее подлёдное озеро Антарктиды. Оно раскинулось почти на 16 тысяч квадратных километров — это как вся Калининградская область. Глубина — свыше 1 200 метров.

Но важнее всего то, что оно находилось под 4 км льда в полной изоляции от внешнего мира примерно 40 миллионов лет.

Над озером расположилась российская станция «Восток». Это самое холодное место на планете: в 1983 году здесь зафиксировали −89,2 °C — абсолютный рекорд Земли.

Расстояние по прямой — чуть менее 1500 км.

Добраться туда непросто: караваны тягачей ползут по снегу неделями. Караваны приезжают сюда для снабжения станции два раза в год.

А учёные прилетают на модифицированных самолетах DC-3 (Basler BT-67) с пересадками и ожиданием «окна» в погоде. Самолеты DC-3 оснащены турбовинтовыми двигателями и лыжным шасси, и могут садиться на снежные и ледяные полосы. Перелеты идут от станции к станции — так постепенно и добираются.

Проект запустили еще в Советском Союзе — в 1989 году. Научный интерес ученых свелся к двум важным задачам:

Получить образцы льда возрастом в миллионы лет. Это важно для изучения климатической истории Земли, ведь по льду легко понять, какая температура была в то время.

Изучить геологические процессы и биологию — экосистему, которая работает в экстремальных условиях.

Что нашли учёные в озере Восток

Это была инженерная драма длиной в четверть века. Температура льда — до −55 °C, давление — как на глубине океана. Нужно было не только пробурить, но и не испортить. Озеро-то уникальное, шанс только один. Потому что после первого контакта с внешней средой это уже не будет полностью изолированная миллионы лет система.

Наши инженеры применили уникальный бур с клапаном. За 100 метров до озера скважину залили кремнийорганической жидкостью — она инертна и не даёт микробам проникнуть. Это важно, чтобы они не попали в экосистему озера.

Когда бур дошёл до озера, вода под давлением сама поднялась по трубе — и замёрзла. Получился стерильный лёд. Из него и брали пробы.

Вот бы так бережно ко всему относились на планете.

И только в 2012 году, спустя 23 года бурения, российская команда прорвалась к озеру. И вот тут началось интересное.

Учёные ожидали стерильную воду — мол, миллионы лет изоляции, ничего не выживет. А в пробах — микроорганизмы. Живые.

Взяли ДНК анализ и удивились. Геном местных организмов совпал с известными формами жизни лишь на 86%. То есть это нечто новое.

Озеро Восток было оторвано от земной экосистемы около 40 млн лет. За этот период жители озера эволюционировали обособленно. И копили мутации, не встречающиеся у других организмов.

Некоторые из этих бактерий — термофилы. Им комфортно при плюсовой температуре. Но откуда там тепло, если снаружи минус 80?

Оказалось, что на дне озера есть мощные геотермальные источники. Температура у дна достигает +10 °C. Давление — около 400 атмосфер, кислорода в 50 раз больше нормы. А избыток кислорода убивает ничуть не меньше чем его отсутствие.

В общем, условия, в которых большинство организмов умерло бы на первой секунде. А эти — живут.

А ещё там ледяные «острова» — более десяти образований, крупнейший — размером с город.

Какую ценность несут эти открытия

Понимание пределов жизни. Если эти биологические организмы выжили здесь в абсолютной темноте, под жутким давлением, без солнечного света — то где ещё жизнь может скрываться?

После этого открытия ученые задумались, что жизнь на других планетах может существовать в условиях и менее дружелюбных чем среднестатистические земные. Это дало импульс для развития новой дисциплины — астробиологии.

На Европе (спутник Юпитера) или Энцеладе (спутник Сатурна) тоже есть подлёдные океаны. Если в озере Восток кто-то живёт — значит, и там могут. И всё это уже не из разряда фантастики, а вполне научная гипотеза, над которой работают ученые по всему миру.

Новая биология. Эти бактерии живут за счёт хемосинтеза. То есть питаются не за счет фотосинтеза (со светом тот тут проблемы)а, грубо говоря, минералы и газы. Это переворачивает школьное представление о «солнышке, дающем жизнь». Ученым такие организмы уже были известны, но не в столь экстремальных условиях.

Климатическая летопись. Лёд над озером — это как архив. Пузырьки воздуха в нём сохранили атмосферу Земли, как минимум, за последние 500 тысяч лет. По ним учёные читают климатическую летопись, как древнюю рукопись: когда были оледенения, как менялся уровень углекислого газа CO₂, с чем были связаны потепления (а они в истории нашей планеты бывали регулярно и без деятельности человека).

Станция «Восток» — это не просто «флаг на льду». Это испытательный полигон. Здесь тестируются технологии для миссий на другие планеты. Например, роботы-зонды, которые могут опускаться под лёд, не заражая всё вокруг. Именно такие нужны, если мы хотим искать жизнь в океанах Европы или Энцелада.

Биотехнологии. Найденные бактерии на 86% совпадают с известными обычными почвенными бактериями Janthinobacterium.

Теперь нам и пригодилась та цифра, которую я озвучил в начале статьи — 14% отличия в геноме от других земных форм жизни. Эти отличия в основном касаются различных адаптивных к экстремальным условиям способностей. И мы теперь можем выделить со временем эти ферменты и использовать их.

Да, микробы, живущие при минусовой температуре и в кислородной ванне, могут дать нам новые ферменты, устойчивые к экстремальным условиям. А это и поможет развитию и медицины и промышленности.

Почему Антарктида важна для всех нас

Этот ледяной континент — как холодильник Земли. Ледяной щит отражает до 90% солнечного света. И с ним уходит значительная часть солнечной радиации.

Учёные планируют отправить в озеро роботов, которые будут исследовать дно без контакта с воздухом. Готовятся новые бурения, чтобы добраться до донных отложений. Там могут быть не просто бактерии, а целые экосистемы.

А дальше — использовать всё это в космосе. Потому что если ты смог достать живую воду из-под 4 километров льда и не угробить всё вокруг — ты готов лететь к другим мирам.

В мире, где шумят ракеты и спорят правительства, в самой тишайшей точке планеты тихо кипит настоящая наука. Россия, вопреки всему, первой заглянула в ледяную бездну, где время остановилось миллионы лет назад. И в этой тишине нашла жизнь.

Может быть, именно она подскажет нам, как выжить на этой планете. Или на какой-нибудь другой.