Mittwoch, 11. September 2013

Erstmals hunderttausende Jahre alte Lebensformen im Sediment eines subglazialen antarktischen See entdeckt

Luftbild des durch das Eis hindurchschimmernden Lake Hodgson. | Copyright: British Antarctic Survey

London (Großbritannien) - Seit Jahrzehnten schon sind Wissenschaftler von der Idee fasziniert, dass es im Innern von durch die kilometerdicke Eisschicht der Antarktis isolierten Seen noch heute extreme Lebensformen geben könnte. Bislang standen einer direkten Beprobung jedoch große technische Hindernisse im Weg (...wir berichteten, s. Links). Aus diesem Grund haben britische Wissenschaftler die sich zurückziehenden Regionen des antarktischen Eisschildes nach subglazialen Seen abgesucht, die durch die Eisschmelze erstmals seit rund 100.000 Jahren wieder in Reichweite kommen. Im Sediment eines solchen verborgenen Sees sind die Forscher nun tatsächlich fündig geworden.

Wie das Team der British Antarctic Survey (BAS) und der Universitäten von Northumbria und Edinburgh um David Pearce, Dominic Hodgson, Michael Thorne, Gavin Burns, Charles Cockell aktuell im Fachjournal "Diversity" (DOI: 10.3390/d5030680) berichtet, haben sie mit dem Lake Hodgson auf der antarktischen Halbinsel einen See beprobt, der gegen Ende der letzten Eiszeit von einer mehr als 400 Meter dicken Eispanzer bedeckt wurde, jetzt jedoch nur noch von einer 3 bis 4 Meter dicken Eisschicht von der Außenwelt abgeschlossen wird.


Mittels Kernbohrungen konnten die Forscher bis zu den Sedimenten am Grund des Hodgson in 93 Metern Tiefe vorstoßen. Der See selbst gilt als widrige Umgebung für jegliche Form von Leben. Allerdings stellen die verschiedenen Schlammschichten an seinem Grund eine potentielle Zeitkapsel für DNA jener Lebensformen dar, die den See über die Jahrtausende hinweg bewohnt haben.


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Während die Forscher in den oberen Zentimetern dieser Kernbohrungen auf heute hier lebende Mikroorganismen stießen, fanden sie ab einer Tiefe von 3,2 Metern Mikroben, die in dieser Form wahrscheinlich auf eine Alter von nahezu 100.000 Jahren datiert werden können.



 Geografische Lage des Hodgson. | Copyright: British Antarctic Survey

"Was uns überraschte, war die große Menge an Biomasse und die Artenvielfalt", so Pearce. "Es ist das erste Mal überhaupt, dass lebende Mikroben in den Sedimenten eines subglazialen Antarktis-Sees gefunden wurden. Zugleich ist der Nachweis ein Beleg dafür, dass das Leben sogar unter Umweltbedingungen gedeihen kann, die wir bislang eigentlich als zu extrem eingeschätzt hatten."


Die Tatsache, dass diese Organismen in einer derart einzigartigen Umgebung überdauert haben, könnte bedeuten, dass sie sich auf einzigartige Weise entwickelt haben, die zu weiteren faszinierenden Entdeckungen führen könnte", so der Wissenschaftler. "Derzeit befinden wir uns aber noch in einer frühen Phase unserer Untersuchungen dieser Lebensformen."


Einiger Formen des im See entdeckten Lebens fanden die Forscher in Form fossiler DNA die belege, dass viele unterschiedliche Typen von Bakterien den See bevölkerten. Zu diesen Bakterien gehören auch sogenannte Extremophile - also Arten, die an die extremsten Umweltbedingungen angepasst sind und eine Vielzahl chemischer Methoden nutzen, um sowohl mit als auch ohne Sauerstoff zu überleben.



Bohrungen über dem Lake Hodgson. | Copyright: British Antarctic Survey

Eine ebenfalls im See gefundene DNA-Sequenz sei mit einigen der ältesten bislang auf der Erde bekannten Organismen verwandt. 23 Prozent dieser DNA sei aber zuvor noch nie beschrieben worden. Bei einer Vielzahl der nun im Lake Hodgson gefundenen Arten handele es sich um Lebensformen, die von der Wissenschaft bislang noch gar nicht beschrieben wurden.


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In einer Vielzahl genau dieser Arten sehen viele Wissenschaftler auch einen Schlüssel zur Frage, wie Leben auch auf anderen Planeten und Himmelskörpern selbst unter widrigen Umständen überdauern und gedeihen könnte.


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Quelle: antarctica.ac.uk
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