Учёные обнаружили экстремальную жизнь внутри арктического льда
Новое исследование Стэнфордского университета, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что диатомовые водоросли (диатомеи) в арктическом льду не являются неактивными или погребёнными. Они демонстрируют активное движение при рекордно низких температурах.
Рекордная активность на холоде
- Диатомеи остаются активными при температурах до -15 °C (5 °F).
- Это самая низкая температура, когда-либо зарегистрированная для движения эукариотической клетки (сложной клетки с ядром).
- "Вы можете видеть, как диатомеи скользят, будто катаются на льду", — говорит ведущий автор исследования Цин Чжан.
Механизм движения
Движение диатомей ("скольжение" или "катание") зависит от комбинации слизи и молекулярных моторов:
- Они выделяют полимер, похожий на слизь улитки, который прилипает к поверхности.
- С помощью системы актина и миозина (та же система, что управляет движением человеческих мышц) они "подтягиваются" за эту "верёвку", получая силу для движения вперёд.
- Арктические диатомеи двигались по льду значительно быстрее своих умеренных родственников, скользящих по стеклу, что указывает на эволюционное преимущество.
Исследование и методы
Образцы были собраны во время 45-дневной экспедиции в море Чукчей на судне Sikuliaq летом 2023 года. Учёные использовали специальные микроскопы для визуализации жизни внутри льда. В лаборатории среду обитания диатомей воссоздали в чашке Петри с тонким слоем пресноводного льда и холодной солёной водой, имитируя микрожидкостные каналы во льду.
Более широкая картина
Открытие активности диатомей поднимает важные вопросы:
- Они могут перемещать ресурсы через арктическую пищевую сеть, питая всю экосистему — от рыб до белых медведей.
- Их слизистые следы потенциально могут служить центрами образования нового льда.
- "Арктика белая сверху, но подо льдом она зелёная — абсолютно ярко-зелёная из-за присутствия водорослей. Это значительная часть пищевой цепи", — отмечает старший автор исследования Ману Пракаш.
Существует ощущение срочности в изучении этих систем, поскольку прогнозируемое сокращение финансирования полярных исследований может привести к потере знаний об исчезающих экосистемах.