03 августа 2019, | Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-34172 от 20 ноября 2008 г.
 
 

Секреты жидкой мерзлоты. Пущинские исследователи изучают уникальные экосистемы

Не так давно юные журналисты центра «Радуга» рассказывали об исследованиях вечной мерзлоты, которые ведут пущинские учёные. Сегодня в центре их внимания ещё более загадочный объект – криопэги.

Вода, которая не замерзает при отрицательных температурах, наследие Северного Полярного океана, дом для микроорганизмов, теоретически способных изменить экологическую обстановку – всё это криопэги. Уникальные экосистемы в толщах вечной мерзлоты.

– Это линзы незамёрзших высокоминерализованных растворов. Уникальность, собственно, этих экологических ниш определяется постоянным воздействием отрицательных температур, высокой солёностью и изолированностью от воздействия внешних факторов, – поясняет Елена Спирина, старший научный сотрудник лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения.

Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый – к таким названиям океанов мы давно привыкли. Но что, если упомянуть ещё одно? Северный полярный океан. Нет, мы не открыли новый объект, это название древнего северного водного пространства.

– Что мы подразумеваем под Северным полярным океаном? Это совокупность всех вод Северного полюса, включая Северный Ледовитый океан и северные моря: Лаптевых, Карское, Восточно-Сибирское, Баренцево, Чукотское, Гренланское, Норвежское и море Бофорта. Это и можно назвать Северным полярным океаном, – перечислила Елена Владиславовна.

Все криопэги образуются в отложениях морского происхождения. Движение тектонических плит привело к отходу – регрессии океана. Из-за холодного климата эти донные отложения стали промерзать сверху. Промерзая, лёд опреснялся, а соли уходили в низлежащие горизонты. Так в течение нескольких десятков тысяч лет шло постепенное формирование криопэгов. Кстати, их химический состав несёт в себе информацию о температуре природной среды на момент образования уникальных объектов. А значит, это возможность узнать о природных условиях древних времён. Возраст криопэгов определяется возрастом окружающей их мерзлоты. Самым молодым 5-7 тысяч лет, самым древним около 200 тысяч. Толщина криопэгов – до 1,5 метров, ширина – до 5. Обнаружены они были практически на всём арктическом побережье России.

– На криопэги как на экосистемы впервые обратил в начале 2000-тысячных годов д.г.м.-м.н. Гиличинский Давид Абрамович. До 2012 года он руководил нашей лабораторией, и за это время в криопэгах были обнаружены разнообразные микроорганизмы, – рассказывает об исследованиях Елена Спирина.

В криопэгах – жидкой мерзлоте – тысячелетиями сохраняются бактерии, археи, мицелиальные грибы при отрицательных температурах, да ещё и в высокосолёной воде. Как же существуют эти микроорганизмы в таких экстремальных условиях?

– Стратегии выживания клеток микроорганизмов в жидкой и твёрдой мерзлоте различны. Для того чтобы понять это, нам нужно изучить разнообразие, выделить чистые культуры, изучить их физиолого­-биохимические свойства, какие-то особенности микроорганизмов, которые бы позволили нам как раз изучить эти стратегии, – говорит Елена Спирина.

Оказывается, холод не является определяющим фактором для смерти бактерий. Эксперименты говорят о потенциальной способности клеток питаться при температурах вплоть до -20 градусов. Чтобы изучить физиологические и биохимические особенности микроорганизмов, понять, в чем их экологическая значимость и в чем их биотехнологический потенциал, в лаборатории криологии почв выделяют чистые культуры, выращивают и исследуют их уникальные свойства на различных питательных средах.

– В криопэгах за время исследований было обнаружено очень много жизнеспособных микроорганизмов, в том числе были описаны пять новых бактериальных видов, – делится Елена Спирина.

Один из этих новооткрытых микроорганизмов – анаэробная солелюбивая бактерия Desulfovibriо gilichinskyi названа в честь Давида Абрамовича Гиличинского, основоположника этого направления в мировой науке. Он привозил образцы с Колымской низменности, полуострова Ямал, с Камчатки.

– Вечная мерзлота, со своими экологическими нишами и обитателями, – это такой многомиллионолетний естественный проект, который мы не можем, к сожалению, повторить в лабораторных условиях. Геологическое время нам неподвластно. Но смоделировать в экспериментах некоторые условия мы можем, – отмечает Елена Владиславовна.

Такое изучение в условиях лаборатории было бы полезным и для определения возможного влияния бактерий из прошлого на наше будущее. Речь идёт о глобальном потеплении климата и следующим за ним оттаиванием мерзлоты.

– Деградация вечной мерзлоты может привести к высвобождению древних парниковых газов, – рассказывает Елена Спирина. – Микрофлора, которая находилась в мёрзлом состоянии, после оттаивания может включаться в современные биогеохимические циклы и, более того, приводить к новообразованию парниковых газов, которые тоже будут включаться в оборот.

Так у глобального потепления появляются и новые, неявные на первый взгляд, последствия. Изменение экологической ситуации – не только поднятие уровня воды, но и непредсказуемое пока взаимодействие древних микроорганизмов с современными. И почему бы, пока учёные пытаются изучить этот вопрос в теории, людям, далёким от таких исследований, не задуматься о том, что они тоже могут повлиять на происходящие в природе изменения? И не выбрать экологически устойчивый путь развития?

Ирина Гриневич, Андрей Дёмин, Ксения Иванова, Екатерина Лебедева, Елизавета Толстоброва, Ярослав Удовенко

На территории Московской области расположено 8 наукоградов Российской Федерации

Автор: Пущинская среда
Источник: http://inpushchino.ru/novosti/nauka/sekrety-zhidkoy-merzloty-pushchinskie-issledovateli-izuchayut-unikalnye-ekosistemy

Возврат к списку

 
Правовая информация

Все права защищены и охраняются законом. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. За разрешениями на перепечатку материалов издания обращаться

В редакцию »
Нашли ошибку?

Выделите текст, нажмите Ctrl+Enter и отправьте отчет о найденной ошибке

или напишите нам »
Связаться с нами

E-mail: info@mosreg.info

Заполнить форму »