南極冰封湖中發現古老生命為重大突破

　　 地球表面常年嚴寒的地方莫過于南北兩極，而南極大陸更是全世界最冷的大陸。這片大陸被厚達上千米的冰層覆蓋著，已經冰封了上千萬年。誰能想到，厚實的冰層之下竟然潛藏著別樣的風貌。

　　據《自然》雜志日前報道，美國科學家在距離南極點600公里的一處冰封湖面下，發現了令人驚訝的古老生命跡象—— 一種微小的甲殼類動物與緩步類動物（俗稱水熊蟲）的遺骸。盡管目前尚不明確湖面下是否還有動物幸存，但這一發現已足夠令人震驚。

　　驚人發現

　　南極冰川下的默瑟湖是一個幾百年不受干擾的水體。一直以來，人類只能通過穿透冰層的雷達和其他遙感技術間接看到湖泊。去年12月底，由美國國家科學基金會資助的研究人員成功打通冰層，將探測儀器送達湖中并取得沉積物樣本。

　　當科學家在顯微鏡下觀察湖泊的淤泥時，內布拉斯加大學林肯分校的古微生物學家David Harwood如期看見了光合藻類的殘骸。他還在透明的硅藻碎片中發現了一個不尋常的東西：一種蝦狀甲殼類動物的殼。它的腿還連著，甲殼上有斑點，顏色也發生了變化。

　　科學家很快又發現了甲殼類動物的另一塊碎片，這塊甲殼呈健康的琥珀色，仍然覆蓋著細嫩的毛發。“看起來真的很新鮮，就像活著的東西。”Harwood說。

　　為排除此次發現是設備污染所致的可能性，Harwood團隊清洗設備后取回了更多的泥漿。這次，他打撈出更多的甲殼類動物和緩步類動物的遺骸。

　　“這絕對讓人大吃一驚。”加州大學圣克魯茲分校冰川學家Slawek Tulaczyk介紹，自20世紀90年代開始，他便研究從冰川下方取回的沉積物，雖然以往的湖水中充滿微生物，但沒有發現過更高級生命的跡象。

　　未解謎題

　　據報道，此次發現的看起來像蠕蟲的八條腿緩步類動物，類似于已知棲息在潮濕土壤中的物種，很可能來自冰川覆蓋的小湖泊。

　　研究人員推測，在1萬年前，氣候處于短暫的溫暖時期，這些生物曾經居住在距離此處約50公里處的山脈池塘和溪流中。隨著氣候變冷，冰塊“扼殺”了這片生命綠洲。

　　楊百翰大學動物生態學家Byron Adams注意到，這些生命同曾生活在距默瑟湖幾百公里的干燥谷以及距該湖泊幾十公里的橫貫南極山脈中的群落有相似之處。然而，此類動物如何從遠處到達這里，仍是一個未解之謎。

　　Adams懷疑，它們死后的某個時刻，尸體被水流沖到默瑟湖。南極冰蓋在5萬年到1萬年前曾有段時間變得很薄，可能導致海水攜帶著這些生物在浮冰下流動。當冰蓋恢復正常時，它們就被困在了冰層下面。因為與湖中發現的硅藻等其他古代生物相比，這些尸體都很年輕。

　　“默瑟湖發現的東西令人驚嘆的一點是，它并非超級古老。它們沒死那么久。”Adams表示，通過確定這些生物多久以前生活，以及它們需要什么樣的環境，生物學家可以了解南極洲過去的連續暖期和冷期。

　　科學家將嘗試用碳定年法確定水下生物的年齡，并嘗試對這種緩步類動物進行DNA測序，屆時可能給出答案。未來他們會將這部分歷史與其他研究結合，揭示更多關于幾千年前南極洲冰川退縮的情況。

　　重大突破

　　對于此次發現，中國南極科考隊員也是激動萬分。在接受采訪時，多名專家表示這是人類南極科考歷史上重大的突破。

　　兩赴南極科考的中國科學院西北生態環境資源研究院副研究員李傳金告訴《中國科學報》，目前國際上諸多國家的科學家都在南極嘗試鉆取和研究冰下湖中的生物記錄,但由于厚厚冰層的阻隔，且要保持鉆取過程中絕對的零污染，目前國際上鮮有成功的先例。此次《自然》報道的默瑟湖中古老生物的發現可能是南極冰下湖研究的首例。

　　中國科學技術大學地球和空間科學學院教授孫立廣表示：“在對冰芯和水體中的藻類、沉積層中的甲殼類動物精確定年后，冰下湖究竟是冰蓋下面的冰受地熱影響融化成湖，還是冰體移動過程中由海水或湖水流動聚集形成，可能會有新的結論。”

　　“能在南極的核心區域發現生命跡象是極為罕見的。”自然資源部第二海洋研究所研究員、資深極地專家王自磐曾17次參加極地科考與探險。他告訴《中國科學報》，此次發現的緩步類動物水熊蟲殘骸，有助于科學家了解南極生命在過去幾萬到十幾萬年間的生態過程及其對環境變化響應的信息。

　　“盡管水熊蟲可以通過降低自身的新陳代謝進入休眠狀態，并以此存活，但是目前的環境不利于喚醒生命和實現機體的恢復。”他說。

　　李傳金介紹，我國一直致力于南極極端條件下環境、氣候、微生物等科學的研究，目前正在東南極冰穹A開展鉆取的深冰芯計劃將為研究過去百萬年尺度南極的氣候演變以及南極冰蓋的形成和發育提供樣品，未來中國也會在合適地點進行冰下湖的鉆探和研究。

　　他表示，此次發現及后續的研究結果將會為人們系統認識南極冰蓋的形成歷史和極端環境提供重要基礎材料。