关键信息:
- 南极泰勒冰川尽头现“血瀑布”,铁质卤水遇空气氧化成红色
- 最新研究称其水源或为古老海水,获分子和遗传证据支持
- 研究分析167份样本,发现血瀑布真核生物与海洋样本重合超9%
- 卤水中多类海洋微生物仍活跃,可能形成冰下生命避难所
- 卤水封存时间未定,或超100万年,仍需更精细分析确认
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南极麦克默多干谷的泰勒冰川尽头,有一个独特的自然奇观,被称为“血瀑布”。这里的高盐卤水富含铁,从冰层下涌出,流向邦尼湖。当铁与空气接触后,水流便呈现出深红色。
自1911年英裔澳大利亚地质学家托马斯·格里菲思·泰勒在探险中首次发现这一现象以来,血瀑布一直吸引着科学界的关注。
最新研究表明,为南极血瀑布提供水源的卤水,可能起源于泰勒冰川下方困住的古老海水。这一假说得到了分子、生物遗传和微生物分析的支持。
研究结果发表在《自然·地球科学》期刊上,数据来源于瀑布附近及麦克默多干谷收集的167份水体、沉积物和空气样本。
这条红色瀑流位于东南极泰勒谷的泰勒冰川末端,排放富铁卤水入邦尼湖。铁在接触空气后氧化,令水流呈现红色。此前的研究已根据化学特征和液体中检测到的细菌,推测卤水源于海洋。
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新研究提供了分子和遗传层面的证据,进一步支持这一观点,但尚未精确确定这些海水被封存的具体时间。
血瀑布中的盐水拥有独特的海洋微生物群落。
冰下古老生命的潜在避难所
加州大学圣迭戈分校的微生物学家安杰拉·宗普利斯领导了这项研究。研究指出,血瀑布可能保存着一个被隔离数百万年的海洋群落的后代。托马斯·格里菲思·泰勒在1911年首次发现了这一地点。
高盐卤水可能在冰层下维持液态水囊,成为生命的避难所,使部分生物得以存活。某些谱系可能长期休眠,并在条件合适时重新活跃。
如果这一解释成立,血瀑布将保存着南极冰盖形成前的生态系统的活体后代。研究因此将这一地区视为研究遗存生态系统、重建过去环境变化的重要案例。
研究显示,血瀑布的卤水最可能源自古老海水,这些海水是在海平面下降、泰勒冰川推进时被困住的。
指向海洋来源的微生物证据
研究人员分析了来自血瀑布、麦克默多干谷及附近海洋环境的样本,以刻画当地微生物组成。
研究的目的是判断瀑布中是否存在一个独特的微生物群落,并评估其是否可能是古老环境遗留下来的残存群落。研究人员在论文中指出:“本研究结果显示,血瀑布区域以海洋真核生物谱系占优势。”
在原核生物中,也出现了海洋信号,只是强度较弱。研究还指出,这种信号在原核生物结构中不那么显著,但仍可检测到。
研究将血瀑布的微生物群落与附近海洋样本及干谷其他地点的样本进行比较。结果显示,血瀑布中的真核生物与海洋样本的重合比例略高于9%,而该地区其他地点这一比例约为1%。
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研究人员认为,高盐卤水本身可能就是血瀑布的生命避难所。
团队还分析了环境RNA,以区分活跃生物与仅以DNA形式残留的遗传物质。结果表明,这些真核生物中有若干类群在卤水系统内部处于活跃状态。
其中包括常见于海洋环境的硅藻、甲藻、定鞭藻和纤毛虫。它们中的许多个体在遗传上已不同于现今海洋中的近缘类群,这与长期隔离的情形相符。
数据解释了什么,仍有哪些问题未解
研究还检验了另一种解释:与海水相关的海洋细菌和其他信号,可能是被干谷强风从海岸带到这里的。然而,血瀑布附近空气中仅检测到少量海洋微生物。
这表明,当前风力条件无法充分解释瀑布中的微生物组成。风在过去可能曾经起过作用,但目前的影响似乎微乎其微。
卤水被封存的具体时间尚未确定。研究人员表示,这一过程可能发生在100多万年前,或者至少在150万年前。
这种时间上的差异,是研究本身尚未解决的不确定性之一。要确定泰勒谷冰川是在何时覆盖这片卤水,还需更全面的遗传分析和更精确的微生物分布绘制。
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作者:infobae编辑部
来源:Descubren una nueva pista sobre el origen de las misteriosas Cataratas de Sangre de la Antártida
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