在寒冷的南极冰盖下，隐藏着大约400个湖泊。
1.
十多年前，科学家在距离南极点600公里处的位置，发现了一个封冻在1公里厚的冰层之下的湖泊。湖的深度约10~15米，覆盖着约160平方公里的面积。这个湖泊名为“冰川下的墨瑟湖（Lake Mercer）”，它已经与世隔绝了数千年。
一直以来，我们只能通过穿透冰层的雷达或者其他遥感技术对它进行间接观察，从未真正近距离地接触过它。
若要深入地探索这个孤立的系统，科学家则必须想尽办法钻透湖面上的这层厚实的南极冰盖。
○ 研究人员用热水钻在一公里厚的冰层上钻孔，创造了一个直径只有60厘米的入口。| 图片来源：Billy Collins/SALSA Science Team
2018年12月26日，美国南极冰下湖科学通道（SALSA）团队的科学家在坚硬的冰层中钻出了一条狭窄的入口。通过这个狭窄的入口，他们发现了一个完全出乎意料的生命世界......
这些生物残骸的个头都非常小，甚至远不如芝麻大。有的看上去像是被压扁的蜘蛛，有的看起来像蠕虫。
这一发现让研究人员感到特别惊讶，因为在距离默瑟湖约50公里的地方，有着另一个湖泊——惠兰斯湖（Lake Whillans）：2013年，研究人员从惠兰斯湖提取的样本中，只发现了大量的微生物，而并未发现任何高等生物。
○ 默瑟湖（Lake Mercer）和惠兰斯湖（Lake Whillans）。| 图片来源：E. Otwell/Science News
更令人惊奇的是，默瑟湖中的一些动物似乎是陆生的。那么这些动物残骸是曾经生活在这里的动物留下的痕迹吗？如果不是，它们又来自哪里？
2.
故事要从2018年12月30日说起。那天，科学家取回了测量过湖水水温的仪器，他们看见仪器的外层沾染了灰褐色的泥浆。于是，微型古生物学家David Harwood将泥浆刮下，放到显微镜下观察——他看见了硅藻壳。在数百万年前，南极洲比现在要更暖和些，那时，墨瑟湖所在的位置是一片汪洋，这些会进行光合作用的硅藻就在这里生存和死亡。
但是，在透明的硅藻碎片中，他发现了一片像虾状甲壳类动物的壳，上面还附有这种动物的腿；甲壳的颜色早已褪去，就像已经死亡凋零的树叶，毫无生气。很快，他又发现了另一块甲壳，这片甲壳呈琥珀色，它的上面还长着精细的毛发，你能想象它曾属于一个鲜活的生命。
在墨瑟湖这片黑暗、与世隔绝的水域中，莫非曾有来自海洋的微小动物在这里生存？
从对湖水样本的分析来看，湖水中含有足够的氧气，这足以支持水生动物的生存。与此同时，水中的细菌含量非常丰富，每毫升水中至少有1万个细胞；那么这是否意味着，那些源自海洋的小动物，就能通过捕食细菌而在黑暗的默瑟湖里生存下来？
另外，在5000-10000年前的那段时间里，南极冰盖曾短暂地变薄过，这使得海水可以侵入数百米厚的浮冰之下，直抵如今的默瑟湖。随着冰盖变厚，冰面就像盖子一样覆盖着海床，任何伴随海水而来的动物可能就因此被困在了这片水域里。
在南极的其他地方也曾经发生过类似的事情——逐渐隆起的南极大陆，可以将浅浅的海湾隔绝成为湖泊。海洋中微小的甲壳类动物似乎已在一些湖泊中生存了数千年，在厚达几米的冰层下，度过了漫长的时光。与墨瑟湖面上极厚的冰层不同，对于这些湖泊，阳光仍然可以微弱地穿透冰层，使得藻类可以进行光合作用，进而让甲壳类动物能以这些藻类为食。
但是对于默瑟湖来说，它所拥有的环境要极端得多——阳光根本我无法穿透它厚达一公里的冰盖。因此细菌若要得以生存，只能通过啃食数百万年前的浮游生物，以及硅藻留下的矿物质和有机物。大多数生物学家认为，冰下湖中的细菌的生长状况，是无法作为食物去满足哪怕是湖中最小的水生动物。
从泥浆中发现的这些真的是小动物吗？在黑暗又与世隔绝的墨瑟湖发现生命，实在有些太不同寻常……会不会只是仪器自身的污染物呢？
3.
为了排除这种可能，研究人员将设备仔仔细细地重新清洗了一遍，这次他们获取了更多的泥浆。当Harwood再次用显微镜观察新取得的泥土时，他仍发现了甲壳类动物的壳，以及看起来和蠕虫有点像的物种。
由于SALSA的研究团队中没有专门研究动物的专家，因此他们向距离默瑟湖900公里远的麦克默多站求助。麦克默多站位于南极海岸上，是南极洲上最大的科学研究中心。这次，提供帮助的是动物生态学家Byron Adams。
Adams将一小块泥浆放在显微镜下观察。很快他便认出了一些物种——那些像蠕虫一样的生物其实是线状植物或真菌；他还认出了甲壳类动物和缓步动物，他曾在南极大陆的干谷地区以及横贯南极山脉上见过这些生物，活的和死的都有。
几乎可以肯定的是，这些生物在从湖中被打捞出来时就已经死亡了几千年。他认为，大约在几千到几万年前，这些生物曾经栖居在横贯南极山脉上，在它们死亡之后，被辗转带到了墨瑟湖中。
SALSA团队的研究人员将各种信息汇总后推测，这些生物曾经生活在横贯南极山脉的池塘和溪流中，距离默瑟湖约50公里；时间可能是在1万年前，或者12万年前，因为那是两个短暂而温暖的冰川消退期。再后来，随着气候的变冷，这些动物便被厚厚的寒冰所覆盖了。
不过，关于这些动物是如何到达默瑟湖，这仍然是一个无法确定的未知问题。
4.
1月5日，SALSA团队封堵了墨瑟湖上的钻孔，也完成了他们在墨瑟湖上的作业。
而这次钻孔所收获的发现留给了我们许多的疑问：这些甲壳类动物是属于海洋物种还是淡水物种？这些动物是否曾生活在阳光充足的生态系统中？在黑暗的冰川下是否有某些动物生存过一段时间？……
跟随科研团队一起离开的，是从冰川下的这个黑暗湖泊中采集到的珍贵样本。接下来，研究人员将要进行一系列严谨地测定与分析，他们打算对这些动物残骸进行年代测定，DNA测序，以及化学分析。如果我们能拼凑出这些生物的历史，定将了解到更多与南极冰川有关的奥秘。
参考链接：
https://www.nature.com/articles/d41586-019-00106-z
https://www.nature.com/news/lakes-under-the-ice-antarctica-s-secret-garden-1.15729
https://www.nature.com/articles/d41586-018-07669-3
https://www.sciencenews.org/article/cryptic-remains-tiny-animals-antarctic-lake-mercer
发表于 2019-1-25 08:23
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