כשאנחנו מסתכלים על קרחונים, נראה שאנחנו מסתכלים על המוני קרח ושלג חסרי חיים. אולם מדענים מוכיחים יותר ויותר את ההפך: מערכות אקולוגיות ייחודיות ומורכבות מלאות בצורות חיים לא ידועות אורב בתוך שכבת הקרח. "Rambler" יספר לך על מיקרואורגניזמים וירוסים שיכולים לשרוד בטמפרטורות נמוכות במיוחד, בתנאי רעב ובהיעדר אור כמעט מוחלט.
קרח מספק מקלט לכל החיים
מחקרים מיקרוביולוגיים בעשורים האחרונים הראו כי בתוך שכבת הקרח ישנם תעלות מיקרוסקופיות מלאות במים נוזליים, בהם נשמרת, בתנאים מסוימים, פעילות מיקרוביאלית. קהילות חיות אלה מסוגלות להשתמש בכמויות מינימליות של חומרים מזינים מומסים או אלמנטים כימיים מתכלילי סלע. במאמר סקירה בכתב העת Biofilms ו- Microbiology NPJ, נאמר כי קהילות מיקרוביאליות תת -גוניות משתתפות במחזורי הפחמן, הגופרית והברזל העולמית, ולכן חשובים לא רק למערכות אקולוגיות מקומיות אלא גם עבור הביוספרה כולה.
מעניינים במיוחד הם השכבות התחתונות של הקרחונים, שם קרח בא במגע עם סלע ומי תהום. שם, החיים קיימים באמצעות כימוסינתזה – חיידקים משתמשים באנרגיה של תגובות כימיות במקום אור שמש. זה מזכיר את האקולוגיה של פתחי אוורור הידרותרמיים בים עמוק ומספק הקבלות אסטרוביולוגיה: צורות חיים דומות יכולות להתקיים באופן תיאורטי תחת הקליפות הקפואות של ירחי יופיטר או שבתאי.
חיים עתיקים נוצרים בעולם המודרני
קרחונים משמשים כארכיונים ביולוגיים, ומשמרים מיקרואורגניזמים במשך אלפי שנים. לדוגמה, בשנת 2009 הצליחו מדענים להחיות את החיידק הרמינימונאס גלאסיי, שנמצא בגיליון הקרח של גרינלנד בן כ -120 אלף שנה, על פי הדיווחים. ויקיפדיה. תגלית זו מוכיחה כי החיים יכולים להתקיים במצב של שינה ארוכת טווח ו"התעוררות "כאשר התנאים נעשים חיוביים.
כיצד קרח ההיתוך באנטארקטיקה משפיע על ארוחת הבוקר שלך
שיטות מחקר וקשיים
המחקר על מערכות אקולוגיות קרחוניות מעלה מספר בעיות. העיקר הוא ריכוז הביומסה הנמוך ביותר. כדי לאתר נוכחות של אורגניזמים חיים, על המדענים להשתמש ברצף מטגנומי, המאפשר להם למצוא עקבות DNA אפילו בכמויות מינימליות, נכתב במאמר. כתב העת למיקרוביולוגיה. אך יש כאן סיכון: חשוב להבחין בדגימות עתיקות לבין דגימות מזוהמות מודרניות. לפיכך, טכנולוגיה סטרילית משמשת לקידוח ליבות קרח וכל מדגם יש בדיקות בקרה נלוות.
גם טיפוח מיקרואורגניזמים במעבדה אינו קל. מרבית החיידקים מהקרחונים אינם יכולים לצמוח בתנאים סטנדרטיים, הדורשים טמפרטורות נמוכות וסביבות צמיחה מיוחדות. גם כאשר תרבויות מבודדות בהצלחה, פעילותן לרוב מינימלית, מה שמקשה על המחקר.
הרלוונטיות של הבעיה
התכה של קרחונים בין התחממות כדור הארץ הופכת את הבעיה לדחופה עוד יותר. מצד אחד זו הזדמנות לגשת לצורות חיים שהוסתרו במשך אלפי שנים. מצד שני, קיים סיכון לאבד מערכות אקולוגיות שלמות, להיעלם עם הקרח הנמס. יתר על כן, ישנם חששות כי מיקרואורגניזמים או וירוסים קדומים שאקולוגיה ורפואה מודרניים טרם נתקלו בהם עשויים להיכנס לסביבה עם מי נמס, כך נכתב בדו"ח. ASM.
מעבר לאיומים, יש גם פוטנציאל: ניתן להשתמש באנזימים ממיקרואורגניזמים החיים באזורים קרים במיוחד בביוטכנולוגיה – מתעשיית המזון לתרופות. ועצם קיומם של מערכות אקולוגיות כאלה מחזק השערות לגבי אפשרות החיים בתנאים שנחשבו בעבר לא מתאימים לחלוטין.
כתבנו בעבר מדוע אין כמעט מחלות גנטיות באיסלנד.
