Vědci pracují na Vostok Stanice vyrábí jeden z světa je nejdelší ledových jader v roce 1998. Společný Ruský, Francouzský a americký tým vyvrtal a analyzoval jádro, které je dlouhé 3,623 m (11,886 ft). Vzorky ledu z jader vyvrtaných v blízkosti vrcholu jezera byly posouzeny jako staré až 420 000 let. Předpokládá se, že jezero bylo utěsněno od povrchu, protože ledová pokrývka byla vytvořena před 15 miliony let. Vrtná jádra byla záměrně zastavena zhruba 100 m (300 ft) nad podezření hranici mezi vrstvou ledu a kapalné vody jezera. To mělo zabránit kontaminaci jezera 60tunovým sloupcem freonu a petroleje používaným k zabránění kolapsu a zamrznutí vrtu.
Od tohoto jádra, konkrétně z ledu, který je tvořen z jezera zamrznutí vody na bázi ledovce, extremofilní mikroorganismy byly nalezeny, což naznačuje, že jezero voda podporuje život. Vědci navrhli, že jezero by mohlo mít jedinečné stanoviště pro starověké bakterie s izolovaným mikrobiálním genofondem obsahujícím vlastnosti vyvinuté snad před 500 000 lety.
V lednu 2011, vedoucí ruské Antarktické Výpravy Valerij Lukin, oznámil, že jeho tým měl pouze 50 m (200 ft) led opustil na vrtačku, aby se dosáhlo vody. Vědci pak přešli na novou tepelnou vrtací hlavu s“ čistou “ tekutinou silikonového oleje, aby vyvrtali zbytek cesty. Místo toho, aby vrtali celou cestu do vody, řekli, že se zastaví těsně nad ní, když senzor na tepelném vrtáku detekuje volnou vodu. V tom okamžiku měl být vrták zastaven a vytažen z vrtu. Odstranění vrtáku by nižší tlak pod ní, čerpání vody do díry se nechal zmrazit, vytváření plug ledu ve spodní části otvoru. Vrtání zastaveno dne 5. února 2011 v hloubce 3,720 m (12,200 ft) tak, aby výzkumný tým mohl udělat z ledu před začátkem Antarktidě zimní sezónu. Vrtný tým odjel letadlem 6. února 2011.
podle plánu měl následující léto tým znovu vrtat, aby vzal vzorek tohoto ledu a analyzoval jej. Rusové pokračovali v vrtání do jezera v lednu 2012 a 6. února 2012 dosáhli horní hladiny vody. Vědci dovoleno valící se vodu z jezera, aby zmrazit do vyvrtaného otvoru a měsíců později, oni shromažďují vzorky ledových jader tohoto nově vytvořeného ledu a poslal do Laboratoře pro Glaciology a Environmentální Geofyziky v Grenoblu, Francie, pro analýzu.
Biology resultseditovat
Velká Británie a Spojené státyEditovat
vědci poprvé hlásili důkazy mikrobů v akrečním ledu v roce 1999. Od té doby jiný tým vedený Scottem o. Rogers byl identifikaci různých bakterií a hub z narůstání ledu (ne ze subglaciální vodou layer) získaných během AMERICKÉ vrtné projekty v roce 1990. Podle něj to ukazuje, že jezera pod ledem není sterilní, ale obsahuje unikátní ekosystém. Poté Scott Rogers v červenci 2013 zveřejnil, že jeho tým provedl sekvenování nukleových kyselin (DNA a RNA) a výsledky umožnily dedukci metabolických drah zastoupených v akrečním ledu a potažmo v jezeře. Tým našel 3 507 jedinečných genových sekvencí a přibližně 94% sekvencí pocházelo z bakterií a 6% z Eukarya. Taxonomické klasifikace (podle rodu a / nebo druhu) nebo identifikace byly možné pro 1 623 sekvencí. Obecně byly taxony podobné organismům dříve popsaným z jezer, brakické vody, mořského prostředí, půdy, ledovců, ledu, jezerních sedimentů, hlubinných sedimentů, hlubinných termálních průduchů, zvířat a rostlin. Byly přítomny sekvence z aerobních, anaerobních, psychrofilních, termofilních, halofilních, alkalifilních, acidofilních, vysoušecích, autotrofních a heterotrofních organismů, včetně řady z mnohobuněčných eukaryot.
v roce 2020 rozšířili Colby Gura a Scott Rogers studium akrečního ledu jezera Vostok a bazálního ledu proudícího do jezera. Zjistili, že bazální LED obsahuje téměř úplně odlišné společenství organismů ve srovnání s těmi, které se nacházejí v ledu akrece jezera, což naznačuje, že znamenají dva zcela odlišné ekosystémy. Byly hlášeny další bakterie a eukaryoty. Nejvyšší rozmanitost organismů v jezerním ledu byla významně spojena (p<0,05) s vyššími koncentracemi iontů a aminokyselin. Zatímco jejich předchozí práce naznačovala přítomnost bakterií, které obývají rybí střeva, nebyly nalezeny žádné sekvence z ryb. Ve studii z roku 2020 však našli sekvenci rRNA, která byla >97% podobná sekvenci ze skalní tresky běžné podél pobřeží Antarktidy. Toto je první zpráva o rybím druhu pravděpodobně pobývajícím v jezeře Vostok. Je známo, že ryby produkují nemrznoucí proteiny.
Nicméně, mikrobiolog David Pearce z University of Northumbria v Newcastlu, UK, uvedl, že DNA může být jednoduše kontaminace z procesu vrtání, a nikoli zástupce Jezera Vostok sám. Staré ledových jader byly vyvrtány v roce 1990 se podívat na důkazy z minulosti podnebí pohřben v ledu, spíše než o život, takže vrtání zařízení nebyly sterilizovány. Také Sergej Bulat, Jezero Vostok expert na petrohradského Ústavu Jaderné Fyziky v Gatchina, Rusko, pochybnosti o tom, že některé z buněk nebo DNA fragmentů ve vzorku patří organismy, které by ve skutečnosti mohly existovat v jezeře. Říká, že je velmi pravděpodobné, že vzorky jsou silně kontaminovány tkání a mikroby z vnějšího světa.
kontaminace možnost byla vyvrácena Scott Rogers, protože kontrolní opatření jsou přísné, a kombinace organismy, které se nacházejí v každé z ledu byly vzorky v souladu s organismy žijící ve studeném jezeře a led (včetně sekvence z Antarktidy rock cod), a jsou v rozporu s kontaminací představil při odběru vzorků nebo z laboratorní postupy. Taky, všechny laboratorní postupy byly prováděny souběžně se vzorky ledu z jezera Erie, a dva výsledné datové sady byly zcela odlišné. Vzorek jezera Erie vykazoval mnoho signálů lidského obydlí, zatímco vzorky ledu jezera Vostok nevykazovaly žádné signály lidského obydlí. Vzorek Lake Erie měl také téměř úplně jiný profil bakteriální a eukaryotické fyly.
Rusko a FranceEdit
ruští a francouzští vědci provádějí molekulární studie DNA z vody z Jezera Vostok, který byl zmrazen ve vrtu, tím, že postaví četné DNA knihoven, které jsou sbírek fragmentů DNA, které umožňují vědci určit, které druhy bakterií může patřit. Vzorky odebrané z jezera dosud obsahují asi jednu část petroleje na 1000 vody a jsou kontaminovány bakteriemi dříve přítomnými v vrtáku a vrtné kapalině kerosenu. Tak daleko, že vědci byli schopni identifikovat 255 kontaminujících druhů, ale také našli neznámé bakterie, když se nejprve vrtané dolů k jezeru povrch v roce 2012, bez zápasy v mezinárodních databázích, a doufají, že to může být jedinečné obyvatele Jezera Vostok. Nicméně, Vladimar Korolev, laboratoř studia na stejné instituci, řekl, že bakterie mohou být v zásadě kontaminující látky, které používá petrolej—nemrznoucí směsi použité při vrtání—jako zdroj energie.
Kritiky od vědecké komunity státu, který žádné cenné informace mohou být získány, dokud mohou vyzkoušet čisté vzorky vody z jezera, neznečištěný vrtné kapaliny. Bez ohledu na problémy znečištění v Květnu 2013 vrtací zařízení na ruské Antarktické stanice Vostok byl vyhlášen historickou památkou jako „výsledek uznání úspěchy ruské výzkum Antarktidy mezinárodní vědecké obce, a z unikátní operace na otevření subglacial Jezero Vostok provedené ruskými vědci na 5. února 2012.“
V lednu 2015, ruský tisk uvedl, že ruští vědci učinili nové „čisté“ vrtu do Jezera Vostok pomocí speciálního 50-kilogram sonda, která shromažďují asi 1 litr vody nejsou znehodnocené do antifreezing tekutiny. To bylo předpovídal, že voda bude stoupat 30-40 m v dolní části vrtu, ale ve skutečnosti stoupla voda z jezera do výšky více než 500 metrů. V říjnu téhož roku, byla práce pozastavena za to, že jižní létě, protože nedostatečné financování federální ruské vlády.
Kontaminace v důsledku vrtání fluidsEdit
vrtání projekt byl na rozdíl od některých ekologických skupin a vědci, kteří argumentovali, že horká voda vrtání by mít více omezený dopad na životní prostředí. Hlavním problémem je, že jezero by se mohlo stát kontaminovány nemrznoucí směs, že Rusové používají k udržení otvor z znovuzmrazení. Vědci ze Spojených Států Národní Rady pro Výzkum zaujali postoj, že je nutno předpokládat, že mikrobiální život existuje v Jezeře Vostok a že po tak dlouhé izolaci, jakékoliv formy života v jezeře vyžadují přísné ochrany před kontaminací.
původní vrtná technika používaná Rusy zahrnovala použití freonu a petroleje k mazání vrtu a zabránění jeho zhroucení a zamrznutí; 60 krátkých tun (54 t) těchto chemikálií bylo dosud použito na ledu nad jezerem Vostok. Další země, zejména Spojené Státy a velká Británie, se nepodařilo přesvědčit Rusy, ne prorazit k jezeru až do čistších technologií jako hot-voda vrtání jsou k dispozici. Ačkoli Rusové tvrdí, že zlepšili své operace, nadále používají stejný vrt, který již byl kontaminován petrolejem. Podle vedoucí ruské Antarktické Výpravy Valerij Lukin, nové vybavení byl vyvinut vědci z Petrohradu Ústav Jaderné Fyziky, které by zajistily jezera zůstává neznečištěný na vniknutí. Lukin opakovaně ujistil ostatních signatářských národů Systému Smlouvy o Antarktidě, že vrtání nebude mít vliv na jezero, argumentovat, že na průlom, voda bude spěchat do vrtu, zmrazit, a utěsnění jiných tekutin.
některé skupiny environmentalistů zůstávají těmito argumenty nepřesvědčeny. Koalice Antarktidy a jižního oceánu tvrdí, že tento způsob vrtání je hluboce zavádějící krok, který ohrožuje jezero Vostok a další subglaciální jezera v Antarktidě(o nichž jsou někteří vědci přesvědčeni, že jsou propojeny s jezerem Vostok). Koalice tvrdila, že „bylo by mnohem lepší spojit se s ostatními zeměmi a proniknout do menšího a izolovanějšího jezera před opětovným zkoumáním, zda je pronikání jezera Vostok ekologicky obhajitelné. Budeme-li moudří, bude jezeru umožněno odhalit svá tajemství v pravý čas.“
Lukin tvrdí, že teplá voda-vrty je mnohem více nebezpečné pro kontaminované mikroby živočichů, jako by vařit žijících druhů, plus narušit celou strukturu vrstvy vody jezera. Kromě toho by vrtání horké vody vyžadovalo více energie, než by ruská expedice mohla vygenerovat ve svém vzdáleném táboře. Nicméně, vzorky vody získané ruský tým byly silně kontaminovány vrtání tekutiny, a tak se hlásil v Květnu 2017, že to bylo nemožné v této době získat spolehlivé údaje o skutečné chemické a biologické složení vody v jezeře.