science

May glaciers and sea ice ecosystems on Earth be analogues to icy planets and moons? (Czy lodowce i lód morski na Ziemi mogą być analogią do księżyców i planet pokrytych lodem?)

The Earth is not the only celestial body in the universe partially covered with ice. To focus on Earth’s glaciers as a habitat that can be similar to glaciers on other moons and planets has been of interest to astrobiologists for several years. Whoever has seen Christopher Nolan’s “Interstellar” should probably remember the icy planet of doctor Mann. However, what is the point of landing on icy planets in other galaxies like the film’s protagonists? Other planets and moons in our Solar System are also covered with ice caps and glaciers. Even the poles of the red planet that is generally considered to be sand and rocky deserts are covered by water ice. Some scientists suspect that geothermal activity in the past could have exerted an influence on the melting of glacial bad which resulted in liquid water. Scientists from Spain published interesting paper in the Frontiers in Microbiology journal. It deals with the habitability of icy celestial bodies in our Solar System. Seems like science fiction? Not really! Glacier organisms on Earth inhabit and reproduce in permanently cold habitats. They possess lipids, proteins and extra-cellular polymeric substances which support cryo- and osmo-protection. Moreover, these organisms (e.g. cyanobacteria, tardigrades, rotifers) are able to enter anabiosis (ametabolic survival strategy with cessation of physiology, growth, development and physical activity) and produce resting forms. A number of organisms can cope with extreme conditions and the knowledge about them can facilitate the understanding of both functioning and survival of hypothetical  forms of life on other planets. Organisms inhabit all the zones of glaciers: the supraglacial zone (the surface of the ice), the englacial zone (systems inside the ice) and the subglacial zone (ecosystems functioning under glaciers). The englacial zones and subglacial zones are the least known and, as cold and dark places without oxygen, may constitute perfect astrobiological analogues. So far, there have been organisms found under glaciers and even in lakes which had been isolated inside the ice for 5 million years. It is inspiring, isn’t it? According to the authors of the article published in Frontiers in Microbiology the best candidates for looking for life are the moons Europa and Enceladus. They are the most recognisable locations where liquid water can be in contact with rocks, and thus they offer the best chance of coming across biochemical reactions. Moreover, this water is covered by ice where some channels with water exist (like in marine sea ice). You can learn more about this fantastic topic here.Obraz3

Ziemia nie jest jedynym ciałem niebieskim pokrytym lodem. Naukowcy od kilku lat coraz intensywniej szukają analogii między lodowcami i lodem morskim na Ziemi, a cechami krajobrazu i potencjalnymi ekosystemami na planetach i księżycach pokrytych lodem. Jeśli ktoś widział film Christophera Nolan’a pt. „Interstellar” prawdopodobnie pamięta planetę doktora Mann’a, która w całości była pokryta lodem. Ale po co lądować na planetach pokrytych lodem w innej galaktyce tak jak bohaterzy filmu Interstellar? Inne planety pokryte lodem i lodowcami przecież znajdują się w naszym układzie słonecznym. Nawet bieguny czerwonej planety, czyli Marsa, są pokryte zamarzniętą H2O. Niektórzy naukowcy uważają nawet, że ciepło geotermalne na Marsie, w niedalekiej przeszłości mogło wpływać na topnienie warstwy lodu na styku skała/lód. Naukowcy z Hiszpanii opublikowali artykuł w czasopiśmie Frontiers in Microbiology, w którym dyskutują możliwość życia na innych ciałach niebieskich, a dokładnie tych pokrytych lodowcami. Brzmi jak Science fiction? Niezupełnie! Organizmy zasiedlające lodowce na Ziemi żyją i rozmnażają się w niskich temperaturach. Posiadają one tłuszcze i białka, które wspomagają ochronę przed niskimi temperaturami i zmianami ciśnienia. Ponadto te niezwykłe organizmy (cyjanobakterie, niesporczaki, wrotki) są zdolne do zapadania w stan anabiozy (tzw. życie utajone) i produkowania form przetrwalnych. Wg autorów, wiedza na temat tych wszystkich niezwykłych organizmów zasiedlających ekosystemy lodowe, może nam pomóc zrozumieć funkcjonowanie i możliwość przetrwania życia na oblodzonych planetach.  Organizmy zasiedlają wszystkie możliwe strefy lodowca tj. strefę supraglacjalną (czyli powierzchnię), strefę englacjalną (czyli wnętrze) i strefę subglacjalną (czyli tę pod lodem). Strefy englacjalna i subglacjalna są najsłabiej zbadane, a to właśnie one jako zimne, ciemne i pozbawione tlenu miejsca mogą stanowić doskonały model astrobiologiczny, a dokładnie hipotetyczny ekosystem na innej planecie. Znane są organizmy żyjące pod lodem czy w jeziorach uwięzionych w lodzie od 5 mln. lat. Czy to nie jest inspirujące? Według autorów artykułu opublikowanego w Frontiers in Microbiology najlepszymi kandydatami na poszukiwanie życia są księżyce Europa i Enceladus. To właśnie tam dochodzi do kontaktu wody ze skałami czyli istnieje prawdopodobieństwo zachodzenia procesów biogeochemicznych. Więcej na ten fantastyczny temat tutaj.Obraz2

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s