新一季考察将重点采集长两至三米的沉积物岩芯,用于测年与化学分析。SETI研究所天体生物学家戴尔·安德森在以下文章中介绍了计划: 10月16日首次发表的考察预告 ,SETI于2026年10月21日再次刊载。
公布的行程计划于10月19日离开美国,约25日抵达南极,然后经陆路前往湖区。这些是计划中的安排,取决于天气与后勤。预告并未确认团队已抵达湖边。
永久冰层下的活湖
下湖位于东南极毛德皇后地,常年覆盖着冰层。NASA的 2026年3月湖泊介绍 称,冰层厚两至四米,水深接近170米。阳光穿透冰层,为下方的光合微生物提供能量。
湖底存在微生物群落构建的异常大型、柔软的层状圆锥结构。安德森及同事于2008年发现这些结构。它们类似与早期微生物生命有关的古老叠层石,并非今年10月的新发现。
自然历史博物馆的 StromatoLife项目 描述了这些圆锥:沉积物和有机质交替成层,表面覆盖着具有色素的蓝细菌。蓝细菌利用阳光制造养分。这些结构使研究者能够调查,活群落如何形成与古老岩石中保存的形态相似的结构。
活微生物为何显示古老年龄
湖泊沉积物的测年很困难,因为冰川融化会释放古老二氧化碳,而冰盖限制了湖水与大气的交换。微生物生长时会吸收这些古老碳。
安德森指出,因此活的表层微生物席也可能测出约一万年的表观放射性碳年龄。这种储库效应意味着,仅凭放射性碳测量无法可靠确定某一层的形成时间。团队计划在日本采用包括释光测年在内的独立方法,帮助重建湖泊历史。
这种区别并不限于南极。在把表观年龄解释为生物历史前,研究者需要弄清被测物质的来源。古老碳可以进入活生物体,但不代表生物本身已经存活数千年。
与土卫二的联系在黑暗水域
湖泊南部盆地有一层缺氧、富含甲烷的水。 2022年发表于Scientific Reports的研究 调查了92米、99米深处及沉积物中的微生物群落,发现了多种化学途径的遗传潜力,包括甲烷、硫和氮代谢。
这种黑暗生境不同于依靠阳光的微生物席。研究者将其作为土星冰卫星土卫二的潜在类比环境。在其地下海洋中,若存在生命,就需要不依赖阳光进入水体的能量来源。
比较涉及环境条件与微生物生存策略,并不能证明土卫二有生物,或其海洋与这个南极湖泊相同。我们的相关指南介绍 海洋世界 ,探讨在冰封表面下寻找宜居水体的更广泛研究。
如何识别生命痕迹
博物馆研究结合成像与DNA、RNA分析,考察形成圆锥的生物、基因及相互作用。对比不同层次,有助于把可见结构与产生它的生物过程联系起来。
这种联系是解读潜在生物标志的核心,生物标志指可能记录生物活动的特征。仅有醒目的形状,仍无法确定其起源。测量物质、周边环境和形成过程,可以提供进一步检验。
相关研究关注 嗜极生物与宜居性的极限 ,探究地球生物如何忍受严酷条件。下湖提供了将这些生物与其留下的结构和沉积物一起研究的场所。
此次考察能够确定什么
新岩芯可能完善湖泊年代,并揭示化学和生物活动的变化。研究结果将描述一个地球生态系统,并加强科学家研究以下问题时所用的类比: 其他世界表面之下可能存在的生命.
目前确认的进展是一项已公布的研究计划。试料采集、实验室分析和新结论仍在前方。下湖是一处严苛的试验场,可以检验当痕迹微妙、环境陌生且表观年龄具有误导性时,科学家如何识别生命。
