ウィランズ湖は極寒で、厚さ2,500フィート（約750メートル）の南極の氷の下に位置しているため、生命のゆりかごとなるとは考えにくいかもしれません。しかし、氷河学者チームが最近報告したように、まさにこのような環境こそが、大陸の下にある岩石を餌とする微生物を育む源なのです。
23平方マイル（約47平方キロメートル）の水域は2007年に宇宙から発見され、それ以来、南極大陸下の生態系を解明しようと熱心に研究する氷河学者や生物学者にとって主要な情報源の一つとなっています。これらの生態系は、氷の下に広がる相互につながった河川や湖で、冷たく真っ黒な水と共存する極限環境微生物が豊富に生息しています。氷河下のウィランズ湖では、主にバクテリアと古細菌が生息しています。過酷な環境を考えると、全く驚くことではありません。しかし、これらの生物は日光も食料もほとんどない中で、どのように生き延びているのでしょうか？研究チームが最近Nature Earth & Environment誌に報告したように、粉砕された岩盤からは、そのような微生物にとって健康的な栄養源となる化合物が大量に放出されます。
「この研究は単一の氷河下湖から採取されたサンプルに焦点を当てていますが、結果はより広範な影響を及ぼす可能性があります」と、論文の筆頭著者であり、英国ブリストル大学の氷河学者であるベアトリス・ギル・オリバス氏は大学のプレスリリースで述べています。「ウィランズ氷河下湖は、相互につながった大規模な水文システムの一部であるため、上流で発生する浸食は、この湖やシステム内の他の湖にとって、生物学的に重要な化合物の潜在的な供給源となり、微生物群集の繁栄を支えている可能性があります。」
「これは非常に洗練された、他に類を見ない研究です。氷河底堆積物の浸食によって引き起こされた可能性のある生物やその代謝の証拠を発見することを目指した今後の研究にとって、素晴らしい基盤となるでしょう」と、ミシガン工科大学の微生物生態学者で、今回の論文には無関係のトリスタ・ヴィック＝メジャーズ氏は電子メールで述べた。
ウィランズ湖の生物は、ただかろうじて生き延びているだけではない。以前の研究では、生物がふるいにかける栄養素が豊富に存在し、隣接する水域の生命維持に必要な量の54倍もの炭素を湖が供給していたことが示されていた。以前の研究チームは、日光がほとんど届かないため、栄養素、すなわち窒素、鉄、硫黄、炭素化合物は湖の堆積物から得られる可能性があると示唆していた。
氷底のすり鉢とすりこぎがなかったため、研究チームはボーラーを使って湖底から堆積物のコアを採取し、実験室環境で粉砕した。南極の地下で起きているのと同じ化学反応を堆積物に引き起こすことを期待したのだ。彼らは堆積物を粉砕し、極寒の無酸素水に浸した。ギル・オリバス氏の研究チームは、堆積物から、メタンを必要とする微生物が必要とするメタンの25%と、水中の多くの生物がエネルギー源として利用できるアンモニウムを供給できることを発見した。実際、一度の強力な粉砕で、必要量の120%のアンモニウムを供給できると研究チームは述べている。粉砕作業では二酸化炭素と水素も検出された。水素は微生物の栄養源として不可欠である。
「この研究は、ウィランズ湖氷底の驚異的な掘削から得られた堆積物を用いて、氷河侵食が氷床下800メートル（光も全くない！）の場所で微生物の活動を支えている可能性があることを示している点で、非常に興味深いものです」と、英国サウサンプトン大学の氷河学者で、この論文には無関係のジェーン・ハート氏はメールで述べた。「この研究は、地球上で最も過酷な環境でも生命が生き残れることを示しています。氷河下侵食はすべての氷河の下で発生しており（氷河下の水域も一般的です）、この研究は、世界中の他の氷河の下にも、未踏の広大な氷河下微生物生態系が存在する可能性があることを示唆しています。」
その影響は陸上（いや、海洋）だけにとどまりません。南極の地下水は、木星のエウロパや土星のエンケラドゥスのような氷の衛星の謎を解明したい惑星科学者にとって、まさに歓迎すべき代替物です。これらの衛星の氷の地殻の下には、同様の化合物が存在する可能性のある海が存在する可能性があるからです。
この記事は、Trista Vick-Majors 氏と Jane Hart 氏のコメントを追加して更新されました。
続き：科学者らが南極の棚氷の真下半マイルで説明のつかない生命体を発見
