Антарктида — последний неисследованный континент. Под её четырёхкилометровым ледяным панцирем скрывается то, чего не должно быть: жидкая вода. Озеро Восток — крупнейшее из почти 400 подлёдных антарктических озёр. Его площадь — около 15 500 квадратных километров, это сопоставимо с площадью Онтарио. Глубина — до 1200 метров. Вода в неле не замерзает благодаря геотермальному теплу из земных недр и колоссальному давлению ледника сверху, который понижает температуру замерзания.
Озеро названо в честь советской станции «Восток», основанной в 1957 году. Существование подлёдных водоёмов под станцией советский гляциолог Андрей Капица предположил ещё в 1960-х годах по данным сейсмозондирования. Но подтверждено оно было только в 1996 году — с помощью радарной съёмки с самолёта.
Скважина 5Г-1 — самая глубокая в Антарктиде и одна из самых глубоких в мире. Бурение началось в 1990 году силами Российской антарктической экспедиции. К 1998-му достигли 3623 метров — и остановились. Оставалось около 130 метров до кровли озера, но международное научное сообщество забило тревогу: что если бур, снаряд и буровая жидкость загрязнят древнейший водоём, который был изолирован от внешнего мира миллионы лет?
Двадцать лет до воды
Работы возобновились в 2006-м, после того как был разработан специальный механизм «чистого пробоотбора»: перед входом в озеро буровую колонну предполагалось поднять, а воду, поднимающуюся по скважине под давлением, — забрать стерильными приборами. Пробурить последние 130 метров оказалось не проще, чем первые три с половиной километра: каждый метр — керн, который кувалдой выбивали из керноотборника и разбивали на образцы для исследований.
5 февраля 2012 года российские буровики пробили последний метр льда. На глубине 3769,3 метра — поверхность озера Восток.
Через две недели вода поднялась по стволу скважины на 20–30 метров, как и предсказывали гидрологи, а затем замёрзла — образовалась так называемая «лунка» из озёрной воды. Именно её и предстояло изучить.
Что нашли в первом образце
Первый керн замёрзшей озерной воды подняли на поверхность в декабре 2012 года. Результаты анализов, опубликованные в 2013 году в журнале PLOS ONE, были сенсационными — и тут же оспоренными. Группа Сергея Булат и Алексея Кульбачного из Пущинского центра РАН сообщила: в образцах найдена ДНК, не соответствующая ни одному известному виду бактерий. «Мы нашли ДНК, которая не совпадает ни с одним из известных видов, — сказал Булат. — После исключения всех известных нам организмов мы обнаружили неидентифицированные бактериальные виды, которые остались неизвестными».
Координатор антарктических работ Института криосферы Земли РАН Николай Васильев тогда высказался жёстче: «После подделки клонирования в Южной Корее это, возможно, самая масштабная подделка за всё время работы в науке. Откуда бактериям взяться в скважине, в которую заливали тонны антифриза — керосина и фреона, фреонов в скважине было 4 класса?»
Проблема загрязнения — главная боль всего проекта. За десятилетия бурения в скважину залили десятки тонн керосина и фреона — чтобы жидкая фаза не замёрзла. Любой микроб в скважине мог быть принесён извне. Сам Булат признавал: «Пока мы не можем гарантировать, что найденные ДНК принадлежат микроорганизмам, которые населяют само озеро».
Конкурирующая версия: жизнь в самом льду
Пока российская группа Булата работала с образцами озёрной воды, американские и французские исследователи изучали ледяной керн — ту часть колонки, которая образовалась замёрзшей озерной водой, поднятой в скважину. В январе 2013 года статья в журнале Nature сообщила: во льду, образованном из замёрзшей озерной воды, найдено 7679 с лишним последовательностей ДНК. Они принадлежали бактериям, грибам, археям и даже животным — в том числе заднежаберным моллюскам, паукообразным и кишечнополостным.
Авторы американского исследования (группа под руководством Скотта Роджерса) предположили: озеро Восток не всегда было заперто под ледником. Существуют геологические доказательства того, что в прошлом Антарктида была свободна ото льда, с реками и озёрами. Микроорганизмы могли существовать в поверхностных водоёмах до того, как континент покрылся льдом. Постепенно озеро «замыкалось», но жизнь адаптировалась.
Российская сторона эти данные не признала, сославшись на загрязнение. Дебаты продолжаются до сих пор.
2015 год: новые пробы — новые вопросы
В 2015 году была пробурена новая скважина — 5Г-3 — и взяты свежие образцы замёрзшей озерной воды, с максимально возможной стерильностью. Был разработан специальный «грязевый насос», который позволял пробуривать образовавшуюся в скважине ледяную пробку и отбирать воду, не допуская её контакта с керосином.
Результаты, опубликованные в 2016 году, вновь показали наличие бактериальной ДНК — но уже иной картины. Часть идентифицированных генов принадлежала известным организмам: бактериям рода Comamonas, Sphingomonas, Methylomonas — бактериям, способным использовать метан, серу и железо. Это согласуется с геохимической моделью озера: вода в нём насыщена кислородом (55 мг/л), азотом, метаном.
Обитатели озера, если они есть, должны выживать без солнечного света. В качестве источника энергии — химический синтез: окисление метана и серы, восстановление железа. Аналогичные экосистемы найдены на дне океанов — вокруг гидротермальных источников, «чёрных курильщиков». Но в отличие от океанских, экосистема Востока была бы изолирована от внешнего мира миллионы лет.
Что говорит альтернативная точка зрения
Не все учёные верят, что в озере Восток вообще есть жизнь. Скептики приводят два аргумента.
Первый: экстремальные условия. Давление на дне озера — около 350 атмосфер. Температура воды — около −2,5 °C. Концентрация кислорода — в 50 раз выше, чем в обычной пресной воде. Для большинства известных микроорганизмов такие условия смертельны.
Второй: возможное отсутствие источников энергии. Если газовая фаза в озере связана в основном с азотом, а не с метаном, то пища для хемоавтотрофных бактерий может быть недоступна.
По словам американского гляциолога Джона Приску, изучающего антарктические подлёдные озёра, «если жизнь там есть, то она работает на очень-очень низких оборотах». Клеточный метаболизм при температуре ниже нуля замедляется почти до полной остановки.
2025 год: новая публикация — и снова ДНК
В апреле 2025 года, в статье на N+1, подводятся итоги изучения образцов воды из озера Восток. Сообщается: в новых образцах найдены 11 филогипов, объединённых в 6 групп бактерий, и 1 группа архей. Часть из них близка к организмам, обитающим в глубоководных гидротермальных источниках и в вечной мерзлоте.
Авторы исследования осторожны: «Поскольку вопрос о присутствии в скважине остатков буровой жидкости и возможных контаминантов остаётся, полученные данные могут интерпретироваться двояко: либо как наличие в озере Восток живых организмов, либо как результат загрязнения».
Иными словами, на вопрос «есть ли жизнь в озере Восток?» — по-прежнему нет окончательного ответа. Но каждый новый образец делает гипотезу о наличии жизни всё более правдоподобной.
Юпитер на горизонте
Озеро Восток — не только научная загадка, но и «репетиация» полетов в Солнечную систему. Под ледяными панцирями некоторых спутников Юпитера и Сатурна — Энцелада, Европы, Титана — предполагается наличие жидких подлёдных океанов. Условия там поразительно похожи на условия антарктических подлёдных озёр: холод, темнота, давление, отсутствие солнечного света.
Если в озере Восток найдут жизнь — значит, жизнь может существовать в условиях, считавшихся абсолютно непригодными. И значит, шанс найти её на других планетах значительно выше, чем мы думали. Технологии «чистого пробоотбора», отработанные на скважине 5Г, уже легли в основу проектов космических аппаратов для бурения ледяных панцирей Европы и Энцелада.
Скважина, которую закопали
Сама скважина 5Г-1, увы, утрачена. В 2020 году буровая жидкость в скважине была сильно загрязнена озёрной водой. В 2021-м буровую колонну «прихватило» — образовалась ледяная пробка. В 2022 году решено было заглушить скважину цементом и засыпать её снегом. 33 года работы, 3769 метров, тонны потраченного керосина и фреона — и скважина прекратила существование.
Но главное достижение осталось. Озеро Восток — это объект, где встречаются геология, гляциология, биология и астрофизика. Здесь, на самом холодном и изолированном континенте Земли, человек достиг границы, за которой может начинаться совершенно другая жизнь — жизнь, не знающая солнца. И, возможно, не знающая конца.
