Högt uppe i Anderna, dolkformade isspiror hyser blomstrande mikrobiella samhällen, erbjuda en oas för liv i en av jordens hårdaste miljöer samt en möjlig analog för liv på andra planeter.

De distinkta isiga bladformationerna som kallas nieves penitentes (eller, "bottfärdiga") är namngivna för deras likhet med bedjande munkar i vita dräkter och form i kyla, torra förhållanden på höjder över 13, 000 fot. Penitenterna, som kan variera från några tum till 15 fot hög, finns i några av de mest fientliga förhållandena på jorden, med extrema vindar, temperaturfluktuationer och hög exponering för UV-strålning på grund av den tunna atmosfären.

Och ändå, som en nyligen publicerad studie ledd av University of Colorado Boulder studentforskare finner, dessa spiror erbjuder skydd för mikrober genom att tillhandahålla en vattenkälla i en annars torr, näringsfattig miljö.

I mars 2016 CU Boulder-studenter och fakultetsmedlemmar reste till Volcán Llullaillaco i Chile, världens näst högsta vulkan. Den två veckor långa expeditionen in i det torra landskapet, planeras i samarbete med sina chilenska kollegor, var ingen lätt bedrift.

"Det här är ett mycket avlägset område som är svårt att komma åt, sa Steve Schmidt, en professor vid CU Boulders institution för ekologi och evolutionsbiologi (EBIO) och medförfattare till studien. "Hela baksidan av en av våra pickupbilar var tvungna att fyllas med fat med dricksvatten. Det är ingen trivial sak att gå ut där, och det är en av anledningarna till att dessa formationer inte har studerats mycket."

Efter att ha nått penitentefälten vid 16, 000 fot över havet, forskarna märkte fläckar av röd färg, ett tydligt tecken på mikrobiell aktivitet som tidigare har observerats i andra snö- och isformationer runt om i världen.

Efter att ha tagit tillbaka prover för analys, forskarna bekräftade förekomsten av algarter Chlamydomonas och Chloromonas i isen, den första dokumentationen av snöalger eller andra livsformer i penitentes.

"Snöalger har ofta hittats i hela kryosfären på både is- och snöfläckar, men vårt fynd visade deras närvaro för första gången på den extrema höjden av en hypertorr plats, " sa Lara Vimercati, huvudförfattare till studien och doktorand i EBIO. "Intressant, de flesta snöalger som finns på denna plats är nära besläktade med andra kända snöalger från alpina och polära miljöer."

De nya rönen bidrar till forskarnas förståelse av gränserna för livet på jorden, men kan också ha konsekvenser för sökandet efter främmande liv. Penitente-liknande formationer har nyligen upptäckts på Pluto och spekuleras att existera på Europa, en av Jupiters månar. Atacama-regionen i Chile anses också vara den bästa jordanalogen för marken på Mars.

"Vi är generellt intresserade av organismers anpassningar till extrema miljöer, ", sa Schmidt. "Det här kan vara ett bra ställe att leta efter livets övre gränser."

"Vår studie visar hur utmanande miljöförhållandena än är, livet hittar ett sätt när det finns tillgång till flytande vatten, " sa Vimercati.