Các nhà khoa học đã phát hiện được các sinh vật nhân sơ (còn gọi là sinh vật tiền nhân, hoặc sinh vật nhân nguyên thủy) được cho là vẫn còn sống khi bị mắc kẹt trong các tinh thể muối vào khoảng 34.000 năm trước, theo một nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí truy cập mở GSA Today của Hiệp hội Địa chất Hoa Kỳ (Geological Society of America) vào năm 2011.
“Vi khuẩn được biết là chỉ tồn tại được trong các môi trường sống dưới mặt đất, chẳng hạn như các lớp trầm tích dưới bề mặt đáy biển hay lớp vỏ lục đia và đại dương, với độ sâu lên đến 3 km”, bài nghiên cứu cho hay.
“Trong các môi trường sống dưới bề mặt như vậy, các sinh vật nhân sơ (các sinh vật đơn bào không có nhân tế bào và các cấu trúc chuyên dụng gắn với màng tế bào khác) sẽ sinh sống trong nguồn nước bên trong các lỗ trầm tích và các khe nứt đá”.
Các vi sinh vật cũng đã được phát hiện bên trong các dòng sông băng có niên đại lên đến 8 triệu năm tuổi, bài nghiên cứu cho hay.
“Nhìn chung, những phát hiện này đã mở rộng phạm vi sinh quyển vào bên trong lớp vỏ Trái Đất và mang lại hi vọng cho việc tìm kiếm sự sống bên dưới bề mặt các hành tinh khác, Mặt Trăng, các tiểu hành tinh, và các sao chổi trong hệ Mặt Trời, những nơi có điều kiện sống hiện tại trên bề mặt không thích hợp cho việc sinh tồn”, bài nghiên cứu cho hay.
THỂ VÙI: Hình ảnh bên trong một tinh thể muối được phóng đại qua kính hiển vi. Các hình thù hình chữ nhật, hình vuông, và hình ống này là những giọt nước bên trong một tinh thể muối, nơi các vi sinh vật bị mắc kẹt. (Ảnh: TS. Michael Timofeeff)
Các nhà nghiên cứu, TS. Tim Lowenstein và TS. Michael Timofeeff từ Đại học Bang New York ở Binghamton, và TS. Brian Schubert đến từ Đại học Hawaii ở Manoa (từng là một nghiên cứu sinh tại Đại học Bang New York ở thành phố Binghamton vào giai đoạn hoàn thành luận án tiến sĩ), đã phát hiện được các vi sinh vật bị mắc kẹt trong các thể vùi — vốn là những giọt nước cực nhỏ — bên trong các tinh thể muối, và đã có thể nuôi cấy chúng trong một môi trường phòng thí nghiệm.
“Các vi sinh vật này được gọi là cổ khuẩn (archaea), một trong hai chủng loại sinh vật nhân sơ (chủng còn lại là vi khuẩn)”, TS. Lowenstein trao đổi với Đại Kỷ Nguyên.
“Chúng tôi là nhóm đầu tiên đã tiến hành nhìn vào bên trong các tinh thể muối trước khi cố gắng nuôi cấy các vi khuẩn từ những tinh thể này”, TS. Timofeeff bổ sung.
“Chúng bị mắc kẹt bên trong cùng với một loại tảo được gọi là Dunaliella, và thật trùng hợp khi loại tảo này lại tạo ra nguồn thức ăn cần thiết cho sự sinh tồn của cổ khuẩn—glycerol rượu đường”, TS. Lowenstein nói, giải thích cách thức các vi sinh vật này có thể sinh tồn trong một thời gian lâu dài đến vậy.
Tuy nhiên, ánh sáng không thể xuyên qua các tinh thể muối, do vậy loài tảo Dunaliella đã không thể sinh tồn, và các cổ khuẩn đã bị bỏ lại chỉ với lượng glycerol mà tảo Dunaliella có vào thời điểm bị mắc kẹt. Do các cổ khuẩn đã ở trong một hệ thống cô lập, việc sinh sản đã trở nên vô cùng khó khăn, khiến các nhà nghiên cứu tin rằng những vi sinh vật họ phát hiện vẫn còn sống thực ra chính là những cá thể đã bị mắc kẹt trong các tinh thể muối vào 34.000 năm trước chứ không phải là thế hệ vi sinh vật tiếp theo.
“Chúng có thể sinh sản, nhưng đến một lúc nào đó chúng sẽ sử dụng hết nguồn dinh dưỡng sẵn có, và khi đó điều kiện sống sẽ trở nên khá bất lợi”, TS. Timofeeff nhận định.
So với các chủng loài vi sinh vật hiện nay, những vi sinh vật cổ đại này tròn hơn và nhỏ hơn.
“Chúng tôi tin rằng đây là bằng chứng cho thấy các tế bào [của những vi sinh vật này] đã chuyển sang chế độ nhịn đói để sinh tồn và tự thu nhỏ kích thước”, TS. Timofeeff cho biết. “Khi điều kiện sống trở nên bất lợi, một số vi khuẩn sẽ có khả năng chuyển sang chế độ nhịn đói để sinh tồn và tự thu nhỏ kích thước”.
Các tinh thể muối có niên đại lên đến 63.000 năm tuổi và chứa các vi khuẩn bên trong đã được phát hiện bên cạnh những tinh thể có niên đại 34.000 năm tuổi, nhưng các nhà nghiên cứu không chắc liệu các vi sinh vật bên trong chúng có còn sống hay không.
“Cách duy nhất để biết chắc 100% rằng bất kỳ loài vi khuẩn nào chúng ta quan sát được bên trong một thể vùi có còn sống hay không là tạo cho chúng các điều kiện phát triển thuận lợi và xem xem liệu chúng có thể sinh trưởng hay không”, TS. Timofeeff cho hay.
“Có một số nguyên nhân tại sao một con vi khuẩn mắc kẹt bên trong một thể vùi sẽ không thể sinh trưởng. Đồng thời các nhân tố cần thiết cho sự sinh tồn vẫn chưa được biết rõ. Nhưng chúng tôi biết rằng chúng cần phải có đủ lượng glycerol để sinh tồn”.
Các nhà nghiên cứu cũng đề cập đến một nghiên cứu trước đó, trong đó tuyên bố rằng đã phát hiện được những con vi khuẩn bị mắc kẹt trong một tinh thể được hình thành vào Kỷ Permi (khoảng 299 triệu đến 251 triệu năm trước), nhưng nghiên cứu này cũng đã làm dấy lên tranh cãi khi một số người cho rằng những con vi khuẩn này thực ra chỉ là một loại tạp chất lẫn vào từ phòng thí nghiệm.
“Tuy chúng ta đang bắt đầu có thể hiểu được về quần thể vi sinh vật bên trong các thể vùi hiện đại và cổ đại, nhưng vẫn còn rất nhiều điều cần phải được tìm hiểu về cách thức chúng sinh tồn”, các nhà nghiên cứu đã nói trong phần kết bài nghiên cứu của họ.
“Những kiến thức như vậy là rất quan trọng để đặt tiền đề cho các nghiên cứu sau này tiếp tục khám phá bí ẩn của sự sống trên Trái Đất và ở những nơi khác trong Hệ Mặt Trời, những nơi mà các loại vật chất có tiềm năng bao chứa các vi sinh vật sẽ có niên đại lên đến hàng triệu hay thậm chí hàng tỷ năm tuổi”.
Để đọc bài nghiên cứu, hãy truy cập trang web http://bit.ly/eqWOCp
Trong chuyên mục “Khoa học Huyền bí”, Đại Kỷ Nguyên khám phá các nghiên cứu và các sự kiện có liên quan đến các hiện tượng và giả thuyết đang thách đố hiểu biết của chúng ta hiện nay. Chúng tôi sẽ đào sâu vào những ý tưởng có thể kích thích trí tưởng tượng và mở ra những khả năng mới. Hãy chia sẻ với chúng tôi những suy nghĩ của bạn về những chủ đề có thể gây nhiều tranh cãi trong phần bình luận bên dưới.
Chú thích của người dịch:
[1] Thể vùi (hay thể ẩn nhập) là các thể nhỏ không sống, bao gồm các chất dự trữ và các chất bài tiết, có 4 loại thể vùi chính trong tế bào thực vật: hạt tinh bột, hạt alơron, giọt dầu và tinh thể muối khoáng.
Tác giả: Stephanie Lam, Đại Kỷ Nguyên tiếng Anh.
Đọc bản gốc ở đây.
Thanh Hải biên dịch
Xem thêm: