Sau khi khai quật một tảng đá có niên đại hơn hai tỷ năm, một nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã vô cùng ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng nó chứa một quần thể vi sinh vật sống. Một kho báu khoa học thực sự có thể mở ra những hướng nghiên cứu mới đầy hấp dẫn.
Vật thể đang nói đến có nguồn gốc từ Phức hợp đá lửa Bushveld (BIC), một khu vực nằm ở phía bắc Nam Phi nổi tiếng với các mỏ khoáng sản đặc biệt phong phú. Ngẫu nhiên, hơn 70% bạch kim của thế giới đến từ khu vực này, nơi có diện tích gần bằng Ireland.
Nguồn tài nguyên phong phú này có liên quan trực tiếp đến lịch sử địa chất của IBC. Khoảng hai tỷ năm trước, những đợt núi lửa dữ dội đã phun một lượng lớn dung nham chứa sắt và magiê vào lớp vỏ lục địa, tạo thành một lớp địa chất rộng lớn và riêng biệt. Vật liệu bị mắc kẹt này sau đó bắt đầu nguội dần, dẫn đến sự xuất hiện của nhiều vết nứt.
Đây là một điểm rất quan trọng trong bối cảnh của công trình này, vì những vết nứt này cho phép nước lưu thông và tạo thành nơi trú ẩn tiềm năng cho các vi sinh vật. Thêm vào đó, CIB còn giàu khoáng chất gốc lưu huỳnh, tạo nên môi trường có tính chất hóa học năng động, về mặt lý thuyết, có thể thúc đẩy sự phát triển của nhiều dạng sống cực nhỏ. Một triển vọng thú vị cho các nhà nghiên cứu, và có lý do chính đáng: cho đến nay, chưa từng có dạng sống nào được tìm thấy trong các loại đá có tuổi đời trên 100 triệu năm.
Với sự giúp đỡ của Chương trình khoan khoa học lục địa quốc tế, một tổ chức phi lợi nhuận tài trợ cho việc thăm dò các địa điểm địa chất, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tokyo đã tìm cách xác minh giả thuyết này. Ở độ sâu mười lăm mét dưới bề mặt, họ đã lấy được một mẫu dài khoảng ba mươi cm và mẫu này đã đáp ứng được mọi mong muốn của họ. Bằng cách kiểm tra các vết nứt trên đá, các tác giả nghiên cứu phát hiện ra rằng chúng thực sự chứa các cụm vi khuẩn rất sống động.
May mắn thay, nhóm nghiên cứu này đã phát triển một kỹ thuật được thiết kế riêng để tái tạo lịch sử của một chủng vi khuẩn dựa trên DNA của nó. Bằng cách sử dụng công cụ này, các nhà nghiên cứu có thể xác nhận rằng đây thực sự là các vi khuẩn bản địa: mọi thứ đều chỉ ra rằng chúng sinh sôi trong các vết nứt này, hoàn toàn tách biệt với môi trường bên ngoài trong hàng trăm triệu năm. Một khám phá ngoạn mục có thể buộc chúng ta phải xem xét lại toàn bộ khía cạnh về quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái Đất.
"Đây là một khám phá rất thú vị", Yohei Suzuki, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết trong một thông cáo báo chí của trường đại học. "Bằng cách nghiên cứu DNA và bộ gen của các vi khuẩn như thế này, chúng ta có thể hiểu được quá trình tiến hóa của sự sống nguyên thủy trên Trái Đất", ông giải thích. Ông cũng nhân cơ hội này để đề cập đến một điểm khác khiến khám phá này thậm chí còn thú vị hơn. Trên thực tế, tàu thám hiểm sao Hỏa Perseverence hiện đang lấy mẫu đá có tuổi đời gần bằng CIB. Vì hiện nay chúng ta đã biết rằng các dạng sống có khả năng sinh sôi trong loại môi trường này, có lý do để lạc quan về việc tìm thấy ít nhất một số dấu vết của nó trong các mẫu vật trên sao Hỏa.
Sự sống trên sao Hỏa: Perseverance thực hiện khám phá quan trọng nhất trong lịch sử của mình
"Việc phát hiện ra sự sống của vi khuẩn trong các mẫu vật từ Trái đất có niên đại 2 tỷ năm và có thể xác nhận chính xác tính xác thực của chúng khiến tôi rất phấn khích về những gì chúng ta có thể tìm thấy trong các mẫu vật từ sao Hỏa", Suzuki kết luận.
Văn bản nghiên cứu có sẵn tại đây.
Vật thể đang nói đến có nguồn gốc từ Phức hợp đá lửa Bushveld (BIC), một khu vực nằm ở phía bắc Nam Phi nổi tiếng với các mỏ khoáng sản đặc biệt phong phú. Ngẫu nhiên, hơn 70% bạch kim của thế giới đến từ khu vực này, nơi có diện tích gần bằng Ireland.
Nguồn tài nguyên phong phú này có liên quan trực tiếp đến lịch sử địa chất của IBC. Khoảng hai tỷ năm trước, những đợt núi lửa dữ dội đã phun một lượng lớn dung nham chứa sắt và magiê vào lớp vỏ lục địa, tạo thành một lớp địa chất rộng lớn và riêng biệt. Vật liệu bị mắc kẹt này sau đó bắt đầu nguội dần, dẫn đến sự xuất hiện của nhiều vết nứt.
Đây là một điểm rất quan trọng trong bối cảnh của công trình này, vì những vết nứt này cho phép nước lưu thông và tạo thành nơi trú ẩn tiềm năng cho các vi sinh vật. Thêm vào đó, CIB còn giàu khoáng chất gốc lưu huỳnh, tạo nên môi trường có tính chất hóa học năng động, về mặt lý thuyết, có thể thúc đẩy sự phát triển của nhiều dạng sống cực nhỏ. Một triển vọng thú vị cho các nhà nghiên cứu, và có lý do chính đáng: cho đến nay, chưa từng có dạng sống nào được tìm thấy trong các loại đá có tuổi đời trên 100 triệu năm.
Với sự giúp đỡ của Chương trình khoan khoa học lục địa quốc tế, một tổ chức phi lợi nhuận tài trợ cho việc thăm dò các địa điểm địa chất, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tokyo đã tìm cách xác minh giả thuyết này. Ở độ sâu mười lăm mét dưới bề mặt, họ đã lấy được một mẫu dài khoảng ba mươi cm và mẫu này đã đáp ứng được mọi mong muốn của họ. Bằng cách kiểm tra các vết nứt trên đá, các tác giả nghiên cứu phát hiện ra rằng chúng thực sự chứa các cụm vi khuẩn rất sống động.
Vi khuẩn bản địa không có dấu hiệu ô nhiễm
Nhưng trước khi tuyên bố chiến thắng, vẫn cần phải xác nhận nguồn gốc của chúng. Vì CIB liên tục bị ngành khai thác mỏ khai thác nên hoàn toàn có thể sự hiện diện của các vi sinh vật này là do ô nhiễm từ hệ thống khoan.May mắn thay, nhóm nghiên cứu này đã phát triển một kỹ thuật được thiết kế riêng để tái tạo lịch sử của một chủng vi khuẩn dựa trên DNA của nó. Bằng cách sử dụng công cụ này, các nhà nghiên cứu có thể xác nhận rằng đây thực sự là các vi khuẩn bản địa: mọi thứ đều chỉ ra rằng chúng sinh sôi trong các vết nứt này, hoàn toàn tách biệt với môi trường bên ngoài trong hàng trăm triệu năm. Một khám phá ngoạn mục có thể buộc chúng ta phải xem xét lại toàn bộ khía cạnh về quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái Đất.
"Đây là một khám phá rất thú vị", Yohei Suzuki, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết trong một thông cáo báo chí của trường đại học. "Bằng cách nghiên cứu DNA và bộ gen của các vi khuẩn như thế này, chúng ta có thể hiểu được quá trình tiến hóa của sự sống nguyên thủy trên Trái Đất", ông giải thích. Ông cũng nhân cơ hội này để đề cập đến một điểm khác khiến khám phá này thậm chí còn thú vị hơn. Trên thực tế, tàu thám hiểm sao Hỏa Perseverence hiện đang lấy mẫu đá có tuổi đời gần bằng CIB. Vì hiện nay chúng ta đã biết rằng các dạng sống có khả năng sinh sôi trong loại môi trường này, có lý do để lạc quan về việc tìm thấy ít nhất một số dấu vết của nó trong các mẫu vật trên sao Hỏa.
Sự sống trên sao Hỏa: Perseverance thực hiện khám phá quan trọng nhất trong lịch sử của mình
"Việc phát hiện ra sự sống của vi khuẩn trong các mẫu vật từ Trái đất có niên đại 2 tỷ năm và có thể xác nhận chính xác tính xác thực của chúng khiến tôi rất phấn khích về những gì chúng ta có thể tìm thấy trong các mẫu vật từ sao Hỏa", Suzuki kết luận.
Văn bản nghiên cứu có sẵn tại đây.