Sự sống ‘nơi tận cùng Trái Đất’

20 tháng 11 2014Cập nhật 31 tháng 3 năm ngoái

Có những sinh vật kỳ quặc và kỳ diệu, có khả năng sinh sôi nảy nở ở những nơi có điều kiện sống khắc nghiệt nhất. Tuy nhiên, có một vài nơi hiếm hoi trên Trái Đất, sinh tồn là điều bất khả thi kể cả với những sinh vật có sức sống mạnh mẽ nhất. Rachek Nuwer tìm hiểu dưới đây.

Nguồn hình ảnh, Thinkstock

Chụp lại hình ảnh ,Life in the cracks Một phần sa mạc Atacama Desert của Chile không hề có giọt mưa nào trong suốt 50 năm ( Hình : Thinkstock )Tại sa mạc Atacama thuộc bắc Chile, có vẻ như không gì hoàn toàn có thể tồn tại được. Đây là một trong những nơi khô hạn nhất quốc tế ; 1 số ít chỗ thì giống như sao Hỏa và suốt 50 năm không hề có một giọt nước mưa .Nhà thơ Alonso de Ercilla viết hồi 1959 : “ Tới Atacama gần với bờ biển hoang vắng, bạn sẽ thấy một vùng đất không bóng người, không cánh chim, không con thú, không cả một nhành cây ngọn cỏ. ”Thế nhưng Atacama không phải là nơi không có sự sống .Các loài vi sinh vật được gọi là endolith tồn tại bằng cách náu mình vào lỗ chân lông những tảng đá, nơi chỉ có lượng nước vừa đủ cho chúng sinh tồn .“ Chúng tương hỗ cho hàng loạt hội đồng những sinh vật chuyên ăn những thứ phẩm mà chúng thải ra trong quy trình trao đổi chất, ” Jocelyne DiRuggiero, một nhà vi sinh vật học từ Đại học Johns Hopkins nói. “ Mà toàn bộ những loài vi sinh vật đó đều cùng náu trong những tảng đá, khá là mê hoặc. ”Sự sống có vẻ như luôn tìm được cách thích hợp để đối phó với thực trạng .Các loài vi sinh vật trong thực tiễn đã tồn tại từ gần bốn tỷ năm nay, một thời hạn đủ dài để chúng hoàn toàn có thể thích nghi được với 1 số ít những điều kiện kèm theo sống khắc nghiệt nhất trong quốc tế tự nhiên .Nhưng liệu trên Trái Đất có nơi nào quá nghiệt ngã khiến chúng phải chịu thua ?

Nhiệt độ cực cao

Nguồn hình ảnh, Philippe Crassous SPLChụp lại hình ảnh ,Loài vi sinh vật sống dưới đáy biển sâu này sống trong điều kiện kèm theo cực nóng ở miệng giếng phun thủy nhiệt ở Đại Tây Dương ( Hình : Philippe Crassous / SPL )Nguồn hình ảnh, B Murton Southampton Oceanography Centre SPLChụp lại hình ảnh ,Sự sống sinh sôi quanh rìa miệng giếng phun thủy nhiệt dưới đáy biển sâu, nhưng phần nhiều không sinh vật nào chịu được nhiệt độ cao hơn bên trong giếng ( Hình : B Murton / Southampton Oceanography Centre / SPL )Sức nóng là một điểm khởi đầu tốt cho quy trình đi tìm lời đáp cho thắc mắc này .Khả năng chịu nóng kỷ lục hiện đang thuộc về nhóm những vi sinh vật được gọi là hyperthermophile methanogens, có năng lực sinh sôi ở rìa giếng phun thủy nhiệt nằm sâu dưới đáy biển. Một số hoàn toàn có thể sinh sôi ở nhiệt độ tới 122 độ C .Tuy nhiên, hầu hết những nhà nghiên cứu tin rằng 150 độ C trên kim chỉ nan là mức nóng tối đa mà sự sống hoàn toàn có thể chịu được .Ở nhiệt độ đó, những chất protein bị phân hủy, những phản ứng hóa học không hề diễn ra, khiến sự sống không hề tồn tại trên Trái Đất .Điều này có nghĩa là những loài vi sinh vật hoàn toàn có thể tồn tại được ở xung quanh những miệng giếng phun thủy nhiệt dưới đáy biển, nhưng không hề là ở bên trong, nơi mà nhiệt độ hoàn toàn có thể lên tới 464 độ C .Với những núi lửa đang tồn tại trên mặt đất cũng vậy. “ Tôi thực sự cho rằng nhiệt độ là tham số khắc nghiệt nhất, ” Helena Santos nói. Bà là nhà nghiên cứu chuyên về vi sinh vật tại Đại học New University Lisbon đồng thời là quản trị hiệp hội quốc tế chuyên nghiên cứu và điều tra những điều kiện kèm theo sống khắc nghiệt, International Society for Extremophiles .Nguồn hình ảnh, Toshifumi Kitamura AFP GettyChụp lại hình ảnh ,Nghiên cứu về lớp vỏ nằm sâu dưới mặt đất cho thấy sự sống vẫn tồn tại ở nơi có nhiệt độ cực cao và áp suất cực lớn ( Hình : Toshifumi Kitamura / AFP / Getty )Khi nóng tới mức độ nào đó thì “ sự sống sẽ không hề tồn tại, mọi thứ đều bị hủy hoại ”, bà nói .trái lại, áp suất cao gây ít tai hại hơn so với sự sống. Tức là nhiều năng lực nhiệt độ cao chứ không phải độ sâu mới là tác nhân dẫn tới việc sự sống hoàn toàn có thể tồn tại sâu tới đâu dưới bề mặt Trái Đất .Ở lõi Trái Đất, mức nhiệt 6.000 độ C rõ ràng không hề tồn tại được bất kể sự sống nào, tuy người ta vẫn đang tìm hiểu và khám phá xem mức sâu tối đa là bao nhiêu .Một loài vi sinh vật có tên gọi là Desulforudis audaxviator đã được phát hiện ở độ sau gần 3,2 km dưới lòng đất tại một mỏ vàng ở Nam Phi. Có lẽ nó chưa từng tiếp xúc với bề mặt Trái Đất từ hàng triệu năm qua và tồn tại được nhờ vào việc hút dưỡng chất mà những khối đá hấp thụ được từ quy trình phân rã phóng xạ .

Nhiệt độ cực thấp

Sự sống cũng tồn tại ở những nơi có thái cực nghiệt ngã khác – nơi nhiệt độ cực lạnh. Vi khuẩn thuộc chi Psychrobacter hoàn toàn có thể sống tốt ở nơi dưới âm 10 độ C của vùng băng giá vĩnh cửu thuộc Siberia và ở vùng bùn sông băng của Nam Cực .Nguồn hình ảnh, Wikimedia CommonsChụp lại hình ảnh ,Một loại vi trùng lạ tồn tại bên dưới sông băng Taylor Glacier ở Nam Cực, sống nhờ vào chất sulphur và chất sắt ( Hình : Wikimedia Commons )Các tế bào sống gần đây đã Open ở một hồ bùn nằm dưới lớp băng Nam Cực. Hồ Deep Lake siêu mặn của Nam Cực là nơi có những loài sinh vật chịu mặn độc lạ sinh sống ngay cả ở mức âm 20 độ C .Để tồn tại được ở những môi trường tự nhiên như thế này, những loài vi sinh vật phải có những cấu trúc tương thích giúp chúng thích nghi được với thực trạng, như có lớp màng hoặc có cấu trúc protein đặc biệt quan trọng, và có những phân tử chống ngừng hoạt động trong tế bào .Bởi Trái Đất từng bị băng giá bao trùm nhiều lần kể từ khi sự sống khởi đầu thành hình, “ một cái hồ phủ đầy băng ở Nam Cực chưa phải là đã quá khắc nghiệt, ” Jill Mikuchi, nhà vi sinh vật học từ Đại học Tennessee nói .

Phóng xạ và Hóa chất

Nguồn hình ảnh, ThinkstockChụp lại hình ảnh ,Phóng xạ từ vụ nổ hạt nhân Chernobyl giết chết nhiều thứ, nhưng có những sinh vật vẫn sinh sôi nảy nở ngay cả bên trong những thùng chứa chất thải hạt nhân ( Hình : Thinkstock )Phóng xạ thường cũng không chặn được những vi sinh vật. Nếu không nằm trực tiếp trên đường nổ của nguyên tử, là điều sẽ khiến chúng bị cháy trụi, thì chúng hoàn toàn có thể sinh sôi trong những thùng chứa chất thải phóng xạ hoặc ở gần TT nơi xảy ra thảm họa Chernobyl ví dụ điển hình .Deinococcus radiodurans, một trong những loại vi sinh vật kháng sóng vô tuyến mạnh nhất, đã tồn tại được trong những hành trình dài vào ngoài hành tinh và chịu được những liều phóng xạ tới 15.000 gray ( tức đơn vị chức năng đo mức hấp thụ phóng xạ ). Mức phóng xạ chỉ 5 gray đã đủ để gây tử trận ở người .Tương tự, ở những nơi tất cả chúng ta coi là môi trường tự nhiên hóa chất gây chết người thì một số ít loài chịu được điều kiện kèm theo khắc nghiệt lại thấy đó là môi trường tự nhiên sống lý tưởng .Một số loài sinh vật cần có chất độc arsenic, thủy ngân hay những sắt kẽm kim loại nặng khác mới phát triển và tồn tại được, trong lúc lại có một số ít loài thích thiên nhiên và môi trường cyanua .Trong những mùa hè oi bức ở Kamchatka của Nga, nhiều vi sinh vật dựa vào sulphur hoặc khí carbon monoxide để triển khai trao đổi chất .“ Khó mà tìm thấy một hóa chất nào có năng lực giết chết toàn bộ mọi sự sống, ” Frank Robb, một nhà vi sinh vật học từ Đại học Maryland nói .Nguồn hình ảnh, ThinkstockChụp lại hình ảnh ,Ở những suối nước nóng của Kamchatka tại Nga, những sinh vật tồn tại trong thiên nhiên và môi trường chất sulphur và carbon monoxide ( Hình : Thinkstock )Nguồn hình ảnh, Kevin Schafer AlamyChụp lại hình ảnh ,Hồ Salty, rocky, lifeless ? The Don Juan Pond ở Nam Cực là nơi ” siêu mặn ” khiến hầu hết những loài sinh vật không hề tồn tại được ( Hình : Kevin Schafer / Alamy )Tuy nhiên, hoàn toàn có thể có những ngoại lệ đơn lẻ. Hồ Don Juan Pond ở Nam Cực là nơi mặn nhất trên Trái Đất mà con người từng biết tới với tỷ suất mặn lên tới 40 %, trong lúc ở Biển Chết, tỷ suất này là khoảng chừng 33 % .Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra dấu vết của sự sống vi sinh trong hồ này, nhưng họ vẫn đang tìm hiểu và khám phá xem liệu đó có phải là những vi sinh thực sự sinh sôi phát triển tại đây không, hay đó chỉ là những vi sinh vật từ nơi khác theo gió cuốn tới .Don Juan Pond được coi là “ một ví dụ về nơi trên Trái Đất mà tất cả chúng ta cho là có tồn tại sự sống, nhưng lại không hề xác lập được là có sự hiện hữu của sự sống tại đó, ” Corien Bakermans, một nhà vi sinh vật học từ Đại học Penn State nói .Vào lúc này, nhiệt độ cực cao và một số ít môi trường tự nhiên thí nghiệm tự tạo khác có lẽ rằng là những nơi duy nhất có những điều kiện kèm theo mà ta có lẽ rằng không hề tìm thấy sự sống nào .Các sinh vật mới thường được phát hiện khiến con người đổi khác số lượng giới hạn nhận thức về sự sống, tuy tất cả chúng ta vẫn chưa xác lập được đâu sẽ là ranh giới ở đầu cuối. Hay nói như Santos, “ Những thứ không tồn tại thì khó chứng tỏ hơn so với những thứ có tồn tại. ”

Ngay cả khi nếu có những nơi nào đó trong thế giới tự nhiên vắng bóng sự sống, thì nếu môi trường đó được duy trì liên tục trong một thời gian dài, nhiều khả năng các sinh vật sẽ luôn tìm được cách để thích nghi.

“ Hãy cho chúng đủ thời hạn và rồi chúng sẽ tìm ra cách, ” DiRuggiero nói .

Bản gốc tiếng Anh bài này đã được đăng trên

BBC Future.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Trái Đất