Màu xanh lá cây và màu vàng kỳ lạ tô màu cho cảnh quan nóng bỏng xung quanh núi lửa Dallol ở phía bắc Ethiopia. Theo một nghiên cứu mới, thế giới giống như người ngoài hành tinh này chứa đầy các hồ thủy nhiệt là một trong những môi trường khắc nghiệt nhất trên hành tinh - và một số trong chúng dường như hoàn toàn không có sự sống.
Tác giả nghiên cứu của Purificación López-García, giám đốc nghiên cứu tại Trung tâm khoa học quốc gia Pháp, cho biết, các dạng sống khác nhau trên hành tinh của chúng ta đã thích nghi để tồn tại trong một số điều kiện khá khắc nghiệt, những nơi siêu nóng, siêu rắn hoặc siêu rắn. Nghiên cứu.
Nhưng sự sống có thể tồn tại trong một môi trường duy nhất kết hợp cả ba điều kiện, chẳng hạn như trong vùng nước đầy màu sắc của vùng thủy nhiệt Dallol?
Để tìm hiểu xem môi trường khắc nghiệt này có vượt qua giới hạn cho sự sống trên hành tinh của chúng ta hay không, các nhà nghiên cứu đã lấy mẫu một số nước muối - hoặc hồ nước có nồng độ muối cao - trong khu vực. Một số rất nóng, mặn và có tính axit, trong khi những người khác vẫn rất nóng và mặn nhưng không quá chua hoặc cơ bản. Các nhà khoa học đã phân tích tất cả các vật liệu di truyền được tìm thấy trong các mẫu để xác định bất kỳ sinh vật sống ở đó.
Một số hồ bơi nhẹ hơn chứa đầy natri clorua, một điều kiện mà một số sinh vật nhỏ bé có thể chịu được; López-García cho biết, môi trường khắc nghiệt hơn có nồng độ muối dựa trên magiê cao, "gây hại cho sự sống", vì magiê phá vỡ màng tế bào.
Trong các môi trường khắc nghiệt nhất, thực sự có tính axit, nóng và chứa muối magiê, các nhà nghiên cứu không tìm thấy DNA và do đó không có dấu vết của một sinh vật sống, nghiên cứu cho biết. Các nhà khoa học đã phát hiện một gợi ý nhỏ DNA từ các sinh vật đơn bào gọi là vi khuẩn cổ nếu chúng "buộc các điều kiện" trong các mẫu đó, López-García nói. Điều đó có nghĩa là họ đã lấy mẫu và tiếp tục khuếch đại DNA - tưởng tượng phóng to vào một bức tranh - để xem liệu có một số lượng rất nhỏ mà họ đã bỏ lỡ. Nhưng các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng lượng DNA nhỏ này có khả năng là kết quả của sự ô nhiễm từ một đồng bằng muối lân cận, được mang đến từ những người đến thăm khu vực hoặc gió.
Mặt khác, trong các ao ít cực đoan hơn, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một lượng lớn vi khuẩn, một lần nữa chủ yếu là vi khuẩn cổ. "Sự đa dạng của archaea thực sự rất, rất lớn và rất đáng ngạc nhiên", López-García nói. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một số vi khuẩn cổ được biết đến là sống ở những khu vực có nồng độ muối cao và một số nhà khoa học không biết có thể sống sót trong những ao tương đối ít mặn.
Phát hiện của họ cho thấy rằng có một dải môi trường khắc nghiệt, một số trong đó chứa đựng sự sống và những thứ khác không và có thể phục vụ như một chút thận trọng trong việc tìm kiếm sự sống ở nơi khác trong vũ trụ, cô nói thêm. "Có ý tưởng này nói rằng bất kỳ hành tinh nào có nước lỏng trên bề mặt đều có thể ở được", cô nói. Nhưng như các hồ bơi vô hồn của Ethiopia có thể gợi ý, nước "có thể là một điều kiện cần thiết, nhưng nó không đủ xa."
Hơn nữa, bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra sự hiện diện của các dạng sinh học hoặc "các kết tủa khoáng chất có thể bắt chước các tế bào nhỏ" trong các mẫu được lấy từ cả các hồ vô hồn và những người tìm thấy sự sống, López-García nói. "Nếu bạn đến Sao Hỏa hoặc đến các môi trường hóa thạch và bạn nhìn thấy những thứ nhỏ bé, tròn trịa, bạn có thể bị cám dỗ để nói rằng đây là những vi phim, nhưng chúng có thể không."
Chứng minh rằng cuộc sống không tồn tại
Có một số điểm yếu trong nghiên cứu này, John Hallsworth, giảng viên tại Viện An ninh lương thực toàn cầu tại Đại học Queen's Belfast ở Bắc Ireland đã viết trong một bài bình luận đi kèm được công bố trên tạp chí Nature Ecology & Evolution. Ví dụ, phân tích DNA của các nhà nghiên cứu không thể xác định xem các sinh vật được phát hiện còn sống hay đang hoạt động và không rõ liệu các phép đo của họ về các yếu tố nước như pH có được thực hiện chính xác hay không, ông viết.
Mặc dù vậy, nhóm nghiên cứu "đã cố gắng mô tả đặc điểm địa hóa và đa dạng vi sinh vật của một số lượng lớn các loại nước bọt trải qua một loạt các điều kiện hóa lý, cho thấy sự đa dạng rộng lớn của các cộng đồng lưu trữ hiện nay", Hallsworth viết.
"Với nguy cơ phát hiện bất kỳ loại ô nhiễm nào, các nhà vi trùng học làm việc trong môi trường khắc nghiệt phải thực hiện nhiều biện pháp phòng ngừa để tránh nó", ông nói. "Trong công việc của chúng tôi, chúng tôi đã lấy mẫu trong điều kiện vô trùng hoàn toàn," hoặc những người không bị nhiễm bẩn. Không rõ tại sao có sự khác biệt giữa các nghiên cứu và mặc dù "họ cho rằng họ không thấy những gì chúng tôi báo cáo", điều đó không có nghĩa là những phát hiện cũ là không chính xác, ông nói. "Nhiều việc cần phải được thực hiện."
Nhưng bài báo cũ này là "yếu" vì các nhà nghiên cứu chỉ tìm thấy dấu vết của một loại vi khuẩn cổ tương tự như vi khuẩn cổ sống ở đồng bằng muối lân cận và không làm gì đủ để ngăn ngừa ô nhiễm, López-García nói.
"Sự phân tán đang hoạt động trong khu vực", vì vậy dấu vết của vi khuẩn cổ này có thể được mang theo bởi gió hoặc khách du lịch, tương tự như cách nhóm của cô cũng phát hiện ra dấu vết của vi khuẩn cổ nhưng giả thuyết rằng chúng là chất gây ô nhiễm từ đồng bằng muối lân cận, cô nói.
Những phát hiện mới được công bố vào ngày 28 tháng 10 trên tạp chí Nature Ecology & Evolution.
