các nhà nghiên cứu Princeton đã phát hiện ra một loại vi khuẩn sống hơn 3 km (2 dặm) dưới lòng đất. Bằng cách tìm thấy sự sống trong những điều kiện khắc nghiệt này, các nhà khoa học đang mở rộng hiểu biết về những loại thói quen có thể hỗ trợ cuộc sống.
nhóm nghiên cứu Một Princeton dẫn đầu đã khám phá ra một cộng đồng bị cô lập vi khuẩn gần hai dặm dưới lòng đất có nguồn gốc tất cả năng lượng của nó từ sự phân rã phóng xạ của đá chứ không phải là từ ánh sáng mặt trời. Theo các thành viên của nhóm, phát hiện cho thấy cuộc sống có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt tương tự ngay cả ở các thế giới khác.
Cộng đồng vi khuẩn tự duy trì, phát triển mạnh trong nguồn nước ngầm giàu dinh dưỡng được tìm thấy gần mỏ vàng Nam Phi, đã bị cô lập khỏi bề mặt Trái đất trong vài triệu năm. Nó đại diện cho nhóm vi khuẩn đầu tiên được biết là phụ thuộc hoàn toàn vào các hợp chất hydro và lưu huỳnh được sản xuất địa chất để nuôi dưỡng. Các điều kiện khắc nghiệt mà vi khuẩn sống tương tự như ở Trái đất sơ khai, có khả năng cung cấp cái nhìn sâu sắc về bản chất của các sinh vật sống lâu trước khi hành tinh của chúng ta có bầu khí quyển oxy.
Các nhà khoa học, người đến từ chín tổ chức hợp tác, đã phải đào sâu 2,8 km dưới bề mặt thế giới của chúng ta để tìm những vi khuẩn bất thường này, khiến các nhà khoa học suy đoán rằng sự sống có thể tồn tại trong hoàn cảnh tương tự ở nơi khác trong hệ mặt trời.
Tullis Onstott, giáo sư khoa học địa chất và lãnh đạo nhóm nghiên cứu của Đại học Princeton cho biết, điều thực sự khiến nước trái cây của tôi chảy ra là khả năng sống dưới bề mặt sao Hỏa. Những vi khuẩn này đã bị cắt khỏi bề mặt Trái đất trong nhiều triệu năm, nhưng đã phát triển mạnh trong điều kiện hầu hết các sinh vật sẽ coi là không thể sống được với sự sống. Những cộng đồng vi khuẩn này có thể tự duy trì bất kể điều gì xảy ra trên bề mặt? Nếu vậy, nó làm tăng khả năng các sinh vật có thể sống sót ngay cả trên các hành tinh có bề mặt từ lâu đã trở nên vô hồn.
Nhóm Onstott sườn đã công bố kết quả của mình trong số ra ngày 20 tháng 10 của tạp chí Khoa học. Nhóm nghiên cứu bao gồm tác giả đầu tiên Li-Hung Lin, người đã thực hiện nhiều phân tích khi còn là nghiên cứu sinh tại Princeton và sau đó là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Carnegie.
Đây là những vi khuẩn thực sự độc đáo, theo nghĩa thuần túy nhất của từ này, Lin nói, hiện tại Đại học Quốc gia Đài Loan. Chúng tôi biết vi khuẩn đã phân lập được như thế nào bởi vì các phân tích về nước mà chúng sống cho thấy nó đã rất già và đã bị pha loãng bởi nước mặt. Ngoài ra, chúng tôi thấy rằng các hydrocacbon trong môi trường không đến từ các sinh vật sống như thường lệ và nguồn hydro cần thiết cho quá trình hô hấp của chúng đến từ sự phân hủy nước do phân rã phóng xạ uranium, thori và kali.
Do nước ngầm mà nhóm nghiên cứu đã lấy mẫu để tìm vi khuẩn đến từ nhiều nguồn khác nhau, nên vẫn khó xác định cụ thể vi khuẩn đã được phân lập trong bao lâu. Nhóm nghiên cứu ước tính khung thời gian sẽ ở đâu đó trong khoảng từ ba đến 25 triệu năm, ngụ ý rằng các sinh vật sống thậm chí còn dễ thích nghi hơn so với suy nghĩ.
Chúng tôi biết rất ít về nguồn gốc, sự tiến hóa và giới hạn của sự sống trên Trái đất, chuyên gia sinh học Lisa Pratt, người đứng đầu đại học Indiana Bloomington, đóng góp cho dự án. Các nhà khoa học mới bắt đầu nghiên cứu các sinh vật đa dạng sống ở phần sâu nhất của đại dương và lớp vỏ đá trên Trái đất hầu như chưa được khám phá ở độ sâu hơn nửa km dưới bề mặt. Các sinh vật chúng ta mô tả trong bài báo này sống trong một thế giới hoàn toàn khác với thế giới chúng ta biết ở bề mặt.
Thế giới ngầm đó, Onstott nói, là một hồ nước mặn nóng, áp lực, bốc mùi hôi thối của khí lưu huỳnh và khí độc mà con người sẽ thấy không thể chịu đựng được. Nhưng các vi khuẩn mới được phát hiện, có liên quan xa đến sự phân chia vi khuẩn Firmicutes tồn tại gần các lỗ thông thủy nhiệt dưới đáy biển, phát triển mạnh ở đó.
Các bức xạ cho phép sản xuất rất nhiều hợp chất lưu huỳnh mà những vi khuẩn này có thể sử dụng như một nguồn thực phẩm năng lượng cao, theo Onstott. Đối với họ, nó giống như ăn khoai tây chiên.
Nhưng sự xuất hiện của nhóm nghiên cứu đã đưa một chất vào thế giới dưới lòng đất, mặc dù rất quan trọng đối với sự sống còn của con người, đã chứng minh gây tử vong cho các vi khuẩn - không khí từ bề mặt.
Những con vật này dường như có một vấn đề thực sự với việc tiếp xúc với oxy, leo Onstott nói. Chúng tôi có thể dường như giữ cho họ sống sót sau khi chúng tôi lấy mẫu chúng. Nhưng bởi vì môi trường này rất giống Trái đất sơ khai, nó cho chúng ta biết về loại sinh vật nào có thể tồn tại trước khi chúng ta có bầu không khí oxy.
Onstott nói rằng từ hàng trăm triệu năm trước, một số vi khuẩn đầu tiên trên hành tinh có thể đã phát triển mạnh trong điều kiện tương tự và các vi khuẩn mới được phát hiện có thể làm sáng tỏ nghiên cứu về nguồn gốc sự sống trên Trái đất.
Những vi khuẩn này có lẽ ở gần gốc cây cho miền vi khuẩn của sự sống, ông nói. Họ có thể là phả hệ khá cổ xưa. Để tìm hiểu, chúng ta sẽ cần so sánh chúng với các sinh vật khác như Firmicutes và các sinh vật ưa nhiệt khác từ các lỗ thông hơi dưới biển sâu hoặc suối nước nóng.
Nhóm nghiên cứu đang xây dựng một phòng thí nghiệm nhỏ 3,8 km bên dưới bề mặt ở khu vực Witwatersrand của Nam Phi để tiến hành nghiên cứu sâu hơn về hệ sinh thái mới được phát hiện, Onstott, người hy vọng những phát hiện này sẽ được sử dụng khi các tàu thăm dò không gian trong tương lai được gửi đi để tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác.
Một câu hỏi lớn đối với tôi là, làm thế nào để những sinh vật này tự duy trì? Onstott nói. Có một chủng vi khuẩn tiến hóa để sở hữu tất cả các đặc điểm cần thiết để tự mình tồn tại, hay chúng đang làm việc với các loài vi khuẩn khác? Tôi chắc chắn rằng họ sẽ có nhiều điều ngạc nhiên hơn cho chúng tôi và họ có thể chỉ cho chúng tôi một ngày nào đó và nơi để tìm vi khuẩn ở nơi khác.
Các tác giả khác của tác phẩm này bao gồm Johanna Lipmann-Pipke của GeoForschungsZentrum, Potsdam, Đức; Erik Boice của Đại học Indiana; Barbara Sherwood Lollar của Đại học Toronto; Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen và Todd Z. DeSantis của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, Berkeley, Calif.; Duane P. Moser thuộc Viện nghiên cứu sa mạc, Las Vegas; và Dave Kershaw của Mponeng Mine, Anglo Gold, Johannesburg, Nam Phi.
Pratt và Onstott đã hợp tác trong nhiều năm với tư cách là một phần của Viện Sinh học Sinh học Indiana-Princeton-Tennessee (IPTAI), một trung tâm nghiên cứu do NASA tài trợ tập trung vào thiết kế các thiết bị và đầu dò để phát hiện sự sống trong đá và nước ngầm sâu trên Trái đất trong quá trình lên kế hoạch thăm dò dưới mặt đất Sao Hoả. IPTAI khuyến nghị cho NASA sẽ dựa trên những phát hiện được thảo luận trong báo cáo Khoa học.
Công trình này cũng được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Quỹ khoa học quốc gia, Bộ năng lượng Hoa Kỳ, Hội đồng khoa học quốc gia Đài Loan, Hội đồng nghiên cứu khoa học tự nhiên và kỹ thuật Canada, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Quỹ nghiên cứu Đức) và Chương trình học bổng Killam .
Nguồn gốc: Phát hành Tin tức Đại học Princeton
