Một nghiên cứu mới cho thấy dấu vết cổ xưa của đời sống vi sinh vật nằm trong khoảng từ 3,77 tỷ đến 4,29 tỷ năm tuổi đã được khai quật trong một vụ nổ đá ở Canada, một nghiên cứu mới cho thấy. Tuy nhiên, một số nhà khoa học đang nghi ngờ về những gì phát hiện thực sự có ý nghĩa.
Nếu các vi hạt mới thực sự là bằng chứng của sự sống nguyên thủy từng xuất hiện trong các lỗ thông thủy nhiệt cổ đại, thì nó cho thấy rằng sự sống bắt đầu trên Trái đất ngay sau khi hành tinh đông lại, các tác giả nghiên cứu cho biết.
"Chúng ta có thể nói rằng sự sống xuất hiện trên Trái đất rất nhanh gần như ngay sau khi các đại dương ngưng tụ trên bề mặt Trái đất 4,4 tỷ năm trước", Matthew Dodd, một sinh viên tốt nghiệp ngành hóa sinh học tại Đại học College London cho biết. "Điều này có nghĩa là cuộc sống có thể không phải là một quá trình khó khăn để bắt đầu một khi chúng ta có các điều kiện và thành phần phù hợp."
Tuy nhiên, không phải ai cũng bị thuyết phục: Một nhà khoa học nói rằng không có cách nào để chắc chắn rằng những dấu vết này là bằng chứng của sự sống - hoặc chúng thực sự cổ xưa.
Lịch sử gây tranh cãi
Không còn nghi ngờ gì nữa, sự sống đã bám lấy hành tinh nước của chúng ta trong phần lớn lịch sử 4,5 tỷ năm của nó, nhưng chính xác là khi cuộc sống đó xuất hiện lần đầu tiên đã được tranh luận sôi nổi. Các nhà khoa học đã tìm thấy chữ ký hóa học liên quan đến sự sống trong các vòng tròn 4,1 tỷ năm tuổi từ Úc. Các cấu trúc sợi luồn qua đá ở Úc ban đầu được xác định là thảm vi khuẩn 3,5 tỷ năm tuổi. Và hóa thạch ở Greenland chứa dấu vết của những gì có thể là vi khuẩn lam nguyên sinh xuất hiện lần đầu tiên 3,7 tỷ năm trước.
Vấn đề là các nhà khoa học khó có thể tìm ra dấu hiệu của những dạng sống nhỏ bé sống cách đây hàng tỷ năm, khi Trái đất đã trải qua rất nhiều thay đổi khác kể từ đó.
Dấu hiệu của sự sống
Trong nghiên cứu, Dodd và các đồng nghiệp đã xác định được một khối đá nhô ra khỏi lớp vỏ đại dương nguyên thủy ở Quebec, Canada, được tạo thành chủ yếu từ đá nham thạch núi lửa. Rắc rắc bên trong tảng đá này là các dạng zircon cổ xưa ít nhất 3,7 tỷ năm tuổi - một phát hiện cho thấy bản thân sự hình thành đá có nguồn gốc cổ xưa.
Bên trong một số phần sâu hơn của tảng đá này, có khả năng không phải chịu các tác động gần đây, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các sợi nhỏ, lượn sóng và các cấu trúc giống như ống mỏng hơn nhiều lần so với tóc.
"Bạn sẽ không nhìn thấy những thứ này nếu không có kính hiển vi", Dodd nói với Live Science.
Những cấu trúc này giống với các hóa thạch vi sinh vật sau này đã được khai quật ở Lokken, Na Uy và California. Những hóa thạch sau này, xuất phát từ các lỗ thông thủy nhiệt, chỉ tương ứng 180 triệu và 450 triệu năm tuổi.
Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy các chữ ký hóa học liên quan đến sự sống, chẳng hạn như tỷ lệ đồng vị nhẹ hơn hoặc nặng hơn (hoặc phiên bản) của carbon.
"Cuộc sống thích sử dụng các đồng vị nhẹ hơn để xây dựng các phân tử của nó," Dodd nói.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy các "hoa hồng" đặc biệt của carbonate, cùng với một hóa chất gọi là apatit đan xen qua chúng. Apatit hình thành khi phốt pho, một nguyên tố cần thiết cho tất cả các dạng sống, phân rã và kết hợp với các loại đá khác trong môi trường.
Các hạt nhỏ có thể đã hình thành khi các dạng sống hữu cơ này bị phân rã và phản ứng với các khoáng chất dưới đáy biển cũng chỉ ra sự sống, vì các hạt tương tự được tìm thấy xung quanh các hóa thạch hiện đại hơn, chẳng hạn như các loại ammonite, Dodd nói.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy các dạng sắt trong đá có thể được hình thành do vi khuẩn oxy hóa sắt, thông hơi thủy nhiệt, các nhà nghiên cứu báo cáo. Nhóm nghiên cứu cũng loại trừ một số giải thích khác, chẳng hạn như các cấu trúc lượn sóng hình thành thông qua việc kéo dài đá.
Có thể, nhưng không dứt khoát
Các nhà nghiên cứu đã cung cấp rất nhiều bằng chứng vững chắc để hỗ trợ cho tuyên bố của họ về cuộc sống cổ xưa, Konhauser nói.
"Họ đã đi xa hơn nhiều so với hầu hết các bài báo khác từng có, nhưng đó không phải là kết luận, và nó sẽ không bao giờ," Konhauser nói với Live Science.
Vấn đề là nó cực kỳ khó khăn để chỉ ra rằng cả hai sự hình thành là bằng chứng của sự sống và những dấu vết của sự sống thực sự lâu đời như các nhà nghiên cứu nói.
Konhauser nói: "Những tảng đá này được cắt ngang bởi rất nhiều van thủy nhiệt khác nhau; hơn 4 tỷ năm, rất nhiều chất lỏng đã di chuyển qua những tảng đá này". Như vậy, có thể lập luận rằng các dấu hiệu của sự sống có thể là gần đây hơn, ngay cả khi chính những tảng đá là cổ xưa, ông nói thêm.
Vấn đề khác là nhóm nghiên cứu đang tranh luận rằng các dạng sống cổ xưa đã oxy hóa sắt ít nhất 3,8 tỷ năm trước, nằm sâu dưới mặt nước, gần các lỗ thông thủy nhiệt, ông nói. Để vi khuẩn oxy hóa sắt, oxy phải đạt độ sâu đại dương thấp hơn. Nhưng hầu hết các nhà khoa học nghĩ rằng đại dương sâu không nhận được oxy sớm như vậy.
Trong thời hiện đại, oxy đến đại dương sâu một phần vì nước lạnh từ các cực băng giá tạo thành dòng chảy xuống mang oxy sâu hơn, Konhauser nói. Không ai biết liệu có cực vào thời điểm đó hay không, và nếu có, làm thế nào oxy sẽ đến được đại dương sâu thẳm, ông nói thêm. (Có những vi khuẩn lam có thể oxy hóa sắt khi nằm ở vùng nước nông bằng ánh sáng mặt trời, nhưng nghiên cứu mới cho rằng vi khuẩn đến từ các lỗ thông thủy nhiệt, Konhauser nói.)
Vì vậy, mặc dù nhiều dòng bằng chứng riêng lẻ chỉ ra các cấu trúc là bằng chứng của sự sống, vấn đề xảy ra khi họ cố gắng dệt những mảnh bằng chứng đó thành một câu chuyện phức tạp, Konhauser nói.
"Chỉ vì nó trông giống như một cái gì đó, không có nghĩa là nó", ông nói.
