Trong những vùng nước sâu dưới đại dương của Trái đất, các nhà khoa học đã phát hiện một loài vi khuẩn mới sinh sôi trong những cột nước phun lên từ những dòng nước nóng ngầm.
Nhiều khả năng những dòng nước nóng như vậy cũng tồn tại trong lòng các đại dương trên mặt trăng Europa của sao Mộc và vệ tinh Enceladus của sao Thổ. Vì thế phát hiện mới nâng cao hiểu biết của chúng ta về các dạng sự sống ngoài hành tinh.
Vi khuẩn mới có tên Sulfurimonas pluma, thuộc một họ sinh vật vốn chỉ được tìm thấy ở miệng núi lửa dưới đáy biển của Trái đất, vì nó không thể sống được ở môi trường nước có nồng độ oxy cao. Do vậy, các nhà khoa học vô cùng kinh ngạc khi phát hiện một thành viên mới, nhỏ hơn các họ hàng của nó, phát triển mạnh trong các cột nước giàu oxy.
Massimiliano Molari thuộc Viện Vi sinh vật biển Max Planck ở Đức, tác giả chính của nghiên cứu, đã phát hiện S. pluma có sự biến đổi di truyền, cho phép chúng không những thích nghi mà còn phát triển mạnh trong phạm vi môi trường rộng lớn dưới đại dương.
Một trong những biến đổi di truyền đó đã giúp S. pluma lấy được năng lượng từ nhiều nguồn, nhờ thế nó xuất hiện nhiều tại các miệng núi lửagiàu khí hydro nơi đáy biển cũng như trong những cột nước giàu oxy cách xa hàng ngàn kilomet.
Các nhà nghiên cứu phát hiện sinh vật này chủ yếu sử dụng hydro để sinh sôi và phát triển ra khắp nơi – một điều chưa từng thấy trước đây trong loại môi trường này.
Các lỗ thông thủy nhiệt hình thành khi nước biển lạnh giá giàu oxy tràn vào các vết nứt trong lớp vỏ Trái đất và phụt ra ngay khi nước tiếp xúc với đá magma nóng chảy bên dưới. Sức nóng kích hoạt các phản ứng hóa học loại bỏ oxy trong nước, và thế là dòng nước thiếu oxy quay lại đại dương nhưng mang theo những khoáng chất khác cần thiết cho vi sinh vật phát triển.
Các nhà khoa học chia diễn biến này thành hai giai đoạn: cột nước phụt lên hàng trăm mét từ đáy biển cho tới khi hơi nước tan hết. Sau đó, cột nước này lan rộng hàng nghìn kilomet, trong thời gian này, nó lại có oxy nhờ pha trộn với nước biển giàu oxy xung quanh.
Đa phần vi sinh vật phát triển trong giai đoạn hai, đây cũng là giai đoạn nhóm nghiên cứu phát hiện nhiều S. pluma trong các mẫu nước thu được từ đại dương ở Bắc Cực và Nam Cực. Theo Morgan Cable, nhà khoa học không tham gia nghiên cứu, kết quả này cho thấy vi khuẩn có thể tồn tại trong mọi cột thủy nhiệt trên khắp đại dương của Trái đất.
Các nhà thiên văn kỳ vọng quá trình gồm hai giai đoạn tương tự sẽ diễn ra từ các cột nước ở các ngọn núi lửa dưới đáy biển của Europa và Enceladus, tuy quy mô và chu kỳ có thể khác nhau, tùy vào lực hấp dẫn của các thiên thể và nước biển ở đó lưu thông thế nào.
Nếu trên những hành tinh này có sự sống thì nhiều khả năng nó nằm dưới bề mặt băng giá. Để tàu vũ trụ phát hiện những sinh vật này và bằng chứng về chúng, điều quan trọng là phải hiểu được chúng có khả năng cao nhất xuất hiện ở kiểu môi trường nào. Các phát hiện trong nghiên cứu mới cho thấy S. pluma có thể sống sót qua hành trình từ lỗ thông hơi dưới đáy biển cho tới vùng nước rộng mở.
Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng những sứ mệnh tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất - gồm
tàu Europa Clipper của NASA nghiên cứu khả dung dưỡng sự sống của Europa, và Enceladus Orbilander săn lùng các dấu hiệu sự sống trên bề mặt Enceladus - sẽ phát hiện những sinh vật này.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature Microbiology.
Nguồn: