Buzz
Nam Cực, nơi từng bị cho là vùng đất chết, giờ đây đang trở thành một trong những trung tâm nghiên cứu khoa học quan trọng nhất hành tinh, nơi quá khứ hàng triệu năm trước và viễn cảnh sự sống trong vũ trụ giao thoa qua những lớp băng tĩnh lặng.
Trong cuộc hành trình khám phá những bí ẩn bị chôn vùi dưới lòng Trái Đất, các nhà khoa học Nga đã đạt được một bước tiến đột phá khi khoan xuyên qua lớp băng dày 3.769 mét tại Hồ Vostok, một trong những hồ ngầm lớn và cổ nhất nằm dưới lớp băng vĩnh cửu của Nam Cực.
Với thành tựu này, họ không chỉ xác lập kỷ lục khoan sâu nhất vào lõi băng mà còn mở ra một “viên nang thời gian”, bảo tồn những dấu vết sự sống bị chôn vùi trong bóng tối suốt hơn 20 triệu năm.
Trong môi trường hoàn toàn nguyên vẹn, chưa từng được chiếu sáng bởi ánh sáng Mặt Trời trong hàng triệu năm, nhóm nghiên cứu đã phát hiện hơn 00 chủng vi sinh vật mới, trong đó có những chủng có trình tự gen hoàn toàn không liên quan đến bất kỳ nhánh nào trong “cây sự sống” hiện đại mà chúng ta biết.
Những “bóng ma sự sống” dưới lớp băng này đang buộc các nhà khoa học phải xem xét lại giới hạn cơ bản của sự sống trên Trái Đất và mở ra những tiềm năng chưa từng thấy về khả năng sự sống tồn tại trong các môi trường khắc nghiệt ngoài không gian.
Sự sống trong lòng băng và những bí ẩn sinh học chưa có lời giải.
Khác với suy nghĩ thông thường về Nam Cực là một “vùng đất chết”, dữ liệu từ Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF) cho thấy tảng băng này thực sự là một “con thuyền sự sống” khổng lồ, mang theo khoảng 10^14 tế bào vi khuẩn mắc kẹt trong băng, tương đương với khối lượng carbon gấp 500 lần tổng trọng lượng cơ thể của toàn bộ nhân loại.
Những vi sinh vật này không chỉ tồn tại mà còn phát triển mạnh mẽ trong điều kiện lạnh giá tới -60°C và trong bóng tối không bao giờ thay đổi.
Một số loài vi khuẩn cổ xưa có khả năng sử dụng khí mê-tan làm nguồn năng lượng, tạo ra mạng lưới sinh học trong các khe băng siêu nhỏ; trong khi đó, một số virus có thể “ngủ đông” hàng triệu năm mà vẫn duy trì khả năng lây nhiễm sau khi lớp băng tan ra.
Thậm chí, vào năm 2021, nhóm thám hiểm từ Trung Quốc đã phát hiện những mảnh DNA có niên đại lên tới 8 triệu năm trong lõi băng Đông Nam Cực, gây ra thách thức trực tiếp đối với các lý thuyết hiện tại về “thời gian sống tối đa” của vật chất di truyền.
Cửa sổ nhìn ra vũ trụ: Những sự tương đồng kỳ lạ với sự sống ngoài hành tinh.
Không chỉ dừng lại ở Trái Đất, các nhà khoa học từ Viện Sinh học Vũ trụ của NASA đã tiến hành so sánh các chủng vi sinh vật ở Nam Cực với các mô hình giả định về môi trường sống dưới lớp băng dày trên vệ tinh Enceladus của Sao Thổ, nơi được xem là một ứng viên tiềm năng cho sự sống ngoài Trái Đất.
Kết quả khiến nhiều người kinh ngạc: cả hai môi trường này đều có những điểm tương đồng về nguồn năng lượng (dựa vào tổng hợp hóa học thay vì quang hợp) và các con đường trao đổi chất vô cơ.
Khi so sánh phổ phân tử hữu cơ mà tàu Rosetta của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu thu thập trên sao chổi 67P với các hợp chất tìm thấy trong lõi băng Nam Cực, các nhà khoa học phát hiện đến 23% hợp chất trùng khớp.
Đây không còn là sự trùng hợp ngẫu nhiên mà được coi là dấu hiệu chứng tỏ: mô hình sự sống tồn tại trong các điều kiện cực đoan trên Trái Đất có thể phản ánh cách thức sự sống phát triển ngoài vũ trụ, từ các đại dương ngầm trên các mặt trăng băng giá đến những hành tinh xa xôi.
Tiến thoái lưỡng nan của khoa học trước những bí ẩn không thể giải đáp.
Tuy nhiên, nghiên cứu các vùng băng sâu ở Nam Cực không chỉ đơn thuần là khám phá, mà đang đưa giới khoa học vào một tình thế tiến thoái lưỡng nan đầy thử thách.
Một mặt, hiện tượng nóng lên toàn cầu đang khiến tốc độ sụp đổ của các thềm băng tăng lên gấp đôi. Sự kiện thềm băng Thwaites đổ sập năm 2022 đã vô tình giải phóng hàng triệu vi sinh vật cổ xưa bị cô lập trong hàng chục nghìn năm.
Mặt khác, chính hoạt động khoan nghiên cứu, dù được kiểm soát, vẫn có thể gây ra những tác động không thể đoán trước. Công nghệ khoan bằng nhiệt mà Nga áp dụng tại Hồ Vostok đã tránh được ô nhiễm hóa học, nhưng các sóng vi địa chấn từ quá trình khoan này vẫn có thể “đánh thức” những sinh vật đang ngủ yên trong băng.
Trong một nghiên cứu năm 2023 tại lõi băng biển Amundsen của Chile, các nhà khoa học phát hiện một cấu trúc ty thể chưa từng được ghi nhận, có khả năng chuyển hóa năng lượng gấp ba lần các sinh vật hiện đại, gây lo ngại về khả năng gây mất cân bằng sinh thái nếu những dạng sống cổ này lan truyền vào môi trường hiện tại.
Trước viễn cảnh phát hiện những dạng sống chưa từng biết đến và đối mặt với nguy cơ vô tình “mở cửa” cho các mối đe dọa sinh học tiềm tàng, cộng đồng khoa học quốc tế đang bắt đầu xem xét việc xây dựng bộ quy tắc đạo đức mới dành riêng cho nghiên cứu ở các vùng cực.
Chuyến thám hiểm thứ 40 của Trung Quốc tới Nam Cực đã mở ra một bước tiến mới, áp dụng công nghệ “lấy mẫu không tiếp xúc”, sử dụng quang phổ phân hủy cảm ứng laser để phân tích từ xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp với lõi băng.
Chương trình “Lá chắn cực” của Liên minh châu Âu đã đề xuất phát triển hệ thống mô phỏng sinh quyển băng giá bằng kỹ thuật số, giúp tái hiện quá trình tiếp cận các lớp băng cổ đại trong môi trường ảo, vừa bảo vệ sinh thái nguyên trạng, vừa hỗ trợ nghiên cứu khoa học.
Khám phá dưới lớp băng vĩnh cửu của Nam Cực không chỉ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về lịch sử sự sống trên Trái Đất, mà còn mở ra một tầm nhìn mới về khả năng sự sống tồn tại ngoài hành tinh.
