Sinh vật ‘41.000 năm tuổi’ vẫn sống sau khi thoát khỏi lớp băng cổ đại

Băng đang tan nhanh ở Bắc Cực, các nhà nghiên cứu đã phát hiện các sinh vật bị đông cứng trong nhiều thiên niên kỷ, nay lại có thể được tái sinh một lần nữa. Những “thây ma kỷ băng hà” này rất đa dạng, trải dài từ vi khuẩn đơn giản cho đến các động vật đa bào. Sức sống bền bỉ của chúng đang khiến các nhà khoa học phải xem xét lại khái niệm về sự sống sót của các loài sinh vật.

Búi rêu rách nát

Vào năm 2009, tại hòn đảo Ellesmere (Canada), nhóm nghiên cứu của nhà sinh vật học Catherine La Farge đã lùng sục xung quanh sông băng Teardrop đang tan chảy để tìm những thứ còn sót lại dưới đáy sông. Mục tiêu của nhóm là ghi nhận các thông tin về thảm thực vật đã hình thành nên hệ sinh thái trên hòn đảo trước đó.

Họ đã tìm thấy một búi rêu nhỏ thuộc loài Aulacomnium turgidum. Kể từ năm 1850, búi rêu này đã nằm đông cứng dưới một lớp băng dày khoảng 30m. Nó đã bị phai màu và rách nát nhưng vẫn giữ được màu xanh tươi – một dấu hiệu của sự sống.

“Những vật chất này luôn bị coi là đã chết. Nhưng khi nhìn thấy lớp mô màu xanh lá cây, tôi nghĩ ‘điều đó thật là bất thường’” La Farge nói về những búi rêu hàng thế kỷ mà bà tìm thấy.

Bà đã mang những mẫu này về thành phố Edmonton (Canada) và chăm sóc chúng trong môi trường giàu dinh dưỡng tại phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy, có gần 1/3 số mẫu này đã đâm chồi và mọc lá mới.

“Chúng tôi khá bất ngờ về điều này,” La Farge chia sẻ. Búi rêu không bị ảnh hưởng nhiều mặc dù đã bị đóng băng dày trong nhiều thế kỷ.

Trên thực tế, việc sống sót sau khi bị đông cứng là không hề dễ dàng. Các tinh thể băng lởm chởm có thể phá hủy màng tế bào và các cơ quan sinh học quan trọng khác. Nhiều loài động vật và thực vật không thể chịu đựng nổi cái lạnh của mùa đông và phải chờ tới mùa xuân mới có thể đẻ trứng hoặc đâm chồi nảy lộc.

Các loài rêu lại chọn đi con đường khó khăn hơn. Chúng hút ẩm khi nhiệt độ giảm mạnh, nhờ đó tránh được việc băng hình thành trong các mô. Nếu các bộ phận của nó bị hỏng, một số tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành tất cả các loại mô khác nhau để tạo nên cơ thể rêu hoàn chỉnh, tương tự như tế bào gốc trong phôi thai của người. Nhờ những sự thích nghi này, rêu có nhiều khả năng sống sót hơn so với các loài thực vật khác khi bị đóng băng trong một thời gian dài.

>> ‘Cung điện mùa hè’ 1300 năm tuổi giữa vùng Siberia lạnh giá: Quá nhiều bí ẩn

Con giun “già nhất thế giới”

Tatiana Vishnivetskaya, nhà vi trùng học thuộc Đại học Tennessee (Mỹ), đã nghiên cứu các vi khuẩn cổ đại đủ lâu để thấy rằng chúng có thể “tái sinh” sau thời gian dài bị đóng băng. Bà đã tiến hành khoan sâu vào trong các lớp băng vĩnh cửu ở Siberia để thiết lập bản đồ mạng lưới các sinh vật đơn bào đã đóng băng trước đây.

Bà đã quen với việc “đánh thức” các vi khuẩn hàng triệu năm trở lại cuộc sống trên một chiếc đĩa petri. Chúng trông “rất giống với vi khuẩn mà bạn có thể tìm thấy trong môi trường lạnh [ngày nay]”, bà cho hay.

Các nhà nghiên cứu thường tìm kiếm những sinh vật đơn bào, thực thể sống duy nhất được cho là có thể sống hàng thiên niên kỷ trong băng vĩnh cửu. Tuy nhiên, năm 2018, nhóm của Vishnivetskaya đã công bố một “phát hiện tình cờ” làm thay đổi nhận thức của các nhà khoa học về thế nào là sức sống bền bỉ.

Họ đặt mẫu bị đóng băng lên đĩa petri trong phòng thí nghiệm ở nhiệt độ phòng và phát hiện thấy có gì đó kỳ lạ. Ngọ nguậy giữa các vi khuẩn và amip là những con giun dài với đầu và hậu môn hoàn chỉnh – một loài tuyến trùng.

>> 7 trong số những loài cây kỳ lạ nhất Trái Đất

“Chúng tôi đã rất ngạc nhiên và phấn khích”, bà Vishnivetskaya chia sẻ. Với chiều dài khoảng nửa mm, đây là loài sinh vật phức tạp nhất mà các nhà nghiên cứu đã từng hồi sinh sau khi bị đóng băng trong một khoảng thời gian dài. Bà ước tính con giun từng tồn tại 41.000 năm trước, được xem là động vật “già” nhất còn sống từng được phát hiện.

Các chuyên gia cho rằng những tuyến trùng có khả năng chịu đựng được việc sống hàng thiên niên kỷ trong lớp băng vĩnh cửu. Khi điều kiện môi trường xấu đi, một số loài tuyến trùng có thể rơi vào trạng thái “ngủ đông” (dauer) – chúng sẽ ngừng ăn và hình thành một lớp phủ bảo vệ khỏi các điều kiện khắc nghiệt bên ngoài.

Vishnivetskaya không chắc liệu con tuyến trùng mà nhóm phát hiện ra đã sống sót qua hàng nghìn năm nhờ “trạng thái dauer” hay không. Tuy nhiên, bà suy đoán rằng tuyến trùng về mặt lý thuyết có thể sống vô thời hạn nếu bị đóng băng ổn định.

“Chúng có thể tồn tại vô hạn định miễn là các tế bào vẫn còn nguyên vẹn”, bà cho hay.

Trong hệ sinh thái, có một số loài vật sống sót bằng cách di trú các quãng đường dài và nguy hiểm để tìm môi trường sống thuận lợi. Nhiều khám phá gần đây đã chỉ ra một chế độ di trú khác, đó là: xuyên qua thời gian.

Sau giấc ngủ kéo dài ở các cực lạnh giá của Trái đất, vi khuẩn, rêu và tuyến trùng đang thức dậy trong một kỷ nguyên địa chất mới. Đối với những sinh vật siêu bền bỉ này, thời tiết có vẻ như là ấm áp hơn hẳn và xung quanh chẳng có loài nào cạnh tranh với chúng cả.