Phát hiện dạng sống không cần đến Mặt Trời

Loại vi khuẩn này tạo ra thức ăn để duy trì sự tồn tại không phải bằng quang hợp mà bằng cách thu thập năng lượng phóng xạ tự nhiên. Theo dự đoán của giới chuyên môn, các dạng sống tương tự có thể cũng tồn tại trên các hành tinh ngoài trái đất.

Vi khuẩn được tìm thấy trong một vũng nước cổ giữa một khe đá bazan nằm ở độ sâu từ 3 đến 4km bên dưới mặt đất tại khu mỏ vàng Mponeng, gần Johannesburg. Phân tích cho thấy đa số chúng thuộc một dạng vi khuẩn chưa từng được biết đến trước đây. Dạng vi khuẩn này được đặt tên là Desulfotomaculum.

Vương quốc bóng tối

Chúng ta biết rằng mọi dạng sống đều cần một nguồn năng lượng trực tiếp hoặc gián tiếp từ mặt trời. Ví dụ, thực vật sử dụng năng lượng mặt trời trong quá trình quang hợp để tạo ra các liên kết hoá học giàu năng lượng giữa nguyên tử cacbon và nguyên tử hyđrô trong phân tử đường. Một phần năng lượng dự trữ trong các liên kết này sau đó sẽ được giải phóng khi cơ thể sống thay hyđrô bằng oxy và thải ra khí CO2. Không có năng lượng mặt trời, thực vật sẽ không thể tạo ra các liên kết hyđrô-cacbon và mọi quá trình tiếp theo để duy trì sự sống sẽ không xảy ra. Tuy nhiên, vi khuẩn tìm thấy ở mỏ Mponeng đã không tuân theo quy luật bình thường này. Chúng sử dụng một nguồn năng lượng khác để tồn tại. Đó là sunfat và hyđrô sinh ra từ các quá trình vận động địa chất.

Năng lượng bức xạ

Uranium và các nguyên tố phóng xạ khác trong đá làm phát sinh nguồn bức xạ phá huỷ các phân tử nước. Quá trình này sẽ tạo ra khí hyđrô giàu năng lượng có thể chia tách các liên kết hoá chất. Đây chính là tiền đề cho quá trình tổng hợp thức ăn của dạng vi khuẩn mới được phát hiện.

Chúng sử dụng hyđrô để biến các phân tử sunfat (SO4) trong đá thành hyđrô sunfua (H2S). Kiểu thu nạp năng lượng này tương đương với quá trình quang hợp ở thực vật, trong đó năng lượng bức xạ thay thế cho năng lượng mặt trời.

20 triệu năm không cần đến mặt trời

Một số dạng vi khuẩn ăn sunfat khác cũng đã từng được tìm thấy ở các lớp trầm tích đại dương, trong miệng núi lửa hoặc dưới các mỏ dầu. Nhưng tất cả đều vẫn sử dụng một phần các hoá chất được tạo ra nhờ quá trình quang hợp. Hơn nữa, người ta không biết chắc rằng các loại vi khuẩn này bị mắc kẹt ở những nơi chúng được tìm thấy và đang chết dần hay đã làm chủ được môi trường sống và đang sinh sôi nảy nở. Trường hợp vi khuẩn ở mỏ Mponeng không giống như vậy.

Qua phân tích một số thành phần khí trơ như xenon, các nhà nghiên cứu kết luận được rằng nước mà trong đó vi khuẩn được tìm thấy đã bị cách ly với mặt đất khoảng 20 triệu năm. Quãng thời gian dài như vậy đủ để khẳng định vi khuẩn sống trong nước đã tồn tại mà hoàn toàn không biết đến quá trình quang hợp cũng như sự cần thiết của năng lượng mặt trời. Hiện người ta vẫn chưa biết mức độ phân bố của loài vi khuẩn lạ lùng này trên trái đất. Nhưng sự tồn tại của chúng cho phép hy vọng một ngày nào đó có thể tìm thấy những dạng sống tương tự trên các hành tinh khác.

Nguồn: KH&ĐS Số 87 Thứ Hai 30/10/2006