myle.vnreview
Writer
Các nhà nghiên cứu đã xuống độ sâu hơn 35.700 feet (10.900 mét) dưới mực nước biển để thu thập các mẫu sinh học cho thấy sự đa dạng đáng kinh ngạc.
Vùng biển tăm tối (hadal zone) của Trái đất bao gồm các vùng biển sâu từ 19.700 đến 36.000 feet (6.000 đến 11.000 mét) dưới mực nước biển. Đây là những vùng sâu nhất của đại dương và là một trong những khu vực ít được khám phá nhất trên Trái đất. Nghiên cứu mới làm sáng tỏ môi trường đầy kịch tính này và các sinh vật coi nơi đây là nhà bất chấp điều kiện khắc nghiệt.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một tàu ngầm tiên tiến của Trung Quốc có tên là Fendouzhe để lặn xuống độ sâu hơn 35.700 feet (10.900 m) dưới mực nước biển và thu thập hàng trăm mẫu sinh học từ vùng tăm tối ở rãnh Yap, lưu vực biển Philippine và rãnh Mariana, rãnh đại dương sâu nhất trên Trái đất. Trong số hơn 7.000 loài vi khuẩn mà các nhà nghiên cứu ghi nhận trong các mẫu, hơn 89% trước đây chưa từng được biết đến. Nghiên cứu của họ, được công bố vào ngày 6 tháng 3 trên tạp chí Cell, nêu bật sự đa dạng đáng ngạc nhiên trong một trong những môi trường khắc nghiệt nhất của hành tinh chúng ta.
"Sự mới lạ, đa dạng và không đồng nhất cực kỳ cao đã được quan sát thấy trong hệ vi sinh vật vùng biển tăm tối, đặc biệt là ở sinh vật nhân sơ và vi-rút, những loài bị ảnh hưởng bởi cả bối cảnh rộng hơn của các điều kiện môi trường khắc nghiệt cũng như địa hình mỏng manh ở vùng biển tăm tối", các nhà nghiên cứu đã viết trong nghiên cứu. Công trình của họ là một phần của dự án Nghiên cứu Môi trường và Sinh thái Rãnh Mariana (MEER), mà họ tuyên bố cung cấp "cái nhìn có hệ thống đầu tiên về hệ sinh thái trong vùng biển tăm tối".
Vùng biển tăm tối có áp suất cực lớn, nhiệt độ gần đóng băng, mức dinh dưỡng thấp và gần như hoàn toàn tối tăm. Theo các nhà nghiên cứu, nói một cách đơn giản, "đó là môi trường thách thức phi thường đối với sự sống". Tuy nhiên, các mẫu thu thập được ở vùng biển tăm tối cho thấy sự hiện diện của 7.564 loài vi khuẩn, trong đó 89,4% được ghi nhận lần đầu tiên. "Sự đa dạng đáng chú ý" của các mẫu cũng được phản ánh trong di truyền học của vi khuẩn, cho thấy nhiều chiến lược sinh tồn.
Bài báo này là một trong ba nghiên cứu MEER về hệ sinh thái vùng biển tăm tối được công bố cùng ngày. Một trong những nghiên cứu khác nêu chi tiết cách các loài giáp xác chân chèo (sinh vật giống tôm nhỏ) có thể phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt của vùng biển tăm tối nhờ mối quan hệ cộng sinh với vi khuẩn. Nghiên cứu còn lại cho thấy rằng cá sống sâu hơn 1,8 dặm (3 km) dưới mực nước biển đều có đột biến gen giúp chúng giảm thiểu tác động của cái lạnh, áp suất và thiếu ánh sáng mặt trời.
Nghiên cứu này cũng ước tính thời điểm một số sinh vật biển đầu tiên xuống độ sâu như vậy. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đề xuất rằng lươn đã xâm chiếm vùng biển sâu khoảng 100 triệu năm trước, điều này cho phép chúng sống sót sau vụ va chạm thiên thạch gần như đã xóa sổ loài khủng long và tàn phá các sinh vật biển sống ở vùng nước nông hơn.
Nhìn chung, ba nghiên cứu chứng minh sự tồn tại của các cơ chế thích nghi tương tự giữa các vi sinh vật và các sinh vật lớn hơn sống trong vùng biển tăm tối. "Những phát hiện này cho thấy sự tồn tại của các chiến lược thích nghi hội tụ với môi trường hadal vượt qua ranh giới loài và phạm vi sinh học", các nhà nghiên cứu đã viết trong một bình luận về bộ ba nghiên cứu. Nói cách khác, môi trường khắc nghiệt của vùng biển tăm tối có khả năng thúc đẩy các loài không liên quan phát triển các đặc điểm tương tự.
Tuy nhiên, ngoài vi khuẩn, động vật chân chèo và cá, các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra rác thải của con người: túi nhựa, lon nước ngọt, chai bia và thậm chí cả giỏ đựng quần áo, theo Science.
"Điều này thực sự gây sốc đối với chúng tôi", Weishu Zhao, một nhà vi sinh vật học ưa cực tại Đại học Giao thông Thượng Hải và là đồng tác giả của nghiên cứu về vi khuẩn, nói với Science. Trong khi bà và các đồng nghiệp lưu ý rằng các vi khuẩn dưới biển sâu dường như có khả năng xử lý một số chất gây ô nhiễm của con người, thì điều đó có vẻ như là một sự an ủi nhỏ nhoi khi đối mặt với dấu chân của con người đang lan đến những vùng sâu nhất của đại dương.
Cuối cùng, nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc hiếm có về sự đa dạng đặc biệt của một khu vực từng được cho là không có sự sống, chứng minh rằng sự sống thực sự luôn tìm ra cách.
Vùng biển tăm tối (hadal zone) của Trái đất bao gồm các vùng biển sâu từ 19.700 đến 36.000 feet (6.000 đến 11.000 mét) dưới mực nước biển. Đây là những vùng sâu nhất của đại dương và là một trong những khu vực ít được khám phá nhất trên Trái đất. Nghiên cứu mới làm sáng tỏ môi trường đầy kịch tính này và các sinh vật coi nơi đây là nhà bất chấp điều kiện khắc nghiệt.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một tàu ngầm tiên tiến của Trung Quốc có tên là Fendouzhe để lặn xuống độ sâu hơn 35.700 feet (10.900 m) dưới mực nước biển và thu thập hàng trăm mẫu sinh học từ vùng tăm tối ở rãnh Yap, lưu vực biển Philippine và rãnh Mariana, rãnh đại dương sâu nhất trên Trái đất. Trong số hơn 7.000 loài vi khuẩn mà các nhà nghiên cứu ghi nhận trong các mẫu, hơn 89% trước đây chưa từng được biết đến. Nghiên cứu của họ, được công bố vào ngày 6 tháng 3 trên tạp chí Cell, nêu bật sự đa dạng đáng ngạc nhiên trong một trong những môi trường khắc nghiệt nhất của hành tinh chúng ta.
"Sự mới lạ, đa dạng và không đồng nhất cực kỳ cao đã được quan sát thấy trong hệ vi sinh vật vùng biển tăm tối, đặc biệt là ở sinh vật nhân sơ và vi-rút, những loài bị ảnh hưởng bởi cả bối cảnh rộng hơn của các điều kiện môi trường khắc nghiệt cũng như địa hình mỏng manh ở vùng biển tăm tối", các nhà nghiên cứu đã viết trong nghiên cứu. Công trình của họ là một phần của dự án Nghiên cứu Môi trường và Sinh thái Rãnh Mariana (MEER), mà họ tuyên bố cung cấp "cái nhìn có hệ thống đầu tiên về hệ sinh thái trong vùng biển tăm tối".
Vùng biển tăm tối có áp suất cực lớn, nhiệt độ gần đóng băng, mức dinh dưỡng thấp và gần như hoàn toàn tối tăm. Theo các nhà nghiên cứu, nói một cách đơn giản, "đó là môi trường thách thức phi thường đối với sự sống". Tuy nhiên, các mẫu thu thập được ở vùng biển tăm tối cho thấy sự hiện diện của 7.564 loài vi khuẩn, trong đó 89,4% được ghi nhận lần đầu tiên. "Sự đa dạng đáng chú ý" của các mẫu cũng được phản ánh trong di truyền học của vi khuẩn, cho thấy nhiều chiến lược sinh tồn.
Bài báo này là một trong ba nghiên cứu MEER về hệ sinh thái vùng biển tăm tối được công bố cùng ngày. Một trong những nghiên cứu khác nêu chi tiết cách các loài giáp xác chân chèo (sinh vật giống tôm nhỏ) có thể phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt của vùng biển tăm tối nhờ mối quan hệ cộng sinh với vi khuẩn. Nghiên cứu còn lại cho thấy rằng cá sống sâu hơn 1,8 dặm (3 km) dưới mực nước biển đều có đột biến gen giúp chúng giảm thiểu tác động của cái lạnh, áp suất và thiếu ánh sáng mặt trời.
Nghiên cứu này cũng ước tính thời điểm một số sinh vật biển đầu tiên xuống độ sâu như vậy. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đề xuất rằng lươn đã xâm chiếm vùng biển sâu khoảng 100 triệu năm trước, điều này cho phép chúng sống sót sau vụ va chạm thiên thạch gần như đã xóa sổ loài khủng long và tàn phá các sinh vật biển sống ở vùng nước nông hơn.
Nhìn chung, ba nghiên cứu chứng minh sự tồn tại của các cơ chế thích nghi tương tự giữa các vi sinh vật và các sinh vật lớn hơn sống trong vùng biển tăm tối. "Những phát hiện này cho thấy sự tồn tại của các chiến lược thích nghi hội tụ với môi trường hadal vượt qua ranh giới loài và phạm vi sinh học", các nhà nghiên cứu đã viết trong một bình luận về bộ ba nghiên cứu. Nói cách khác, môi trường khắc nghiệt của vùng biển tăm tối có khả năng thúc đẩy các loài không liên quan phát triển các đặc điểm tương tự.
Tuy nhiên, ngoài vi khuẩn, động vật chân chèo và cá, các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra rác thải của con người: túi nhựa, lon nước ngọt, chai bia và thậm chí cả giỏ đựng quần áo, theo Science.
"Điều này thực sự gây sốc đối với chúng tôi", Weishu Zhao, một nhà vi sinh vật học ưa cực tại Đại học Giao thông Thượng Hải và là đồng tác giả của nghiên cứu về vi khuẩn, nói với Science. Trong khi bà và các đồng nghiệp lưu ý rằng các vi khuẩn dưới biển sâu dường như có khả năng xử lý một số chất gây ô nhiễm của con người, thì điều đó có vẻ như là một sự an ủi nhỏ nhoi khi đối mặt với dấu chân của con người đang lan đến những vùng sâu nhất của đại dương.
Cuối cùng, nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc hiếm có về sự đa dạng đặc biệt của một khu vực từng được cho là không có sự sống, chứng minh rằng sự sống thực sự luôn tìm ra cách.
