Một tảng đá 2 tỷ năm tuổi mới được các chuyên gia khai quật ở Nam Phi. Khi kiểm tra tảng đá này, họ vô cùng bất ngờ khi phát hiện vi sinh vật còn sống trong tảng đá, thậm chí chúng phát triển tốt. Đây là ví dụ lâu đời nhất về vi sinh vật sống từng được tìm thấy trong khối đá cổ đại.

"Chúng tôi không biết liệu những tảng đá 2 tỷ năm tuổi có còn phù hợp cho sự sống hay không. Trước đó, lớp địa chất cổ xưa nhất mà giới chuyên gia tìm thấy vi sinh vật sống là trong một lớp trầm tích 100 triệu năm tuổi được phát hiện bên dưới đáy đại dương. Vì vậy, phát hiện mới rất thú vị", Yohey Suzuki, chuyên gia từ Đại học Tokyo, tác giả chính của nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Microbial Ecology, cho biết.

Theo chuyên gia Yohey, khi nghiên cứu ADN và bộ gene của những vi sinh vật như vậy, các nhà khoa học có thể hiểu được quá trình tiến hóa của sinh vật sống trong thời kỳ đầu trên Trái đất.

Các vi sinh vật sống trong một vết nứt kín thuộc tảng đá cổ đại, được khai quật từ Tổ hợp Phun trào Bushveld - một khối đá xâm nhập hình thành khi magma nguội dần bên dưới bề mặt Trái đất. Tổ hợp khủng này bao phủ khu vực có diện tích gần bằng Ireland và chứa một số mỏ quặng rất lớn, bao gồm khoảng 70% bạch kim được khai thác trên thế giới. Nó vẫn còn khá nguyên vẹn kể từ khi hình thành, tạo điều kiện hoàn hảo để vi sinh vật cổ đại có thể sống sót. Những sinh vật như vậy sống sâu dưới bề mặt Trái đất, tiến hóa cực chậm và tốc độ trao đổi chất cũng cực kỳ chậm. Nhờ vậy, chúng có thể tồn tại rất lâu trong tảng đá có niên đại 2 tỷ năm mới phát hiện.

Thông qua sự hỗ trợ của Chương trình Khoa Khoa học Lục địa Quốc tế (ICDP), nhóm nghiên cứu đã khoan sâu 15m để lấy mẫu lõi đá dài 30 cm. Khi kiểm tra kỹ hơn, họ phát hiện các tế bào vi sinh vật sống nằm sát nhau trong những khe nứt của đá, tách biệt với môi trường bên ngoài bằng các khoang chứa đầy đất sét.

Các vi sinh vật phát triển tốt trong những khe nứt của mẫu đá 2 tỷ năm tuổi. Chúng được chuyên gia nhuộm xanh và đưa đi phân tích. Ảnh: Y. Suzuki, S. J. Webb, M. Kouduka et al. 2024/ Microbial Ecology.

Để xác nhận rằng vi sinh vật có nguồn gốc từ mẫu đá mà không phải mới xâm nhập từ quá trình khoan hay kiểm tra, nhóm chuyên gia nhuộm ADN của chúng và dùng phương pháp phổ hồng ngoại để quan sát các protein bên trong vi sinh vật cũng như protein trong đất sét xung quanh. Đây là phương pháp mà họ đã dẫn đầu trong năm 2020. Thông qua phương pháp này, các nhà nghiên cứu xác định rằng, các vi sinh vật còn sống và không phải mới xâm nhập.

Là những vi sinh vật sống cổ xưa nhất từng được tìm thấy trong mẫu đá, phát hiện mới có sức ảnh hưởng rất lớn. Chuyên gia Yohey cho biết ông rất quan tâm tới sự tồn tại của vi sinh vật dưới bề mặt, không chỉ ở Trái đất mà còn có cả khả năng tìm thấy chúng trên hành tinh khác.

Theo chuyên gia Yohey, những tảng đá sao Hỏa thường lâu đời hơn nhiều so với mẫu vật mới phát hiện ở Nam Phi, khoảng 20 - 30 tỷ năm tuổi. "Robot Perseverance của NASA đang chuẩn bị mang những tảng đá về Trái đất có niên đại tương tự như loại đá chúng tôi dùng trong nghiên cứu mới. Việc tìm thấy vi sinh vật sống trong mẫu vật phát hiện ở hành tinh xanh từ 2 tỷ năm trước và có thể xác thực chúng khiến tôi rất hào hứng về những gì có thể tìm thấy trong mẫu vật sao Hỏa", chuyên gia Yohey cho hay.