Sự sống bí ẩn trong khói núi lửa dưới biển sâu

Viện Vi sinh vật biển Max Planck phát hiện một loài bất thường đang phát triển mạnh nhờ hydro ở độ sâu hơn 2500m dưới băng biển Bắc Cực.

Vùng nước sâu tối tăm và lạnh giá, nhưng dễ bùng nổ do hoạt động của núi lửa ngầm có vẻ không phải là nơi thích hợp cho sự sống. Tuy nhiên, một khám phá mới được công bố trên tạp chí Nature hôm 9/3 đã gây kinh ngạc cho các nhà khoa học.

Trong chuyến đi lấy mẫu tại những rặng núi lửa ngầm ở Trung Bắc Cực và Nam Đại Tây Dương, nơi có các lỗ thông thủy nhiệt - vết nứt phát triển sâu trong đại dương ở ranh giới của các mảng kiến tạo - phun ra chất lỏng nóng không có oxy nhưng giàu sắt, mangan, đồng, hydro, methane và sulfua, nhóm nghiên cứu từ Viện Vi sinh vật biển Max Planck (MPIMM) ở Đức bất ngờ tìm thấy một sinh vật sống chưa từng được biết tới , được đặt tên là USulfurimonas pluma, thuộc chi vi khuẩn Sulfurimonas .

Một lỗ thông hơi thủy nhiệt phun ra luồng khói dưới đáy biển ở Trung Bắc Cực. (Ảnh: MPIMM).

"Chúng tôi đã lấy mẫu khói thủy nhiệt ở những khu vực cực kỳ xa xôi chưa từng được nghiên cứu trước đây. Đó là công việc rất phức tạp vì chúng không dễ xác định vị trí" , trưởng nhóm nghiên cứu Antje Boetius cho biết. Ông giải thích thêm rằng các mẫu khói nằm sâu hơn 2500m bên dưới băng biển Bắc Cực.

Sau khi thu thập mẫu bằng tàu nghiên cứu Polarstern, Boetius cùng các cộng sự đã kiểm tra thành phần và quá trình trao đổi chất của vi khuẩn trong nước.

Cho đến nay, chi vi khuẩn Sulfurimonas chỉ được quan sát thấy sử dụng sulfua làm nguồn năng lượng, nhưng loài mới gây kinh ngạc vì sử dụng hydro từ chùm khói làm nguồn năng lượng. Nhóm nghiên cứu cũng kiểm tra bộ gene của vi khuẩn và nhận thấy nó đã biến đổi đáng kể, thiếu nhiều gene đặc trưng so với họ hàng, nhưng lại được sắp xếp tốt để hỗ trợ sự phát triển trong môi trường khắc nghiệt này.

"Chúng tôi nghĩ rằng luồng thủy nhiệt không chỉ phân tán các vi sinh vật từ lỗ thông thủy nhiệt, mà còn có thể kết nối hệ sinh thái đại dương mở với môi trường sống dưới đáy biển" , đồng tác giả Massimiliano Molari từ MPIMM nói thêm. "Chúng ta cần xem xét lại về vai trò sinh thái của Sulfurimonas trong đại dương sâu thẳm. Chúng có thể quan trọng hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây".