Cách đây không lâu, các nhà khoa học Australia đã phát hiện ra những loài vi khuẩn sống được trong môi trường lạnh buốt hơn nửa triệu năm. Nhờ đâu mà chúng lại sống vô biên như vậy?
Chuyên gia về sinh học phân tử Mike Bunce ở Trường đại học Murdoch và những đồng nghiệp quốc tế giải thích: “Chúng tôi thấy đây là những loài vi khuẩn có khả năng thích nghi cao. Chúng không chết: chúng là những tế bào có thể tái sinh. Sở dĩ vi khuẩn có thể tồn tại “vĩnh cửu” như vậy là do chúng có khả năng làm chậm quá trình trao đổi chất trong cơ thể xuống mức mà chúng chỉ sản xuất vừa đủ năng lượng để phục hồi những ADN bị lão hóa. Điều này là cần thiết bởi vì nếu ADN không được phục hồi, vi khuẩn sẽ tích lũy rất nhiều hiểm họa đe dọa đến hệ gien, tế bào và như vậy là chúng sẽ không tồn tại được”.
Các nhà khoa học đã thu thập những mẫu đất bị đóng băng vĩnh cửu có chứa vi khuẩn từ miền Siberia của Nga và đặt vào chiếc hộp đóng kín, kết quả là họ đã phát hiện ra vi khuẩn đã thải ra cácbon điôxít.
“Bạn có thể thấy chúng thực sự đang hô hấp. Các mẫu đất băng này có tuổi đời 600.000 năm và nó cho thấy, những loài sinh vật này đã tồn tại được từng đó năm”, chuyên gia Brunce cho biết. Nhóm chuyên gia cũng rút ra được những mẫu ADN nguyên bản của chúng và đây cũng là bằng chứng củng cố nhận định chúng còn sống. Khi nghiên cứu các ADN có niên đại lâu nhất được biết đến của người chết thì thu được 1.000 cặp nhưng đối với mẫu vi khuẩn trong băng thì các nhà khoa học thu thập được 4.000 cặp.
Các nhà khoa học từ lâu đã khám phá ra rằng, vi khuẩn có khả năng tồn tại hàng triệu năm trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt bằng cách ngắt quá trình trao đổi chất và bảo vệ chúng bằng một “lớp áo” dẻo dai có tên gọi là endospore. Trường hợp điển hình là sự kiện các nhà khoa học ở Trường đại học Princeton (Mỹ) đã phát hiện ra một quần thể vi khuẩn sống cách sâu mặt đất hơn 3km nhờ năng lượng từ những tàn tích của đá phóng xạ thay vì sống nhờ vào ánh nắng mặt trời. Qua phân tích, các chuyên gia cũng biết được rằng, những loài sinh vật này đã tồn tại được khoảng 25 triệu năm.
Trở lại nghiên cứu của Bunce, trong suốt thời gian sống trong tình trạng như ngủ đông, ADN của vi khuẩn dần dần cũng bị tổn thương bởi bức xạ và nhiều nhân tố khác nhưng có điều chúng biết tự “vá lành vết thương”.
Thông thường, khi không sinh ra bất kỳ loại năng lượng nào, chúng không thể tái tạo ADN và sau một thời gian chúng sẽ chết. Vậy thì tại sao những vi khuẩn ở Siberia có thể tồn tại được hàng trăm ngàn năm?
Khi nghiên cứu kỹ hơn về ADN thì các chuyên gia thấy loài vi khuẩn sống ở đây đang biết tự tái tạo các ADN cho mình. Bunce cho hay: "Chúng tôi có thể thu thập được rất nhiều cặp ADN và chúng hoàn toàn không bị tổn thương. Điều này chỉ ra rằng, chúng có một lượng ADN không ngừng tự phục hồi diễn ra ở các tế bào.
Đó thực sự là vấn đề mấu chốt của cơ chế tồn tại qua hơn nửa triệu năm trong băng tuyết”. Nhà khoa học này cũng nói rằng, những phát hiện về khả năng hô hấp kỳ diệu của vi khuẩn trong băng tuyết sâu hàng trăm mét cho thấy nó rất hữu ích cho con người trong nỗ lực tìm ra cơ chế kéo dài sự sống đồng thời phát hiện sự sống ngoài hành tinh.
Eske Willerslev, người cũng nghiên cứu về vấn đề trên của loài vi khuẩn kỳ này, cho biết: “Do vi khuẩn có thể sống được nửa triệu năm trên trái đất nên rất có thể chúng cũng có thể tồn tại được trên sao Hỏa trong một thời gian dài. Chính tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu là manh mối để tìm kiếm sự sống trên hỏa tinh”.
Nhiều năm qua, các nhà khoa học nói rằng, họ đã khám phá ra những ADN cổ đại nhưng họ thường bị chỉ trích là đã không đưa ra được những lý giải khoa học. Nhưng lần này, Brunce và các đồng nghiệp đã sử dụng một phương pháp khoa học đặc biệt để thu thập mẫu vật. Họ cũng xác nhận rằng phân tích ADN của họ là bằng phương pháp tái sinh nó trong phòng thí nghiệm và có độ chuẩn xác cao.
Chuyên gia Mike Dyall-Smith ở Trường đại học Melbourne nghiên cứu về sự tồn tại của các vi khuẩn ở những môi trường khắc nghiệt khác như hồ muối và ông rất ấn tượng với công trình nghiên cứu với Brunce.
Mike nói rằng, đây là thí nghiệm đầu tiên cho thấy những bằng chứng về sự hô hấp và sự tái tạo ADN ở những sinh vật sống trong tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu. Và điều này giúp con người tiến sâu hơn trong lĩnh vực tái tạo ADN nhằm giúp y học thế giới phát triển
