Vi hóa thạch: bằng chứng sớm của sự sống

Các nhà khoa học mới đây vừa phát hiện bằng chứng cho thấy vi sinh vật đã phát triển mạnh gần các miệng phun thủy nhiệt trên bề mặt Trái đất chỉ 300 triệu năm sau khi hành tinh của chúng ta hình thành. Đây là chứng cứ rõ ràng nhất cho đến nay về việc sự sống bắt đầu sớm hơn nhiều so với những gì con người tưởng.

Và nếu được xác nhận là đúng, phát hiện mới cũng chỉ ra rằng, các điều kiện cần thiết cho việc hình thành sự sống hóa ra tương đối cơ bản. “Nếu sự sống có thể xuất hiện sớm như vậy, chúng cũng có nhiều khả năng tồn tại trên các hành tinh khác”, Dominic Papineau (Đại học College London), trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Năm năm trước, Papineau và đồng nghiệp thông báo: họ đã phát hiện ra vi hóa thạch trong đá trầm tích giàu sắt ở dải đá Nuvvuagittuq supracrustal belt tại Quebec, Canada. Theo nhóm nghiên cứu, những sợi mảnh nhỏ của oxit sắt haematit có thể đã được vi khuẩn sống xung quanh các miệng phun thủy nhiệt tạo ra – những loài đã sử dụng các phản ứng hóa học với sắt để thu năng lượng.

Sau khi xác định niên đại, các nhà khoa học nhận ra, những hòn đá này đã có ít nhất 3,75 tỷ năm tuổi, thậm chí có thể đã 4,28 tỷ năm tuổi – độ tuổi của những tảng đá núi lửa bao bọc chúng. Trước đó, những vi hóa thạch lâu đời nhất được tìm thấy có niên đại khoảng 3,46 tỷ năm và 3,7 tỷ năm, do đó có khả năng các mẫu vật mà các nhà nghiên cứu tìm được ở Canada đã trở thành bằng chứng lâu đời nhất về sự sống trên Trái đất.

Bên cạnh đó, các phân tích mới nhất về tảng đá này đã hé lộ một cấu trúc lớn và phức tạp với một thân chính và các nhánh song song dài gần 1 cm – đồng thời có hàng trăm hình cầu méo, hoặc hình elip, cùng với các ống và sợi mảnh. “Tôi rất kinh ngạc trước kích thước to lớn của cấu trúc phân nhánh này”, Papineau nói và cho biết thêm rằng, chúng có một số điểm tương đồng với các sợi do Mariprofundus ferrooxydans (một vi khuẩn mà ngày nay được tìm thấy trong môi trường biển sâu giàu sắt, đặc biệt là ở các miệng phun thủy nhiệt) tạo ra. “Nhưng mẫu của chúng tôi lớn và dày hơn nhiều,” ông nói. “Tôi nghĩ rằng chúng tôi đã tìm thấy một cộng đồng vi sinh vật. Chúng đã phối hợp và nhau, tạo ra các sợi mảnh từ các nhóm tế bào, từ đó tạo thành một sợi haematit to và dày hơn”.

Nhóm nghiên cứu cũng xác định được các phụ phẩm hóa học khoáng hóa trong đá – một phát hiện cũng phù hợp với những vi sinh vật cổ đại sống nhờ sắt, lưu huỳnh và có thể cả carbon dioxide và ánh sáng, thông qua một hình thức quang hợp không có oxy.

Tổng hợp lại, những phát hiện mới đã cho thấy nhiều loại vi sinh vật có thể đã xuất hiện chỉ 300 triệu năm sau khi Trái đất hình thành. “Theo tôi, có căn cứ để nói rằng sự sống cũng có tuổi đời bằng với những tảng đá núi lửa 4,28 tỷ năm tuổi mà chúng sống trong đó”, Papineau nói. “Đây là phát hiện rất quan trọng bởi nó cho thấy sự sống chỉ mất rất ít thời gian để hình thành ở trên bề mặt của một hành tinh. Một thời gian ngắn sau khi trái đất sinh ra, vi sinh vật đã xuất hiện, ăn sắt và lưu huỳnh trong các miệng phun thủy nhiệt”.

Tuy nhiên, không phải ai cũng tin rằng cấu trúc của vi hóa thạch này có nguồn gốc sinh học. Mặc dù chúng có một số điểm tương đồng với các vi khuẩn cổ đại và hiện đại, song, “những điểm tương đồng này diễn ra trong môi trường không bị biến chất ở mức độ rất cao [một quá trình liên quan đến nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt] của đá Nuvvuagittuq”, giáo sư Frances Westall, một chuyên gia về vi khuẩn hóa thạch cổ đại tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp, cho biết. “Tôi lo ngại là cấu trúc song song ở các sợi vi hóa thạch không phải là đặc điểm của vi sinh vật mà chỉ là sản phẩm của sự biến chất”, bà chia sẻ.□

Mỹ Hạnh dịch

Nguồn: https://www.theguardian.com/science/2022/apr/13/microfossils-may-be-evidence-life-began-very-quickly-after-earth-formed