Các nhà khoa học tìm thấy 28 loài virus chưa từng được biết tới trong mẫu băng có từ Kỷ băng hà

15.000 năm trước, trên cao nguyên Tây Tạng, những giọt nước đầu tiên gặp nhiệt độ lạnh bắt đầu biến thành những hạt tinh thể lấp lánh. Quá trình này kích hoạt một phản ứng hàng loạt để hình thành nên một dòng sông băng.

Đó là Kỷ băng hà, và trong khi con người vẫn đang bận rộn để thuần hóa được loài chó, sông băng đã cuốn vào đó hàng triệu sinh vật cực nhỏ mỗi nơi nó đi qua. Nhiều trong số những sinh vật sống nhỏ bé ấy đã chết thậm chí tuyệt chủng. May thay, bộ gen vẫn còn lưu lại trong những xác chết đông lại trong băng vĩnh cửu đã để lại một bằng chứng về sự tồn tại của chúng.

Năm 2015, một nhóm các nhà khoa học người Mỹ và Trung Quốc đã quyết định đào sâu 50 m vào lòng một con sông băng ở Tây Tạng, để xem họ có thể tìm thấy những bí ẩn gì dưới đó.

Công việc được tiến hành suốt 5 năm, và trong một báo cáo mới được đăng trên nền tảng tạp chí khoa học mở bioRxiv, các nhà khoa học tuyên bố đã tìm thấy hàng loạt virus đã từng sống trong thời kỳ đồ đá. Đặc biệt, trong đó có tới 28 nhóm virus chưa từng được khoa học biết đến.

Các nhà khoa học tìm thấy 28 loài virus chưa từng được biết tới trong mẫu băng có từ Kỷ băng hà

Trước đây, khi chúng ta phát hiện ra những vi khuẩn cổ trong băng, chúng đã mở ra một chân trời tri thức, cho phép các nhà khoa học có được cái nhìn thoáng qua vào lịch sử tiến hóa và khí hậu của Trái Đất.

Thậm chí, các vi khuẩn cổ đại cũng có thể giúp đưa ra các dự đoán về tương lai của biến đối khí hậu. Dựa vào chúng, các nhà khoa học có thể dự đoán loài vi sinh vật nào sẽ tuyệt chủng và loài nào sẽ may mắn tồn tại.

"Băng tồn tại từ Kỷ băng hà chứa trong đó rất nhiều vi khuẩn đa dạng, nhưng các virus có trong đó và tác động của chúng đối với các vi sinh vật thì vẫn chưa được khám phá", các tác giả nghiên cứu cho biết. "Đây là một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới và rất thú vị đối với chúng ta".

Các virus được tìm thấy trong các mẫu băng từ Kỷ băng hà hiếm khi được nghiên cứu tới bởi trữ lượng của chúng rất nhỏ, Scott O. Rogers, giáo sư tại Đại học bang Bowling Green giải thích.

Khi bạn khoan sâu xuống mặt đất để lấy được một mẫu băng từ thời kỳ băng hà, bạn phải thực sự cẩn thận. Bởi bất kỳ sự nhiễm bẩn nào từ môi trường bên ngoài vào mẫu băng đó, cũng có thể vô tình lây vào những virus của môi trường hiện đại, với số lượng còn nhiều hơn cả các virus cổ xưa còn sót lại bên trong nó.

"Yêu cầu phải khử nhiễm [cho mẫu băng đó] là vô cùng quan trọng; nếu không, bạn sẽ chỉ nhận được [một mẫu phẩm] rác mà thôi", giáo sư Rogers nói.

Khi khoan sâu xuống mặt đất để lấy được một mẫu băng từ thời kỳ băng hà, bạn phải thực sự cẩn thận để không lây nhiễm nó với các vi sinh vật của thời kỳ hiện đại.

Theo nghiên cứu mà các nhà khoa học mới công bố, trong quá trình khoan, xử lý và vận chuyển lõi băng, họ không có bất kỳ quy trình nào quá đặc biệt để cách ly những sự phơi nhiễm này. Tuy nhiên, sáng tạo mới của nghiên cứu này là một quy trình ba bước giúp loại bỏ hoàn toàn các virus hiện đại nếu chúng vô tình nhiễm vào mẫu vật.

Đầu tiên, khi khoan được mẫu băng lên khỏi mặt đất, họ sẽ ngay lập tức mang nó về một phòng đông có nhiệt độ -5^oC. Các nhà nghiên cứu sử dụng một chiếc cưa để cạo đi 0,5 cm trên bề mặt xung quanh chu vi mẫu băng hình trụ. Sau đó, họ rửa nó hai lần, lần đầu tiên bằng ethanol và sau đó là bằng nước.

Quy trình ba bước này đảm bảo loại bỏ mọi vi khuẩn, virus và cả các vật liệu di truyền khi chúng làm bẩn mẫu phẩm trong mọi trường hợp. Do vậy, từ mẫu băng lấy được dưới Cao nguyên Tây Tạng, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những thông tin di truyền rất quý giá còn lại từ Kỷ băng hà. Trong đó có thông tin di truyền của 33 nhóm virus khác nhau, 28 trong số đó là những nhóm virus hoàn toàn mới.

"Không có gì quá ngạc nhiên khi hàng chục loại virus trong số này chưa từng được nhìn thấy trước đây", Chantal Abergel, nhà nghiên cứu về virus học môi trường tại Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp cho biết. "Chúng ta [mới chỉ biết đến một phần rất nhỏ] và còn lâu mới có thể lấy được mẫu phẩm của mọi dạng virus từng sống trên Trái Đất".

Và có lẽ, chúng ta cũng không bao giờ có thể làm được điều đó. Việc tìm lại dấu vết của các loài virus cổ đại đang dần trở nên bất khả thi dưới tác động của biến đổi khí hậu do con người tạo ra. Theo các báo cáo gần đây, nhiệt độ ấm lên đang khiến các dòng sông băng trên khắp thế giới tan chảy và giải phóng các vi khuẩn và virus đã bị mắc kẹt trong hàng chục đến hàng trăm ngàn năm ra ngoài thế giới hiện đại.

Một loại virus khổng lồ 30.000 năm tuổi đã được hồi sinh từ băng vĩnh cửu.

Điều đó sẽ gây ra những tác động như thế nào? Các nhà nghiên cứu cho biết, trong trường hợp tốt nhất, chúng ta chỉ đang mất đi một kho lưu trữ vi khuẩn và virus quý giá, có thể cho phép con người nhìn lại các điều kiện khí hậu của Trái Đất trong quá khứ.

"Tuy nhiên, trong trường hợp xấu nhất, sự tan băng này có thể giải phóng các mầm bệnh vào môi trường", các tác giả viết. Năm 2016, một đợt bùng phát bệnh than ở Siberia đã giết chết hơn 2.000 con tuần lộc và khiến 96 người phải nhập viện. 

Các bào tử bệnh than có thể tồn tại trong nhiều năm và đợt bùng phát này được cho là bắt nguồn từ xác một con hươu nhiễm bệnh lộ ra ngoài khi lớp băng vĩnh cửu bảo quản nó tan chảy.

Abergel cho biết các virus được đông lạnh có thể gây ra những nguy cơ tương tự. Khi cô và chồng mình thực hiện một nghiên cứu hồi sinh một loại virus khổng lồ 30.000 năm tuổi từ băng vĩnh cửu, họ nhận thấy rằng loài virus này vẫn có thể lây nhiễm mục tiêu của nó, hiện tại chỉ là một loại amip đơn bào.

Tuy nhiên, Abergel cảnh báo sự tái hoạt động của virus cổ là một mối lo ngại. Trong khi đó, giáo sư Rogers cũng cho biết các vi khuẩn và virus được bảo quản trong lớp băng vĩnh cửu từ Kỷ băng hà tới nay là một mối nguy hiểm thực sự.

"Những mối đe dọa được bọc trong băng là có thật, và với tốc độ tan băng ngày một nhanh trên toàn thế giới, những rủi ro từ sự giải phóng của các vi khuẩn gây bệnh cũng đang gia tăng", ông viết.

Tham khảo Vice