Con người đã phát hiện ra những sinh vật vô cùng kỳ lạ bên dưới lớp băng Nam Cực và sự sống ngoài hành tinh có thể thực sự tồn tại!

Trong hành trình tìm kiếm những bí mật bị chôn vùi sâu trong lòng Trái Đất, các nhà khoa học Nga đã đạt được một cột mốc chưa từng có: khoan xuyên qua lớp băng dày 3.769 mét tại Hồ Vostok, một trong những hồ nước ngầm lớn nhất và cổ xưa nhất nằm bên dưới lớp băng vĩnh cửu của Nam Cực.

Bằng thành tựu này, họ không chỉ lập kỷ lục về lõi băng sâu nhất từng được khai thác, mà còn mở ra một “viên nang thời gian” lưu giữ những dấu tích sự sống đã bị phong kín trong bóng tối suốt hơn 20 triệu năm.

Trong môi trường được xem là hoàn toàn nguyên sơ, nơi chưa từng bị ánh sáng Mặt Trời chiếu tới trong hàng triệu năm, nhóm nghiên cứu đã phát hiện tới 3.500 chủng vi sinh vật chưa từng được biết đến, trong đó có những chủng có trình tự gen không hề liên quan tới bất kỳ nhánh nào của “cây sự sống” hiện đại mà chúng ta từng biết.

Những “bóng ma sự sống” dưới băng này đang buộc giới khoa học phải xem xét lại các giới hạn sinh học cơ bản của sự sống trên Trái Đất và mở ra những khả năng chưa từng có về việc sự sống có thể tồn tại trong các môi trường khắc nghiệt ngoài không gian.

Sự sống trong lòng băng và những bí ẩn sinh học chưa lời giải

Khác với hình dung thông thường rằng Nam Cực là “vùng đất chết”, dữ liệu từ Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF) lại cho thấy tảng băng này là một “con thuyền sự sống” khổng lồ đang mang theo khoảng 10^14 tế bào vi khuẩn bị mắc kẹt trong băng, một khối lượng carbon tương đương 500 lần tổng trọng lượng cơ thể của toàn bộ nhân loại.

Những vi sinh vật này không những sống sót mà còn phát triển mạnh trong điều kiện lạnh âm sâu đến -60°C và bóng tối vĩnh viễn.

Một số loài vi khuẩn cổ có khả năng sử dụng khí mê-tan làm nguồn năng lượng, xây dựng mạng lưới sinh học trong các khe băng siêu nhỏ; trong khi một số virus có thể “ngủ đông” hàng triệu năm và vẫn giữ được khả năng lây nhiễm sau khi rã băng.

Thậm chí, vào năm 2021, một nhóm thám hiểm Trung Quốc đã tìm thấy những mảnh DNA có tuổi thọ lên đến 8 triệu năm trong lõi băng Đông Nam Cực, điều này trực tiếp đặt ra thách thức đối với các lý thuyết hiện tại về “thời gian sống tối đa” của vật chất di truyền.

Cửa sổ nhìn ra vũ trụ: Những điểm tương đồng kỳ lạ với sự sống ngoài hành tinh

Không dừng lại ở Trái Đất, các nhà khoa học từ Viện Sinh học Vũ trụ của NASA đã tiến hành so sánh các chủng vi sinh vật ở Nam Cực với các mô hình giả định về môi trường sống dưới lớp băng dày trên vệ tinh Enceladus của Sao Thổ, nơi được xem là một ứng viên tiềm năng cho sự sống ngoài Trái Đất.

Kết quả khiến nhiều người sửng sốt: cả hai môi trường đều có đặc điểm tương đồng về nguồn năng lượng (dựa vào tổng hợp hóa học thay vì quang hợp) và các con đường trao đổi chất vô cơ.

Không những thế, khi đối chiếu phổ phân tử hữu cơ được tàu Rosetta của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu thu thập trên sao chổi 67P với các hợp chất được tìm thấy trong lõi băng Nam Cực, các nhà khoa học ghi nhận có đến 23% hợp chất trùng khớp.

Đây không còn là sự trùng hợp ngẫu nhiên mà được xem như một chỉ dấu cho thấy: mô hình sinh tồn trong điều kiện cực đoan trên Trái Đất có thể phản ánh cách thức sự sống phát triển trong không gian, từ những đại dương ngầm trên các mặt trăng băng giá đến các hành tinh xa xôi hơn.

Tiến thoái lưỡng nan của khoa học trước những bí ẩn vĩnh cửu

Tuy nhiên, việc nghiên cứu vùng băng sâu ở Nam Cực không chỉ đơn thuần là khám phá – nó đang đặt giới khoa học vào một tình thế tiến thoái lưỡng nan đầy thách thức.

Một mặt, hiện tượng nóng lên toàn cầu đang khiến tốc độ sụp đổ của các thềm băng tăng gấp đôi. Sự kiện thềm băng Thwaites đổ sập năm 2022 đã vô tình giải phóng hàng triệu vi sinh vật cổ đại từng bị cô lập hàng chục nghìn năm.

Mặt khác, chính hoạt động khoan nghiên cứu, dù là có kiểm soát cũng có thể gây ra các ảnh hưởng không lường trước được. Công nghệ khoan bằng nhiệt do Nga áp dụng tại Hồ Vostok đã tránh được việc gây ô nhiễm hóa học, nhưng các đợt sóng vi địa chấn phát sinh từ quá trình này vẫn có khả năng “đánh thức” những sinh vật đang ngủ yên sâu trong băng.

Trong nghiên cứu năm 2023 trên lõi băng biển Amundsen của Chile, các nhà khoa học phát hiện một cấu trúc ty thể chưa từng được ghi nhận trước đây - có khả năng chuyển hóa năng lượng cao gấp ba lần sinh vật hiện đại, làm dấy lên lo ngại về khả năng gây mất cân bằng sinh thái nếu các dạng sống cổ này lan truyền ra môi trường hiện tại.

Trước viễn cảnh phát hiện ra những dạng sống chưa từng được biết đến, đồng thời đối mặt với nguy cơ vô tình “mở cửa” cho những mối đe dọa sinh học tiềm ẩn, cộng đồng khoa học quốc tế đã bắt đầu xem xét việc xây dựng một bộ quy tắc đạo đức mới dành riêng cho nghiên cứu tại các vùng cực.

Chuyến thám hiểm lần thứ 40 của Trung Quốc tới Nam Cực là một trong những bước tiến tiên phong khi áp dụng công nghệ “lấy mẫu không tiếp xúc”, sử dụng quang phổ phân hủy cảm ứng laser để phân tích từ xa mà không chạm trực tiếp vào lõi băng.

Trong khi đó, chương trình “Lá chắn cực” của Liên minh châu Âu đã đề xuất phát triển hệ thống mô phỏng sinh quyển băng giá bằng kỹ thuật số, giúp tái hiện quá trình tiếp cận các tầng băng cổ đại trong môi trường ảo, vừa bảo vệ nguyên trạng sinh thái, vừa phục vụ mục đích nghiên cứu.

Khám phá dưới lớp băng vĩnh cửu của Nam Cực không chỉ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về lịch sử sự sống trên Trái Đất, mà còn hé mở một tầm nhìn mới về khả năng tồn tại sự sống ngoài hành tinh.