Phát hiện vi khuẩn không xác định trên Trái Đất tại Trạm vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc

Một khám phá khoa học mới từ không gian đang thu hút sự chú ý lớn từ cộng đồng nghiên cứu toàn cầu: một loại vi khuẩn hoàn toàn mới, chưa từng được ghi nhận trên Trái Đất, đã được phát hiện trên Trạm vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc.

Với tên gọi chính thức là Niallia tiangongensis , loài vi khuẩn này không chỉ mở ra cơ hội nghiên cứu về khả năng thích nghi sinh học ngoài Trái Đất mà còn đặt ra nhiều câu hỏi quan trọng liên quan đến sức khỏe của phi hành gia và an toàn của các sứ mệnh không gian dài hạn.

Loài vi khuẩn mới được phát hiện thông qua các mẫu tăm bông thu thập từ cabin của Trạm vũ trụ Thiên Cung vào tháng 5 năm 2023, bởi phi hành đoàn Thần Châu-15.

Đây là một phần trong chương trình khảo sát vi sinh vật môi trường sống, một nghiên cứu quy mô lớn do Nhóm công nghệ sinh học vũ trụ Thần Châu phối hợp với Viện kỹ thuật hệ thống tàu vũ trụ Bắc Kinh thực hiện.

Các nhà nghiên cứu cho biết loài vi khuẩn mới này có những đặc tính độc đáo giúp nó tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt của không gian – nơi nhiệt độ, bức xạ và áp suất đều vượt xa ngưỡng chịu đựng của phần lớn sinh vật Trái Đất.

Dựa trên các phân tích ban đầu về đặc điểm hình thái và gen, Niallia tiangongensis được xác định là họ hàng gần với Niallia circulans – một loại vi khuẩn hình que, sống trong đất và chỉ mới được phân loại lại từ chi Bacillus cách đây vài năm.

Giống như các loài Bacillus , N. circulans và loài mới tìm thấy trên Thiên Cung có khả năng tạo ra các bào tử cực kỳ cứng cáp, giúp chúng sống sót qua các điều kiện môi trường khắc nghiệt và căng thẳng kéo dài.

Điều đáng chú ý là hệ vi sinh vật phát hiện tại Thiên Cung có sự khác biệt rõ rệt về cả thành phần và chức năng so với những gì từng được phát hiện trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).

Điều này gợi ý rằng vi khuẩn trong không gian có thể phát triển theo những hướng rất riêng, thậm chí biến đổi chức năng để thích nghi với các môi trường khép kín, trọng lực vi mô và bức xạ cao.

Một trong những đặc điểm đặc biệt nhất của Niallia tiangongensis là khả năng phân hủy gelatin – một nguồn cung cấp nitơ và carbon. Đây là một tính năng tiềm năng có thể giúp vi khuẩn này hình thành lớp màng sinh học bảo vệ trong những điều kiện môi trường cực đoan.

Tuy nhiên, ngược lại, loài vi khuẩn này dường như đã mất đi khả năng tiêu thụ các chất dinh dưỡng chứa năng lượng cao mà các họ hàng của nó vẫn có thể sử dụng.

Phát hiện này không chỉ cho thấy Niallia là một nhóm vi sinh vật đa dạng mà còn đặt ra giả thuyết rằng một số loại vi khuẩn có thể nhanh chóng thích nghi với điều kiện ngoài Trái Đất.

Dù chưa thể xác định chắc chắn liệu N. tiangongensis đã tiến hóa trên Thiên Cung hay đã được mang lên cùng phi hành gia dưới dạng bào tử, sự tồn tại và phát triển của nó trong môi trường không gian là minh chứng cho khả năng sống sót đáng kinh ngạc của vi sinh vật.

Điều đáng lo ngại là trong khi một số loại vi khuẩn được xác định là vô hại, nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các chủng Niallia có thể gây nhiễm trùng nghiêm trọng, đặc biệt ở những người có hệ miễn dịch suy yếu.

Với việc loài mới có liên hệ gần với N. circulans – một loại vi khuẩn từng được coi là tác nhân gây bệnh – rủi ro tiềm ẩn cho sức khỏe phi hành gia là điều không thể xem nhẹ.

Không chỉ vậy, các nghiên cứu còn cho thấy một số vi khuẩn sống trong điều kiện không gian có khả năng kháng lại các hợp chất diệt khuẩn mạnh, nhờ vào các gen đặc biệt giúp sửa chữa DNA và tăng cường bảo vệ cấu trúc tế bào.

Điều này khiến việc kiểm soát hệ vi sinh vật trong các sứ mệnh không gian trở nên khó khăn hơn nhiều so với môi trường trên Trái Đất. Ngay cả trong các “phòng sạch” của NASA – nơi được thiết kế với tiêu chuẩn vô trùng cao nhất cho các sứ mệnh như Mars Phoenix – các nhà khoa học vẫn phát hiện hàng chục chủng vi khuẩn thuộc 26 loài mới chưa từng được biết đến.

Giới chuyên gia nhấn mạnh rằng việc nhận diện và hiểu rõ các sinh vật cùng “du hành” với con người ra ngoài không gian là vô cùng quan trọng.

Nếu không thể loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn khỏi môi trường tàu vũ trụ, điều thiết yếu là phải dự đoán được cách chúng tương tác với điều kiện không gian, từ đó chủ động kiểm soát và ứng phó với các rủi ro sinh học có thể xảy ra trong tương lai.

Nghiên cứu về Niallia tiangongensis hiện đã được công bố trên Tạp chí Quốc tế về Vi sinh vật học Hệ thống và Tiến hóa – một ấn phẩm uy tín chuyên về phân loại và tiến hóa vi sinh vật. Đây được xem là bước tiến quan trọng trong lĩnh vực sinh học không gian, đặc biệt khi Trung Quốc và nhiều cường quốc khác đang hướng tới các sứ mệnh dài ngày lên Mặt Trăng, sao Hỏa và xa hơn nữa.

Trong bối cảnh tương lai của ngành du hành vũ trụ đang mở rộng, những khám phá như thế này không chỉ góp phần làm sáng tỏ sự đa dạng sinh học trong không gian mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu rõ “bạn đồng hành” vô hình nhưng có sức ảnh hưởng không nhỏ đến hành trình chinh phục vũ trụ của nhân loại.