Sinh vật cổ đại trên Trái đất có thể sống nhờ thạch tín

Hàng tỷ năm trước, thạch tín có thể được nhiều dạng sống sử dụng để quang hợp mà không cần có oxy.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu thảm vi khuẩn quang hợp màu tía ở khu vực Laguna La Brava trên sa mạc Atacama, Chile. Đó là một hồ nước siêu mặn không có oxy. "Tôi đã nghiên cứu những thảm vi khuẩn trong suốt 35 năm", nhà địa chất học Pieter Visscher ở Đại học Connecticut, Mỹ, chia sẻ. "Đây là hệ thống duy nhất trên Trái Đất mà tôi có thể tìm thấy thảm vi khuẩn hoạt động hoàn toàn không cần oxy", Visscher và cộng sự công bố kết quả nghiên cứu hôm 22/9 trên tạp chí Communications Earth and Environment.

Thảm vi khuẩn ở La Brava. (Ảnh: Pieter Visscher).

Thảm vi khuẩn (hóa thạch thành đá trầm tích stromatolite), phân bố dồi dào trên Trái Đất trong ít nhất 3,5 tỷ năm. Trong một tỷ năm đầu tiên, chúng không có oxy để quang hợp. Giới nghiên cứu vẫn chưa biết những dạng sống này tồn tại trong điều kiện cực hạn như vậy bằng cách nào, nhưng thông qua kiểm tra stromatolite và sinh vật ái cực còn sống ngày nay, họ suy ra một số khả năng.

Dù sắt, lưu huỳnh, và hydro từ lâu được xem như nguồn thay thế khả thi cho oxy, mãi tới khi phát hiện dấu vết thạch tín trong các hồ siêu mặn Searles và Mono ở California, giới nghiên cứu mới đưa thạch tín vào danh sách. Từ sau đó, đá stromatolite ở thành hệ Tumbiana tại bang Western Australia hé lộ ánh sáng và thạch tín từng là một phương thức quang hợp trước kỷ Cambri.

Năm ngoái, các nhà nghiên cứu phát hiện một dạng sống dồi dào ở Thái Bình Dương cũng hít thở thạch tín. Ngay cả những dạng sống ở La Brava tương tự vi khuẩn Ectothiorhodospira sp cũng quang hợp bằng cách oxy hóa hợp chất arsenite thành dạng khác là arsenate.

Tuy còn cần tìm hiểu thêm để xác nhận liệu vi khuẩn ở La Brava có trao đổi chất bằng arsenite hay không, nghiên cứu sơ bộ phát hiện nước xung quanh thảm vi khuẩn chứa đầy hydro sulphide và thạch tín. Nếu nhóm nghiên cứu suy đoán đúng, vi khuẩn ở La Brava microbes thực sự hít thở thạch tín và là mô hình lý tưởng giúp hiểu rõ hơn một số dạng sống sớm nhất trên hành tinh.