Sự sống ở những nơi chừng như không thể

Từ lâu, các nhà khoa học đã thường xuyên tìm thấy sự sống ở những nơi người ta khó tin là có sự sống. Thực chất, sự sống có thể tồn tại ở hầu hết mọi nơi trên Trái đất này.

Sau ba tỷ năm tiến hoá, sự sống đã lan tới từng ngóc ngách trên Trái đất, từ đáy biển cho tới tầng bình lưu, từ cái nóng khắc nghiệt và cái lạnh tê cứng cho tới môi trường axit, môi trường bức xạ. Dường như không áp lực nào có thể chống lại sự sống của các loài vi sinh vật.

Các bức ảnh sau đây chỉ ra một vài giống vi khuẩn và vi sinh vật cổ (archaea), một nhánh ít được chú ý tới nhưng lại tương đối lớn trong nhóm sinh vật nhân sơ. Cho tới cuối thập niên 70 của thế kỷ trước, vi sinh vật cổ vẫn còn bị nhầm lẫn với vi khuẩn. Chỉ có dưới 1% vi sinh vật trên trái đất được xác định, và phần lớn vi sinh vật trong số đó không thể phát triển trong môi trường của phòng thí nghiệm.

Trong một vài trường hợp, các loại vi sinh vật được coi là có sức sống lâu bền đặc trưng, nhưng cái nhãn đó hầu hết sẽ không đúng. Gần như mỗi tháng đều trôi qua đều xuất hiện một vài giống loài đặc trưng mới tạo nên một dấu mốc sinh học.

Thực chất, khái niệm về giống loài có thể không áp dụng được. Vi khuẩn và vi sinh vật cổ trao đổi gene theo hàng ngang mà không cần nhu cầu sinh sản. Như thể là trong khi gặp một ai đó trên phố, bạn có thể trao đổi bất cứ gene nào có ích tại thời điểm đó. Điều này trái ngược với những khái niệm về giống loài dựa trên động vật, và một vài nhà sinh vật học muốn bỏ đi cả hai khái niệm đó cùng lúc.

Nói về vi khuẩn phổ biến Escherichia coli, nhà sinh vật học tiên phong Lynn Margulis đã từng nói: “Nếu bạn cấy gen bằng kỹ thuật plasmid vào E. coli, bạn sẽ có Klebsiella chứ không phải là E. coli. Bạn vừa thay đổi không những về giống loài mà còn về gene nữa. Điều này tương tự như biến đổi một con người thành một con vượn. Bạn có thể tưởng tượng ra việc đó không, đưa một con vượn vào trong tủ lạnh, sáng hôm sau khi mở tủ lạnh ra bạn lại nhìn thấy một con người?”

Thật khó để có thể tưởng tượng ra điều đó. Và khái niệm về vi trùng/vi khuẩn giống như một cơ chế đang lan tràn trên Trái đất có thể cần thời gian để quen dần. Sau đây là một vài ví dụ về sự thích nghi tuyệt vời của sự sống.

Người ta thường cho rằng vi sinh vật cổ có cấu tạo đơn giản hơn vi khuẩn, và vi khuẩn có một nhân tế bào. Cả hai điều này đều không đúng. Chúng khác nhau nhiều nhưng không phải theo cách đánh giá thứ bậc như vậy.

Tuy nhiên, điểm chung giữa vi sinh vật cổ và vi khuẩn là sự thiếu hụt một nhân tế bào hoặc những cấu trúc màng tế bào. Chỉ có tế bào eukaryotic mới có những cấu trúc như vậy.