Các nhà khoa học tìm thấy hóa thạch của vi khuẩn cổ đại sống dựa vào methane trong hệ thống thủy nhiệt dưới đáy biển từ 3,42 tỷ năm trước.
Một nhóm các nhà cổ sinh vật học quốc tế do Đại học Bologna của Italy dẫn đầu gần đây đã phân tích mẫu vi khuẩn hóa thạch trong một tảng đá được thu thập từ Vành đai Barberton Greenstone ở Nam Phi. Khu vực này, gần biên giới với Eswatini và Mozambique, chứa một số loại đá trầm tích lâu đời nhất và được bảo tồn tốt nhất, mang đến cơ hội tìm hiểu sự sống sơ khai trên hành tinh của chúng ta.
Các vi khuẩn dạng sợi 3,42 tỷ năm tuổi nhìn dưới kính hiển vi quang học. (Ảnh: Barbara Cavalazzi).
Nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn có vỏ bọc bên ngoài giàu carbon với lõi khác biệt về mặt hóa học và cấu trúc. Mẫu trầm tích chứa hóa thạch của chúng có niên đại cách đây tới 3,42 tỷ năm.
"Chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng được bảo quản tốt về các vi sinh vật hóa thạch dường như đã phát triển mạnh mẽ dọc theo các lỗ thông được tạo ra bởi nước ấm từ hệ thống thủy nhiệt nằm dưới đáy biển vài mét. Môi trường sống cận bề mặt đáy biển này, được làm nóng bởi hoạt động núi lửa, có khả năng lưu trữ một số hệ sinh thái vi sinh vật sớm nhất trên Trái Đất và đây là ví dụ lâu đời nhất mà chúng tôi tìm thấy cho đến nay", Giáo sư Barbara Cavalazzi, tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh.
Sự tương tác của nước biển mát hơn với chất lỏng thủy nhiệt ấm dưới đáy biển tạo ra các điều kiện hóa học thay đổi có thể hỗ trợ nhiều môi trường sống vi mô tiềm năng.
Khối trầm tích chứa hóa thạch vi khuẩn ở Vành đai Barberton Greenstone. (Ảnh: Barbara Cavalazzi).
Quan sát dưới kính hiển vi quang học cho thấy các cụm vi khuẩn dạng sợi tập trung ở đầu lỗ thông, trong khi các vi khuẩn riêng lẻ phân bố trải khắp thành lỗ.
Phân tích thành phần hóa học chỉ ra rằng chúng có hàm lượng niken phù hợp các vi sinh vật nhân sơ đơn bào Archaea sống trong điều kiện không có oxy và sử dụng khí methane cho quá trình trao đổi chất.
"Chúng tôi biết rằng Archaea có thể được bảo tồn dưới dạng hóa thạch, nhưng có rất ít các ví dụ trực tiếp cho đến nay. Phát hiện mới này sẽ mở rộng hồ sơ hóa thạch về cổ khuẩn trong thời kỳ sơ khai. Nghiên cứu cũng có ý nghĩa đối với sinh học thiên văn và cơ hội tìm thấy sự sống ngoài Trái đất, bởi chúng ta đã tìm thấy những môi trường tương tự trên sao Hỏa", Cavalazzi nói thêm.
Chi tiết nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances hôm 14/7.