Phát hiện bất ngờ về sự sống trên Trái đất sơ khai hàng tỉ năm trước

Khánh Minh |

Hoá thạch hình cầu 1 tỉ năm tuổi được phát hiện có thể là sự sống đa bào lâu đời nhất được biết đến trên Trái đất.

Hóa thạch hình cầu

Các nhà khoa học phát hiện một "mắt xích bị thiếu" trong chương sớm nhất của sự sống trên Trái đất. Đó là một hóa thạch cực nhỏ, hình cầu, thu hẹp khoảng cách giữa những sinh vật sống đầu tiên - sinh vật đơn bào - và sự sống đa bào phức tạp hơn.

Hóa thạch hình cầu chứa hai loại tế bào khác nhau: Tế bào tròn, xếp chặt chẽ với thành tế bào rất mỏng ở tâm quả bóng, và một lớp tế bào hình xúc xích bên ngoài bao quanh có thành dày hơn. Các nhà nghiên cứu ước tính, với độ tuổi 1 tỉ năm, đây là hóa thạch lâu đời nhất được biết đến của một sinh vật đa bào.

Sự sống trên Trái đất được nhiều người chấp nhận là đã tiến hóa từ các dạng đơn bào xuất hiện trong các đại dương nguyên thủy. Tuy nhiên, hóa thạch này được tìm thấy trong trầm tích từ đáy của nơi từng là một hồ nước ở tây bắc Scotland.

Trong nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Current Biology hồi tháng 4, các nhà khoa học cho biết, khám phá này cung cấp một cái nhìn mới về những con đường tiến hóa đã hình thành nên sự sống đa bào.

Charles Wellman, giáo sư thuộc khoa Khoa học Động thực vật tại Đại học Sheffield (Anh) nói: “Nguồn gốc của đa bào phức tạp và nguồn gốc của động vật được coi là hai trong số những sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử sự sống trên Trái đất. Khám phá của chúng tôi làm sáng tỏ cả hai điều này”.

Ngày nay, bằng chứng về các sinh vật sớm nhất trên Trái đất vẫn còn ít. Hóa thạch vi mô ước tính khoảng 3,5 tỉ năm tuổi được cho là hóa thạch lâu đời nhất của sự sống trên Trái đất, mặc dù một số chuyên gia đã đặt câu hỏi liệu các manh mối hóa học trong cái gọi là hóa thạch có thực sự có nguồn gốc sinh học hay không.

Các loại hóa thạch khác có liên quan đến vi khuẩn cổ đại thậm chí còn lâu đời hơn: Các gợn sóng trầm tích ở Greenland có niên đại 3,7 tỉ năm trước, và các ống hematit ở Canada có niên đại từ 3,77 tỉ đến 4,29 tỉ năm trước. Hóa thạch của loài tảo lâu đời nhất được biết đến - tổ tiên của tất cả các loài thực vật trên Trái đất - khoảng 1 tỉ năm tuổi, và dấu hiệu lâu đời nhất của sự sống động vật - dấu vết hóa học liên quan đến bọt biển cổ đại - ít nhất là 635 triệu và có thể nhiều nhất là 660 triệu năm - tờ Live Science cho hay.

Các khối tế bào hóa thạch nhỏ bé - được các nhà khoa học đặt tên là Bicellum brasieri - được bảo quản đặc biệt tốt ở chế độ 3D trong các khoáng chất phốt phát giống như thấu kính nhỏ màu đen trong các lớp đá, dày khoảng 1 cm - tác giả chính Paul Strother, giáo sư nghiên cứu tại khoa Trái đất và Khoa học Môi trường tại Đài quan sát Weston của Đại học Boston - cho hay.

Giáo sư Strother nói với Live Science: “Chúng tôi lấy chúng và cắt chúng bằng cưa kim cương để tạo ra những phần mỏng, sau đó mài các lát mỏng đến mức ánh sáng chiếu qua để có thể nghiên cứu hóa thạch 3D dưới kính hiển vi".

Các nhà nghiên cứu không chỉ tìm thấy một khối tế bào B. brasieri được nhúng trong phốt phát, mà còn nhiều ví dụ về các khối hình cầu cho thấy cấu trúc và tổ chức tế bào kép giống nhau ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Điều này cho phép các nhà khoa học xác nhận rằng, phát hiện của họ từng là một sinh vật sống - Strother nói.

"Bicellum" có nghĩa là "hai tế bào" và "brasieri" nhằm tôn vinh nhà cổ sinh vật học quá cố và đồng tác giả nghiên cứu, Martin Brasier. Trước khi qua đời vào năm 2014 trong một vụ tai nạn ôtô, Brasier là giáo sư cổ sinh vật học tại Đại học Oxford ở Anh.

df
Lớp tế bào hình xúc xích của hóa thạch B. brasieri. Ảnh: Paul Strother/Đại học Boston

Đa bào và bí ẩn

Trong hóa thạch B. brasieri có đường kính khoảng 0,03 mm, các nhà khoa học đã nhìn thấy thứ mà họ chưa từng thấy trước đây: Bằng chứng của mẫu hóa thạch đánh dấu sự chuyển đổi từ cuộc sống đơn bào sang sinh vật đa bào. Hai loại tế bào ở B. brasieri khác nhau không chỉ về hình dạng mà còn về cách thức và vị trí chúng được tổ chức trong "cơ thể" của sinh vật.

“Đó là thứ không tồn tại trong các sinh vật đơn bào bình thường. Mức độ phức tạp về cấu trúc là thứ mà chúng ta thường liên kết với tính đa bào phức tạp, chẳng hạn như ở động vật" - giáo sư Strother nói.

Người ta vẫn chưa biết B. brasieri đại diện cho dòng đa bào nào, nhưng các tế bào tròn của nó không có vách cứng nên có lẽ nó không phải là một loại tảo. Các tác giả viết, trên thực tế, hình dạng và tổ chức của các tế bào của nó "phù hợp hơn với nguồn gốc holozoa" - một nhóm bao gồm động vật đa bào và sinh vật đơn bào là họ hàng gần nhất của động vật.

Địa điểm Cao nguyên Scotland - trước đây là một hồ cổ - nơi các nhà khoa học tìm thấy B. brasieri đã cho thấy một mảnh ghép hấp dẫn khác về quá trình tiến hóa ban đầu. Giáo sư Strother giải thích rằng, các dạng sống lâu đời nhất trên Trái đất thường được cho là xuất hiện từ đại dương vì hầu hết các hóa thạch cổ đại được lưu giữ trong trầm tích biển. Do đó, B. brasieri là một manh mối quan trọng cho thấy các hệ sinh thái hồ cổ đại có thể cũng quan trọng như đại dương đối với sự tiến hóa ban đầu của sự sống.

Các đại dương cung cấp cho các sinh vật một môi trường tương đối ổn định, trong khi các hệ sinh thái nước ngọt dễ bị thay đổi nghiêm trọng về nhiệt độ và độ kiềm - những thay đổi như vậy có thể thúc đẩy sự tiến hóa ở các hồ nước ngọt khi sự sống phức tạp hơn trên Trái đất còn sơ khai - giáo sư Strother nói.

Khánh Minh
TIN LIÊN QUAN

Phi hành gia ISS kể trải nghiệm hạ cánh dưới biển khi trở về Trái đất

Song Minh |

Bốn phi hành gia trên tàu vũ trụ SpaceX mô tả trải nghiệm hạ cánh xuống biển khi trở về Trái đất.

Phát hiện lõi tên lửa Trung Quốc mất kiểm soát sắp rơi xuống Trái đất

Khánh Minh |

Lõi tên lửa Trung Quốc mất kiểm soát sắp rơi xuống Trái đất đã được phát hiện ở Italia.

Phát hiện sửng sốt về Trái đất sơ khai của loài người

Khánh Minh |

Nghiên cứu mới cho thấy các lục địa trên Trái đất đã tồn tại lâu hơn nhiều so với những suy nghĩ trước đây.

Khu nghỉ dưỡng ẩn mình giữa rừng thông tuyệt đẹp ở Mộc Châu

Chí Long |

Nằm ngay trung tâm khu du lịch quốc gia Mộc Châu, Phoenix Mộc Châu Resort được bao phủ bởi rừng thông hàng trăm năm tuổi, với không khí trong lành, mát mẻ tựa như Đà Lạt thu nhỏ giữa núi rừng Tây Bắc.

Khởi tố cựu Cục trưởng Cục đăng kiểm Việt Nam

Việt Dũng |

Mở rộng điều tra vụ án sai phạm tại các trung tâm đăng kiểm, cơ quan Cảnh sát điều tra Công an TPHCM vừa khởi tố thêm 5 bị can khác.

Không khí lạnh suy yếu dần, Bắc Bộ nắng hanh và tăng nhiệt

AN AN |

Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia nhận định không khí lạnh tác động mạnh đến Bắc Bộ từ đêm nay đến ngày mai 18.1. Từ ngày 19.1, ngày có nắng hanh và nhiệt độ có xu hướng tăng nhẹ. 

Nở rộ dịch vụ cho thuê người yêu về nhà ra mắt dịp Tết

Phùng Nhung |

Nhiều người trẻ mỗi dịp về quê ăn Tết lại bị bố mẹ thúc giục chuyện yêu đương, kết hôn, sinh con. Vì lẽ đó, họ tìm đến dịch vụ cho thuê người yêu để trấn an tâm lý gia đình.

Vì sao gốc đào Nhật Tân được chào bán với giá 200 triệu đồng?

Quỳnh Trang |

Sáng 17.1, dọc đại lộ Lê-Nin, thành phố Vinh (Nghệ An) tấp nập cảnh mua - bán hoa, cây cảnh phục vụ Tết Nguyên đán. Trong đó, thu hút nhiều người xem nhất là gian trưng bày gốc đào Nhật Tân của anh Đặng Văn Cường (36 tuổi, trú TP Vinh) bởi nơi đây trưng bày gốc cổ thụ độc đáo với thế "rồng bay".

Phi hành gia ISS kể trải nghiệm hạ cánh dưới biển khi trở về Trái đất

Song Minh |

Bốn phi hành gia trên tàu vũ trụ SpaceX mô tả trải nghiệm hạ cánh xuống biển khi trở về Trái đất.

Phát hiện lõi tên lửa Trung Quốc mất kiểm soát sắp rơi xuống Trái đất

Khánh Minh |

Lõi tên lửa Trung Quốc mất kiểm soát sắp rơi xuống Trái đất đã được phát hiện ở Italia.

Phát hiện sửng sốt về Trái đất sơ khai của loài người

Khánh Minh |

Nghiên cứu mới cho thấy các lục địa trên Trái đất đã tồn tại lâu hơn nhiều so với những suy nghĩ trước đây.