Sinh vật lạ bên dưới lớp băng Nam Cực

Ở giữa thềm băng Filchner-Ronne, phía Đông Nam biển Weddell, Nam Cực, nhà địa chất học James Smith, thuộc Cơ quan Khảo sát Nam Cực của Anh, đã phải chịu đựng gần ba tháng trong nhiệt độ đóng băng, ngủ trong lều và ăn lương khô. Ông muốn nghiên cứu lịch sử của thềm băng nổi và lớp trầm tích dưới đáy biển, nằm sâu dưới lớp băng dài gần 1 km.

Để lấy được lớp trầm tích này, Smith và các đồng nghiệp đã phải làm tan chảy 20 tấn tuyết để tạo ra 20.000 lít nước nóng, sau đó bơm lượng nước này qua một đường ống xuống lỗ khoan, phải mất đến 20 giờ sau đó để làm tan chảy lớp băng rắn.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục đưa xuống một dụng cụ xúc bùn cát và một máy camera GoPro để thu thập lớp trầm tích. Nhưng họ không thu được gì sau một giờ tìm kiếm.

Mặc dù vậy, Smith đã phát hiện một điều thú vị khi xem lại đoạn ghi hình. Video cho thấy một thứ gì đó màu tối dưới lớp băng màu xanh lam, cao 900 m.

Đó là một tảng đá nằm bên trên lớp trầm tích. Chiếc máy quay đã va phải tảng đá này trên đường đi xuống đáy biển, thiết bị nhanh chóng điều chỉnh cân bằng và bắt đầu quét vật cản. Một điều kỳ lạ mà các nhà địa chất học chưa từng biết đến dần hé lộ, một điều rất khó xảy ra: Sự sống.

"Một tảng đá lớn nằm giữa đáy biển bằng phẳng là rất hiếm. Tôi may mắn khi khoan nhầm chỗ duy nhất như vậy”, Smith nói.

Smith chia sẻ đoạn băng cho Huw Griffiths, một đồng nghiệp của mình tại Cơ quan Khảo sát Nam Cực. Griffiths nhận thấy có một lớp màng phủ trên bề mặt tảng đá, đó có thể là một loại vi khuẩn, hay thảm vi sinh vật.

Theo Griffiths, những sinh vật này có hình dạng giống bọt biển, hình trụ ôm lấy bề mặt tảng đá. Ngoài ra, phía dưới tảng đá là những sợi nhỏ mềm mại, có thể là một phần của thảm vi khuẩn hoặc một loài động vật đặc biệt, được gọi là hydroid.

Hình ảnh các sinh vật trên tảng đá tìm thấy. Ảnh: Wired.

Sự sống hình thành dưới lớp băng dày

Tảng đá mà Smith tìm thấy nằm sâu dưới lớp băng dày, cách ánh sáng ban ngày và nguồn thực phẩm gần nhất ít nhất 260 km.

Những sinh vật này đang sống trong môi trường tối hoàn toàn, điều này không mới lạ vì nhiều sinh vật biển sâu cũng làm như vậy.

Tuy nhiên, những sinh vật không có khả năng di chuyển, sống dưới đáy biển, thường phải dựa vào nguồn cung cấp thức ăn ổn định dưới dạng “tuyết biển”.

Đó là xác của những động vật hoạt động ở tầng trên, khi những con vật này chết, chìm xuống và phân hủy, những sinh vật tầng bên dưới sẽ ăn chúng và nhả ra những mảnh nhỏ li ti.

Những “hạt tuyết” sau đó kết dính thành một lớp màng ở tầng nước trên hoặc rơi xuống và tích trữ dưới đáy biển sâu, trở thành thức ăn cho vi sinh vật.

Một vòng tuần hoàn lặp đi lặp lại tại Nam Cực: sinh vật phù du nuôi sống cá, cá làm thức ăn cho các động vật lớn khác như hải cẩu, hải cẩu chết đi tạo thành “tuyết biển”, nuôi sống lại chính các sinh vật phù du hay vi sinh vật.

Nhưng những sinh vật trên tảng đá đặc biệt này không sống dưới một “cộng đồng” nhộn nhịp như vậy. Chúng sống dưới lớp băng rắn cao gần 1 km và không hề di chuyển để tìm kiếm thức ăn.

Griffiths tự hỏi: “Làm cách nào mà chúng có thể kiếm được nguồn dinh dưỡng, khi sống ở một nơi không có thức ăn, lẻ loi và bị dính chặt vào một điểm?”.

Các nhà nghiên cứu đặt ra giả thiết rằng có thể lớp “tuyết biển” ở tầng trên đã bị lật nghiêng và các mảnh vụn trôi theo dòng chảy thay vì rơi xuống theo chiều dọc, và nuôi sống những sinh vật trên hòn đá này.

Dựa vào các biểu đồ thống kê, nhóm nghiên cứu xác định có những khu vực tạo ra nhiều “tuyết biển” xung quanh vị trí mũi khoan, vị trí km số 630 và 1.500.

Lượng thức ăn này có thể không nhiều nhưng là đủ để những sinh vật bí ẩn tồn tại. Thông thường, “tuyết biển” tạo ra ở bề mặt sẽ rơi khoảng 11 km để chạm tới đáy biển.

Tuy nhiên, để tiếp cận các loài động vật trên tảng đá này, thức ăn sẽ phải di chuyển quãng đường nhiều gấp 133 lần, tức khoảng 1.460 km theo phương ngang.

Rich Mooi, người phụ trách ngành động vật học và địa chất không xương sống tại Học viện Khoa học California, cho biết: “Khi nước biển nguội đi, lớp tuyết biển sẽ phát triển dày hơn, do đó sẽ bị chìm xuống đáy biển và đẩy một lượng nước tỏa ra từ Nam Cực, là mầm sống cho hầu hết sinh vật trên Trái Đất”.

“Bởi vì một lượng nước bị đẩy ra, nên sẽ phải có những dòng nước khác lấp vào chỗ trống đó, những dòng nước thay thế này mang theo các chất hữu cơ nuôi sống những vi sinh vật dưới đáy biển sâu”, Mooi nói thêm.

Vị trí mũi khoan và các khu vực xung quanh nó. Ảnh: Wired.

Điều bí ẩn với giới khoa học

Nhưng vì các nhà nghiên cứu chưa thu thập được các mẫu vật nên họ chưa biết chính xác thức ăn của những con bọt biển và các sinh vật bám trên tảng đá này là gì.

Christopher Mah, một nhà sinh vật biển tại Viện Smithsonian, cho biết: “Đó sẽ là chủ đề của năm: Bọt biển sát thủ, sống trong bóng tối, lạnh giá của Nam Cực, nơi không có sự sống nào có thể tồn tại”.

Ngoài ra, Griffiths và nhóm của mình cũng chưa thể kết luận liệu các sinh vật khác như cá và động vật giáp xác có sinh sống quanh tảng đá và có ăn những vi sinh vật trên tảng đá hay không.

Bên cạnh đó, nguồn gốc của những sinh vật này vẫn còn là điều bí ẩn với các nhà nghiên cứu."Đó có phải là một thứ gì đó rất nội sinh, chúng nhảy từ tảng đá này sang tảng đá khác, hay cha mẹ chúng sống ở một nơi cách xa đây và chúng trôi dạt theo dòng nước đến nơi này?", Griffiths tự hỏi.

Griffiths cũng không biết những con vật này bao nhiêu tuổi vì không có mẫu vật để nghiên cứu. Bọt biển Nam Cực vốn được biết đến với tuổi đời hàng nghìn năm, do đó, đây rất có thể là một hệ sinh thái cổ thực sự.

Griffiths cho rằng rất có thể mầm sống trên tảng đá đã có từ lâu, và các dòng chảy đã làm mới nó qua nhiều thiên niên kỷ.

Nhóm nghiên cứu ở Nam Cực. Ảnh: Wired.

Điều duy nhất mà Griffiths có thể chắc chắn là lớp trầm tích xung quanh tảng đá không quá dày, nghĩa là những sinh vật ở đó không có nguy cơ bị chôn vùi.

Griffiths lập luận rằng vị trí của tảng đá đã tình cờ cung cấp đủ thức ăn cho những sinh vật này, chúng không có kẻ thù và cũng không bị chôn vùi bởi lớp trầm tích.

Ngoài ra, phân tích lớp trầm tích xung quanh tảng đá, các nhà nghiên cứu nhận thấy nhiều gợn sóng được hình thành từ các dòng chảy, từ đó củng cố giả thiết thức ăn trôi đến đến từ một nơi xa.

Các thềm băng nổi Nam Cực là khu vực có nhiều sự sống chưa được khám phá nhất. Thềm băng bao phủ hơn 1,5 triệu km vuông lục địa, nhưng con người mới chỉ nghiên cứu một khu vực rộng bằng sân tennis.

Griffiths kết luận rằng con người có thể không còn nhiều thời gian để nghiên cứu hệ sinh thái bên dưới lớp băng vì Trái Đất đang ấm lên và nhiều thềm băng lớn sẽ sụp đổ. “Chúng ta có thể sẽ mất đi hệ sinh thái độc nhất này”, ông chia sẻ.

Sang Trần

Theo Wired