Kỷ lục đối với sự sống của sinh vật đơn bào, có thể phát triển ở nhiệt độ 63°C

Theo Nature, các nhà khoa học mới tìm thấy một loài amip đơn bào có khả năng sinh sôi mạnh mẽ ở mức nhiệt độ 63°C, mức nhiệt có thể tiêu diệt mọi dạng sống phức tạp khác từng được biết đến (những sinh vật có tế bào chứa nhân và cấu trúc nội bào).

Suối nước nóng tại công viên quốc gia núi lửa Lassen ở California (Mỹ), nơi phát hiện ra sinh vật đơn bào chịu nhiệt. (Nguồn: Getty Images)

Phát hiện này thách thức quan niệm lâu nay cho rằng, các sinh vật nhân thực (eukaryote), nhóm bao gồm cả động vật và thực vật, không phù hợp với những điều kiện khắc nghiệt mà vi khuẩn hay các sinh vật không có nhân tế bào thường cư trú.

More from WVR
Phát hiện mạng nhện khổng lồ của loài nhện Tegenaria domestica

Angela Oliverio, nhà vi sinh vật học tại Đại học Syracuse (New York), nhận định: "Chúng ta cần suy nghĩ lại một cách nghiêm túc về giới hạn khả năng của một tế bào nhân thực".

Bà Oliverio cùng đồng nghiệp là Beryl Rappaport phát hiện ra sinh vật này tại Công viên quốc gia núi lửa Lassen (California, Mỹ). Họ đặt tên cho nó là Incendiamoeba cascadensis, dịch nôm na là "amip lửa từ vùng Cascades".

Dù công viên Lassen nổi tiếng với các hồ axit sôi sục và các bể địa nhiệt nóng rực, I. cascadensis lại được tìm thấy ở một dòng suối nước nóng có độ pH trung tính và vẻ ngoài khá bình thường.

Ban đầu, các mẫu nước từ dòng suối trông như hoàn toàn vô sinh dưới kính hiển vi. Tuy nhiên, sau khi nuôi cấy với chất dinh dưỡng, các nhà nghiên cứu phát hiện loài amip này phát triển ở 57°C.

Khi các nhà khoa học tăng dần nhiệt độ thí nghiệm, sinh vật này dễ dàng vượt qua kỷ lục chịu nhiệt trước đó của sinh vật nhân thực là 60°C (vốn thuộc về một số loài nấm và tảo đỏ).

Kết quả cho thấy I. cascadensis vẫn có thể phân chia tế bào ở 63°C và di chuyển ở 64°C. Thậm chí ở 70°C, các tế bào này có thể hình thành các "nang" ngủ Đông, có khả năng tái hoạt động khi nhiệt độ giảm xuống.

Để so sánh, các loài vi khuẩn và cổ khuẩn (archaea) bền bỉ nhất có thể chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều, với kỷ lục hiện tại là 122°C thuộc về loài Methanopyrus kandleri.

Tuy nhiên, đối với các tế bào phức tạp như của động vật có vú và con người, giới hạn chịu nhiệt thường chỉ khoảng 43°C. Vì vậy, khả năng chịu đựng của "amip lửa" là một bước nhảy vọt đáng kinh ngạc đối với nhóm sinh vật nhân thực.

Julia Van Etten, nhà sinh học tiến hóa tại Đại học Maryland, cho rằng, phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc rà soát hành tinh để tìm kiếm các sinh vật mới. Bà nói: "Nhóm nghiên cứu tìm thấy một loài làm được điều mà chúng ta từng nghĩ là không thể đối với sinh vật nhân thực. Vậy còn những điều gì khác đang ẩn giấu ngoài kia?"

Theo tác giả Oliverio, giới khoa học trước đây ít chú ý đến các sinh vật nhân thực chịu điều kiện khắc nghiệt. Việc nghiên cứu chúng có thể mang lại những hiểu biết mới cho công nghệ sinh học cũng như cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.

Bà chia sẻ: "Chúng tôi mới chỉ tìm ở một dòng suối. Có lẽ chúng tôi đã cực kỳ may mắn hoặc cũng có thể chúng thực sự phổ biến hơn ta nghĩ".