Tin tứcThời kỳ băng giá là thời kỳ cả địa cầu từng bị bao phủ bởi băng tuyết suốt hàng chục triệu năm.
Khoảng 720 đến 635 triệu năm trước, Trái Đất bước vào kỷ Cryogenian – thời kỳ băng hà dữ dội đến mức toàn bộ bề mặt hành tinh phủ trắng băng tuyết, từ cực cho đến xích đạo. Nhiệt độ trung bình toàn cầu khi đó xuống dưới -50°C, khiến Trái Đất biến thành một quả cầu băng giá, tương tự như mặt trăng Enceladus của Sao Thổ ngày nay.
Dù môi trường khắc nghiệt đến mức tưởng chừng không thể duy trì sự sống, các bằng chứng hóa thạch lại cho thấy những dạng sống đầu tiên vẫn tồn tại và phát triển, đặt nền móng cho sự tiến hóa của sinh vật đa bào sau này. Câu hỏi suốt nhiều thập kỷ qua là: Làm cách nào mà sự sống có thể cầm cự giữa Trái Đất băng giá như vậy?
Manh mối từ những ao nước ở Nam Cực
Một nhóm nghiên cứu quốc tế, đứng đầu là tiến sĩ Fatima Husain từ Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ), vừa tìm ra lời giải cho bí ẩn này. Công trình được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications.
Nhóm của bà Husain đã tìm kiếm các môi trường hiện đại có điều kiện tương tự như Trái Đất thời Cryogenian để nghiên cứu. Họ tìm thấy câu trả lời ở Nam Cực – nơi có những ao nước tan chảy nằm trên băng vĩnh cửu thuộc thềm băng McMurdo.
Tại đây, các nhà khoa học phát hiện 16 thảm vi khuẩn tồn tại trong các ao nước nông. Ngoài ra, họ phân tích thêm một thảm vi khuẩn cổ có tuổi đời khoảng 700 năm và một mẫu từ đầm phá Bratina ở New Zealand, để đối chiếu với điều kiện cổ đại.
Kết quả cho thấy các ao nước tan chảy này là nơi trú ngụ lý tưởng cho sự sống. Dưới lớp băng dày, các ao nhỏ được che chắn khỏi cái lạnh khắc nghiệt, có nhiệt độ và môi trường hóa học ổn định hơn những vùng băng tuyết bên ngoài.
Lớp trầm tích và mảnh vụn dưới đáy ao giúp giữ nước lâu hơn, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lam – một dạng sinh vật quang hợp cổ xưa – phát triển. Vi khuẩn lam từng được coi là nền tảng cho sự xuất hiện của các dạng sống phức tạp hơn trong lịch sử Trái Đất.
Những ốc đảo sự sống giữa đại dương băng
Theo nhóm nghiên cứu, vào kỷ Cryogenian, những ao nước kiểu này có thể từng tồn tại gần đường xích đạo hoặc ở các khu vực băng nứt, nơi ánh sáng Mặt Trời le lói xuyên qua được lớp băng dày. Dù diện tích nhỏ, các ao này đóng vai trò như những ốc đảo cho sự sống giữa đại dương băng giá, nơi các sinh vật nhân chuẩn nguyên thủy – tổ tiên của sinh vật đa bào – trú ẩn và tiến hóa.
Phát hiện này không chỉ giúp giải thích cách Trái Đất thoát khỏi cuộc “tận thế băng giá” mà còn gợi mở khả năng tồn tại sự sống ở các thế giới băng giá khác trong hệ Mặt Trời. Ví dụ, những mặt trăng băng của Sao Mộc hay Sao Thổ như Europa và Enceladus – nơi người ta nghi ngờ có đại dương ngầm dưới lớp băng dày – hoàn toàn có thể có những môi trường ao nước tương tự, nuôi dưỡng các dạng sống nhỏ bé.
Tiến sĩ Husain nhận định, việc hiểu rõ cách sự sống cầm cự trong những điều kiện ngặt nghèo nhất trên Trái Đất sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Đồng thời, nó cũng giúp các nhà khoa học dự báo được khả năng sinh tồn của sinh vật trên Trái Đất nếu hành tinh này phải đối mặt với những biến động khí hậu cực đoan trong tương lai.
