Giun băng - Sinh vật bí ẩn nhất trên thế giới

Có hàng triệu loài động vật này trên khắp thế giới và mặc dù rất phong phú, chúng hầu như không được nghiên cứu.

Khi lần đầu tiên nghe về loài giun băng, nhà nghiên cứu Peter Wimberger của Đại học Puget Sound (Mỹ) nghĩ rằng các đồng nghiệp đang chơi khăm mình. Nhưng ông đã thực sự ngạc nhiên khi biết rằng, những sinh vật này không chỉ có thật, mà còn chứa đầy những bí ẩn nếu được giải đáp, có thể giúp trả lời một trong những câu hỏi lớn nhất trong khoa học.

Giun băng đã được phát hiện tại Paradise Glacier ở Washington. Người ta có thể dễ dàng nhầm những sinh vật nhỏ xíu này với một sợi chỉ hoặc đơn giản là không nhận thấy chúng do kích thước cực nhỏ.

Hình ảnh giun băng.

Scott Hotaling, một nhà sinh vật học sông băng từ Đại học Bang Washington và đồng nghiệp Peter Wimberger của ông đã nghiên cứu giun băng trong vài năm.

Như tên của nó, giun băng sống trong môi trường lạnh, thường là sông băng, ẩn mình trong băng tuyết. Hotaling nói đùa rằng nếu phải chọn một linh vật cho sông băng, không có ứng cử viên nào tốt hơn giun băng.

Không giống như con người, mất năng lượng khi ở trong môi trường lạnh giá, giun băng phát triển mạnh trong thời tiết lạnh và mức năng lượng của chúng tăng lên khi ở nhiệt độ thấp, giun băng sống thoải mái ở nhiệt độ 0 độ C, nhưng nếu nhiệt độ xuống thấp hơn một chút, chúng sẽ chết.

Giun băng ăn tảo tuyết và vi khuẩn, nhưng theo Scott Hotaling, chúng không cần nhiều thức ăn.

"Tôi đã giữ chúng trong tủ lạnh, trong nhà, cho các thí nghiệm sinh lý học, trong một năm hoặc hơn, mà không cần thêm bất cứ thứ gì để chúng ăn nhưng chúng vẫn ổn", Scott Hotaling nói.

Là họ hàng xa của loài giun đất, giun băng tồn tại trong các lớp nước lạnh bên trong băng tuyết, sinh sôi nảy nở ở nơi nước đóng băng. Đối với hầu hết sinh vật, đặc biệt là những sinh vật máu lạnh như giun, sinh sống ở sông băng là điều hoàn toàn không thể. Khi phát hiện ra loài sinh vật này, các nhà khoa học đã rất bất ngờ và tự hỏi: Làm thế nào chúng có thể tồn tại và sinh sôi nảy nở trong môi trường buốt giá như vậy?

Ông Daniel Shain, nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Rutgers, Mỹ, đánh giá: “Tìm hiểu về cách những sinh vật này chịu đựng môi trường khắc nghiệt có thể giúp chúng ta hiểu thêm về giới hạn của sự sống trên Trái đất và hơn thế nữa”.

Theo quy luật sinh học, khi nhiệt độ giảm xuống, các phản ứng trong cơ thể sẽ chậm lại và năng lượng giảm xuống. Trong khi các loài động vật máu nóng phải đốt cháy năng lượng để giữ ấm cơ thể thì các sinh vật máu lạnh lại trở nên chậm chạp, thậm chí không hoạt động khi trời quá lạnh. Cách thức hoạt động của giun băng đi ngược lại với điều này.

Ông Shain cho biết, mức năng lượng của giun băng sẽ tăng lên khi môi trường xung quanh trở nên lạnh hơn. Đây có thể coi là nghịch lý khoa học.

Tất cả đều do một phân tử đặc biệt, có tên là ATP (viết tắt của adenosine triphosphate). ATP đóng vai trò quan trọng để hình thành năng lượng trong tế bào và nó truyền năng lượng cho hầu hết các phản ứng trong cơ thể.

ATP được tạo ra từ một enzym có tên là ATP synthase, hầu như có ở tất cả các loài sinh vật. Nhưng trong quá trình tiến hóa, ATP synthase trong cơ thể giun băng được thêm một ADN bổ sung. Điều này giúp tăng tốc độ sản xuất ATP, biến giun băng trở nên dồi dào năng lượng.

Theo ông Shain, rất khó để giải thích sự tiến hóa này. Các nhà khoa học nghi ngờ những con giun đã “đánh cắp” ADN ở nấm. Nhưng điều này cũng rất bất thường vì ADN bị đánh cắp thường không tương thích với cơ thể mới.

Bên cạnh đó, các tế bào trong cơ thể giun băng cho phép sản xuất ATP khi trời trở lạnh. Hai thay đổi này kết hợp vào giúp sinh vật này sở hữu nồng độ ATP trong tế bào cao gấp nhiều lần hầu hết sinh vật khác khi ở trong môi trường lạnh giá.

Các nhà khoa học tin rằng những sinh vật bí ẩn này có thể tiết lộ cách sự sống có thể tồn tại trong môi trường khắc nghiệt và do đó giải quyết những bí ẩn về sự sống tiềm tàng trên các hành tinh lạnh hơn khác như sao Hỏa. Tuy nhiên, tương lai của chúng đang bị đe dọa vì các sông băng đang tan chảy trên khắp thế giới, bao gồm cả ở Bắc Cực. Những nhà nghiên cứu nói rằng nếu giun băng không thích nghi với sự thay đổi của thế giới, chúng có thể đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng.

Hotaling hiện đặt câu hỏi liệu giun băng có thể là lý do tại sao các sông băng tan nhanh như vậy hay không? Trong khi đó, người ta tin rằng sự hiện diện của tảo màu sẫm có thể làm tăng tốc độ tan băng, hơn nữa, có thể cơ thể tối của giun hấp thụ nhiệt và do đó cũng góp phần vào quá trình này.

• Tàu vũ trụ có thể bay xuyên hành tinh khí khổng lồ không?
• Nhiều nhà đầu tư phân lô, mua đất ảo trên Hỏa tinh
• Công nghệ thế thân cho phép du lịch vũ trụ từ xa