Nghiên cứu mới làm sáng tỏ "vật chất tối" ở đại dương

Quá trình quang hợp được vi khuẩn biển sử dụng để hấp thụ carbon dioxide, từ đó mở đường cho việc phân tích sinh học dựa trên chức năng của "vật chất tối" trong môi trường biển sâu.

Trong nhiều năm, các nhà khoa học chưa thể xác định liệu vi khuẩn đại dương có tham gia vào quá trình carbon hóa toàn cầu hay không, do phần lớn các vi khuẩn biển hầu như chưa được nghiên cứu vì chúng không phát triển trong môi trường phòng thí nghiệm.

Nghiên cứu mới làm sáng tỏ "vật chất tối" ở đại dương. (Ảnh minh họa: CAS).

Điều này đã hạn chế sự hiểu biết của cộng đồng khoa học, dù nhiều giả thiết cho rằng chúng có tham gia vào quá trình sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển đổi carbon dioxide và nước thành năng lượng.

Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học từ Viện Năng lượng Sinh học và Công nghệ Xử lý Sinh học Thanh Đảo (QIBEBT) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã lần đầu tiên xác định được các tế bào vi khuẩn có tham gia vào quá trình cố định carbon dioxide thông qua quang hợp từ nước biển.

Để làm được điều này, họ sử dụng kỹ thuật quang phổ Raman (SCRS), cho phép vi khuẩn tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã khuếch đại bộ gene của các tế bào đơn Pelagibacter bị cô lập và giải trình tự từng tế bào.

Kết quả là SAR11 - một trong những vi khuẩn biển phổ biến nhất, có thể sử dụng quá trình trao đổi chất bằng năng lượng ánh sáng để cố định CO₂ trong nước biển và do đó góp phần vào chu trình carbon hóa toàn cầu.

Theo GS. Xu Jian từ Trung tâm Tế bào của QIBEBT, nghiên cứu mới này đã xác lập mối liên hệ đáng tin cậy giữa kiểu gene của vi khuẩn chưa được nuôi cấy trong đại dương, từ đó giúp giải quyết các vấn đề cơ bản và mở đường cho việc phân tích sinh học dựa trên chức năng của "vật chất tối" trong môi trường biển sâu.

Thuật ngữ "vật chất tối" ám chỉ đến một loại vật chất giả thuyết trong vũ trụ, có thành phần chưa hiểu được.

Vật chất tối không phát ra hay phản chiếu đủ bức xạ điện từ để có thể quan sát được bằng kính thiên văn hay các thiết bị đo đạc hiện nay, nhưng có thể nhận ra nó vì những ảnh hưởng hấp dẫn của nó đối với chất rắn và các vật thể khác cũng như với toàn thể vũ trụ.

Dựa trên hiểu biết hiện nay về những cấu trúc lớn hơn thiên hà, cũng như các lý thuyết được chấp nhận rộng rãi về Vụ Nổ Lớn, các nhà khoa học cho rằng vật chất tối là thành phần cơ bản chiếm tới 70% vật chất trong vũ trụ.

Cập nhật: 24/11/2022 Dân Trí