Tìm thấy các dạng sống ‘ngoài hành tinh’ trong một mỏ Uranium bị bỏ hoang ở Đức

Các nhà nghiên cứu tìm thấy một hệ sinh thái ấn tượng gồm các vi sinh vật ‘ngoài hành tinh’ trong mỏ Königstein nhiễm phóng xạ ở Đức.

Tại dãy núi sa thạch Elbe đẹp như tranh vẽ ở đông nam nước Đức, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một hệ sinh thái vô cùng phát triển của các dạng sống “ngoài hành tinh” tại một trong những môi trường khắc nghiệt nhất mà con người biết đến: mỏ uranium bị bỏ hoang.

Mỏ uranium Königstein có từ những năm 1960, thời kỳ mà năng lượng hạt nhân vẫn còn sơ khai và các cường quốc thế giới đang nhanh chóng tìm cách khai thác các khả năng của nó.

Sau khi một lượng uranium nhỏ được tìm thấy trong khu vực này, nó đột nhiên phát triển thành một trung tâm khai thác uranium lớn. Từ khi thành lập vào những năm 1960 cho đến khi đóng cửa vào những năm 1990, mỏ đã sản xuất hơn 1.000 tấn uranium mỗi năm.

Vào những năm 1990, sản lượng của mỏ giảm sút và các quan chức địa phương đã quyết định làm ngập mỏ để giảm bớt mọi tác động môi trường lớn và dừng hoàn toàn việc khai thác tại đây.

Nhiều thập kỷ sau khi mỏ đóng cửa, những người canh giữ mỏ nhận thấy các dạng sống kỳ lạ bắt đầu bén rễ bên trong những bức tường ngập nước của nó. Những người canh gác quyết định gọi các nhà khoa học đến để điều tra vấn đề, và những gì họ tìm thấy đã tiết lộ sự thật đáng kinh ngạc của sự sống trên hành tinh của chúng ta.

Những gì họ tìm thấy dường như hoàn toàn xa lạ với hầu hết chúng ta. Trong môi trường ẩm ướt, tối tăm, có tính axit, chứa đầy uranium, các màng sinh học giống thạch nhũ này chứa một loạt các vi sinh vật tạo thành một chuỗi thức ăn ấn tượng.

Trong mỏ tối và ẩm ướt, các nhà nghiên cứu đã xác định được một số vi khuẩn. Những vi khuẩn có tính axit màu cam trông giống như những con giun dài và mảnh treo trên tường. Những con vi khuẩn màu nâu và trắng nhầy nhụa này rỉ ra từ trần nhà như thạch nhũ.

Các nhà nghiên cứu cũng ghi nhận sự phức tạp của các sinh vật. Hầu hết chúng không phải là vi khuẩn đơn bào, mà là sinh vật nhân thực đa bào, hoặc sinh vật có nhân trong tế bào. Theo Big Think, vi sinh vật lớn nhất trong số này có chiều rộng 50 micromet và dài 200 micromet.

Do sự phức tạp của cuộc sống trong mỏ, các nhà nghiên cứu tò mò làm thế nào một hệ sinh thái ấn tượng như vậy có thể tồn tại trong môi trường không có ánh sáng Mặt Trời và có tính axit cao như vậy

Bộ sưu tập đa dạng của sự sống vi mô đã hình thành hệ sinh thái của riêng nó trong lòng đất thiếu ánh sáng. Vi khuẩn ưa axit thu được năng lượng từ việc khử sắt và lưu huỳnh, tạo thành thạch nhũ nhầy nhụa khi chúng sinh sôi nảy nở. Sau đó, các sinh vật nhân chuẩn nhỏ như trùng roi ăn những vi khuẩn này, rồi đến lượt chúng lại bị ăn bởi các vi khuẩn lớn hơn. Amip và nấm sau đó tiêu thụ các vi sinh vật nhỏ hơn hoặc phân hủy xác chết của chúng. Luân trùng lớn là loài ăn đỉnh, tiêu thụ cả mảnh vụn hữu cơ và “săn” động vật nguyên sinh.

Theo những phát hiện được công bố về vi khuẩn “ngoài hành tinh”, độ pH thấp của mỏ, nồng độ sunfat cao và nồng độ kim loại nặng cao đã cho phép vi khuẩn phát triển mạnh.

Nhiều sinh vật là vi khuẩn ưa axit, nghĩa là chúng tạo ra năng lượng bằng cách ăn nguồn dự trữ sắt và lưu huỳnh dồi dào của mỏ. Những vi khuẩn này tạo thành cấu trúc thạch nhũ nhầy nhụa treo trên tường của mỏ.

Sau đó, các sinh vật nhân chuẩn nhỏ bé ăn vi khuẩn ưa axit. Đổi lại, các sinh vật nhân chuẩn bị tiêu thụ bởi các sinh vật lớn hơn khác. Quá trình này tiếp tục, tạo thành một chuỗi thức ăn có tổ chức và hiệu quả cao.

Sự sống cũng đã được tìm thấy trong các môi trường phóng xạ khác, kể cả trên các bức tường của lò phản ứng hạt nhân số 4 đã tàn lụi ở Chernobyl.

Các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm đến chuỗi thức ăn có cấu trúc của vi sinh vật và viết trong nghiên cứu: “Sinh vật nhân thực xâm chiếm ở mức độ lớn hơn trong các môi trường khắc nghiệt hơn suy nghĩ ban đầu của chúng ta và nó không chỉ hiện diện mà còn có thể đóng một vai trò quan trọng trong chu trình carbon tại các cộng đồng thoát nước mỏ axit” .

Mỏ Königstein không phải là nơi khắc nghiệt duy nhất mà các nhà nghiên cứu tìm thấy các dạng sống phức tạp. Năm 2007, các nhà khoa học nghiên cứu lò phản ứng số 4 của Chernobyl đã tìm thấy một số chủng nấm dường như đang ăn phóng xạ của địa điểm này.

Ngay cả ở những nơi sâu nhất của Bắc Băng Dương được bao quanh bởi một cánh đồng rộng lớn của các lỗ thông thủy nhiệt ít oxy và áp suất cao, các nhà khoa học đã tìm thấy vi khuẩn phát triển mạnh.

Có vẻ như cho dù ở những nơi mà chúng ta cho rằng nó là nơi “không thể ở được” thì hành tinh của chúng ta vẫn có cách để cho sự sống sinh sôi nảy nở.

Các nhà khoa học phát hiện ra một loại nấm có thể “ăn” phóng xạ và phát triển bên trong lò phản ứng hạt nhân Chernobyl. Loại nấm đặc biệt này, còn được gọi là “nấm quang dưỡng” (radiotrophic fungi), tự ăn bức xạ và các chuyên gia tin rằng nó có thể được sử dụng để tạo ra “sunblocks”.

Loại nấm phóng xạ này lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1991 xung quanh và bên trong Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl. Nó chứa một lượng lớn melanin giúp nó chuyển đổi bức xạ thành năng lượng để tăng trưởng.

Người ta đặc biệt lưu ý rằng các khuẩn lạc nấm giàu melanin đã bắt đầu phát triển nhanh chóng trong vùng nước làm mát của các lò phản ứng trong nhà máy điện, khiến chúng trở thành màu đen.