Khi biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, một số vùng đất đóng băng vĩnh cửu ở hai cực bắt đầu tan chảy, hé lộ những bí mật đã bị đóng băng hàng triệu năm - ngoài những loài động vật cổ đại giống như thật, một số "mối đe dọa" cổ xưa cũng bị chôn vùi trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu.
Phỏng vấn chuyên gia
Lý Kỳ Hán (Nghiên cứu viên, Viện Y sinh học, Viện Hàn lâm Y khoa Trung Quốc)
Cơn bão tuyết gào thét cuối cùng cũng dừng lại, và thế giới băng giá trắng xóa bắt đầu thức giấc. Bị chôn vùi trong một hang động dưới lớp tuyết dày, một con sư tử hang cái đang đấu tranh để chống lại kẻ thù lớn nhất của mình: cơn đói.
Sư tử cái nhẹ nhàng liếm con sư tử con đang ngủ để đánh thức nó dậy. Đứa con trong tay cô chỉ mới một hoặc hai tháng tuổi và được bao phủ bởi bộ lông vàng. Khi lớn lên nhanh chóng, chú gấu con ngày càng tò mò về thế giới bên ngoài - nó sẽ sớm có thể ăn thịt, và sự hoang dã của thiên nhiên đang kêu gọi nó bước vào thế giới băng giá.
Vì vậy, sư tử cái đói bụng đã đưa đàn con của mình ra ngoài vào một ngày đông đầy nắng để tìm kiếm thức ăn.
▲Họa sĩ tưởng tượng ra cảnh sư tử săn mồi trong hang động, được tạo ra vào năm 1920 (Nguồn: Wikipedia)
Đột nhiên, một phần mặt đất bị tuyết chôn vùi sụp xuống - hóa ra có một vết nứt khổng lồ không đáy ẩn dưới lớp tuyết! Tuy nhiên, đã quá muộn. Con sư tử con ngã xuống mà không kịp phản ứng, cơ thể nhỏ bé của nó ngay lập tức bị đè bẹp dưới lớp băng, tuyết và sỏi đá...
Chúng ta chỉ có thể sử dụng trí tưởng tượng của mình để lấp đầy những khoảng trống về những gì chú sư tử con cổ đại này đã trải qua. Nhưng điều chắc chắn là sự sống của nó đã kết thúc đột ngột trong Kỷ Băng hà.
Trong bóng tối vô tận và cái lạnh thấu xương, 28.000 năm đã trôi qua trong chớp mắt. Sự xuất hiện của một nhà sưu tập ngà voi ma mút tên là Boris Berezhnev đã giúp chú sư tử hang động con bị đóng băng trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu "được nhìn thấy ánh sáng ban ngày một lần nữa".
"Nghĩa địa động vật cổ đại" đóng băng
500.000 năm trước, có một số lượng lớn sư tử nguyên thủy sinh sống ở lục địa Châu Phi. Theo thời gian, một số loài sư tử đã "đi ra khỏi châu Phi" và di cư đến châu Âu. Con cháu của chúng dần thích nghi với những ngọn núi hiểm trở và khí hậu lạnh giá tại địa phương, và cuối cùng tiến hóa thành sư tử hang động. Những loài mèo hiện đã tuyệt chủng này lớn hơn nhiều so với sư tử hiện đại và lang thang trên khắp vùng Viễn Đông rộng lớn của Nga từ 300.000 đến 100.000 năm trước, săn bắt bê voi ma mút, lạc đà và bò rừng trước khi biến mất cách đây 10.000 năm.
Năm 2017, Boris phát hiện ra một chú sư tử hang động đực con gần một con sông ở vùng Yakutia, Đông Siberia và đặt tên là "Boris". Một năm sau, cách nơi tìm thấy "Boris" chưa đầy 15 mét, anh lại tìm thấy một con sư tử hang động cái khác tên là "Sparta".
▲Một bức ảnh cận cảnh của con sư tử hang động cái "Sparta", bộ ria mép của nó vẫn còn nhìn thấy rõ (Nguồn: Đại học Stockholm)
So với Boris, có hài cốt bị hư hại một phần, Sparta có thể là "động vật Kỷ Băng hà được bảo quản tốt nhất từng được tìm thấy", Raúl Dahlen, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Cổ sinh học Stockholm ở Thụy Điển, cho biết.
"Sparta" được bao phủ hoàn toàn bởi bộ lông vàng và dường như không có bất kỳ vết thương hay thiệt hại nào. Đôi mắt nhắm nghiền và miệng hơi mở, như thể đang ngủ một cách yên lặng. Từ bộ ria mép dễ thấy quanh miệng cho đến những móng vuốt thẳng đứng và cực kỳ sắc nhọn, "Sparta", loài đã trở thành xác ướp trong điều kiện tự nhiên, gần như giống hệt như khi còn sống cách đây 28.000 năm, ngoại trừ việc cơ thể trở nên teo tóp.
▲Hình a, c, e và f là "Sparta", và hình b và d là "Boris" (Nguồn: Tạp chí học thuật "Quaternary")
"Chúng tôi đã sử dụng máy quét CT và phát hiện hộp sọ bị tổn thương và xương sườn bị trật khớp. Với tình trạng bảo quản như vậy, chúng tôi nghĩ rằng nó hẳn đã bị chôn vùi ngay sau khi chết, có thể là trong một trận lở đất hoặc một vết nứt trên lớp băng vĩnh cửu", Darren cho biết.
Theo nghiên cứu, ngoài sự biến dạng nhẹ ở hộp sọ, chân sau và đuôi của "người Spartan" cũng bị ép rất phẳng, như thể chúng đã phải chịu một áp lực rất lớn. Khi khai quật "Boris", chân sau của nó bị duỗi ra và móng vuốt hơi dẹt về phía lưng và bụng, có thể là do nó vùng vẫy hoặc bơi trong nước để sinh tồn trước khi chết.
▲Hình ảnh phác thảo bộ xương của "Boris" dưới ảnh chụp CT (Nguồn: Tạp chí học thuật "Quaternary")
Lúc đầu, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng hai con sư tử con ở không xa nhau có thể là một "gia đình". Tuy nhiên, sau một số cuộc thử nghiệm, mọi người ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng hai "xác ướp" này không chỉ không phải là anh em ruột mà thời điểm chết của họ cách nhau tới 15.000 năm - "Boris" đã 43.000 tuổi!
Cả hai chú sư tử hang động con đều chết ở đây. Có thể đây từng là khu vực nguy hiểm trong Kỷ Băng hà cách đây hàng chục ngàn năm không? Có lẽ điều ngược lại mới đúng, nơi này có thể từng là môi trường sống ưa thích của các sinh vật cổ đại.
Người ta đưa tin rằng tại cùng khu vực khai quật nơi tìm thấy hai chú sư tử con, các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra những xác ướp động vật "cũ hơn": một con chim sơn ca có sừng 46.000 năm tuổi và một "chú chó con" 18.000 năm tuổi trông vừa giống chó vừa giống sói. Nếu có một điểm chung giữa những loài động vật này thì đó là chúng đều trông như thể mới chết cách đây vài ngày.
Nhiều sinh vật cổ đại dưới lớp đất đóng băng
Trên thực tế, việc phát hiện ra sự sống trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu không phải là hiếm. Cái lạnh thấu xương ở vùng cực không chỉ có thể làm ngừng tim của những sinh vật cổ đại gặp tai nạn mà còn dừng lại đồng hồ phân hủy và suy thoái.
Vào năm 2018, cũng tại vùng Yakutia, miền đông Siberia, các nhà khoa học đã phát hiện ra một xác ướp ngựa non có niên đại từ 40.000 đến 30.000 năm. Móng, đuôi và thậm chí cả vùng xung quanh lỗ mũi của chú ngựa con vẫn còn "nhiều lông" và vẫn có thể nhìn thấy rõ khi được khai quật.
▲Xác ướp ngựa non được tìm thấy trong lớp đất đóng băng vẫn còn nguyên những chi tiết lông sống động (Nguồn: Đại học Liên bang Đông Bắc, Nga)
Vào năm 2020, các nhà khoa học đã phát hiện ra một xác ướp tê giác lông khác trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu ở khu vực này. Khi loài tê giác lông mịn này, có niên đại từ 50.000 đến 20.000 năm trước, được phát hiện, 80% bộ lông nâu của chúng vẫn còn nguyên vẹn. Ngoài răng và xương, ngay cả bữa ăn cuối cùng trước khi rơi xuống nước và chết vẫn được bảo quản tốt trong ruột của nó. Bởi vì điều này, nó cũng được coi là mẫu vật tê giác lông được bảo quản tốt nhất cho đến nay.
Năm 1993, các nhà khoa học Nga đã phát hiện ra xác ướp một người phụ nữ đã chết ít nhất 2.500 năm trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu trên cao nguyên Ukak ở dãy núi Altai. Khi xác chết của người phụ nữ được khai quật, tình trạng của nó rất tốt. Cả lớp da đàn hồi và hình xăm đầu hươu tinh xảo trên cánh tay của nó đều khiến cả thế giới kinh ngạc. Mọi người gọi bà là "Công chúa Ukak" và một số người thậm chí còn nghĩ rằng đây là "một trong những khám phá khảo cổ quan trọng nhất của thế kỷ 20".
▲Hình xăm trên vai của "Công chúa Ukak" (Nguồn: Siberian Times)
Với sự gia tăng hoạt động của con người tại các vùng đất đóng băng vĩnh cửu trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều sinh vật "chết bất ngờ" vào thời cổ đại xuất hiện trước thế giới. Trong số đó không chỉ có các loài chim và động vật quý hiếm đã tuyệt chủng mà còn có cả các vi sinh vật vô hình với mắt thường. Sau hàng triệu năm dưới lớp đất đóng băng, chúng không chỉ được nhìn thấy ánh sáng ban ngày mà một số thậm chí còn được "hồi sinh"...
Vào tháng 6 năm nay, các nhà khoa học Nga đã công bố một bài báo nghiên cứu trên tạp chí "Sinh học đương đại" nêu rằng họ đã phát hiện ra loài luân trùng bdelloid đã "ngủ" ít nhất 24.000 năm ở độ sâu 3,5 mét bên dưới lớp đất đóng băng vĩnh cửu Siberia. Sau đó trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã thành công trong việc "hồi sinh" một số con!
Người ta hiểu rằng luân trùng bdelloid là một loại động vật không xương sống nước ngọt nhỏ đến mức chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi. Trong gần 40 triệu năm tiến hóa, luân trùng bdelloid đã phát triển sức sống cực kỳ bền bỉ - trong những môi trường khắc nghiệt như khan nước, đóng băng, nhiệt độ thấp và thiếu oxy, chúng vẫn có thể sống sót ở trạng thái "chờ siêu dài" mà không bị mất nước hoàn toàn.
Các nhà khoa học trước đây đã tiến hành các thí nghiệm trong đó họ đông lạnh luân trùng bdelloid hiện đại trong môi trường đông lạnh ở nhiệt độ thấp -20°C và những vi sinh vật này vẫn có thể được "đánh thức" sau 10 năm.
▲Dưới kính hiển vi, ít nhất 24.000 con luân trùng bdelloid đang ngủ (Nguồn: AFP)
Người ta đưa tin rằng sau khi các nhà khoa học nhiều lần đóng băng và rã đông những "thây ma nhỏ" cổ đại được tìm thấy trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu, họ phát hiện ra rằng các vi sinh vật này sẽ tự động bật "chế độ bảo vệ" trong môi trường khắc nghiệt để ngăn tế bào bị đóng băng. Luân trùng bdelloid đã được rã đông và "hồi sinh" cũng có thể sinh sản thông qua quá trình đơn tính để tạo ra các bản sao có cùng gen chính xác như cơ thể ban đầu.
“Tủ lạnh” tan chảy và những nỗi lo tiềm ẩn
Các sinh vật cổ đại đang "du hành xuyên qua" đến thời hiện đại ngày càng thường xuyên hơn. Đây là phước lành hay tai họa cho con người?
Đối với Trái Đất, lớp đất đóng băng vĩnh cửu giống như một chiếc tủ lạnh tự nhiên khổng lồ. Ngoài nhiều sinh vật lớn, còn có rất nhiều loại vi khuẩn và vi-rút mà con người hiện đại chưa từng gặp.
Năm 2014, một phòng thí nghiệm chung của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp và Đại học Marseille đã công bố rằng các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra "Virus cần sa miệng rộng Siberia" trong các mẫu đất đóng băng vĩnh cửu được thu thập ở Viễn Đông của Nga cách đây bốn năm.
Pittovirus là một loại virus siêu lớn có bộ gen lớn hơn hầu hết các loại virus đã biết. Đường kính của virus có thể vượt quá 0,5 micron và thậm chí có thể nhìn thấy rõ dưới kính hiển vi quang học. Loại virus được các nhà nghiên cứu người Pháp phát hiện nằm sâu trong lớp trầm tích ở độ sâu 30 mét dưới lòng đất. Trong các thí nghiệm của mình, họ phát hiện ra rằng mặc dù loại virus này đã bị đóng băng trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu ít nhất 30.000 năm, nó vẫn có khả năng lây nhiễm sau khi "hồi sinh" và đã lây nhiễm thành công cho amip.
▲Virus miệng rộng Siberia dưới kính hiển vi (Nguồn: AFP)
Người ta vẫn chưa biết loại virus Siberian Pithovirus nào gây ra mối đe dọa cho các loài tiền sử, nhưng ít nhất là đối với con người hiện đại, chúng vẫn an toàn. Giống như nhiều loại virus khổng lồ khác, Pithovirus có thể lây nhiễm cho amip nhưng không lây nhiễm cho con người.
"Chúng ta không thể nói rằng điều đó là không thể 100%, nhưng khả năng đó là rất nhỏ." Li Qihan, một nhà nghiên cứu tại Viện Y sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Y khoa Trung Quốc, nói với các phóng viên rằng amip rất khác so với động vật có xương sống về mặt sinh lý, "và chúng có mối quan hệ họ hàng quá xa nhau, vì vậy khả năng lây truyền xuyên biên giới sang người là rất nhỏ".
Điều kiện tiên quyết để một loại virus có thể lây nhiễm vào cơ thể người là nó phải có khả năng liên kết với tế bào người. Quá trình này dựa vào sự liên kết của protein trên bề mặt vi-rút với một số thụ thể protein trên bề mặt màng tế bào người. Tuy nhiên, virus Pittosporum Siberia đã bị đóng băng trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu trong hơn 10.000 năm, khiến nó "vắng mặt" trong quá trình tiến hóa sinh học trong thời gian dài, làm giảm đáng kể khả năng nó phù hợp với thụ thể tế bào của các sinh vật bậc cao hơn 10.000 năm sau đó.
"Chỉ bằng cách 'vật lộn' với con người trong một thời gian dài, chúng mới có cơ hội 'tìm ra cách' và đột biến thành một kiểu mẫu có thể đánh lừa hệ thống miễn dịch của con người", Lý Kỳ Hán giải thích. Nhưng các nhà khoa học vẫn sẽ thận trọng. "Nói chung, khi các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu trên các mẫu sinh học thời tiền sử, họ sẽ thực hiện các biện pháp bảo vệ và sàng lọc bệnh đầy đủ, đồng thời tiến hành các thí nghiệm trong môi trường đảm bảo an toàn sinh học", ông cho biết.
So với các vi sinh vật thời tiền sử đã bị niêm phong trong thời gian dài, các tác nhân gây bệnh bị chôn vùi trong thời gian ngắn lại nguy hiểm hơn: năm 2016, một đợt bùng phát bệnh than bí ẩn đã xảy ra ở miền bắc Siberia của Nga, khiến một cậu bé 12 tuổi tử vong, hàng chục người khác bị lây nhiễm và giết chết hơn 2.300 con tuần lộc. Thủ phạm gây ra đại dịch này không ai khác chính là vi khuẩn than đã ẩn náu trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu trong hơn 75 năm.
Theo người phát ngôn chính phủ Nga, đợt bùng phát bệnh than gần đây nhất ở khu vực này là vào năm 1941. Vào thời điểm đó, để tiết kiệm gỗ, người dân không đốt xác tuần lộc bị nhiễm bệnh than mà chọn cách chôn chúng ngay tại chỗ. Những "quả bom hẹn giờ" vô hình được chôn dưới lớp đất đóng băng. Nhiều thập kỷ sau, thời tiết tại địa phương trở nên nóng bất thường và đợt nắng nóng khiến một phần lớp đất đóng băng vĩnh cửu tan chảy. Xác của những con hươu bị bệnh lại được phát hiện lần nữa, và cậu bé vô tình ăn phải thịt đông lạnh của con hươu bị bệnh sau đó đã mắc bệnh than.
Khi hiệu ứng nhà kính ngày càng nghiêm trọng hơn, lớp đất đóng băng vĩnh cửu ở hai cực, "tủ lạnh của trái đất", cũng đang tan chảy và thậm chí còn tan chảy với tốc độ nhanh hơn. Điều gì sẽ chờ đợi con người dưới lớp băng giá lạnh giá?
Bài viết của phóng viên Vương Tuyết Anh Biên tập bởi Đinh Lâm
Biên tập viên phương tiện truyền thông mới/Lv Bingxin
Sản xuất bởi: Science Central Kitchen
Sản xuất bởi: Tin tức Khoa học và Công nghệ Bắc Kinh | Khách hàng Science Plus
Chào mừng bạn chia sẻ với vòng tròn bạn bè của bạn
Nghiêm cấm sao chép khi chưa được phép
