Mười hai nghìn cửa sổ nhìn vào thời gian sâu thẳm
Các nhà nghiên cứu đã thu hồi hơn 12.000 hóa thạch hiển vi từ đá 1,7 tỷ năm tuổi ở miền bắc nước Úc. Các tế bào này là sinh vật nhân thực sơ khai — nhóm bao gồm mọi loài thực vật, động vật và nấm còn sống ngày nay — và chúng sống hơn một tỷ năm trước khi những động vật đầu tiên xuất hiện.
Phần lớn những gì các nhà khoa học biết về sự sống lâu đời đó đến từ một số ít mẫu vật. Một bộ sưu tập lớn như thế này cho phép các nhà nghiên cứu so sánh hình dạng tế bào và xem hình thái nào phổ biến, hình thái nào hiếm.
Oxy đặt ra giới hạn
Thành phần hóa học của đá xung quanh chỉ ra oxy là người gác cổng. Sinh vật nhân thực chỉ xuất hiện ở vùng nước ven biển nông, giàu oxy. Ở vùng nước sâu hơn, nơi oxy chưa vươn tới, các tập hợp hóa thạch chỉ chứa vi khuẩn đơn bào đơn giản.
Mô hình đó khớp với sinh học. Tế bào nhân thực mang nhân và các ngăn nội bào và cần năng lượng nhiều hơn vi khuẩn rất nhiều để vận hành. Hô hấp hiếu khí cung cấp năng lượng đó, nhưng chỉ ở nơi có oxy. Khi oxy tích tụ ở biển nông, tế bào phức tạp có thể lan rộng — và ở nơi không có, chúng không thể.
Những hình dạng cho thấy điều gì
Các hóa thạch không đồng nhất. Một số là hình cầu đơn giản. Những mẫu khác phức tạp hơn nhiều, với phần phụ nhô ra và các tấm, hoặc bề mặt nhăn như vòng xoáy dấu vân tay. Sự đa dạng đó gợi ý rằng sinh vật nhân thực sơ khai đã thử nghiệm các kiểu cơ thể và cách sống khác nhau.
Vì những tế bào này nằm trong số sinh vật nhân thực cổ nhất được biết, chúng nằm gần gốc của nhánh cuối cùng sinh ra động vật, thực vật và nấm. Hiểu chúng có thể sống ở đâu, và vì sao, giúp giải thích sự trì hoãn dài giữa nguồn gốc tế bào phức tạp và sự bùng nổ của sự sống phức tạp.
Công trình được công bố trong một bài viết nghiên cứu mở và được các hãng tin khoa học đưa tin vào cuối tháng 9.
Các mẫu đến từ Lãnh thổ Bắc Úc, khu vực đã tạo ra một số phát hiện quan trọng nhất về sự sống sơ khai trong thập kỷ qua. Việc định tuổi tốt hơn và phân tích hóa học đã biến những tảng đá đó thành một ghi chép về cách oxy di chuyển qua các vùng biển nông.