Các nhà khoa học hồi sinh hạt giống từ 30.000 năm trước! Phải đến khi cây nở hoa, chúng ta mới phát hiện ra sự khác biệt so với thời hiện đại

Kiểu thảm thực vật của lớp băng vĩnh cửu thường là vùng lãnh nguyên, chủ yếu là rêu và địa y, và đôi khi một số cây bụi có rễ nông cũng sẽ tồn tại ở đó. Mặc dù môi trường rất khắc nghiệt và không có nhiều thực vật ăn được nhưng nó vẫn thu hút nhiều loài động vật phát triển mạnh ở đó.

Khi các sinh vật sống trên lớp băng vĩnh cửu chết đi, cơ thể của chúng có khả năng bị phân hủy, nhưng bất cứ thứ gì chưa bị phân hủy và ăn vào sẽ trở thành một phần của lớp băng vĩnh cửu và bị phong ấn.

Do nhiệt độ thấp của lớp băng vĩnh cửu, các sinh vật bị nhốt trong đó được bảo quản khá tốt, thậm chí đôi khi còn có cả DNA hoàn chỉnh.

Chính vì sinh khối này đã tích lũy qua hàng nghìn năm nên nó không có cơ hội phân hủy hoàn toàn và giải phóng carbon, điều này khiến lớp băng vĩnh cửu trở thành khu vực bể chứa carbon.

Trong những năm gần đây, do sự nóng lên toàn cầu, lớp băng vĩnh cửu đã tan chảy và giải phóng carbon - chủ yếu là các khí nhà kính như carbon dioxide và metan, từ đó làm trầm trọng thêm tình trạng nóng lên của khí hậu và sự tan chảy của lớp băng vĩnh cửu là một quá trình vòng luẩn quẩn.

Vì vậy, trong bối cảnh trái đất đang nóng lên, băng vĩnh cửu ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm. Tuy nhiên, các nhà khoa học chỉ nghiên cứu bản thân lớp băng vĩnh cửu cũng như tàn tích của những sinh vật cổ đại đã được phát hiện lại và cố gắng tái sinh một số sinh vật.

Năm 2012, một nhóm khoa học Nga đã đào được những hạt giống 32.000 năm tuổi ở vùng đất đóng băng vĩnh cửu ở Siberia và sử dụng công nghệ hiện đại để “trồng” một số hạt giống vào cây, phá kỷ lục thế giới và trở thành cây tái sinh lâu đời nhất.

Cây tái sinh từ 32.000 năm trước

Vì vậy, câu hỏi thú vị là tại sao thực vật có thể được trồng từ hạt giống cách đây hơn 30.000 năm? Liệu có cơ hội nào cho các sinh vật khác trong lớp băng vĩnh cửu hồi sinh không?

Tại sao hạt giống từ 30.000 năm trước có thể tái sinh?

Trước khi các nhà khoa học Nga tái tạo được hạt giống 30.000 năm tuổi, cây chà là lâu đời nhất thế giới được duy trì ở Israel - họ đã tái sinh hạt giống từ cây 2.000 năm tuổi.

Năm 1963, một nhóm khảo cổ Israel đã phát hiện ra một số hạt chà là trong một chiếc lọ cổ, nơi hạt giống được cất giữ làm thực phẩm.

Đây là cây chà là sống lại ở Israel, hiện đã bắt đầu ra quả.

Vào thế kỷ 21, một nhóm khoa học đã cố gắng nảy mầm những hạt giống này. Sau một số nỗ lực, họ đã thành công vào năm 2005.

Điều thú vị là những loài thực vật họ trồng thực ra đã tuyệt chủng cách đây hơn 1.000 năm, nên công việc của họ đã thành công trong việc hồi sinh một loài đã tuyệt chủng, điều này có ý nghĩa rất lớn.

Muscaria muscaria tái sinh

Tái sinh ở Nga là Silene stenophylla, một loài thực vật chưa bị tuyệt chủng và vẫn phát triển mạnh ở vùng lãnh nguyên Siberia.

Câu chuyện bắt đầu vào năm 2007, khi một nhóm các nhà khoa học đến từ Nga, Hungary và Mỹ bị thu hút bởi những hang động ngủ đông của loài sóc đất cổ đại ở Siberia. Họ đã phát hiện ra tổng cộng 70 hang động như vậy.

Sóc đất có thói quen dự trữ thức ăn cho mùa đông. Chúng đào hố dưới lòng đất và tích trữ thức ăn thu thập được trong thời kỳ chúng có nhiều thức ăn như khẩu phần mùa đông.

Tuy nhiên, sóc đất thường không nhớ nơi cất giữ thức ăn nên các nhà khoa học đã thu được rất nhiều điều từ 70 hang động ngủ đông này. Họ đã thu thập được tổng cộng 600.000 loại trái cây và hạt giống được bảo quản tốt.

Vì hang của sóc đất không sâu lắm và nằm trong phạm vi đóng băng của lớp băng vĩnh cửu nên những quả và hạt này được bảo quản tốt.

Kể từ khi các nhà khoa học phát hiện ra những hạt giống cổ xưa này, họ đã cố gắng nảy mầm lại chúng. Sau một số đánh giá, hạt Musca muscaria là có triển vọng nhất.

Những nỗ lực đầu tiên của khoa học là làm nảy mầm những hạt giống trưởng thành đó, giống như những hạt chà là hồi sinh của Israel từ 2.000 năm trước, nhưng sau nhiều năm nỗ lực, chúng đã thất bại.

Rõ ràng là tất cả hạt giống của cây liễu cổ thụ đã bị bất hoạt và không thể nảy mầm được nữa.

Sau đó, các nhà khoa học bắt đầu chuyển sang những hạt non đó - tức là bản thân quả. Tất nhiên, những hạt này không thể nảy mầm trực tiếp mà do được bao bọc bởi một lớp quả và vỏ nên những hạt bên trong có nhiều khả năng có sự sống hơn.

Nhóm khoa học sẽ tách tế bào sống từ mô phôi hạt và sử dụng công nghệ nhân bản hiện đại để nuôi cấy các tế bào này vào cây năm 2012. Tổng cộng có 36 mẫu được nuôi cấy.

Có hai lý do chính khiến thử nghiệm này thành công:

Một công lao thuộc về bản thân hạt Musca muscaria vì hạt của chúng rất giàu sucrose, hoạt động như một chất chống sương mù, đó là lý do tại sao nhóm các nhà khoa học chọn loại cây này để tái sinh.

Mặt khác, hạt giống được giữ ở nơi có lượng tia gamma phóng xạ tự nhiên thấp, giúp giữ DNA của hạt tốt.

Những cây Muscaria 32.000 năm tuổi được tái sinh này trông giống hệt với mẫu vật hiện đại của chúng, ngoại trừ sau khi chúng nở hoa.

Cánh hoa của Muscaria muscaria tái sinh dài và rộng hơn so với cây hiện đại, quan trọng hơn là sau khi thử nghiệm, hạt do mẫu tái sinh tạo ra có tỷ lệ nảy mầm 100%, trong khi mẫu hiện đại chỉ có tỷ lệ nảy mầm khoảng 90% .

Chưa có nghiên cứu nào xác định chính xác nguyên nhân gây ra sự khác biệt này giữa hoa và hạt.

Voi ma mút được khai quật từ lớp băng vĩnh cửu

Các sinh vật khác trong vùng băng vĩnh cửu có thể hồi sinh được không?

Có vẻ như việc hồi sinh một cái cây kém thú vị hơn nhiều so với việc hồi sinh một con vật.

Những con voi ma mút, tê giác lông cừu, sư tử hang động, gấu hang và hổ răng kiếm tương đối nguyên vẹn đã được khai quật từ lớp băng vĩnh cửu. Vậy liệu có cơ hội nào để những loài động vật này có thể hồi sinh không?

Thực tế, câu trả lời là có, rất hứa hẹn !

Tất nhiên, đó không phải là trực tiếp hồi sinh người chết mà là sử dụng công nghệ hiện đại để thu được những loài đã tuyệt chủng có đặc điểm và chức năng sinh thái tương tự.

Trong số tất cả các loài động vật đã tuyệt chủng này, voi ma mút có giọng nói to nhất vì sự di chuyển của chúng trên vùng lãnh nguyên đã cuốn đi các lớp tuyết, cho phép không khí lạnh đi vào đất và duy trì lớp băng vĩnh cửu, điều mà một số học giả tin rằng đã giúp làm chậm sự nóng lên toàn cầu.

Cũng được hưởng lợi từ lớp băng vĩnh cửu được bảo quản tốt, các nhà khoa học có thể thu được các mẫu DNA rất hoàn chỉnh, chất lượng cao của voi ma mút.

Trên thực tế, ngay từ năm 1994, các nhà khoa học đã sắp xếp được trình tự của voi ma mút thế Pleistocene.

Hiện nay, sự khác biệt di truyền giữa voi ma mút và voi sống đã tương đối rõ ràng, miễn là các gen chịu trách nhiệm về khả năng chống chịu lạnh, lông, tích trữ chất béo và các đặc điểm khác của voi ma mút được chỉnh sửa vào bộ gen của voi châu Á, thì có khả năng voi cái châu Á sẽ sinh một con voi ma mút từ bụng một con voi.

Tôi đã thấy các báo cáo vào năm 2021 rằng một công ty có thể đưa "Mammoth" trở lại thời hiện đại chỉ sau 6 năm, nhưng tôi không biết điều gì sẽ xảy ra tiếp theo.

Cuối cùng

Lớp băng vĩnh cửu bảo tồn rất tốt các sinh vật sống, điều này có thể là vấn đề hy vọng hoặc tuyệt vọng, bởi vì nhiều mầm bệnh cổ xưa có khả năng thức dậy khi lớp băng vĩnh cửu tan chảy, chẳng hạn như virus đậu mùa. Trên thực tế, hiện nay nhiều người chưa được tiêm phòng bệnh đậu mùa.