Trong miệng núi lửa nhiệt độ lên tới 450°C vẫn có 1 loài tôm sinh sôi nảy nở, bí mật phía sau là gì?

Loài tôm không mắt sống cạnh núi lửa 450°C: Bí mật sinh tồn khiến giới khoa học kinh ngạc

Một loài tôm biển sâu không có mắt nhưng vẫn tồn tại ngay bên cạnh những miệng phun thủy nhiệt nóng tới 450°C đang khiến giới khoa học phải xem xét lại nhiều hiểu biết về sự sống dưới đáy đại dương.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications đã giới thiệu một loài tôm mới mang tên Rimicaris hybisae, sinh sống tại khu vực núi lửa ngầm ở biển Caribe, cách mặt nước khoảng 5.000 mét.

Sống giữa vùng nước nóng hơn cả dầu sôi

Tại đáy biển Caribe tồn tại một hệ thống núi lửa ngầm vẫn đang hoạt động. Quanh các miệng phun thủy nhiệt, nhiệt độ của dòng nước có thể đạt tới 450°C, cao hơn nhiều so với nhiệt độ sôi của dầu ăn thông thường.

Theo các quy luật sinh học đã biết, điều này gần như không thể chấp nhận được đối với sự sống. Hầu hết sinh vật đều được cấu tạo từ protein và các protein này thường mất cấu trúc, ngừng hoạt động khi nhiệt độ tăng lên khoảng 70°C.

Thế nhưng, các nhà nghiên cứu lại phát hiện hàng nghìn con tôm không mắt tập trung dày đặc quanh khu vực này. Mật độ của chúng có thể lên tới khoảng 2.000 cá thể trên mỗi mét vuông, tạo nên những đàn tôm phủ kín đáy biển.

Khám phá bất ngờ ấy đã đặt ra câu hỏi lớn: Làm thế nào chúng có thể tồn tại trong môi trường khắc nghiệt như vậy?

Cuộc chiến sinh tồn dưới đáy đại dương

Ở vùng nước nông, ánh sáng mặt trời giúp rong, tảo và thực vật biển quang hợp, tạo ra nguồn năng lượng cho toàn bộ chuỗi thức ăn.

Tuy nhiên, ở độ sâu hàng nghìn mét dưới đáy đại dương, ánh sáng mặt trời hoàn toàn không thể chạm tới. Điều này khiến nguồn thức ăn trở nên vô cùng khan hiếm.

Các sinh vật dưới đáy biển chủ yếu sống nhờ hai nguồn dinh dưỡng.

Nguồn thứ nhất là các mảnh vụn hữu cơ từ tầng nước phía trên rơi xuống. Tuy nhiên, lượng thức ăn này rất hạn chế vì phần lớn đã bị các sinh vật khác tiêu thụ trước khi chạm đáy biển.

Những sự kiện đặc biệt như xác cá voi chìm xuống đáy đại dương có thể nuôi sống nhiều sinh vật trong nhiều năm, nhưng hiện tượng này diễn ra rất hiếm.

Nguồn thức ăn thứ hai đến từ các miệng phun thủy nhiệt của núi lửa ngầm. Tại đây, vô số khoáng chất, hợp chất lưu huỳnh và ion kim loại được giải phóng ra môi trường xung quanh.

Chính những chất này tạo điều kiện cho các vi khuẩn ưa nhiệt phát triển mạnh. Thay vì quang hợp như thực vật, chúng sử dụng các phản ứng hóa học liên quan đến lưu huỳnh để tạo ra năng lượng và chất hữu cơ.

Những vi khuẩn này trở thành mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn dưới đáy biển sâu.

Đối với loài tôm không mắt, đây gần như là nguồn dinh dưỡng duy nhất giúp chúng tồn tại. Vì thế, phạm vi sinh sống của chúng luôn gắn liền với các miệng phun thủy nhiệt.

Chúng có thực sự chịu được 450°C?

Thoạt nhìn, nhiều người cho rằng loài tôm này đã tiến hóa thành sinh vật siêu chịu nhiệt. Tuy nhiên, sự thật lại không phải vậy.

Các nhà khoa học xác định rằng cơ thể của chúng vẫn được cấu tạo từ những loại protein tương tự nhiều sinh vật khác. Nếu tiếp xúc lâu trong môi trường quá nóng, protein của chúng cũng sẽ bị phá hủy.

Điều đặc biệt nằm ở khả năng cảm nhận môi trường.

Dù không có mắt, loài tôm này sở hữu các cơ quan cảm nhận ánh sáng và bức xạ hồng ngoại. Nhờ đó, chúng có thể nhận biết sự thay đổi nhiệt độ của nước xung quanh.

Thực tế, nhiệt độ môi trường sống lý tưởng của chúng chỉ dưới khoảng 40°C. Khi cảm nhận khu vực nào quá nóng, chúng sẽ nhanh chóng di chuyển sang nơi khác.

Các nhà nghiên cứu cho biết tôm không mắt có thể bơi xuyên qua những luồng nước trên 100°C trong thời gian ngắn nhưng không thể ở lại đó lâu dài.

Lớp vỏ mềm đặc biệt giúp chúng chịu được nhiệt độ cao trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, nếu bị mắc kẹt quá lâu gần luồng nước siêu nóng, chúng vẫn có thể bị bỏng và chết.

Vì vậy, mặc dù được phát hiện quanh các miệng phun thủy nhiệt 450°C, nhưng phần lớn thời gian chúng chỉ sinh sống ở những vùng nước mát hơn nằm sát khu vực này.

Tôm không mắt có ăn được không?

Về mặt lý thuyết, loài tôm này hoàn toàn có thể trở thành thực phẩm.

Môi trường biển sâu thường khá sạch và thành phần dinh dưỡng của chúng không khác biệt quá nhiều so với các loài tôm thông thường.

Tuy nhiên, vấn đề nằm ở môi trường sống đặc biệt của chúng.

Các miệng phun thủy nhiệt liên tục giải phóng lượng lớn ion kim loại và khoáng chất. Trong đó có nhiều kim loại nặng với nồng độ cao hơn đáng kể so với nước biển thông thường.

Do sống lâu dài trong môi trường này, cơ thể tôm có khả năng tích lũy các kim loại nặng. Điều này khiến việc tiêu thụ chúng tiềm ẩn nguy cơ không tốt cho sức khỏe con người.

Ngoài ra, việc đánh bắt một loài tôm sống ở độ sâu khoảng 5.000 mét cũng vô cùng khó khăn và tốn kém. Chi phí khai thác có thể vượt xa giá trị thực phẩm mà chúng mang lại.

Chính vì vậy, dù có thể ăn được về mặt lý thuyết, loài tôm không mắt gần như không có giá trị thương mại trong thực tế.

Kỳ quan sinh tồn dưới đáy đại dương

Sự tồn tại của loài tôm không mắt là minh chứng cho khả năng thích nghi đáng kinh ngạc của sinh vật trên Trái Đất. Để tồn tại trong môi trường khắc nghiệt bậc nhất hành tinh, chúng đã phát triển những đặc điểm sinh học độc đáo giúp tránh xa các vùng nhiệt độ chết người trong khi vẫn tận dụng được nguồn thức ăn quý giá từ các miệng phun thủy nhiệt.

Dù không thực sự sống trong nước 450°C như nhiều người lầm tưởng, khả năng tồn tại ngay bên cạnh những "lò nung" tự nhiên dưới đáy biển sâu của chúng vẫn là một trong những hiện tượng đáng kinh ngạc nhất mà khoa học từng ghi nhận.