Dù góp phần không nhỏ vào việc điều hòa khí hậu Trái đất, song có tới gần 2/3 sự sống dưới đáy biển vẫn chưa được khám phá.
Các nhà nghiên cứu đã giải mã trình tự ADN từ các trầm tích dưới đáy biển sâu trên khắp thế giới và phát hiện sự sống dưới đáy đại dương phong phú ít nhất là gấp 3 lần so với tầng cao hơn. Hơn nữa, gần 2/3 sự sống đó vẫn chưa được xác định chính thức.
Đồng tác giả nghiên cứu Andrew Gooday – nhà sinh vật học biển sâu và thành viên danh dự tại Trung tâm Hải dương học Quốc gia ở Anh – nói với Live Science: “Từ những năm 1960, người ta đã biết sự đa dạng loài ở vùng biển sâu là cao. Điểm mới mẻ trong nghiên cứu này là có rất nhiều sự đa dạng mới lạ ở cấp độ phân loại cao hơn”.
Nói cách khác, có rất nhiều dòng dõi tiến hóa chưa được biết đến – như toàn bộ họ của các loài – đang chờ được khám phá.
Theo nghiên cứu, đáy đại dương bao phủ hơn một nửa bề mặt Trái đất, nhưng lại là nơi có các hệ sinh thái ít được nghiên cứu nhất. Nghiên cứu trước đây đã phân tích ADN được thu thập qua cột nước, từ trên đáy đại dương lên đến bề mặt, vì vậy nghiên cứu mới nhất này đã tìm cách hoàn thiện bức tranh và đưa ra cái nhìn tổng quát về đa dạng sinh học trong đại dương bằng cách xem xét ADN của đáy biển trong trầm tích biển sâu.
Nhóm nghiên cứu đã giải mã trình tự ADN 418 mẫu được thu thập từ tất cả các lưu vực đại dương chính từ năm 2010 đến năm 2016 và so sánh chúng với dữ liệu ADN hiện có từ phần còn lại của đại dương, tách ADN đã biết của các sinh vật đã chết chìm dưới đáy biển khỏi ADN của các sinh vật có nguồn gốc từ đáy biển.
Thay vì cố gắng xác định các loài riêng lẻ từ ADN, nhóm nghiên cứu xem xét những gì họ gọi là biến thể trình tự (sequence variants), hoặc các phiên bản khác nhau của trình tự ADN, để phân biệt giữa các nhóm loài chính.
Hầu hết ADN của đáy biển không thể gán cho một nhóm đã biết trên cây sự sống, có nghĩa là nó thuộc về họ, bậc hoặc nhóm phân loại khác chưa được phát hiện.
Các loài động vật lớn, chẳng hạn như bạch tuộc, không được sắp xếp theo trình tự. Vì vậy, sự phong phú của cuộc sống dưới đáy biển sâu có thể còn lớn hơn những gì nhóm nghiên cứu tìm thấy. Ông Gooday lưu ý, nhóm chỉ xem xét ADN chứa trong các lớp trầm tích chứ không phải các mỏm đá hoặc các hốc biển sâu khác – nơi các sinh vật khác có thể đang sinh sống.
Tại sao đáy biển lại chứa nhiều sự sống?
Không có gì ngạc nhiên khi có rất nhiều đa dạng sinh học nằm sâu dưới bề mặt đại dương. Đáy biển là một môi trường phức tạp hơn nhiều so với tầng đại dương bên trên nó.
“Nếu bạn có một môi trường cực đồng nhất, thì tất cả các loài đều được tiếp xúc với cùng một môi trường sống. Nhưng nếu môi trường sống đó được chia thành nhiều khu vực với các đặc điểm khác nhau, thì các loài có thể chuyên biệt hóa”, ông Gooday cho hay.
Các nhà nghiên cứu cũng đã tìm hiểu thêm về vai trò của đại dương sâu trong cái gọi là máy bơm sinh học, quá trình mà các sinh vật đại dương như thực vật phù du hấp thụ carbon từ bầu không khí gần bề mặt và chìm xuống biển sâu, nơi carbon được cô lập trong các trầm tích. Nhóm nghiên cứu có thể dự đoán sức mạnh của máy bơm dựa trên thành phần ADN trong trầm tích. Họ cho biết, có một số cộng đồng sinh vật phù du đóng vai trò lớn hơn những cộng đồng khác trong việc hấp thụ carbon dioxide và điều hòa khí hậu.
