Nếu sự sống có thể tồn tại trong dạ dày của bạn thì nó có thể sẽ tồn tại trên Sao Hỏa?

Khi nghĩ đến sự sống ngoài Trái Đất, nhiều người thường hình dung về những sinh vật thông minh với hình dạng kỳ lạ, nhưng thực tế, nếu sự sống tồn tại ở những thế giới khác, có khả năng cao nó sẽ trông giống như những vi khuẩn nhỏ bé hơn là những người ngoài hành tinh mà ta vẫn thường thấy trong các bộ phim khoa học viễn tưởng. Để tìm hiểu về những gì có thể tồn tại ngoài vũ trụ, thay vì nhìn vào các hành tinh xa xôi, các nhà khoa học đã tìm kiếm manh mối ngay trên chính Trái Đất, từ những khu vực có môi trường khắc nghiệt nhất như suối nước nóng, đáy đại dương sâu thẳm, đến cả chính bên trong cơ thể con người.

Trái Đất là hành tinh duy nhất mà chúng ta biết chắc chắn có thể hỗ trợ sự sống, nhưng các nhà khoa học vẫn không ngừng tìm kiếm dấu vết của sự sống ngoài hành tinh, đặc biệt là cái gọi là LUCA (Tổ tiên chung cuối cùng của vũ trụ), một dạng sinh vật sơ khai có thể là tổ tiên của tất cả sự sống trên Trái Đất hoặc có thể đã từng tồn tại ở một nơi nào đó khác trong vũ trụ.

Theo đó, hành tinh được nhắm đến nhiều nhất trong cuộc tìm kiếm này là Sao Hỏa, nơi các sứ mệnh như Perseverance và Curiosity đã tìm thấy bằng chứng về các hợp chất hữu cơ và môi trường có thể từng hỗ trợ sự sống. Tuy nhiên, hiện tại, bề mặt Sao Hỏa là một vùng đất sa mạc khô cằn với bầu không khí mỏng, không có dấu hiệu rõ ràng của sự sống.

Ngoài Sao Hỏa, các nhà khoa học còn đặc biệt quan tâm đến một số mặt trăng của Sao Mộc và Sao Thổ, như Europa và Enceladus. Các bằng chứng cho thấy những mặt trăng này có thể chứa các đại dương nước mặn rộng lớn bên dưới lớp băng dày, và nước lỏng chính là yếu tố quan trọng cho sự sống như chúng ta biết.

Tuy nhiên, nếu sự sống tồn tại ở đó, nó có thể chỉ là những sinh vật đơn bào tương tự như vi khuẩn trên Trái Đất. Thêm vào đó, với hơn 5.500 ngoại hành tinh đã được phát hiện quay quanh các ngôi sao xa xôi, một số trong đó có điều kiện tương tự Trái Đất, cơ hội tìm thấy sự sống ngoài hành tinh ngày càng tăng lên. Nhà thiên văn học Carl Sagan từng nói: "Vũ trụ là một nơi rộng lớn. Nếu chỉ có chúng ta, thì đó hẳn là một sự lãng phí không gian khủng khiếp".

Trước những năm 1960, nhiều nhà khoa học tin rằng sự sống chỉ có thể tồn tại trong những điều kiện tương tự Trái Đất, bao gồm nước lỏng, nhiệt độ ôn hòa, pH trung tính và sự hiện diện của ánh sáng Mặt Trời hoặc nguồn năng lượng tương đương. Tuy nhiên, quan niệm này đã thay đổi khi các nhà vi sinh vật học phát hiện ra những sinh vật có thể tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái Đất.

Một trong những phát hiện quan trọng nhất đến từ Thomas D. Brock vào những năm 1960, khi ông tìm thấy vi khuẩn sống trong các suối nước nóng ở Vườn Quốc gia Yellowstone, nơi nhiệt độ vượt quá 70°C. Sau đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra nhiều sinh vật cực đoan khác, từ vi khuẩn có thể sống trong điều kiện lạnh giá ở Nam Cực, dưới đáy đại dương sâu với áp suất cực cao, đến vi khuẩn có thể tồn tại trong môi trường có độ mặn cao như Biển Chết, hoặc thậm chí trong những môi trường có độ axit cao như sông Rio Tinto ở Tây Ban Nha. Một số vi khuẩn thậm chí có thể sống sót trong điều kiện bức xạ mạnh, điều mà trước đây người ta tin rằng không sinh vật nào có thể chịu đựng được.

Những khám phá này đã mở rộng phạm vi tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Nếu vi khuẩn có thể tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt trên Trái Đất, thì rất có thể những sinh vật tương tự cũng có thể tồn tại trên những hành tinh hoặc mặt trăng xa xôi có điều kiện môi trường không lý tưởng. Nhưng có lẽ điều bất ngờ nhất là những sinh vật cực đoan này không chỉ sống ở những nơi xa xôi mà còn ngay bên trong cơ thể con người – cụ thể là trong dạ dày của chúng ta.

Vào những năm 1980, hai bác sĩ người Úc, Barry Marshall và Robin Warren, đã khám phá ra rằng vi khuẩn Helicobacter pylori (H. pylori) là nguyên nhân gây ra viêm loét dạ dày. Trước đó, người ta tin rằng loét dạ dày là do căng thẳng hoặc do dạ dày tiết quá nhiều axit, nhưng Marshall và Warren đã chứng minh rằng có vi khuẩn có thể sống sót trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt của dạ dày con người, nơi có độ pH thấp tương đương với giấm, môi trường tối tăm, các enzyme tiêu hóa mạnh và sự chuyển động liên tục của hệ tiêu hóa.

H. pylori có những đặc điểm đáng kinh ngạc giúp nó tồn tại trong môi trường này. Nó sử dụng roi để di chuyển trong chất lỏng của dạ dày, tìm kiếm một nơi thích hợp trên thành dạ dày để bám vào. Ngoài ra, nó còn tiết ra enzyme urease, giúp phân hủy urê thành amoniac và CO₂, tạo ra một vi khí hậu có độ pH cao hơn, giúp vi khuẩn sống sót trong môi trường có tính axit mạnh. Khi số lượng của nó tăng lên, nó giải phóng ngoại độc tố gây viêm và làm tổn thương mô dạ dày, dẫn đến loét dạ dày. Năm 2005, Barry Marshall và Robin Warren đã nhận được giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học vì khám phá này, một phát hiện đã cách mạng hóa lĩnh vực tiêu hóa và thay đổi cách chúng ta hiểu về sự thích nghi của vi sinh vật.

Sự tồn tại của H. pylori trong một môi trường khắc nghiệt như dạ dày con người là minh chứng rõ ràng rằng sự sống có thể thích nghi với những điều kiện mà trước đây chúng ta nghĩ là không thể. Nếu vi khuẩn có thể sống sót trong môi trường có tính axit cao, thiếu ánh sáng và đầy rẫy các enzyme tiêu hóa mạnh, thì tại sao lại không thể tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt trên Sao Hỏa, Europa hay Enceladus?

Những nghiên cứu về vi sinh vật cực đoan như H. pylori giúp các nhà khoa học có thêm dữ liệu để tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Nếu sự sống có thể tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt trên Trái Đất, thì có lẽ đâu đó ngoài vũ trụ, những dạng sống đơn giản cũng đang sinh sôi trong những môi trường tưởng chừng như không thể.

NASA đang có kế hoạch gửi các sứ mệnh thăm dò đến Europa để tìm kiếm dấu hiệu của vi khuẩn trong đại dương dưới lớp băng dày. Trên Sao Hỏa, Perseverance vẫn tiếp tục thu thập dữ liệu để xác định liệu hành tinh này có từng chứa sự sống hay không. Trong tương lai, những mẫu đất đá từ Sao Hỏa có thể được đưa về Trái Đất để phân tích kỹ lưỡng hơn.

Dù chưa có bằng chứng chắc chắn về sự sống ngoài hành tinh, nhưng những khám phá về vi sinh vật cực đoan trên Trái Đất đã mở ra một chân trời mới trong cuộc tìm kiếm này.