Vi khuẩn góp phần biến đổi khí hậu khi trái đất nóng lên

Viết bởi huib - 03/12/2019

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Tags

Viện Công nghệ sinh học

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi khuẩn dần thích nghi với nhiệt độ cao hơn, tăng tốc độ hô hấp và giải phóng nhiều carbon hơn, điều này có khả năng làm đẩy nhanh quá trình biến đổi khí hậu.

Bằng cách giải phóng nhiều carbon hơn khi nhiệt độ toàn cầu tăng, vi khuẩn và các sinh vật liên quan được gọi là vi khuẩn cổ có thể làm tăng sự nóng lên của khí hậu với tốc độ nhanh hơn trên mô hình nghiên cứu. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Communications bởi các nhà khoa học từ Đại học Hoàng gia London, giúp nhận biết được các mô hình chính xác hơn về sự nóng lên của khí hậu trong tương lai.

Vi khuẩn và vi khuẩn cổ, được gọi chung là sinh vật tiền nhân, có mặt ở mọi châu lục và chiếm khoảng một nửa sinh khối của tất cả các sinh vật trên Trái đất.

Hầu hết các sinh vật tiền nhân thực hiện hô hấp sử dụng năng lượng và giải phóng CO₂ – giống như bản chất hoạt động hô hấp của chúng ta. Lượng CO₂ được giải phóng trong một khoảng thời gian nhất định phụ thuộc vào tốc độ hô hấp của sinh vật tiền nhân, và nó có thể thay đổi theo nhiệt độ.

Tuy nhiên, người ta vẫn chưa chắc chắn mối tương quan chính xác giữa nhiệt độ, tốc độ hô hấp và lượng CO₂ sinh ra. Hiện tại, bằng cách tổng hợp cơ sở dữ liệu về sự thay đổi tốc độ hô hấp theo nhiệt độ từ 482 chủng sinh vật tiền nhân, các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng phần lớn các vi sinh vật này tăng lượng carbon sinh ra của chúng để đáp ứng với nhiệt độ cao hơn và hiệu suất lớn hơn so với các suy luận trước đây.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Samraat Pawar, từ Khoa Khoa học Sự sống, Đại học Hoàng gia London, cho biết: “Nhiệt độ tăng cao là nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhân đôi trên nhiều quần thể vi sinh vật tiền nhân, điều này cũng cho phép chúng hoạt động hiệu quả hơn trong cả ngắn hạn và dài hạn, và tạo ra sự đóng góp lớn hơn đối với lượng carbon và sự tăng nhiệt độ”.

Các nhà nghiên cứu đã thu thập các phản ứng của sinh vật tiền nhân đối với sự thay đổi nhiệt độ từ khắp nơi trên thế giới và trong tất cả các điều kiện khác nhau – từ các hồ nước mặn ở Nam Cực dưới 0°C đến các hồ nước nóng trên 120°C. Các phản ứng ngắn hạn của sinh vật tiền nhân ở nhiệt độ trung bình đối với sự nóng lên là cao hơn so với những báo cáo về sinh vật nhân chuẩn – những sinh vật có tế bào phức tạp hơn, bao gồm tất cả các loài thực vật, nấm và động vật.

Tác giả chính của nghiên cứu, nghiên cứu sinh Thomas Smith từ Khoa Khoa học Sự sống cho biết: “Hầu hết các mô hình khí hậu đều cho rằng tất cả các sinh vật đều có tốc độ hô hấp nhiệt độ theo cùng một cách, nhưng nghiên cứu của chúng tôi cho thấy vi khuẩn và khuẩn cổ có khả năng bắt đầu thay đổi từ mức trung bình toàn cầu.”