Trồng... rêu trên sao Hỏa

Tại Đại học Copenhagen ở Đan Mạch, các nhà nghiên cứu đang vạch ra một tương lai đầy tham vọng cho một loài cây nhỏ bé. Họ đang phát triển một loại rêu mới, thay đổi gen của loại thực vật này nhằm giúp chúng thích nghi với những điều kiện sống cực kỳ khắc nghiệt của sao Hỏa.

Trồng rêu nhằm phủ xanh Hành tinh Đỏ. Nguồn: UIG/Getty

Loại rêu này được các nhà khoa học thay đổi và thiết kết lại phần lớn cấu trúc gen. Điều này khiến chúng có khả năng tạo ra các phân tử hóa chất phức tạp như ingenol mebutate, một chất hóa học có khả năng điều trị bệnh ung thư da. Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ phát triển nhiều loại rêu khác có khả năng tổng hợp đa dạng các loại thuốc chữa bệnh cho các phi hành gia và cư dân tiên phong sống ở sao Hỏa.

Con người đang có những bước tiến lớn vào lĩnh vực thám hiểm không gian. Các nhà nghiên cứu mong muốn sẽ sớm có người sinh sống trên sao Hỏa và bên cạnh đó họ cũng đang tích cực tìm kiếm dấu hiệu sự sống ở những hành tinh khác. Theo lời của nhà khoa học Victoria Sosnovtseva, một trong các thành viên của nhóm nghiên cứu nói: “Trong tương lai, rêu sẽ trở thành một nhân tố quan trọng cho công cuộc thám hiểm không gian của chúng ta”.

Nhưng việc đầu tiên cần phải thực hiện là làm cho rêu có thể tồn tại trên sao Hỏa. Đất trên hành tinh này cực kỳ nghèo dinh dưỡng và chứa đầy chất độc. Trong một lần thí nghiệm, các nhà khoa học đã trồng rêu trên một loại đất lấy từ Pu’u Nene, một ngọn núi lửa ở Hawaii. Tuy loại đất này vẫn chưa đủ tệ hại như ở sao Hỏa, nhưng theo kết quả nghiên cứu của Nasa cho thấy, loại đất ở núi lửa Pu’u Nene và đất ở sao Hỏa có thành phần khoáng chất và dinh dưỡng tương đương nhau. Sau vài tuần thí nghiệm, phần lớn rêu vẫn còn rất khỏe mạnh. Điều này làm tăng thêm sự tin tưởng của các nhà khoa học rằng loài rêu này sẽ sống tốt ở trên đất sao Hỏa.

Nhiệt độ cực kỳ lạnh ở sao Hỏa là một thách thức khác cho các nhà khoa học. Ở sao Hỏa, nhiệt độ trung bình là vào khoảng -55^oC. Chính vì thế, các nhà nghiên cứu đã cấy thêm gen “kháng lạnh” vào bộ gen của rêu. Gen “kháng lạnh” này được lấy từ bộ gen của loài sâu ăn chồi non trên cây vân sam (spruce budworm) – một loài sâu thường tìm thấy trên các cây có họ tùng bách. Gen này tạo ra các protein giúp ngăn chặn sự hình thành của tinh thể băng trong cơ thể, khiến cho sâu vân sam có khả năng sống sót trong điều kiện nhiệt độ dưới ngưỡng đóng băng. Khi cấy gen “kháng lạnh” vào rêu, chúng sẽ giúp cho rêu có được khả năng chống lại nhiệt độ siêu lạnh tương tự như sâu vân sam.

Nhóm nghiên cứu đã đặt loài rêu mới được cấy gen vào môi trường đông lạnh ở mức -20^oC trong khoảng thời gian 8 giờ. Ở nhiệt độ này, phần lớn các loại rêu thông thường đều sẽ chết. Nhưng ở loài rêu cấy gen, chỉ cho đến khi các nhà khoa học giảm nhiệt độ xuống đến mức -60^oC thì mới xuất hiện hiện tượng một số tế bào trong thân rêu bị đóng băng. Tuy nhiên, khả năng chống chịu lạnh trong một khoảng thời gian dài vĩnh cửu như ở môi trường sao Hỏa của loài rêu cấy gen này vẫn chưa được kết luận chính thức.

Việc trồng các loại thực vật trên sao Hỏa hoàn toàn mang tính khả thi và phải được thực hiện. Tuy nhiên, áp suất thấp, tỷ lệ khí oxy khá nhỏ và nguồn nước hiếm hoi chính là những trở ngại lớn nhất cho sự tồn tại và tăng trưởng của thực vật. Vì thế, cho dù cấy gen để xử lý vấn đề chịu lạnh cũng chỉ có thể giải quyết được một phần nhỏ của vấn đề.

Vẫn còn những bước nghiên cứu khá lâu nữa thì loại rêu này mới có thể thật sự bắt đầu được trồng trên sao Hỏa. Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ thêm vào các loại gen mới nhằm giúp rêu có thể chống lại ảnh hưởng của các tia cực tím và loại trừ tác động của nồng độ muối cao trong đất.