Bản Đồ Vi Sinh Vật Đất Quốc Gia Đan Mạch Hé Lộ 82% Loài Chưa Từng Được Khoa Học Biết Đến

Một dự án quy mô lớn mang tên “Microflora Danica” đã hoàn tất, được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu Đan Mạch và quốc tế, tạo ra bản đồ vi sinh vật đất quốc gia đầu tiên trên thế giới. Công trình này đã xác định được hơn 140.000 chủng vi khuẩn khác nhau. Đáng chú ý, kết quả nghiên cứu cho thấy 82% trong số các loài được phát hiện này trước đây hoàn toàn xa lạ với giới khoa học. Sáng kiến này được lấy cảm hứng từ dự án hoàng gia “Flora Danica” nổi tiếng, vốn được khởi xướng từ năm 1752, khi các nhà thực vật học tiến hành ghi chép về các loài thực vật hoang dã trong vương quốc.

Công trình nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí khoa học danh tiếng Nature, là thành quả của quá trình phân tích DNA kéo dài suốt năm năm. Các nhà khoa học đã dựa trên hơn 10.000 mẫu đất được thu thập từ khắp mọi miền Đan Mạch. Giáo sư Mads Albertsen thuộc Đại học Aarhus, tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh rằng công trình này đặt nền móng vững chắc cho việc tìm hiểu sâu hơn về tác động của các sinh vật siêu nhỏ này đối với các quy trình sinh thái then chốt, bao gồm chất lượng nguồn nước và khả năng hấp thụ khí nhà kính. Dự án “Microflora Danica” giờ đây đóng vai trò như một bộ bách khoa toàn thư kỹ thuật số, nơi các nhà khoa học có thể liên tục bổ sung thông tin về chức năng, đặc điểm và sự tương tác của các sinh vật này.

Nghiên cứu có sự tham gia của nhiều nhà khoa học từ Đại học Aarhus, tiêu biểu là Giáo sư Mads Albertsen và Giáo sư Per Halkjær Nielsen. Họ phát hiện ra rằng số lượng loài vi khuẩn lớn nhất tập trung tại các khu vực đất nông nghiệp và công viên đô thị. Tuy nhiên, mặc dù mật độ loài cao ở những khu vực chịu nhiều tác động từ con người này, thành phần loài lại cho thấy mức độ đồng nhất đáng ngạc nhiên. Ngược lại, các hệ sinh thái tự nhiên chưa bị khai thác, dù có số lượng loài ít hơn trên mỗi mẫu đất riêng lẻ, lại sở hữu mức độ đa dạng sinh học tổng thể (đa dạng gamma) cao hơn đáng kể. Điều này là do sự khác biệt lớn về thành phần loài ngay cả giữa các khu vực lân cận nhỏ bé.

Giáo sư Karsten Suhr Jacobsen giải thích thêm rằng khoảng 80% số vi khuẩn mới được lập danh mục vẫn chưa có chức năng sinh thái được phân loại rõ ràng. Dữ liệu thu thập được có ý nghĩa ứng dụng trực tiếp trong việc giải quyết các thách thức môi trường hiện đại, đặc biệt trong bối cảnh quy hoạch sử dụng đất tại Đan Mạch. Vi sinh vật đóng vai trò thiết yếu trong chu trình carbon và nitơ, đồng thời chúng cũng ảnh hưởng đến việc phát thải các khí nhà kính như mêtan. Việc thấu hiểu các loài vi khuẩn chiếm ưu thế trong từng khu vực cụ thể sẽ giúp đưa ra các quyết định sáng suốt hơn về việc chuyển đổi đất nông nghiệp sang mục đích phục hồi tự nhiên.

Kho dữ liệu khổng lồ, bao gồm 10.686 bộ siêu bộ gen (metagenome) và 449 bộ dữ liệu rRNA 16S và 18S, cung cấp cơ sở để giải đáp những câu hỏi cơ bản nhất của sinh thái học vi sinh vật. Giáo sư Albertsen nhấn mạnh rằng bản tổng quan này mở ra cơ hội tạo ra tác động tích cực đến xã hội, bởi vì vi sinh vật được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất chất tẩy rửa gia dụng, bia và trong ngành công nghiệp thực phẩm. Hơn một nghìn loài vi khuẩn mới đã được đặt tên theo chính nơi chúng được tìm thấy, ví dụ như Hadersleviella hay Rungstediana, mang lại dấu ấn địa phương đặc trưng cho bản đồ này. Dự án hướng tới trở thành một cơ sở dữ liệu mở, dễ dàng tiếp cận cho toàn thế giới, tiếp nối truyền thống hệ thống hóa tri thức về tự nhiên đã được bắt đầu từ thế kỷ 18.