Nghe có vẻ nghịch lý: một số loài tôm biển sâu được phát hiện sống gần miệng núi lửa dưới đáy đại dương – nơi nhiệt độ dòng phun có thể lên tới 450°C. Thế nhưng, nếu thả chúng vào nồi nước 50°C, chúng vẫn chết như bất kỳ loài tôm nào khác. Vậy điều gì đang thực sự xảy ra?

Dưới đáy biển Caribe, ở độ sâu khoảng 5.000 mét, tồn tại các miệng phun thủy nhiệt – thường được gọi là “núi lửa dưới nước”. Tại đây, nước siêu nóng giàu khoáng chất và kim loại được phun ra từ lớp vỏ Trái đất, có thể đạt nhiệt độ lên tới 450°C.

Trong môi trường tưởng như không sinh vật nào có thể tồn tại đó, các nhà khoa học đã phát hiện một loài tôm không mắt với mật độ dày đặc, có tên khoa học là Rimicaris hybisae. Có nơi, mật độ lên tới 2.000 con/m³.

Điều này làm dấy lên câu hỏi: Làm sao một sinh vật cấu tạo từ protein – vốn bị biến tính ở khoảng 60–70°C – lại có thể sống sót gần nguồn nhiệt khủng khiếp như vậy?

Sự thật: Chúng không sống trong nước 450°C

Điểm mấu chốt nằm ở chỗ: tôm không thực sự sống trong môi trường 450°C.

Nhiệt độ 450°C chỉ tồn tại ở dòng nước phun trực tiếp từ miệng núi lửa. Khi dòng nước này hòa vào nước biển sâu (vốn chỉ khoảng 2–4°C), nhiệt độ giảm cực nhanh. Khu vực sinh sống thực tế của tôm thường dao động dưới 40°C.

Chúng sống ở rìa vùng phun, nơi có nguồn thức ăn dồi dào nhưng nhiệt độ vẫn trong ngưỡng an toàn. Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn chịu đựng, tôm sẽ nhanh chóng di chuyển ra khỏi vùng nguy hiểm. Chúng có các cơ quan cảm nhận nhiệt dựa trên bức xạ hồng ngoại, giúp phát hiện sự thay đổi nhiệt độ rất nhạy.

Trong trường hợp bị cuốn qua vùng nước cực nóng, chúng chỉ chịu được trong thời gian rất ngắn nhờ lớp vỏ ngoài tương đối linh hoạt. Nhưng nếu ở lại lâu, protein trong cơ thể vẫn sẽ bị phá hủy – và chúng sẽ chết.

Nguồn sống giữa “địa ngục” biển sâu

Vậy vì sao tôm lại chấp nhận sống sát khu vực nguy hiểm như vậy? - Câu trả lời nằm ở chuỗi thức ăn.

Ở vùng biển nông, sự sống dựa vào quang hợp – ánh sáng mặt trời giúp rong tảo tạo ra năng lượng. Nhưng dưới độ sâu 5.000 mét, hoàn toàn không có ánh sáng.

Tại các miệng phun thủy nhiệt, tồn tại một hệ sinh thái khác biệt: vi khuẩn ưa nhiệt có khả năng tổng hợp năng lượng từ hóa chất, sử dụng hydro sunfua và khoáng chất thay vì ánh sáng.

Những vi khuẩn này tạo thành nền tảng của chuỗi thức ăn biển sâu. Và tôm không mắt sống chủ yếu bằng cách ăn các vi khuẩn này. Nói cách khác, núi lửa dưới đáy biển không chỉ là nguồn nhiệt, mà còn là “nhà máy dinh dưỡng” giữa đại dương tối tăm.

Vì sao bị nấu ở 50°C lại chết?

Trong môi trường 50°C ổn định, protein trong cơ thể tôm sẽ bị biến tính nhanh chóng. Khi protein mất cấu trúc, enzyme ngừng hoạt động, quá trình trao đổi chất bị phá vỡ – sinh vật không thể tồn tại.

Khác với môi trường biển sâu, nơi nhiệt độ cao chỉ tồn tại cục bộ và trong thời gian rất ngắn, việc “nấu” trong nước 50°C nghĩa là toàn bộ cơ thể bị giữ trong môi trường nóng liên tục. Không có vùng thoát, không có sự pha loãng nhiệt – kết quả là tử vong.

Vì vậy, tôm biển sâu không hề “miễn nhiễm với nhiệt”. Chúng chỉ sống khéo léo ở rìa giới hạn an toàn.

Có thể ăn được không?

Về lý thuyết, tôm không mắt vẫn là tôm – thành phần dinh dưỡng không khác biệt đáng kể. Tuy nhiên, môi trường sống gần miệng phun giàu ion kim loại và sunfua, khiến cơ thể chúng có nguy cơ tích lũy kim loại nặng như đồng.

Ngoài ra, chi phí khai thác ở độ sâu hàng nghìn mét gần như phi thực tế. Vì vậy, dù có thể ăn được, trên thực tế gần như không ai có thể – hoặc nên – ăn chúng.

Loài tôm không mắt không phải sinh vật “chống cháy” siêu nhiên. Chúng không sống trong 450°C, mà sống thông minh ở rìa của cái chết – nơi vừa đủ an toàn, vừa đủ thức ăn. Trong thế giới tự nhiên, sinh tồn không phải là chịu đựng cực hạn, mà là thích nghi chính xác đến từng độ C. Và đó mới là điều khiến chúng trở nên đáng kinh ngạc.

Hồng Hà