Câu hỏi từ thế kỷ trước mở ra cuộc đua công nghệ lượng tử hàng chục tỷ USD

Năm 2016, bên rìa một ao nước ở vùng Chaiyaphum, miền bắc Thái Lan, người dân đã phát hiện những mẩu xương khổng lồ nằm rải rác. Ngay sau đó, nhiều xương hoá thạch tiếp tục được tìm thấy trong những đợt khảo sát thực địa tại đây.

Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học College London, Cục Tài nguyên Khoáng sản Thái Lan, Đại học Mahasarakham và Đại học Công nghệ Suranaree đã quét 3D các phần xương được tìm thấy. Những hóa thạch này gồm xương chân, cột sống, xương sườn và xương chậu thuộc về khủng long.

Sau quá trình phân tích, họ xác định đây là một loài chưa từng được biết đến trước đó.

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Scientific Reports ngày 14/5, loài khủng long này ước tính nặng 27 tấn (khoảng 60.000 pound), dài khoảng 27 mét. Nó được các nhà nghiên cứu tại Thái Lan và Anh đặt tên là Nagatitan chaiyaphumensis, hiện là loài khủng long lớn nhất từng được phát hiện ở Đông Nam Á.

Để dễ hình dung, một con khủng long bạo chúa Tyrannosaurus rex cỡ lớn thường nặng khoảng 9.000-15.000 pound và dài hơn 12m, tức khoảng 39 feet.

Nagatitan chaiyaphumensis thuộc nhóm khủng long sauropod (khủng long chân thằn lằn) - những loài động vật lớn nhất từng đi lại trên mặt đất. Đây là nhóm khủng long ăn thực vật, có cổ dài, chân to chắc, phần thân chứa hệ tiêu hóa khổng lồ. Xương cánh tay của loài khủng long được phát hiện dài đến 1,78 mét. Chúng gần như không lo bị săn mồi nhờ kích thước khổng lồ của mình.

Nhà cổ sinh vật học Thitiwoot Sethapanichsakul, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học College London, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Ở Thái Lan, chúng tôi không có nhiều mẫu hoá thạch có kích thước lớn như vậy".

Ông nói thêm, loài khủng long này có kích thước lớn gấp khoảng hai lần một loài sauropod khác từng được biết đến ở Thái Lan.

Chữ “naga” trong tên Nagatitan chaiyaphumensis gợi đến tên một loài rắn thần trong văn hóa dân gian Nam Á và Đông Nam Á; “Titan” liên quan đến các vị khổng lồ trong thần thoại Hy Lạp, nhằm chỉ kích thước của loài vật này, còn “chaiyaphumensis” gợi đến tỉnh của Thái Lan nơi khủng long được phát hiện.

Theo nghiên cứu, Nagatitan có thể đã sống vào cuối giai đoạn Phấn trắng sớm. Chúng có thể đã lang thang khắp Đông Nam Á khoảng 120-100 triệu năm trước.

Khi đó, môi trường ở Thái Lan khi đó rất khác so với ngày nay. Thay vì mang khí hậu cận nhiệt đới và ẩm ướt, khu vực này khi ấy khô hạn hơn với các khu rừng xen lẫn môi trường giống thảo nguyên và vùng cây bụi.

Ông Sethapanichsakul cho rằng Thái Lan là một trong các quốc gia có mức độ đa dạng hóa thạch khủng long cao nhất ở châu Á, một phần nhờ nước này có lớp đá trầm tích rất dày từ Đại Trung sinh, kéo dài khoảng 252-66 triệu năm trước.

“Các lớp đá này ít bị mưa và thảm thực vật tác động hơn, những yếu tố có thể bào mòn hoặc phá hủy xương hóa thạch”, ông nói thêm.

Dù nghe có vẻ lạ khi một sinh vật lớn như vậy lại xuất hiện trong môi trường có mùa khô khắc nghiệt, các loài sauropod như Nagatitan thực tế lại phát triển mạnh trong những kiểu khí hậu này. Khi khí hậu Trái Đất trải qua một giai đoạn ấm lên tự nhiên, các nhà khoa học cho rằng sauropod đã sử dụng diện tích bề mặt rất lớn ở cổ và đuôi để điều hòa thân nhiệt.

Đồng tác giả nghiên cứu, Giáo sư Paul Upchurch thuộc Đại học College London cho rằng: “Trong khoảng từ 115 triệu đến 95 triệu năm trước, nồng độ CO2 tăng lên, kéo nhiệt độ toàn cầu tăng theo. Điều này dường như có liên quan đến sự gia tăng kích thước cơ thể của nhiều loài khủng long sauropod, giúp chúng trở thành một trong những nhóm loài thành công và phân bố rộng rãi nhất trong giai đoạn Phấn trắng sớm".

Nghiên cứu cho biết, vào một thời điểm nào đó sau khi loài động vật này còn sống, Thái Lan bị một vùng biển nông nhấn chìm, điều này có thể đã khiến phải khủng long rời khỏi khu vực.

Giáo sư Upchurch nói: “Dù những loài động vật như thế này vẫn tiếp tục sống ở những nơi khác trên thế giới, nhưng có thể phần lớn Đông Nam Á đã bị ngập do mực nước biển dâng, kéo theo việc những loài động vật này đã không thể tiếp tục sống tại đây lâu sau thời kỳ của Nagatitan”.

Một mô hình phục dựng kích thước thật của Nagatitan chaiyaphumensis đang được trưng bày tại Bảo tàng Thainosaur ở Bangkok.

Tin Gốc: Dân Trí

Nghịch lý của loài cá chỉ toàn con cái

Một loài cá chỉ gồm toàn con cái, sinh sản mà không cần “trộn” gen từ con đực, về lý thuyết khó có thể tồn tại lâu dài. Thế nhưng, cá molly Amazon (Poecilia formosa) lại làm điều ngược lại: chúng đã duy trì quần thể ổn định suốt khoảng 100.000 năm.

Loài cá này sinh sản theo cơ chế đặc biệt gọi là “gynogenesis”, một dạng sinh sản đơn tính cái. Dù vẫn cần giao phối với cá đực thuộc loài khác để kích hoạt quá trình sinh sản, nhưng phần ADN của con đực không được truyền lại. Con non sinh ra gần như là bản sao của cá mẹ.

Cách sinh sản này giúp cá molly Amazon nhân số lượng nhanh chóng mà không phụ thuộc vào việc tìm kiếm bạn tình cùng loài. Tuy nhiên, chính cơ chế đó lại đặt ra một vấn đề lớn.

Trong sinh học tiến hóa, sinh sản vô tính thường bị coi là “con dao hai lưỡi”. Không có sự trao đổi và tái tổ hợp gen như ở sinh sản hữu tính, các đột biến có hại sẽ dần tích tụ qua từng thế hệ. Theo nhiều mô hình, một loài như vậy thường chỉ tồn tại tối đa khoảng 10.000 năm trước khi suy yếu và biến mất.

Điều khiến giới khoa học bối rối là cá molly Amazon không đi theo kịch bản này. Dù không có sự pha trộn di truyền từ hai cá thể, chúng vẫn duy trì được sự ổn định về mặt di truyền trong thời gian dài gấp nhiều lần dự đoán.

Nghịch lý ấy đã tồn tại suốt nhiều thập kỷ, cho đến khi các nghiên cứu di truyền gần đây bắt đầu hé lộ cơ chế giúp loài cá “toàn con cái” này tránh được cái kết tưởng chừng không thể tránh khỏi.

“Tự dọn dẹp” gen để không tuyệt chủng

Lời giải cho nghịch lý tồn tại của cá molly Amazon đến từ một cơ chế di truyền ít được chú ý: “chuyển đổi gen”. Nghiên cứu mới cho thấy, loài cá này có khả năng chủ động sửa chữa hoặc loại bỏ những đoạn ADN bị lỗi, thay vì để chúng tích lũy qua nhiều thế hệ.

Cụ thể, khi xuất hiện đột biến có hại, một đoạn ADN trên nhiễm sắc thể sẽ được thay thế bằng bản sao “lành” từ nhiễm sắc thể tương ứng. Quá trình này giúp làm sạch bộ gen, hạn chế sự tích tụ sai sót di truyền, nguyên nhân chính khiến nhiều loài sinh sản vô tính suy yếu theo thời gian.

Điểm đáng chú ý là cơ chế này ở cá molly Amazon hoạt động gần giống với quá trình tái tổ hợp gen ở sinh sản hữu tính. Dù không có sự kết hợp giữa ADN của bố và mẹ, loài cá này vẫn tạo ra mức độ đa dạng di truyền nhất định, đủ để chọn lọc tự nhiên tiếp tục phát huy vai trò.

Nói cách khác, chúng không “đứng yên” về mặt di truyền như nhiều giả thuyết trước đây, mà vẫn có khả năng tự điều chỉnh để thích nghi với môi trường.

Các nhà khoa học cho biết, tần suất xuất hiện đột biến ở cá molly Amazon không thấp hơn các loài khác. Sự khác biệt nằm ở chỗ chúng xử lý những đột biến đó hiệu quả hơn, thay vì để chúng tích tụ và gây hại.

Phát hiện này không chỉ giúp giải thích vì sao loài cá toàn con cái có thể tồn tại suốt 100.000 năm, mà còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới. Việc hiểu rõ cơ chế “tự sửa gen” có thể mang lại ứng dụng trong nông nghiệp, công nghệ sinh học, thậm chí cả y học.

Một trong những gợi ý đáng chú ý là trong nghiên cứu ung thư. Đây là căn bệnh liên quan đến sự nhân bản của các tế bào mang đột biến.

Nếu có thể kiểm soát hoặc loại bỏ đột biến theo cách tương tự cá molly Amazon, các nhà khoa học kỳ vọng có thể tìm ra hướng tiếp cận mới để làm chậm hoặc ngăn chặn sự phát triển của bệnh.

Tin Gốc: Dân Trí

Khi được quy hoạch hợp lý và xây dựng tại những vị trí phù hợp, các trang trại điện mặt trời không chỉ góp phần giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, cải thiện chất lượng không khí và sức khỏe con người, mà còn giúp tăng cường đa dạng sinh học của hệ động, thực vật.

Điều này có thể khiến nhiều người bất ngờ, bởi các dự án điện mặt trời thường bị gắn với hình ảnh chặt hạ cây xanh để lấy mặt bằng. Tuy nhiên, khi được triển khai trên các khu đất đã suy thoái và hướng tới mục tiêu bảo tồn đa dạng sinh học, những trang trại này có thể hỗ trợ phục hồi các loài thụ phấn, cải thiện chất lượng đất và thậm chí giảm ô nhiễm ngay tại khu vực dự án.

Dù vậy, cần lưu ý rằng ngay cả những trang trại điện mặt trời được thiết kế tốt vẫn có thể gây tác động tiêu cực nếu được xây dựng trên các khu vực có giá trị sinh thái cao. Nói cách khác, việc phát triển dự án trên đất nông nghiệp bạc màu có thể mang lại lợi ích môi trường đáng kể, nhưng chặt phá một khu rừng khỏe mạnh để lắp đặt các tấm pin mặt trời không bao giờ là lựa chọn phù hợp.

Để khuyến khích việc lựa chọn địa điểm và thiết kế dự án một cách thận trọng, nhiều tổ chức môi trường và trường đại học đang nghiên cứu, xây dựng các bộ hướng dẫn thực hành tốt nhất. Theo các tổ chức này, trong điều kiện phù hợp, các trang trại điện mặt trời có thể đồng thời cải thiện môi trường, giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch và thúc đẩy phát triển kinh tế.

Chìa khóa để xây dựng các trang trại điện mặt trời thân thiện với môi trường

Yếu tố quan trọng nhất để phát triển các trang trại điện mặt trời thân thiện với môi trường là công tác quy hoạch và thiết kế. Để hỗ trợ quá trình này, Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên (Nature Conservancy) đã xây dựng bộ hướng dẫn dành cho các dự án điện mặt trời thân thiện với động vật hoang dã.

Bộ hướng dẫn khuyến nghị lựa chọn địa điểm trên các khu đất đã bị tác động hoặc suy thoái, phục hồi thảm thực vật bản địa, bảo vệ chất lượng nguồn nước và tận dụng những khu vực chưa phát triển để tạo lập môi trường sống cho các hệ sinh thái động, thực vật.

Khi tuân thủ các nguyên tắc này, đặc biệt trên các khu đất nông nghiệp đã ngừng canh tác hoặc suy giảm chất lượng, các nhà phát triển có thể tạo ra nhiều lợi ích môi trường đáng kể.

Chẳng hạn, việc ngừng sử dụng thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ giúp cải thiện chất lượng nước. Việc khuyến khích cây cối và thảm thực vật phát triển góp phần tăng khả năng giữ đất, hạn chế xói mòn. Đồng thời, việc phục hồi các loài thực vật bản địa giúp nâng cao đa dạng sinh học. Mặc dù những giải pháp này đòi hỏi chi phí lớn hơn so với việc chỉ lắp đặt các tấm pin trên khu đất trống, hiệu quả lâu dài có thể rất đáng kể.

Nghiên cứu và kết quả từ các trang trại điện mặt trời thân thiện với môi trường

Các nhà nghiên cứu đã đề xuất nhiều giải pháp, từ công nghệ cao đến các biện pháp đơn giản, nhằm nâng cao hiệu quả môi trường của các trang trại điện mặt trời.

Một nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) và Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne (Mỹ) thực hiện cho thấy các dự án điện mặt trời có thể mở rộng môi trường sống cho nhiều loài động vật, trong đó có dơi và các loài thụ phấn quan trọng như bướm.

Theo nghiên cứu, số lượng côn trùng có thể tăng gấp 3 lần nếu thực vật bản địa được trồng và quản lý hợp lý.

Một kết quả đáng chú ý khác là sự xuất hiện của các mô hình "chăn thả kết hợp điện mặt trời". Cừu hoặc bò có thể gặm cỏ dưới các tấm pin, đồng thời bổ sung nguồn phân hữu cơ cho đất. Một số nghiên cứu cũng cho thấy việc trồng cây dưới và giữa các dãy pin mặt trời là giải pháp khả thi.

Các nhà khoa học nông nghiệp hiện đang thử nghiệm những hệ thống pin mặt trời được lắp đặt ở độ cao lớn hơn và có góc nghiêng phù hợp nhằm kết hợp sản xuất điện với canh tác nông nghiệp. Kết quả cho thấy nhiều loại cây trồng, từ cà tím đến bông cải xanh, vẫn có thể sinh trưởng tốt trong điều kiện này.

Dù mô hình điện mặt trời đa mục đích còn ở giai đoạn đầu phát triển, một số bang tại Mỹ đã bắt đầu xây dựng các tiêu chuẩn nhằm khuyến khích triển khai rộng rãi.

Năm 2024, tạp chí khoa học Nature công bố nghiên cứu về Công viên quang điện Cộng Hòa tại Thanh Hải, một trong những trang trại điện mặt trời lớn nhất Trung Quốc. Được xây dựng giữa khu vực sa mạc khô hạn, dự án không chỉ sản xuất điện mà còn giúp duy trì độ ẩm đất ở mức cao hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho thực vật và vi sinh vật phát triển.

Đây được xem là một ví dụ tiêu biểu cho khả năng kết hợp giữa phát triển năng lượng tái tạo và phục hồi hệ sinh thái.

Tin Gốc: Dân Trí