Vi khuẩn là gì, nguồn gốc và sự tiến hóa của nó như thế nào?

Vi khuẩn (bacteria) là một trong ba họ sinh vật trên toàn thế giới (trong đó có bacteria, archaea, và eukarya - mình thuộc họ eukarya).

Vi khuẩn có thể coi là một trong những nhóm sinh vật đầu tiên xuất hiện trên thế giới (hoặc có khi còn là loại sinh vật đầu tiên luôn, tùy vào nghiên cứu, và tùy vào định nghĩa của sự sống trên trái đất). Mình chỉ đưa ra một giả thuyết, mà hiện tại được cho rằng là gần với sự thật nhất thôi:

Sau khi thế giới hình thành được một vài trăm triệu năm (chắc chắn tầm cách đây 3.6-4 tỷ năm, nhưng có khi còn sớm hơn vậy!), thì thế giới bắt đầu giảm nhiệt độ - có nhiều mưa/nước hơn, thế giới không còn nóng cháy bỏng nữa, bắt đầu có những phân tử ARN (axít ribonucleic) được tạo ra. Điều khá thú vị về ARN, là có thể đảm nhiệm vai trò của cả ADN lẫn các protein. Thường chúng ta học là ADN cần thiết là 'bản thiết kế' cho protein, mà protein lại cần để tạo ra nhiều ADN hơn. ARN vừa tự sao bản được, lại vừa có thể gấp vào chính mình, tạo thành những phân tử 3D có nhiều chức năng khác nhau.

Dần dần ADN và protein cũng được tạo ra, lẫn một lớp màng bảo vệ những phân tử này. Đây có thể gọi là sinh vật đầu tiên trên thế giới, và theo như chúng ta thấy, thì vi khuẩn (bacteria) có vẻ là loài sinh vật sớm nhất có thể coi là 'sinh vật sống'. Chúng ta biết điều này, vì tìm được hóa thạch vi khuẩn (cyanobacteria) trong đá của Tây Úc từ cách đây gần 4 tỷ năm. Theo nghiên cứu gần nhất, thì tìm được các phân tử carbon 'có nguyền gốc sinh học' từ nhiều trăm triệu năm hơn trước đó nữa. Vậy việc vi khuẩn là loài 'sinh vật' đầu tiên, nhất là trong 3 họ sinh vật hiện tại, gần như là chắc chắn.

Cách mà vi khuẩn đã được tạo thành thì thực ra cũng mới chỉ được biết đến đó thôi. XD Khoa học chưa chứng được gì cụ thể hơn. Sau này anh cũng muốn tìm hiểu thêm về điều này.

Lái lạc hướng một chút: theo nghiên cứu, thì archaea tiến hóa từ vi khuẩn (bacteria), xong vào một ngày đẹp trời (hoặc có thể không đẹp trời lắm, cách đây 1,5 tỷ năm rồi nên không biết được) một con archaea đã nuốt chửng một con bacteria, nhưng lại không giết con vi khuẩn đó, thay vì đó sát nhập con vi khuẩn đó thành một bộ phận của mình. XD Và từ đó loài sinh vật eukarya đầu tiên đã được tạo ra. Con người, con khỉ, con bọ, con của, con cá, nấm, cây, cỏ, v. v. đều từ đây mà ra.

Anyways, quay lại câu chuyện vi khuẩn. Để định nghĩa vi khuẩn là gì, thì vi khuẩn nói chung là những loài sinh vật đơn bào (tuy archaea cũng đơn bào), có chất peptidoglycan trong màng bao bọc (khác với archaea), không có mitochondria, và... hết. XD

Thực sự vi khuẩn quá, quá, quá đa dạng để có thể định nghĩa được cụ thể. Theo nghiên cứu hiện tại, thì có hơn 110 phylum (từ này tiếng Việt không có XD) vi khuẩn khác nhau. Sự khác biệt giữa hai phylum vi khuẩn với nhau, có thể tương đương sự khác biệt giữa động vật và thực vật vậy. Mà đây mới là nói về những vi khuẩn đã được phát hiện và miêu tả thôi.

Vi khuẩn có những loài gây bệnh, như Escherichia coli, và Salmonella enterica, hay gây ngộ đọc thức ăn; còn Staphylococcus aureus thì có thể gây hoại tử. Ngược lại, có vi khuẩn tốt cho con người (lợi khuẩn), như các loài thuộc chi Lactobacillus. Có vi khuẩn rất quan trọng trong nông nghiệp, như vi khuẩn rhizobia thiết yếu trong cố định đạm nè. Có loài vi khuẩn như Aquifex aeolicus sống được trong nước siêu nóng, đến 95 độ C. Có vi khuẩn quang hợp, như Cyanobacteria.

Cyanobacteria (hoặc một dạng vi khuẩn tương tự khác) thực ra rất quan trọng, vì chính nhóm vi khuẩn này đã thay đổi thế giới hoàn toàn, biến trái đất từ một hành tinh thiếu oxy, thành một hành tinh có bầu khí quyển với oxy chiếm tầm 20% (gần giống như bây giờ). Vậy là thực ra trước con người, chính loài vi khuẩn này đã từng hoàn toàn biến đổi thế giới rồi. :P Vì Cyanobacteria, đã có một sự tuyệt trủng hàng loạt xảy ra. XD Xác suất cao là cũng vì Cyanobacteria mà thế giới bị rơi vào thời kỳ băng hà khá lâu, cả thế giới bị bao quanh bởi tuyết và băng luôn. :O

Tất cả đều nhờ sự tiến hóa qua bao nhiêu tỷ năm qua, mà vi khuẩn đã chở nên một họ sinh vật đa dạng như có thể thấy bây giờ. Loài vi khuẩn kị oxy xuất hiện trước, rồi mới đến vi khuẩn quang hợp, xong đến vi khuẩn sử dụng oxy. Vi khuẩn sống ở mọi nơi trên thế giới, từ sâu giới lòng đất, cho đến các tầng mây trên trời. Vi khuẩn quan trọng trong nông nghiệp, trong thủy sản, và cả sức khỏe con người nữa. Không có vi khuẩn là không có sự sống trên trái đất như bây giờ. ^_^

Giới thiệu về vi khuẩn thế thôi. Có quá nhiều thứ để nói về vi khuẩn, mình chọn ra một số điều tiêu biểu thôi.