Hơn hai thế kỷ sau chuyến hải trình lịch sử trên tàu HMS Beagle (1831–1836) tới quần đảo Galapagos, các mẫu vật do Charles Darwin thu thập vẫn được lưu giữ trong những chiếc lọ thủy tinh tại bảo tàng. Nhưng bên trong các lọ ấy thực sự chứa những gì, và chúng đang được bảo quản ra sao?
Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã có thể tìm câu trả lời mà không cần mở nắp lọ.
Phân tích mà không cần mở nắp
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích 46 mẫu vật lịch sử hiện được lưu giữ tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở London. Bộ sưu tập bao gồm động vật có vú, bò sát, cá, sứa và tôm do Darwin cùng các nhà tự nhiên học khác thu thập trong chuyến thám hiểm.
Thay vì mở các bình chứa đã tồn tại hàng trăm năm – điều có thể gây bay hơi, nhiễm bẩn hoặc làm hư hại mẫu vật – các nhà khoa học sử dụng phương pháp quang phổ laser để xác định thành phần hóa học của dung dịch bảo quản ngay khi lọ vẫn còn niêm phong.
Kết quả cho thấy phương pháp này xác định chính xác loại dung dịch bảo quản trong khoảng 80% số mẫu vật và xác định một phần ở thêm 15% trường hợp. Ngoài việc phân tích chất lỏng, kỹ thuật còn cho biết lọ được làm bằng thủy tinh hay nhựa, qua đó cung cấp thêm thông tin về sự thay đổi trong cách bảo tồn theo thời gian.
Dung dịch bảo quản thay đổi theo thời kỳ
Phân tích cũng hé lộ sự khác biệt trong phương pháp bảo quản tùy theo loại sinh vật và giai đoạn lưu trữ. Động vật có vú và bò sát thường được cố định bằng formalin trước khi chuyển sang ethanol để bảo quản lâu dài. Trong khi đó, các động vật không xương sống có thể được lưu giữ trong formalin, dung dịch đệm hoặc hỗn hợp có bổ sung phụ gia như glycerol.
Việc biết chính xác thành phần dung dịch bảo quản có ý nghĩa quan trọng đối với các giám tuyển, giúp họ theo dõi tình trạng mẫu vật và kịp thời can thiệp nếu có dấu hiệu xuống cấp.
Công cụ được sử dụng là Quang phổ Raman lệch không gian (Spatially Offset Raman Spectroscopy – SORS), một kỹ thuật laser di động có khả năng “nhìn xuyên” qua lớp kính để phân tích thành phần hóa học bên trong.
SORS hoạt động bằng cách chiếu tia laser vào bình chứa và đo sự thay đổi bước sóng của ánh sáng phản xạ. Những thay đổi này cho biết các hợp chất hóa học hiện diện trong dung dịch.
Công nghệ này ban đầu được phát triển tại Cơ sở Laser Trung tâm của Hội đồng Cơ quan Khoa học và Công nghệ của Vương quốc Anh (STFC) và cũng được ứng dụng trong các máy quét an ninh tại sân bay trên toàn thế giới.
Tiến sĩ Sara Mosca, thuộc Cơ sở Laser Trung tâm STFC, cho biết trước đây, muốn biết mỗi chiếc lọ chứa dung dịch gì, các nhà bảo tồn buộc phải mở nắp – điều tiềm ẩn nguy cơ làm hỏng mẫu vật. “Kỹ thuật này cho phép chúng tôi theo dõi và chăm sóc những mẫu vật vô giá mà không làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chúng,” bà nói.
Ý nghĩa đối với bảo tàng toàn cầu
Hiện nay, các bảo tàng trên thế giới lưu giữ hơn 100 triệu mẫu vật được bảo quản trong dung dịch. Khả năng phân tích mà không cần can thiệp trực tiếp mở ra một công cụ mới cho công tác bảo tồn, giúp giám sát “sức khỏe” bộ sưu tập và phòng ngừa rủi ro trước khi sự cố xảy ra.
Theo Wren Montgomery, kỹ thuật viên nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên, công trình này là bước tiến quan trọng trong việc đổi mới cách nghiên cứu lịch sử tự nhiên. Việc hiểu rõ điều kiện lưu trữ và thành phần dung dịch bảo quản không chỉ giúp chăm sóc tốt hơn các mẫu vật quý giá mà còn đảm bảo chúng tiếp tục phục vụ nghiên cứu khoa học trong nhiều thập niên tới.
Các mẫu vật được bảo quản trong lọ tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên. Ảnh: Tiến sĩ Sara Mosca, Cơ sở Laser Trung tâm STFC
