Năm 1960, David Latimer, một kỹ sư điện ở làng Cranleigh, hạt Surrey, Anh bắt đầu tiến hành một trong những thí nghiệm mà cho tới nay, có lẽ là độc đáo và thành công bậc nhất ở lĩnh vực sinh học. Đó là hồ cạn khép kín.
Đối tượng thí nghiệm của ông là những hạt giống cây thài lài (spiderwort), được gieo bên trong một lọ thủy tinh cỡ lớn. Chứa bên trong là một dung dịch trộn lẫn gồm đất, axit sulfuric, phân bón, một ít nước. Sau đó, ông bịt kín miệng lọ, rồi đặt nó bên dưới cầu thang, gần một cửa sổ để cây có thể đón ánh sáng tự nhiên gián tiếp.
Cây xanh nếu không được tưới nước chỉ vài ngày sau sẽ chết. Thế nhưng điều kỳ lạ đã xảy ra bên trong chiếc lọ kín này: Dù không hề được chăm sóc và tưới nước, dù chỉ một lần, những cây trong lọ vẫn tiếp tục phát triển tới tận ngày nay – sau hơn 6 thập kỷ, và dự kiến sẽ còn tiếp tục sống trong nhiều năm nữa.
Khả năng sống sót kỳ lạ của những cây thài lài khiến các nhà khoa học bất ngờ, và bày tỏ mong muốn được tìm hiểu kỹ hơn về mô hình do Latimer áp dụng. Hóa ra, mặc dù cô lập với thế giới bên ngoài, song những cây trong lọ thủy tinh đã tự tạo ra một hệ sinh thái thu nhỏ.
David Latimer cùng với “khu vườn” trong bình thủy tinh đóng kín.
Theo những ghi chú của Latimer, chỉ cần có ánh sáng, hệ thực vật này vẫn sẽ tiếp tục sinh trưởng. “Tôi không bao giờ xén hay tỉa những cây trong lọ và có vẻ như chúng đã không thể mọc thêm nữa”, Latimer cho biết. “Cây sống sót theo cách được tất cả loài các thực vật thuộc hệ sinh thái cơ bản trên Trái Đất áp dụng”.
Latimer chia sẻ, quá trình quang hợp và hô hấp – yếu tố cần thiết để duy trì sự sống của thực vật diễn ra một cách bình thường dù môi trường hoàn toàn khép kín. Cây hút khí carbon dioxide (CO2) sẵn có và tạo ra khí oxy (O2), hơi nước. Khi lượng hơi nước trong lọ đủ lớn, chúng sẽ lắng đọng thành giọt và rơi xuống.
Trong khi đó, những chiếc lá già rụng xuống đáy lọ bị phân hủy. Vi khuẩn sinh ra từ phân trộn với xác thực vật này góp phần quan trọng làm đất giàu dinh dưỡng hơn, đồng thời sử dụng hết lượng oxy thải ra từ thực vật, và biến đổi nó thành nguồn cung cấp CO2 đều đặn cho quá trình sinh trưởng.
Điều thú vị là Latimer không hề đặt mục tiêu sẽ biến đây thành hệ sinh thái thu nhỏ khép kín lâu đời nhất trên Trái Đất. Trên thực tế, ông còn chẳng hề đề cập tới sự tồn tại của nó cho bất kỳ ai. Các chuyên gia về nông nghiệp chỉ biết tới vườn cây độc đáo của Latimer sau khi một người bạn của ông gửi ảnh chụp bình thủy tinh tới đài phát thanh BBC.
Các nhà sinh học cho rằng vườn cây của Latimer là một bằng chứng tuyệt vời về vòng tuần hoàn của sự sống. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu ở lĩnh vực vũ trụ của NASA thì bày tỏ mong muốn được áp dụng phương pháp này để xây dựng một hệ sinh thái khép kín trên Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS.
