Dùng tia laser cực mạnh để mô phỏng điều kiện hình thành sự sống đầu tiên trên Trái Đất

"Điều gì đã tạo nên dạng sống đầu tiên trên Trái Đất" là một chủ đề vẫn còn được tranh luận cho đến ngày nay. Một số nhà khoa học cho rằng thiên thạch hoặc sao chổi đã va chạm với Trái Đất nguyên thủy và tạo ra điều kiện để các nhen nhóm lên các chất hóa học cơ bản của sự sống. Và giờ đây, nhóm các nhà khoa học Czech đã dùng tia laser năng lượng cực cao, mô phỏng lại vụ va chạm và phát hiện ra bằng chứng ủng hộ cho giả thuyết hình thành sự sống này.

Bằng cách sử dụng tia laser năng lượng cao để mô phỏng vụ va chạm, các nhà khoa học tại Viện khoa học Cộng hòa Czech đã tạo nên 4 thành phần thiết yếu của RNA, một trong 2 loại axit nucleic, cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử. Tuy điều này chưa triệt để trả lời cho câu hỏi làm thế nào để sự sống bắt đầu trên Trái Đất, nhưng đây là lần đầu tiên 4 loại bazơ nitric này được tổng hợp đồng thời trong phòng thí nghiệm.

Bí ẩn về làm thế nào mà sự sống có thể phát sinh từ những vật chất "không sống" đã khiến các nhà khoa học đau đầu trong một thời gian dài. Tuy nhiên, nhờ vào hiểu biết về các điều kiện của Trái Đất vào thuở sơ khai, các nhà khoa học luôn muốn tái tạo lại điều kiện này để quan sát quá trình các phân tử chuyển thành sự sống.

Sự sống xuất hiện trên hành tinh của chúng ta vào khoảng 4 tỷ năm trước, khoảng trong một giai đoạn kéo dài mang tên Liên đại Hỏa Thành (Thái Viễn Cổ), Trái Đất liên tục bị bắn phá bởi các tiểu hành tinh và vật chất còn sót lại sau khi hình thành Hệ Mặt Trời. Một số nhà khoa học cho rằng các vụ va chạm này sẽ nhấn chìm bất kỳ dạng sự sống sơ khai nào đã xuất hiện trước đó, một số khác lại cho rằng điều này đã cung cấp điều kiện cần thiết để giúp các thành phần cơ bản của sự sống hình thành.

Để mô phỏng các vụ va chạm giữa Trái Đất với thiên thạch, các nhà khoa học đã bắn laser năng lượng cao vào trong một hỗn hợp hóa học gồm đất sét và một phân tử mang tên Formamid, một chất hóa học đơn giản được tạo thành khi Hidro Xyanua (HCN) phản ứng với nước. Đây được cho là hợp chất cần thiết để cung cấp nguyên liệu hình thành sự sống. HCN có mặt dồi dào trên Trái Đất sơ khai và có mặt tại đuôi sao chổi. Tia laser sẽ tạo ra áp lực cực lớn, nhiệt độ xấp xỉ 4200 độ C, đồng thời giải phóng tia X và lượng lớn bức xạ UV. Đây đều là những điều kiện tương tự khi thiên thạch va chạm Trái Đất khi xưa.

Và sau khi tiến hành thí nghiệm, các nhà nghiên cứu phân tích kết quả và tìm thấy 4 loại thành phần tạo dựng nên RNA: Adenin (A), Guanin (G), Xitozin (X) và Uraxin (U), trong đó, A, G, X cũng có mặt trong DNA. Mặc dù DNA mới là phân tử của sự sống trên Trái Đất nhưng nhiều người tin rằng RNA có thể chính là các phân tử đầu tiên để mã hóa thông tin di truyền.

Kết quả thí nghiệm trên đã cung cấp thêm bằng chứng cho lập luận sự hình thành của sự sống trên Trái Đất, dù vậy nó cũng không tránh khỏi một số ý kiến hoài nghi. Ý kiến cho rằng Trái Đất sơ khai không thể có formamide tinh khiết hoặc giả nếu có thì Trái Đất bấy giờ cũng có quá nhiều nước để tạo nên nồng độ cần thiết. Hơn nữa, nghiên cứu vẫn chưa thể nói với chúng ta làm thế nào 4 thành phần đó có thể gặp nhau để tạo nên RNA. Do đó, các nhà nghiên cứu tuyên bố sẽ sớm thực hiện thêm nhiều thí nghiệm trong tương lai nhằm giải đáp các câu hỏi trên và trả lời một cách triệt để bí ẩn của sự sống.

Theo Tinhte.vn