Sự sống trên trái đất có thể bắt đầu từ những thiên thạch

Sự sống trên trái đất bắt đầu như thế nào? Một nghiên cứu công bố ngày 2-10 trên Tạp chí của Viện Khoa học Quốc gia Mỹ cho rằng sự sống trên hành tinh chúng ta bắt nguồn từ những thiên thạch thường xuyên "ghé thăm" trái đất hàng tỷ năm trước, một số trong đó đã "tình cờ" rơi vào các hồ nước ấm và giúp hình thành điều kiện phù hợp để sản sinh ra các acid nucleic - một trong 4 đại phân tử chính có vai trò thiết yếu đối với mọi dạng sống.

Giả thuyết về sự sống trên trái đất đến từ "những hồ nước ấm nhỏ" được đặt ra lần đầu tiên bởi nhà sinh vật học Charles Darwin, cha đẻ của thuyết tiến hóa.

Năm 1987, trong bức thư gửi một người bạn, Darwin đã nêu giả thuyết sự sống có thể khởi nguồn từ các hồ nước ấm nhỏ quy tụ điều kiện hóa học phù hợp để một hợp chất protein hình thành và sau đó phát triển thành các dạng phức tạp hơn. Từ đó đến nay, giới nghiên cứu vẫn tranh cãi về giả thuyết này.

Nghiên cứu mới của Đại học McMaster ủng hộ giả thuyết hồ nước của Darwin, lập luận rằng một môi trường chuyển đổi có chu kỳ từ điều kiện ẩm ướt sang khô ráo và ngược lại là cần thiết để kết nối các phân tử cơ bản trong môi trường hồ nước thành các phân tử acid ribonucleic (ARN) có khả năng tự tái tạo.

Các phân tử ARN này cấu thành bộ mã gien đầu tiên để hình thành sự sống trên trái đất và xuất hiện trước ADN. Ralph Pudritz, chuyên gia của Khoa Vật lý và Thiên văn thuộc Đại học McMaster và là một tác giả của nghiên cứu, cho rằng ADN "quá phức tạp" để có thể là nền tảng sự sống đầu tiên trên trái đất và ARN là giả thuyết phù hợp hơn.

Thomas Henning, chuyên gia của Viện Thiên văn học Max Planck và là đồng tác giả của nghiên cứu, cho rằng để tìm câu trả lời về nguồn gốc của sự sống, trước hết cần phải hiểu về tình trạng của trái đất ở thời điểm hàng tỷ năm trước.

Trong khoảng thời gian 3,7-4,5 tỷ năm trước, trái đất thường xuyên bị thiên thạch tấn công, với tỷ lệ khoảng 8-11% cao hơn ngày nay. Bầu khí quyển lúc đó "bị bao phủ trong khí gas núi lửa" và diện tích đất rắn rất ít do các lục địa vẫn đang trong quá trình nổi lên từ dưới đại dương.

Trong điều kiện này, rất dễ để các thiên thạch rơi vào một môi trường nước và từ đó hình thành một môi trường quy tụ các yếu tố cần thiết để tạo ARN như amoniac, muối phốt-pho, ánh sáng, nhiệt độ, điện... Dần dần, các nhân tố này đạt được độ cô đặc và tỷ lệ phù hợp và kết dính với nhau. Sau đó, ARN dần tiến hóa và mở đường cho sự phát triển của ADN, nền tảng cho mọi dạng thức sự sống cấp độ cao.