Bức ảnh Trái đất được các phi hành gia NASA chụp từ ngoài vũ trụ trong sứ mệnh Apollo 10 năm 1969 - Ảnh: NASA
Một loạt thí nghiệm hóa sinh mới cho thấy ARN có thể tự hình thành trong điều kiện của Trái đất sơ khai, củng cố giả thuyết rằng sự sống có thể bắt đầu từ "thế giới ARN", trước cả ADN và protein.
ARN là "họ hàng" đơn giản hơn của ADN. Trong tế bào hiện nay, ARN đảm nhiệm nhiều vai trò quan trọng: mang thông tin di truyền, tham gia sản xuất protein và trực tiếp hỗ trợ quá trình lắp ráp protein. Nhờ cấu trúc gọn nhẹ và khả năng vừa lưu trữ thông tin vừa thúc đẩy phản ứng hóa học, ARN từ lâu được xem là ứng viên sáng giá cho phân tử đầu tiên của sự sống.
Vấn đề khiến giới khoa học băn khoăn là: ARN đã xuất hiện như thế nào trên Trái đất cách đây hơn 4 tỉ năm, khi chưa có sự sống? Việc các thành phần hóa học của ARN tự kết hợp đúng cách, theo tính toán xác suất, dường như rất khó xảy ra.
Để tìm câu trả lời, các nhà khoa học đề xuất những con đường phản ứng "tự nhiên hơn". Một trong số đó là mô hình tổng hợp ARN qua nhiều bước liên tiếp. Trước đây, mô hình này từng gặp trở ngại vì borat - hợp chất phổ biến trong nước biển, được cho là làm gián đoạn quá trình hình thành ARN.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới do Yuta Hirakawa (Đại học Tohoku, Nhật Bản) dẫn đầu lại cho kết quả bất ngờ. Theo Space, nhóm nghiên cứu trộn các thành phần cấu tạo ARN với khoáng borat và đá bazan, rồi đun nóng và làm khô hỗn hợp để mô phỏng điều kiện môi trường trên Trái đất sơ khai.
Kết quả cho thấy ARN thực sự được tạo ra. Không những không gây cản trở, borat còn giúp ổn định ribose - một thành phần dễ phân hủy của ARN, và hỗ trợ nhiều bước quan trọng trong quá trình hình thành phân tử này. Nói cách khác, borat có thể là "chất trợ giúp tự nhiên" thay vì rào cản.
Phát hiện này càng thêm thuyết phục khi NASA xác nhận đã tìm thấy ribose trong mẫu vật lấy từ tiểu hành tinh Bennu. Điều đó cho thấy các "nguyên liệu" tạo nên ARN không chỉ tồn tại trên Trái đất, mà còn phổ biến trong không gian.
Nhóm nghiên cứu cho rằng một va chạm lớn giữa Trái đất sơ khai và một thiên thể giàu hợp chất hữu cơ có thể đã mang đến lượng lớn vật chất cần thiết cho ARN cách đây khoảng 4,3 tỉ năm - thời điểm phù hợp với giai đoạn sự sống bắt đầu manh nha.
ARN không phải là sự sống, nhưng nó là nền móng của mọi dạng sống hiện nay. Nếu ARN có thể hình thành sớm và tương đối dễ dàng, con đường dẫn tới những sinh vật đơn bào đầu tiên có thể ngắn hơn nhiều so với tưởng tượng.
Đáng chú ý, borat cũng từng được phát hiện trên sao Hỏa. Điều này mở ra khả năng rằng ARN - và thậm chí sự sống sơ khai, có thể không chỉ là câu chuyện riêng của Trái đất.
Nói cách khác, nghiên cứu này không chỉ giúp làm sáng tỏ nguồn gốc sự sống trên hành tinh chúng ta, mà còn gợi ý rằng sự sống trong vũ trụ có thể phổ biến hơn con người từng nghĩ.
Đọc nhiều
