Các thành phần cơ bản của sự sống có thể tự ghép lại với nhau trong các điều kiện thích hợp. Điều đó được gọi là quá trình phát sinh sự sống hay abiogenesis (nguồn gốc sự sống). Tất nhiên, chúng ta vẫn không biết chính xác quá trình này xảy ra như thế nào...
"Sự sống phát sinh như thế nào" là một trong những câu hỏi hấp dẫn nhất về sự sống và vẫn đang khiến cho các nhà khoa học phải đau đầu.
Để tìm kiếm đáp án cho câu hỏi trên, ông Tomonori Totani, giáo sư thiên văn học tại Đại học Tokyo, đã viết một bài báo mới trên Nature Scientific Reports có tựa đề là “Sự xuất hiện của sự sống trong một vũ trụ lạm phát”.
Theo bài báo, để hiểu được kết quả trên trước tiên cần biết về một vài khái niệm. Đầu tiên là tuổi và kích thước của Vũ trụ - vẫn đang tiếp tục giãn nở theo thời gian. Thứ hai là RNA, một chuỗi các nucleotide, mất bao lâu để có thể tự sao chép.
Giống như hầu hết tất cả các nghiên cứu về abiogenesis, công trình này cũng xem xét các thành phần cơ bản của sự sống trên Trái đất đó là RNA chứ không phải DNA. Mặc dù DNA đặt ra các quy tắc về cách hình thành sự sống của từng cá nhân, DNA phức tạp hơn nhiều so với RNA. Do đó nhiều khả năng sự sống xuất hiện thông qua việc tổng hợp RNA.
-
- RNA sợi đôi. Ảnh: Bởi Supyyyy - Công việc riêng, CC BY-SA 4.0
RNA là một chuỗi phân tử được gọi là axit nucleotide. Một số nghiên cứu cho thấy một chuỗi các nucleotide cần ít nhất 40 đến 100 nucleotide để có thể tự sao chép, nghĩa là có tồn tại sự sống. Có lẽ chúng ta sẽ nghĩ rằng việc hình thành các chuỗi như vậy chỉ là vấn đề thời gian.
Nhưng theo bài báo: “Các ước tính hiện tại cho thấy Vũ trụ mà chúng ta quan sát được không thể có các chuỗi RNA có số lượng từ 40 đến 100 nucleotide”.
Chìa khóa ở đây là thuật ngữ “Vũ trụ quan sát được”.
-
- Bản đồ của Vũ trụ quan sát được. (Ảnh: Tác giả Pablo Carlos Budassi/CC BY-SA 4.0)
“Tuy nhiên, những thứ có thể quan sát được chỉ là một phần của vũ trụ thực tế”, ông Totani nói. “Trong ngành vũ trụ học hiện nay, người ta đồng ý với nhau rằng vũ trụ đã trải qua thời kỳ lạm phát nhanh chóng. Thời kì này tạo ra một vùng [không gian] rộng lớn vượt ra khỏi chân trời mà chúng ta có thể quan sát trực tiếp. Việc đưa thể vùng tích lớn hơn này vào các mô hình abiogenesis làm tăng đáng kể cơ hội xuất hiện sự sống”.
Vũ trụ của chúng ta được hình thành trong một Vụ nổ lớn - một sự kiện lạm phát. Theo bài báo của Totani, Vũ trụ của chúng ta “có thể bao gồm hơn 10100 ngôi sao giống như Mặt trời”, trong khi đó Vũ trụ quan sát được chỉ chứa khoảng 1022 ngôi sao.
-
- Sơ đồ tiến hóa của của vũ trụ từ Vụ nổ lớn cho đến hiện tại. (Ảnh: NASA)
Theo thống kê, lượng vật chất trong Vũ trụ quan sát được chỉ có thể tạo ra RNA dài 20 nucleotide. Quá trình lạm phát xảy ra khiến cho khoảng cách giữa các phần trong Vũ trụ trở nên quá xa. Kết quả là phần lớn Vũ trụ là không thể quan sát được do ánh sáng phát ra từ Vụ nổ lớn không thể đến với chúng ta. Khi các nhà vũ trụ học cộng số lượng ngôi sao trong Vũ trụ quan sát được với số lượng ngôi sao trong Vũ trụ không quan sát được, họ thu được kết quả là 10100 ngôi sao ngôi sao giống như Mặt trời. Điều đó có nghĩa việc tạo ra các chuỗi RNA đủ dài không chỉ có thể xảy ra mà thậm chí là không thể tránh khỏi.
Giáo sư Totani cho biết: “Ở đây có một mối quan hệ định lượng giữa chiều dài RNA tối thiểu để trở thành chuỗi sinh học đầu tiên và kích thước Vũ trụ cần thiết [để tạo ra các chuỗi này]”.
“Giống như nhiều người trong lĩnh vực nghiên cứu này, sự tò mò và bởi những câu hỏi lớn đã thúc đẩy tôi”, ông Totani nói. “Khám phá gần đây của tôi về RNA và lịch sử vũ trụ khiến tôi nhận ra rằng phải có một cách hợp lý để vũ trụ chuyển từ trạng thái phi sinh học sang trạng thái sinh học [RNA có thể tự sao chép]. Đó là một suy nghĩ thú vị và tôi đã hy vọng nghiên cứu [của mình] có thể dựa trên điều này để khám phá nguồn gốc của sự sống”.
Văn Thiện
Theo universetoday, foxnews
