Một đặc điểm xác định của thế giới chúng ta là sự sống. Theo hiểu biết của chúng ta hiện nay, Trái đất là hành tinh duy nhất có được điều đó. Bất chấp việc môi trường đang bị hủy hoại, sự sống vẫn hiện diện ở mọi ngóc ngách trên thế giới, cho dù đó là những nơi khắc nghiệt nhất mà chúng ta có thể tưởng tượng ra...
Nhưng tại sao lại như vậy? Sự sống đã bắt đầu trên Trái đất như thế nào? Chuỗi sự kiện nào đã dẫn đến sự xuất hiện của các loài chim, côn trùng, amip, và con người?
Trên thực tế, việc tìm hiểu sự sống bắt đầu trên Trái đất như thế nào khó hơn nhiều việc điền vào những chương còn thiếu trong cuốn sách lịch sử thế giới. Câu hỏi này cũng dẫn đến những câu hỏi lớn khác: Sự sống trên một hành tinh bất kỳ hiếm có như thế nào? Khả năng để sự sống xuất hiện trên hành tinh bất kỳ là bao nhiêu?
Rất tiếc, chúng ta đã không có tất cả các mảnh ghép của câu chuyện về nguồn gốc sự sống. Nhưng những gì chúng ta biết cho thấy câu chuyện này có phạm vi rất rộng lớn, và nó cũng đưa chúng ta vào một cuộc phiêu lưu trở lại thời điểm nguyên thủy của thế giới.
Tất cả bắt đầu với nước.
1. Nước trên Trái đất đến từ đâu?
-
- Chưa có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi nước trên Trái đất đến từ đâu. (Ảnh minh họa: Flickr/Andrea Della Adriano)
Để tìm hiểu tại sao có sự sống trên Trái đất thì chúng ta phải bắt đầu từ nước, bởi vì nó là thứ duy nhất trên Trái đất mà mọi sự sống đều cần. Các dạng sống khác nhau có thể tồn tại nhờ các nguồn thức ăn cực kỳ khác nhau, nhưng không có loài nào sống được mà không có nước.
Nhưng thật kỳ lạ là các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ làm thế nào mà nước đã bao phủ 2/3 bề mặt thế giới và tạo ra điều kiện đầu tiên cần thiết cho sự sống.
Vấn đề là khi Trái đất đang hình thành, nó cực kỳ nóng. Do đó, nước bao quanh bề mặt hành tinh của chúng ta lúc đầu sẽ bị bốc hơi.
Lydia Hallis, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học Glasgow, nói với Noam Hassenfeld của Unexplainable: “Vậy làm thế nào để bạn có được quá nhiều chất lỏng ngưng tụ trên bề mặt của một hành tinh mà lẽ ra phải rất, rất nóng?” .
Các nhà khoa học có thể đã nghĩ đến một vài lời giải thích hợp lý. Liệu nước có phải được chuyển đến từ các sao chổi va chạm vào Trái đất? Hay kỳ lạ hơn, phải chăng chúng ta chỉ có nước do sự kiện cực kỳ tình cờ của các hành tinh, chẳng hạn như Sao Mộc đi về phía Mặt trời từ rìa ngoài hệ Mặt trời? Hay bằng cách nào đó, nước đã bị chôn sâu bên trong Trái đất sơ khai?
2. Sự sống bắt đầu như thế nào trên quả địa cầu đầy nước?
-
- Ngay cả sinh vật đơn bào cũng có thể vô cùng phức tạp. Vậy sự sống đầu tiên hình thành như thế nào? (Ảnh minh họa:Flickr/FWC Fish and Wildlife Research Institute)
Một khi nước xuất hiện, thì sự sống có lẽ cũng đồng thời có mặt. Do đó, có thể sự sống không hề bắt đầu trên Trái đất. Nhưng nếu các nhà khoa học nghi ngờ điều đó, thì cũng là chính đáng.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng tái tạo trong phòng thí nghiệm các điều kiện của Trái đất vào buổi đầu tiên chứa đầy nước. Ý tưởng là, nếu họ có thể bắt chước các điều kiện của Trái đất sơ khai, thì có lẽ cuối cùng họ sẽ có thể tạo ra thứ gì đó tương tự như những tế bào đơn giản đầu tiên hình thành trên hành tinh của chúng ta hàng tỷ năm trước. Từ đó, họ có thể lắp ráp thành một câu chuyện về cách mà sự sống bắt đầu trên Trái đất.
Hướng nghiên cứu này đã chứng minh một số thành công đáng kinh ngạc. Vào những năm 1950, các nhà khoa học Harold Urey và Stanley Miller đã chỉ ra rằng có thể tổng hợp axit amin glycine - tức là một trong những khối xây dựng cơ bản nhất của sự sống - bằng cách trộn lẫn một số khí được cho là có đầy trong bầu khí quyển hàng tỷ năm trước, với nhiệt độ và sét giả lập.
Kể từ đó, các nhà khoa học đã có thể tạo ra các đốm lipid trông rất giống màng tế bào. Và họ đã làm cho các phân tử RNA hình thành, giống như DNA đơn giản hóa. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa thể đưa tất cả các thành phần của sự sống được tạo ra trong phòng thí nghiệm và tụ hợp thành một tế bào đơn giản.
Vậy thứ gì đang cản trở? Điều gì sẽ xảy ra nếu các nhà khoa học thực sự thành công và tạo ra sự sống trong một cái chai? Họ có thể khám phá không chỉ câu chuyện về nguồn gốc sự sống trên Trái đất, mà còn đi đến một kết luận gây sốc về mức độ phổ biến của sự sống trong vũ trụ.
3. Vậy sự sống là gì?
-
- Chúng ta vẫn chưa thể định nghĩa sự sống. (Ảnh minh họa: Pexels)
Cho dù sự sống có bắt đầu như thế nào, thì ngày nay chúng ta cũng biết rằng nó đang tràn đầy trên Trái đất. Chúng ta nhận ra sự sống khi nhìn thấy nó. Nhưng liệu chúng ta có biết sự sống về cơ bản là gì không?
Câu trả lời là không.
Carl Zimmer, phóng viên khoa học và tác giả của cuốn sách Life's Edge: The Search for What it Means to be Alive, nói: “Chưa ai có thể định nghĩa được sự sống, và một số người sẽ nói với bạn rằng điều đó là không thể”.
Chúng ta không thiếu các nỗ lực để đưa ra định nghĩa sự sống. Zimmer nói: “Có hàng trăm định nghĩa về sự sống mà chính các nhà khoa học đã công bố trong các tài liệu khoa học”.
Câu hỏi sự sống là gì nghe có vẻ dễ dàng, như là điều mà một học sinh lớp năm có thể trả lời. Zimmer nói: “Nó có vẻ là câu hỏi dễ bởi vì chúng ta cảm nhận được sự sống. Bộ não của chúng ta thực sự được điều chỉnh để nhận ra những thứ như chuyển động sinh học. Chúng ta có thiết bị phần cứng để nhận ra sự sống. Nhưng điều đó không có nghĩa chúng ta sẽ biết nó là gì”.
Vấn đề là, với mỗi một định nghĩa về sự sống, các nhà khoa học có thể nghĩ ra một ngoại lệ khiến định nghĩa đó sai. Ví dụ như định nghĩa của NASA về sự sống: “Sự sống là một hệ thống hóa học tự duy trì có khả năng tiến hóa theo thuyết Darwin”. Nhưng định nghĩa này sẽ loại trừ virus, vì chúng không “tự duy trì” và chỉ có thể tồn tại và nhân lên bằng cách xâm nhập vào vật chủ.
Một mặt, định nghĩa về sự sống sẽ rất hữu ích khi chúng ta tìm kiếm dấu hiệu của nó trên các hành tinh và mặt trăng khác. Nhưng mặt khác, làm thế nào để chúng ta biết rằng mình đã tìm thấy sự sống? Bởi vì theo Zimmer giải thích, có lẽ chúng ta không thể định nghĩa được sự sống ít nhất là với kiến thức hiện tại.
Theo Vox
Văn Thiện biên dịch
