Thời tiền sử

Tìm hiểu điều kiện hình thành sự sống đầu tiên

Bạn đang xem bài viết trên Yeuthiennhien.club

Bài viết liên quan

Không ai trong chúng ta sẽ ở đây nếu các sinh vật không được khơi dậy sự sống hàng tỷ năm trước. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào các sự sống nguyên thủy đó xuất hiện tiếp tục thu hút các nhà khoa học.

Nghiên cứu mới xem xét các điều kiện trên Trái đất nguyên thủy có thể tạo ra sự sống như thế nào đã xác định được một hỗn hợp muối trộn với dòng nhiệt từ đá nóng chảy, có khả năng góp phần hình thành các phân tử sinh học tự tái tạo.

Quá trình tự sao chép này là một phần quan trọng của giả thuyết ‘thế giới RNA’: ý tưởng rằng các axit ribonucleic (RNA) vừa có thể lưu trữ thông tin sinh học vừa thực hiện cấu trúc gấp khúc cần thiết để sự sống phát triển và tiến hóa thành trạng thái như ngày nay.

Trong trường hợp này, các nhà khoa học đã xem xét hỗn hợp magiê (Mg) và natri (Na) như nó có thể đã có trên Trái đất trong những năm đầu tiên: để quá trình gấp RNA hoạt động, cần có nồng độ tương đối cao của các ion magiê tích điện kép và nồng độ thấp hơn natri tích điện đơn là bắt buộc.

“Theo đó, câu hỏi đặt ra là môi trường nào trên Trái đất sơ khai có thể đã cung cấp các điều kiện muối thích hợp cho các quá trình tiền sinh học như vậy. Một quá trình có thể xảy ra về mặt địa chất tạo ra môi trường muối là rửa trôi muối từ bazan”, nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế viết trong nghiên cứu của họ .

“Là sự tan chảy một phần sơ cấp của lớp vỏ Trái đất, bazan là một trong những loại đá phong phú nhất trong lớp vỏ sơ khai của Trái đất, cũng như lớp vỏ của các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta.”

Nhóm nghiên cứu đã tổng hợp thủy tinh bazan – vốn xuất hiện tự nhiên trên Trái đất khi đá bazan nóng chảy được làm lạnh nhanh chóng (ví dụ như tiếp xúc với nước biển) – và đặc trưng của nó ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm cả đá và thủy tinh.

Một phân tích về lượng magiê và natri chiết xuất từ ​​thủy tinh, dưới nhiều nhiệt độ khác nhau và với nhiều kích cỡ hạt khác nhau, luôn cho thấy lượng natri nhiều hơn đáng kể so với magiê.

Hơn nữa, mức magiê luôn thấp hơn đáng kể so với mức cần thiết để quá trình gấp RNA tiền sinh học hoạt động bình thường. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra phần còn thiếu của quá trình này là các luồng nhiệt đối lưu.

Nhà vật lý sinh học Christof Mast từ Đại học Ludwig Maximilians ở Munich cho biết: “Tình hình này đã thay đổi đáng kể khi các dòng nhiệt – rất có thể đã xuất hiện, do mức độ hoạt động địa chất cao như mong đợi trong môi trường tiền sinh học”.

“Chúng tôi đã chỉ ra rằng sự kết hợp của đá bazan và các dòng đối lưu đơn giản có thể làm phát sinh mối quan hệ tối ưu giữa các ion Mg và Na trong điều kiện tự nhiên.”

Các gradient nhiệt độ đặc trưng trong các vết nứt hẹp và lỗ rỗng của thủy tinh bazan tạo ra các dòng đối lưu cần thiết để tối ưu hóa muối và cũng di chuyển nhiều ion hơn chống lại dòng điện – tạo ra cái được gọi là nhiệt điện di.

Nghiên cứu cho thấy cùng nhau, đối lưu và nhiệt di làm tăng số lượng ion magiê trong hỗn hợp, tạo ra các điều kiện để RNA tự sao chép có thể xảy ra. Loại phản ứng hóa học tương tự có thể đã xảy ra trên Trái đất 4 tỷ năm trước.

Nghiên cứu cho thấy sự rửa trôi muối từ bazan – được tìm thấy rất nhiều trong lớp phủ của Trái đất – phù hợp với khuôn mẫu cho giả thuyết thế giới RNA hoạt động, nghiên cứu cho thấy. Hơn nữa, nó mở rộng khả năng về hỗn hợp muối có thể đã giúp khơi dậy sự sống.

Các nhà nghiên cứu viết trong bài báo đã xuất bản: “Nguyên tắc được chứng minh ở đây có thể áp dụng cho một loạt các nồng độ và chế phẩm muối, và như vậy, có liên quan nhiều đến các tình huống nguồn gốc sự sống khác nhau”.

Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết này, hãy chia sẻ bài viết nếu thấy hay nhé!

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button