Khoa học vẫn nỗ lực hóa giải bí ẩn lâu nay về nguồn gốc sự sống - Ảnh: Reuters

Một vài tôn giáo chính trên thế giới từ lâu đã có câu trả lời hết sức đơn giản cho nguồn gốc của loài người: đất sét. Chẳng hạn, Kinh Thánh có đoạn mô tả cảnh thượng đế nặn hình một người đàn ông từ bụi và thổi sự sống vào cơ thể thông qua lỗ mũi. Kinh Koran và thần thoại Hy Lạp cổ đại cũng nói rằng “con người được tạo ra từ đất sét”. Các câu chuyện tương tự có thể được tìm thấy trong các nền văn minh Ai Cập và Trung Quốc cổ xưa. Giờ đây, có thể nói khoa học đã thực sự ủng hộ giả thuyết này, hay gần như vậy. Cuộc nghiên cứu mới do Đại học Cornell (Mỹ) thực hiện cho thấy sự sống có thể khởi nguồn từ đất sét ướt, môi trường nhiều khả năng cung cấp những điều kiện hoàn hảo để sự sống ươm mầm.

Lâu nay, chưa ai trả lời được câu hỏi: làm sao các phân tử sinh học có thể phản ứng với nhau trước khi chúng kết hợp bên trong tế bào đầu tiên trên trái đất? Nhờ khoa học hiện đại, giới chuyên gia biết được màng tế bào cung cấp lớp bảo vệ cho ADN và ARN khi hai phân tử hợp tác để sản xuất protein. Thế nhưng, đội ngũ chuyên gia của Cornell muốn biết làm sao chúng đến được với nhau lần đầu tiên trong môi trường được bảo vệ, thậm chí trước khi tế bào xuất hiện. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học tạo ra một hỗn hợp đặc quánh từ đất sét và nước biển, hai yếu tố thừa mứa trên trái đất non trẻ. Khi bổ sung ADN và ARN vào hỗn hợp, họ phát hiện các a xít nucleic được bảo vệ khỏi những enzyme có thể hủy hoại chúng. Bên cạnh đó, a xít nucleic thực hiện quá trình sao chép và dịch mã, tức các công đoạn nhằm tạo ra protein, một cách trơn tru khi được đặt bên trong đất sét.

“Chúng tôi vô cùng ngạc nhiên khi phát hiện phản ứng kép sao chép/dịch mã… không những được bảo vệ mà còn diễn ra hoàn hảo trong môi trường hydrogel của đất sét”, theo báo cáo đăng trên chuyên san Scientific Reports. Các chuyên gia kết luận đất sét cung cấp một sự bảo vệ cần thiết cho quá trình pha chế sinh học, từ đó có thể dẫn đến sự ra đời của sự sống ở dạng sơ khai. Ngoài bí mật trên, sự xuất hiện của ADN cũng là một bí ẩn. Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đã công bố phát hiện các nucleotide, thành phần tạo nên ADN, có thể được tạo thành trong không gian, ủng hộ giả thuyết cho rằng chính thiên thạch đã chuyển giao các thành phần của sự sống đến trái đất.

Kết luận của Đại học Cornell cũng là bước phát triển mới nhất trong cuộc nghiên cứu về nguồn gốc của sự sống, vốn được khuấy động đầu tiên bằng thí nghiệm nổi tiếng Miller-Urey, do chuyên gia Stanley Miller và Harold Urey tiến hành vào năm 1953. Trong cuộc thí nghiệm đó, được tiến hành tại Đại học Chicago, hai nhà hóa học đã tạo ra vật liệu sinh học từ các chất khí vô sinh được cho là đã tồn tại trong khí quyển ban sơ của trái đất. Nhóm Cornell cũng phát hiện hỗn hợp đặc quánh của đất sét đã ngăn cản hoạt động của các enzyme nhân, có thể “xơi tái” ARN và ADN. Do vậy, họ cho rằng đất sét đóng vai trò bảo vệ chọn lọc đối với các phân tử tự sao chép.

Báo cáo kết luận: “Trong khi các cơ chế chính xác vẫn chưa được phác họa rõ ràng, chúng tôi cho rằng quá trình tiến hóa có thể đã chọn lọc những enzyme cụ thể theo hướng hoạt động chức năng tốt hơn trong môi trường hydrogel của đất sét so với các enzyme khác”.