Sự sống thực sự bắt đầu trên Trái đất như thế nào?
Ngày nay chúng ta có thể dễ dàng nói rằng sự sống khởi đầu bằng các vi sinh vật. Nhưng để có các vi sinh vật đầu tiên thì phải có cái gì trước đó?
Sắt sulfide có nhiều trong các miệng phun thủy nhiệt cổ đại, có thể đã đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự sống trên Trái đất. Nghiên cứu mới của Viện Khoa học Trung Quốc cho thấy những khoáng chất này đã giúp hình thành các phân tử cơ bản cần thiết cho sự sống.
Theo các nhà nghiên cứu, sắt sulfide trong suối nước nóng thời tiền sử có thể đã xúc tác cho sự hình thành các hợp chất hữu cơ. Những sulfide này, chẳng hạn như mackinawite, từ lâu đã khiến các nhà khoa học quan tâm vì khả năng bắt chước các enzyme trao đổi chất ngày nay.
Sắt sulfide có thể đã giúp hình thành các phân tử cơ bản cần thiết cho sự sống.
Vai trò là chất xúc tác rất quan trọng trong quá trình hình thành carbon, tức là quá trình chuyển đổi carbon dioxide thành các phân tử hữu cơ.
Không giống như các nghiên cứu trước đây tập trung vào các miệng phun thủy nhiệt dưới đáy biển, nghiên cứu mới này khám phá các suối nước nóng trên mặt đất theo hướng đây là cái nôi của sự sống nhờ sự đa dạng khoáng sản, khả năng tiếp cận ánh sáng mặt trời và hơi nước.
Trong các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tổng hợp sắt sulfide có kích thước nano, bao gồm các dạng tinh khiết trộn lẫn với các nguyên tố như mangan, nickel, titanium và cobalt.
Họ cho những mẫu này tiếp xúc với hydro và carbon dioxide trong điều kiện mô phỏng suối nước nóng ở nhiệt độ khoảng 80 đến 120 độ C.
Kết quả thí nghiệm rất đáng chú ý. Sắt sulfide pha tạp mangan nổi lên như chất xúc tác hiệu quả nhất trong nhóm, sản xuất metanol mà không dùng enzyme. Điều thú vị là ánh sáng mặt trời dường như cũng đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là trong việc tạo ra sự sống hàng triệu năm về trước.
Các nhà nghiên cứu cho biết ánh sáng cực tím nhìn thấy được đã tăng cường các phản ứng hóa học. Điều này chứng tỏ các suối nước nóng có ánh nắng ban đầu trên Trái đất có thể đã khuếch đại quá trình này.
Hơi nước càng thúc đẩy hơn nữa hoạt động xúc tác. Những yếu tố này chứng minh cho nhận định môi trường giàu hơi nước là môi trường lý tưởng cho quá trình tổng hợp prebiotic - các hợp chất hỗ trợ tăng trưởng lợi khuẩn trong cơ thể vi sinh vật.
Nghiên cứu phát hiện ra rằng những phản ứng nói trên có thể diễn ra theo con đường dịch chuyển nước-khí đảo ngược (RWGS). Trong quá trình này, carbon dioxide bị khử thành carbon monoxide, rồi chuyển thành metanol. Điều này rất có thể đã hỗ trợ quá trình hình thành sự sống trên Trái đất.
Thú vị hơn nữa là các kỹ thuật tính toán hiện đại cho thấy pha trộn sắt sulfide với mangan giúp cải thiện hiệu quả và tăng khả năng bắt chước hành vi của enzyme.
Các suối nước nóng trên mặt đất, với thành phần hóa học phong phú và điều kiện môi trường thuận lợi, có thể là điều kiện tối ưu cho nguồn gốc của sự sống nảy sinh.
Những sự trùng hợp kỳ diệu trong lịch sử gợi ý rằng thế giới có thể tái sinh!
Suốt chiều dài lịch sử, con người luôn ghi nhận những sự kiện trùng hợp đến mức khó tin.
Sự kỳ lạ của địa lý: Những hòn đảo được sinh ra như thế nào?
Trên đại dương bao la, một vùng đất nổi lên giữa những làn sóng xanh, và khi được con người để ý tới, chúng có thể trở thành nơi có thể đậu và bổ sung tàu, máy bay có thể hạ cánh...
Top 9 xu hướng chụp ảnh thịnh hành vào 100 năm trước, người thời hiện đại chưa chắc dám làm theo
Từ trăm năm trước, người xưa cũng chuộng chụp ảnh và nghĩ ra đủ cách để có được tấm hình đẹp nhất.
Khám phá cuộc sống của phi tần trong “hậu cung” nhà Đường
Dù có như thế nào được đối xử ra sao thì những cung tần mỹ nữ trong hậu cung cũng sẽ nhiều phần sống trong sự cô độc.
Nhân loại có dấu hiệu tăng tốc đến đại tuyệt chủng thứ 6
Nghiên cứu mới từ Nhật Bản đã định lượng sự ổn định của bề mặt và sự đa dạng sinh học của trái đất, từ đó tính ra điểm tử thần của đại tuyệt chủng thứ 6.
Bí ẩn nguồn gốc từ trường trong vũ trụ
Từ trường có mặt ở khắp nơi trong vũ trụ, nhưng từ đâu mà có những từ trường này?
