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.
Khám phá 5 hiện tượng ảo ảnh nổi tiếng nhất trên thế giới, đánh lừa mọi đôi mắt dù là tinh tường nhất
Bạn đã bao giờ chứng kiến hình ảnh của một chiếc thuyền bay, bóng người với vầng hào quang hay một thành phố mờ ảo trên mặt biển chưa?
Giới hạn chịu nóng của con người không cao như chúng ta tưởng
Nhiệt độ cao gây ra rất nhiều tác động tới các cơ quan trong cơ thể người và có thể dẫn tới cái chết.
Máy bay ném bom hạt nhân có thể bay liên tục 16.000km
Sau khi hoạt động trong một thập kỷ, B-36 "Peacemaker" là một trong những máy bay phi thường nhất từng cất cánh.
Bí ẩn mỏ kim loại quý hơn vàng: Rất quan trọng trong chế tạo tên lửa nhưng độc tính rất mạnh và cực khan hiếm
Đây là một kim loại quý hiếm bậc nhất nhưng cực kì độc hại.
Hé lộ bí mật về indium, thứ kim loại còn đắt hơn cả vàng
Indium, cái tên có thể không còn xa lạ với hầu hết mọi người nhưng ít người hiểu được giá trị và tầm quan trọng của nó.
Giếng bí ẩn nghìn năm bốc mùi lạ mà nhân loại chưa thể chạm đáy
Chiếc giếng bí ẩn này nằm ở vùng sa mạc phía đông Yemen, là một lỗ hổng khồng lồ của Trái đất, được cho là đã tồn tại hàng triệu năm.
