Sự Sống Đến Từ Bên Ngoài Trái Đất Sau Khi Xác Định Thành Phần DNA Và RNA Trên Mẩu Thiên Thạch

Giới nghiên cứu khoa học Nhật Bản mới phát hiện ra thành phần cấu tạo DNA và RNA trên những viên đá đến từ ngoài Trái Đất. Trước đây họ đã từng thấy thành phần sự sống trên các thiên thạch, nhưng phải đến bây giờ bộ sưu tập mới có mặt đầy đủ.

Phát hiện mới này hậu thuẫn cho nhận định cho rằng khoảng 4 tỷ năm trước, một cơn mưa sao băng đã mang xuống Trái Đất những hợp chất cấu tạo thành sự sống, khởi động một Hành tinh Xanh thịnh vượng sinh học như ngày hôm nay.
https://genk.mediacdn.vn/thumb_w/640/139269124445442048/2022/5/4/meteorite-1651661176507642519801.png
Thiên thạch Murchison có chứa các thành phần căn bản tạo ra sự sống.
Không phải ai cũng đồng tình với quan điểm gây nhiều tranh cãi, cũng không tin rằng, số thành phần cấu tạo DNA kia thực sự có nguồn gốc ngoài hành tinh. Nhà hóa học, sinh học thiên văn và giáo sư tại Đại học ở Boise, tiểu bang Idaho. ông Michael Callahan cho rằng, thiên thạch có được những chất quý giá khi tiếp xúc với Trái Đất. Trao đổi với Live Science, giáo sư Callahan cho rằng, “cần có thêm các nghiên cứu để loại trừ khả năng này". Giả định tất cả số thành phần sự sống kia, là nhóm các hợp chất hữu cơ dị vòng có tên pyrimidine, có xuất xứ từ ngoài không gian đi nữa, giáo sư vẫn nhận định rằng, chúng vẫn có "mật độ rất thấp”.

Số người đồng tình với ông Michael Callahan vẫn còn đông đảo, và nghiên cứu mới được đăng tải trên tạp chí Nature Communications vẫn chưa thuyết phục được toàn bộ cộng đồng các khoa học gia.

Viên đá ngoài không gian mang thành phần sự sống
Một số thành phần cấu tạo DNA và RNA đã từng được phát hiện ra trong các thiên thạch. Đáng chú ý, trong số đó có các nucleobase (thành phần cấu tạo acid nucleic), là những "chữ cái" viết nên DNA và RNA.
Danh sách nucleobase căn bản bao gồm adenine (A), thymine (T), guanine (G), cytosine (C) và uracil (U); với A, G, C, và T tạo thành DNA, trong khi đó A, G, C, and U cấu tạo thành RNA. Nhưng trước đây, khoa học mới chỉ phát hiện ra A, G và U trong thiên thạch.

Nghiên cứu mới được xuất bản trên tạp chí Nature Communications hồi cuối tháng Tư khẳng định sự tồn tại của những thành phần còn thiếu trên những mẫu thiên thạch giàu carbon. Trên thiên thạch có sự hiện diện cả cả ba nucleobase là cytosine (C), uracil (U) và thymine (T).
https://genk.mediacdn.vn/thumb_w/640/139269124445442048/2022/5/4/dna-rna-16516613847611729223259.png
Theo nhận định của giáo sư Oba Yasuhiro đến từ Đại học ở Hokkaido, Nhật Bản, "Việc phát hiện ra cytosine gây ngạc nhiên lớn" bởi lẽ cytosine bất ổn, dễ phản ứng với nước. Dù rằng thymine và cytosine chưa từng xuất hiện trên các mẫu thiên thạch trước đây, nhiều nghiên cứu đã chứng minh được hợp chất có thể hình thành trong môi trường không gian

Trong phòng thí nghiệm, các khoa học gia đã tái tạo lại môi trường hóa học của khoảng không gian liên sao (interstellar space, là khoảng không giữa các ngôi sao), nơi có tồn tại những đám mây khí và bụi vũ trụ lơ lửng trong nhiệt độ 10 kelvin (tương đương -263,15 độ C); phủ quanh một số thiên thể lớn mà từ đó, các mảnh thiên thạch nhỏ bị vỡ ra.

Các nhà khoa học đã tổng hợp được thymine, cytosine và những nucleobase căn bản khác trong điều kiện phòng thí nghiệm. Họ đã khẳng định được rằng trên lý thuyết, thành phần cấu tạo sự sống có thể hình thành trong khoảng không gian liên sao.
https://genk.mediacdn.vn/thumb_w/640/139269124445442048/2022/5/4/black-16516614547931361608756.png
Trong không gian, chẳng ai nghe được tiếng sự sống được hình thành ra.
Đó là tiền đề để các khoa học gia Nhật Bản đi tìm nucleobase trên các thiên thạch có tiếng. Theo lời ông Callahan, những thiên thạch như Murchison, Hồ Murray và Hồ Tagish "đều thuộc một lớp thiên thạch chondrite có carbon, vốn nổi tiếng vì chứa nhiều hợp chất hữu cơ".

Giới khoa học đã từng tìm thấy hydrocarbon và chất cấu tạo acid amin trên ba thiên thể vừa được nhắc tới. Trong những nghiên cứu trước đây, giáo sư Oba Yasuhiro và cộng sự đã từng phát hiện trên thiên thạch hợp chất có tên hexamethylenetetramine (HMT), là thành phần không thể thiếu của phân tử hữu cơ.

Trong nghiên cứu mới nhất, nhóm các nhà khoa học Nhật Bản còn tìm thấy một lượng nhỏ adenine và guanine. Mẫu thiên thạch Murchison chứa uracil, nó và thiên thạch Hồ Tagish chứa thymine; thiên thạch Hồ Murray chứa đồng phân của thymine. Toàn bộ các mẫu thiên thạch đều có dấu vết cytosine, bên cạnh một số đồng phân khác.

Tuy nhiên, chưa thể khẳng định sự sống trên Trái Đất đến từ không gian
Để khẳng định số nucleobase trên thiên thạch có nguồn gốc từ không gian vũ trụ, nhóm nghiên cứu khảo sát đất tại những nơi thiên thạch rơi xuống. Giáo sư Oba Yasuhiro khẳng định, sự phân bổ và mật độ chất hữu cơ trong đất có khác biệt rõ ràng so với lượng có trong thiên thạch. Thậm chí, một số đồng phân chỉ có mặt trên thiên thể đến từ không gian, không hề xuất hiện trong đất. Chưa hết, một số đồng phân kỳ lạ còn rất hiếm khi có mặt trên Trái Đất.

So sánh độ đa dạng của các nucleobase trên thiên thể và trong đất, giới nghiên cứu đã kết luận, số hợp chất kia hình thành trong không gian vũ trụ. Họ cho rằng, các nucleobase đã "góp công vào việc hình thành đặc tính gene của các dạng sống sơ khai trên Trái Đất".

Tuy vậy, khẳng định trên chưa phải là kết luận làm vừa lòng cả giới khoa học toàn cầu. Giáo sư Callahan cho rằng lượng cytosine (C), uracil (U) và thymine (T) có mặt trong đất nhiều hơn trong thiên thạch, nên không thể xác định rõ bao nhiêu nucleobase có nguồn gốc ngoài không gian vũ trụ, bao nhiêu thành phần có mặt từ mặt đất.
https://genk.mediacdn.vn/thumb_w/640/139269124445442048/2022/5/4/rock-1651661561948317814677.png
Một mảnh thiên thạch được bảo quản tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Smithsonian.
Bên cạnh đó, ông Callahan cho rằng nhóm nghiên cứu Nhật Bản đã không đưa ra được quá trình phản ứng sinh hóa học cho ra C, U, T và các đồng phân của nó. Nếu làm được điều này, nhóm nghiên cứu Nhật đã có thêm bằng chứng khẳng định nguồn gốc không gian vũ trụ của số nucleobase.

Dù C, U và T có thực sự đến từ không gian vũ trụ, mật độ của chúng trên thiên thạch vẫn rất ít ỏi và khiêm tốn, giới nghiên cứu tỏ ra nghi ngờ về khả năng tạo ra sự sống của chúng.

Trong tương lai, giáo sư Oba Yasuhiro và các cộng sự sẽ tiếp tục tìm thêm dấu vết nucleobase trên thiên thạch đang tồn tại ngoài không gian vũ trụ, từ đó giúp loại bỏ sự nghi ngờ xoay quanh nguồn gốc của chúng. Phi thuyền thăm dò Hayabusa-2 của Nhật Bản mới mang về mẫu đất đá lấy trên thiên thể Ryugu, có lẽ mẫu thiên thạch này sẽ trả lời câu hỏi lớn mà giáo sư Oba đang còn đau đầu.

Theo LiveScience