|
 Đang trực tuyến :
31 |
|
 Số lượt truy cập :
33469540 |
|
|
|
|
|
Chúng ta có thể tìm thấy khối xây dựng của sự sống ngoài trái đất trong phòng thí nghiệm bằng cách nào?
Chủ nhật, 25-06-2017 | 06:49:09
|
|
Khi các nhà khoa học tìm kiếm sự sống ngoài trái đất, họ thường hướng sự tập trung vào trên cao, tới các hành tình như sao Hỏa, các mặt trăng như Enceladus và các ngoại hành tinh rất xa bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Nhưng đối với Phó Giáo sư hóa học Laura Rowe từ Đại học Valparaiso ở Indiana, việc tìm kiếm bắt đầu từ trong phòng thí nghiệm.
Với câu hỏi đặt ra như tiêu đề bài viết, bà trả lời như sau:NASA định nghĩa khái quát rằng sự sống là “một hệ thống hóa tự duy trì có khả năng tiến hóa Darwin”.
Trong lĩnh vực sinh vật học vũ trụ, có một quan điểm bảo thủ hơn về sự sống ngoài trái đất đó là nó sẽ dựa trên cacbon và hẳn sẽ đòi hỏi nước lỏng để tiến hóa. Các sinh vật sống trên trái đất sử dụng một số ít các nguyên tố để xây dựng các đại phân tử lớn hơn vốn làm cơ sở cho sự sống như chúng ta đã biết là DNA, RNA và protein. Cả 3 đại phân tử này đều có bản chất trùng hợp. Điều này có nghĩa rằng tất cả chúng đều liên kết các đơn vị nhỏ hơn, trùng lắp (gọi là các monomer) lại với nhau bằng các liên kết hóa học khác nhau để tạo ra các đại phân tử lớn và đa dạng. Đối với DNA và RNA, các đơn vị monomer nhỏ hơn này là các nucleotit trong khi với protein, các đơn vị monomer nhỏ hơn là các axit amin.
Do đó, khi tìm kiếm các khối xây dựng cơ bản của sự sống ngoài không gian, chúng ta có khả năng sẽ tìm kếm hoặc DNA, RNA, protein hoặc các khối xây dựng nhỏ hơn của các phân tử lớn này là nucleotit và axit amin.
Nếu ban dầu chúng ta giả định (có thể đúng hoặc sai) rằng sự sống ngoài trái đất có một dạng nào đó của DNA, RNA hoặc protein và có một dạng nào đó của nucleotit và/hoặc axit amin hiện diện thì nỗ lực đầu tiên trong phòng thí nghiệm sẽ là xác định xem liệu các nucleotit và axit amin được sử dụng cho sự sống trên hành tinh chúng ta có đủ ổn định để tồn tại trong điều kiện môi trường có trên các hành tinh và mặt trăng được biết có hoặc đã từng có nước lỏng không.
Bề mặt sao Hỏa chẳng hạn tiếp xúc với hàm lượng bức xạ rất cao do bầu khí quyển mỏng của nó trong khi đất được biết chứa khối lượng muối perchlorate đáng kể. Năng lượng bức xạ cao và bản chất oxy hóa mạnh của perchlorate có xu hướng phá vỡ các liên kết hóa học có trong nucleotit và axit amin. Vì tiến hóa của đời sống vi khuẩn thậm chí đơn giản được tin là mất hàng trăm triệu năm nên các nucleotit và axit amin phải chống chịu được sử sự thoái hóa nhanh chóng trong môi trường để cho sự sống tiến hóa.
Các nucleotit (5) và axit amin (20 hoặc 22) mà sinh vật sống trên trái đất sử dụng để xây dựng DNA, RNA và protein có số lượng hạn chế. Tuy nhiên còn tồn tại nhiều các nucleotit và axit amin khác. Cho nucleotit và axit amin tiếp xúc với điều kiện môi trường cực đoan mà chúng có lẽ được tiếp xúc bên ngoài trái đất và quan sát sự ổn định của chúng là một bước đi đáng kể đầu tiên để xác định các khối xây dựng của sự sống ngoại hành tinh tiềm năng trong phòng thí nghiệm. Nếu một axit amin hay nucleotit bất thường không được sử dụng cho sự sống trên trái đất được phát hiện ổn định hơn nhiều so với nucleotit hoặc axit amin “tự nhiên” hoặc “sinh học tổng hợp” dưới các điều kiện này thì nó có thể là phân tử để tìm kiếm trong các cuộc thăm dò không gian tương lai.
Các cuộc thám hiểm lên sao Hỏa đã cho chúng ta nhiều thông số về điều kiện bề mặt mà chúng ta có thể cố gắng mô phỏng trong phòng thí nghiệm để làm việc này trong khi đó 2 điểm nóng sự sống ngoài trái đất khác trong hệ mặt trời của chúng ta Europa và Enceladus có các điều kiện chủ yếu là suy đoán trong các đại dương dưới bề mặt của chúng. Tuy nhiên, điều thú vị là sứ mệnh Europa Clipper đã được công bố gần đây để chúng ta có thêm nhiều thông tin hơn về Europa trong thập niên tiếp theo.
Để có khả năng khám phá ra các khối xây dựng của sự sống ngoài trái đất trong phòng thí nghiệm trên trái đất, chúng ta phải biết một ít gì đó về điều kiện môi trường tồn tại trên các thực thể ngoài trái đất có nước lỏng. Nếu các nucleotit và axit amin mà sự sống trên trái đất sử dụng đủ ổn định khi tiếp xúc với các điều kiện đó thì thật hợp lý để giả định rằng chúng có thể có mặt trong các sinh vật ngoài trái đất. Tuy nhiên, nếu chúng thoái hóa nhanh chóng thì chúng ta nên tìm các cấu trúc nucleotit và axit amin khác mà có thể mang lại sự ổn định đặc biệt cho các khối xây dựng đó hoặc mở ra phạm vi định nghĩa mới hoàn toàn của chúng ta về các khối xây dựng tiềm năng cho sự sống ngoài trái đất.
Trên trái đất, sự sống tiến hóa dưới các điều kiện cực đoan đến kinh ngạc: các sinh vật extremophile sinh sôi bên trong băng Nam Cực, các dòng suối nóng sunfuric và thậm chí tại các bãi chôn chất thải phóng xạ. Do đó, thật hợp lí để giả định rằng nếu nước lỏng có trên một thực thể ngoài trái đất chứa các nguyên tố cơ bản, thì các sinh vật sống có lẽ đã tiến hóa dưới các điều kiện môi trường rất khắc nghiệt. Tuy nhiên, các khối xây dựng và cấu trúc của sự sống đó có thể rất khác với các khối xây dựng và cấu trúc sự sống trên trái đất.
LH - Dostdongnai, theo New Atlas. |
Trở lại
In
Số lần xem: 1854
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
