Công lý

Sự Sống Là Gì ? Sinh Học Lớp 10/Sự Sống/Khái Niệm

[Globalizethis]

Nếu gặp được một dạng sự sống mới – trên Trái đất này hoặc một hành tinh khác – liệu chúng ta có nhận ra ko?

“Tại sao NASA lại muốn nghiên cứu về một dòng hồ ở Canada?”

Ba người lính gác biên giới khác nhau hỏi tôi câu hỏi này, và mặc dù cuối cùng họ đều cho tôi qua, thật rõ ràng là họ vẫn ko hiểu. Tại sao NASA lại quan tâm đến một cái hồ ở Canada? Và điều đó thì liên quan gì đến tôi?

Nếu nói đến các môi trường kỳ lạ, hồ Pavilion ở bang British Columbia thực ra khá bình thường. Hẻo lánh thì chắc chắn – thành phố lớn gần nhất là Vancouver, cách một cuốc xe dài qua những dãy núi. Những thị trấn gần nhất cũng chỉ là vài ba căn nhà rải rác trên những con dốc khô cằn, và con đường lắt léo đi qua hàng kilomet vùng đất sa mạc trải dài giữa chúng. Bản thân cái hồ thì nằm cạnh một con đường cao tốc rải nhựa, và đứng từ đây mà quan sát thì nó nom ko khác gì tất cả những cái hồ vùng núi với kích thước khiêm tốn ở phía Tây Bắc Mỹ cả.

hành khách đang xem: Sự sống là gì

Nhưng dưới bề mặt, đáy hồ Pavilion lấm tấm một thứ trông giống như dải san hô: các vòm và nón và những hình dạng kỳ lạ, nhiều phần giống như hoa ac-ti-sô. Tuy vậy, chúng ko phải một rặng san hô, vốn cấu thành từ rất nhiều sinh vật nhỏ xíu: chúng là các cấu trúc đá được gọi là trầm tích vi sinh vật (microbialites), cấu thành từ khuẩn lam (cyanobacteria), thứ cũng phủ đầy bề mặt đá này. Đôi lúc bị nhầm lẫn là “tảo xanh dương-xanh lá,” lũ vi khuẩn này có lẽ còn làm nên những tảng đá nơi chúng sống nữa, hấp thụ chất dinh dưỡng từ nước và để lại đá. Như các loài thực vật, chúng sống nhờ ánh sáng mặt trời, và chúng phát triển nhất ở những chỗ nước nông, tuột dần dần xuống dốc dưới mặt nước, cho đến lúc ánh nắng mờ dần trở thành màn đêm.

Erwin Schrodinger là một người thông minh. Bạn có thể biết đến ông ta vì “Con mèo của Schrodinger” nổi tiếng, con mèo trong hộp mà ko phải chết ko phải sống cho đến lúc bạn nhìn vào hộp. Tuy vậy, một trong những công trình thú vị nhất của ông là một cuốn sách mỏng từ năm 1944, dựa trên một tổ hợp các bài giảng Schrodinger đã trình bày ở Dublin. Nó đặt ra một câu hỏi độc nhất: Sự sống là gì?

Quyển sách này đáng kể đến vì nó đã tiên đoán vài đặc điểm quan trọng của ADN trước lúc nó được phát hiện. Gần một thập kỷ trước lúc cấu trúc xoắn kép nổi tiếng của ADN được khám phá, Schrodinger đã nhận ra chính xác chìa khóa để các vật thể sống có thể tiến hóa và di truyền lại thông tin từ đời này qua đời kia chính là một “tinh thể ko chu kỳ” (aperiodic crystal): một chuỗi các nguyên tử mà ko bao giờ lặp lại bản thân nó một cách tuyệt đối. Mặc dù mỗi mắt xích trong chuỗi đều chứa những nguyên tử y hệt (carbon, nitơ, oxi, hydro, và photpho), những kết hợp khác nhau của chúng cho phép một lượng thông tin khổng lồ sở hữu thể được mã hóa.

Schrodinger sử dụng phép so sánh với mã Morse, vốn có thể tái tạo lại cả một ngôn ngữ chỉ với hai “chữ cái.” Ngày nay ta biết rằng mã ADN có bốn chữ cái (A, X, G, và T); bằng cách sắp xếp và ghép đôi, chúng có thể mã hóa toàn bộ số thông tin một sinh vật cần để tạo ra các protein, thực hiện việc trao đổi chất, và sống. Đây có vẻ là một sự khác biệt quan trọng giữa sự sống và những thứ ko-sống: khả năng truyền đạt thông tin mà ko đơn giản chỉ có lặp lại.

Các tinh thể bình thường cũng tự sao lại bản thân, nhưng chúng chỉ truyền lại những mô hình sắp xếp nguyên tử lặp đi lặp lại. Chúng ko thể tiến hóa. Hoặc, nói như Schrodinger, sự khác biệt (giữa sự sống và thứ vô tri) tựa như sự khác biệt giữa “một mảnh giấy dán tường tầm thường với những hoạ tiết lặp đi lặp lại với những chu kỳ nhất định, và một tác phẩm thêu thùa tuyệt mỹ, giả dụ như một tấm thảm Raphael, ko có một sự lặp lại nhàm chán nào, mà là một thiết kế rõ ràng, có ý nghĩa được tạo ra bởi người nghệ nhân vĩ đại.”

Chiếc thuyền, nặng đến mức suýt soát lật, chứa đầy những người đang điều khiển và giám sát các phương tiện điều khiển từ xa (remotely operated vehicles, hay ROVs) có thể hoạt động dưới nước. Những chiếc tàu ngầm robot nhỏ này được trang bị camera độ phân giải cao, và chúng đang thăm dò trước phần hồ nơi các thợ lặn sẽ xuống nước sau đó trong tuần. Chúng cũng mang trên mình các cảm biến để đo nhiệt độ nước, độ pH, tọa độ GPS, độ sâu và dòng chảy. Để đạt được mức nổi hoàn hảo, các ROVs được tạo nên từ một tổ hợp kỳ lạ các trang thiết bị khoa học cao và thấp: các mô tơ tân tiến nhất, và các thiết bị nổi làm bằng bóng nhựa và dây nhựa màu cam chói lọi, gắn với nhau bằng dây zip nhựa. Một chiếc đang lần mò quanh đáy hồ, chụp lại các hình ảnh phân giải cao về trầm tích vi sinh vật; một chiếc khác có nhiệm vụ theo dõi cái đầu tiên và điều kiện nước nói chung.

Tôi đang quan sát toàn bộ cảnh này từ chiếc xe “Quản lý Nhiệm vụ” của NASA ở trên bờ, với video trực tiếp từ các ROVs. Tôi nhìn thấy một địa hình lạ lẫm: những đun nhiều hình dáng kích cỡ, màu xanh dương pha xám, to bằng cái bàn, một số chụm với nhau, kéo dài quá tầm nhìn của camera vào trong bóng tối của thủy quốc. Nhìn vào đoạn băng đáy hồ này, tôi tự hỏi ko biết nó giống với cảnh quan của Trái đất thời kỳ đầu đến đâu. Nếu dựa trên các hóa thạch vi sinh vật mà nói, họ hàng cổ đại của khuẩn lam có lẽ là một trong những dạng sự sống đầu tiên trên Trái đất. Oxy trong lúć quyển của chúng ta chắc là được tạo ra bởi chính khuẩn lam từ hàng tỷ năm về trước; điều này đã biến đổi bầu khí quyển nhiều khí carbon của Trái đất trước đây trở thành bầu khí quyển cân bằng nitơ và oxy ngày nay, từ rất lâu trước lúc thực vật xuất hiện. Khuẩn lam tiên tiến sở hữu năng lực tạo ra những thảm bùn nhơn nhớt bao phủ đáy hồ hơn là những trầm tích vi sinh vật phức tạp bằng đá chúng ta thấy ở hồ Pavilion, vì vậy 3,5 tỷ năm trước sở hữu lẽ Trái đất cũng phủ đầy những thảm vi khuẩn như thế.

*

Vi khuẩn. Nguồn ảnh: Wikimedia

Kỳ lạ như vậy, nhưng những trầm tích vi sinh vật sở hữu thể là thứ duy nhất trông quen thuộc với một du khách thời gian tìm về những ngày trước tiên của hành tinh chúng ta. Vì sự sống ko chỉ tạo nên ko khí chúng ta hít thở: đi bất cứ nơi nào, quan sát bất cứ điều gì trên Trái đất, là đều nhìn thấy một môi trường được tạo ra bởi sự sống. Cấu tạo hóa học của đá, của đại dương, của đất – mọi thứ đã được hình thành bởi sự sống. Và những nhà khoa học đã tìm thấy những sinh vật – mọi là vi khuẩn và khuẩn cổ1 (archaeons), những sinh vật đơn bào phát triển mạnh trong những môi trường khắc nghiệt – ở mọi nơi, từ những vết nứt đá sâu dưới lòng đất tới những đám mây trong khí quyển. Trong mỗi môi trường, những sinh vật đã thích nghi với môi trường xung quanh và đồng thời định hình môi trường xung quanh cho phù hợp với mình.

Những dấu vết của sự nhào nặn lẫn nhau đó được gọi là dấu hiệu sinh học (biosignatures), và chúng là một trong những điểm quyến rũ mọi của hồ Pavilion đối với Allyson Brady. Là một nhà địa hóa học tại Đại học McMaster, Brady đang tìm cách để phân biệt những quy trình vô sinh (abiotic) – những quy trình xảy ra mà ko sở hữu ảnh hưởng của sự sống – và những dấu hiệu sinh học rõ ràng. “Dù những vi khuẩn đã chết từ lâu,” cô nói, “bản thân tảng đá vẫn sở hữu thể giữ lại được một loại dấu hiệu hóa học sở hữu thể nói với ta rằng “nó được tạo ra bởi ảnh hưởng sinh học,” trái ngược với một quá trình hoá học vô sinh thuần túy. siêu thị du lịch Đà Nẵng sở hữu thấy điều đó ở hồ Pavilion.”

Dấu hiệu sinh học sở hữu thể là chìa khóa để cho ta biết liệu một tảng đá tương tự mà chúng ta tìm thấy trên sao Hoả sở hữu là một hóa thạch vi sinh vật – một dấu hiệu của sự sống cổ xưa đã từng tồn tại – hay là một sự tình cờ. Hàm lượng tương đối của những đồng vị hóa học khác nhau, hay sự hiện diện của những phân tử bất thường trong tảng đá, sở hữu thể tiết lộ những dấu vết hóa học được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất của những vi khuẩn đã biến mất từ lâu.

Rõ ràng, trường hợp tốt nhất là sở hữu thể nhìn thấy những vi khuẩn sống (giả sử chúng tồn tại), nhưng điều đó phức tạp hơn những gì khoa học viễn tưởng thể hiện. Bất kỳ mẫu vi sinh vật nào thu thập được bởi robot thám hiểm tự hành, tàu thăm dò hoặc phi hành gia sẽ phải sống sót về tới Trái đất, và sau đó ta còn phải xem sét được chúng là những sinh vật sống dưới kính hiển vi. Đó là một quá trình tốn thời gian, và sẽ đòi hỏi một số gợi ý ban đầu về hóa học rằng sở hữu dòng gì đó đáng để tìm kiếm ở cấp độ vi mô. ko sở hữu hệ thống kiểu Star Trek để quét tự động, những nhà nghiên cứu tìm kiếm những dấu hiệu sinh học trong đất trên sao Hỏa, trên băng của vệ tinh Europa của sao Mộc, và trong những đám nước phun lên từ núi lửa băng2 trên Enceladus, mặt trăng lớn thứ sáu của Sao Thổ.

Trên bờ hồ Pavilion, những con chuồn chuồn màu xanh bay lơ lửng làm phiền tôi suốt, trong lúc một chú vịt lặn chèo ngang qua. Sau hai ngày chỉ sở hữu những thiết bị ROV, những người thợ lặn bắt đầu ra hiện trường. Để đạt được ý muốn cho họ, cả đội chèo thêm một con thuyền ra chỗ lặn. Lúc này tôi cũng đi với họ, mặc dù nhiệm vụ chính của tôi là tránh vướng chân người khác. Trên thực tiễn, tầm quan sát của tôi lại tốt hơn hồi ở chỗ dòng xe: Tôi chỉ sở hữu thể xem những nhà khoa học theo dõi những màn hình và chỉ đạo ROV, chứ ko thể chứng kiến được những thợ lặn thực sự đang làm gì.

Chuồn chuồn, vịt lặn, thợ lặn, và ngay cả những vi khuẩn bất thường, ta cũng sở hữu thể xem sét là đang sống – như một bài hát trong chương trình ti vi Sesame Street3 nói, chúng ‘thở và ăn và phát triển.’ Nhưng sở hữu phải tất cả sinh vật đều thế?

*

Suối nước nóng, nơi ta sở hữu thể tìm thấy nhiều loài vi sinh vật vô cùng khác lạ. Nguồn ảnh: Wikimedia

Phần khó nhất trong việc tìm kiếm sự sống ở những nơi khác trong vũ trụ sở hữu lẽ là xem sét lúc chúng ta nhìn thấy nó. Hầu hết sinh vật trên Trái đất đều là vi sinh vật, và mặc dù chúng ta thường gắn vi khuẩn với bệnh tật, hầu hết chúng chẳng phải quan tâm tới loài người. Một số lượng to lớn những loài sinh vật phát triển mạnh mẽ ở những môi trường sở hữu thể giết chết chúng ta, và ngược lại: vùng nước sâu, hang động axit, những nơi lạnh ngắt hay nóng sôi sục. Tuy nhiên, vẫn sở hữu mối quan hệ giữa những sinh vật này và chúng ta, mặc dù sự tiến hóa và thích nghi đã chia tách chúng ta ra khỏi chúng.

Bởi vì mối quan hệ đó, mọi sự sống trên Trái đất đều được xây dựng từ những tế bào; tất cả đều sử dụng nước dạng lỏng như một phần cấu trúc thiết yếu; tất cả đều được tạo ra từ những phân tử tương tự sở hữu chứa carbon, oxy, nitơ và một vài nguyên tố thông thường khác; và tất cả đều sử dụng ADN và ARN để mã hóa thông tin về chính nó và truyền thông tin đó cho những thế hệ tương lai. Tuy nhiên chúng ta phải đặt ra câu hỏi: sự sống sở hữu nhất thiết phải là như vậy ko? Nếu chúng ta tái tạo lại lịch sử hệ mặt trời của chúng ta, liệu sự sống sở hữu sử dụng cùng một hệ thống hóa học, tạo ra tế bào và nhào nặn môi trường của nó theo cùng một cách?

Sự sống cấu thành từ hóa hữu cơ, đơn thuần chỉ sở hữu nghĩa là “những phân tử sở hữu chứa carbon.” những phân tử hữu cơ khá phổ biến trong thiên hà của chúng ta. những nhà thiên văn học đã tìm thấy những manh mối về những axit amin (những khối cấu tạo của protein) trong sao chổi và những nucleotit (những “chữ dòng” di truyền của AND và ARN) trong những đám khí tọa lạc giữa những ngôi sao.

Mặc dù nước sở hữu thể là cần thiết cho sự sống, nhưng nó lại dồi dào trên những hành tinh khác và trong khoảng ko gian giữa những ngôi sao, tới mức sự tồn tại của nó ko sở hữu gì đáng kể. Chúng ta vẫn chưa tìm thấy dấu hiệu nào của bất cứ thứ gì sở hữu thể được cho là “sự sống.”

Điều nghịch lý là, sở hữu thể sở hữu cả thế giới vô cơ: “hữu cơ” ko sở hữu nghĩa là “sống.” Sự sống dựa trên silicon4 trong những thế giới khoa học viễn tưởng phổ biến của Star Trek và tác phẩm Discworld của Tạp chí Terry Pratchett là kết quả của cách suy nghĩ đó. Silicon tọa lạc cùng một cột trên bảng tuần hoàn với carbon, vì vậy nó tương đương về mặt hóa học. Tuy vậy, những liên kết nó tạo ra ko hoàn toàn tương đồng (với carbon), vì vậy nó ko tạo thành những loại phân tử tương tự. Trong số tất cả những nguyên tố trên bảng tuần hoàn, carbon dường như sở hữu năng lực tạo thành những cấu trúc đủ phức tạp cho sự sống cao nhất.

ADN Chắn chắn chắn là phức tạp, vì vậy nên nhiều nhà nghiên cứu phải tự hỏi trước tiên nó đã hình thành như thế nào. Một giả thuyết phổ biến là ARN – một chuỗi đơn, ko phải chuỗi đôi như ADN – đã xuất hiện trước tiên, nhưng ngay cả ARN cũng phức tạp. “sở hữu lẽ sự sống đã ko bắt đầu dưới dạng ARN, nhưng bắt đầu bằng một dòng gì đó đơn thuần hơn một chút,” John Chaput thuộc Đại học bang Arizona cho biết. “Bất kể nguyên liệu đơn thuần đó là gì, nó đã giúp tạo nên ARN.”

Chữ “D” trong ADN và “R” trong ARN lần lượt đại diện cho đường deoxyribose và ribose. Deoxyribose và ribose là dòng thang mà trên đó những chữ dòng di truyền là những bậc thang, nhưng chúng ko phải là loại đường duy nhất sở hữu thể đảm nhiệm làm việc này. những phân tử di truyền nhân tạo được gọi là “AXN” sở hữu thể được tạo ra từ những loại đường khác: X sở hữu thể là một năng lực bất kì trong số này.

Xem thêm: Mạng Lưới Adnetwork Là Gì – Khám Phá Hệ Thống Adnetwork Của Admicro

Chaput quan tâm nhất tới loại đường được gọi là “threose,” bởi vì những phân tử được tạo ra từ nó, hay gọi là ATN, sở hữu thể “xem sét” ARN và liên kết với nó, cũng tương đương ADN liên kết với ARN. ATN đơn thuần hơn ARN và ADN, cả về cấu trúc hóa học và cách nó sở hữu thể hình thành. Chaput và những nhà nghiên cứu sở hữu cùng suy nghĩ tự hỏi liệu sở hữu phải ATN đã xuất hiện trước tiên vào thời kỳ đầu của Trái đất: “Bởi vì tổng hợp ATN đơn thuần hơn, nó đã sớm xuất hiện, nhưng nhanh chóng bị ARN soán vị.”

những AXN chỉ là một trong số những con đường khả thi của sự sống. Carbon sở hữu thể tạo ra nhiều loại phân tử hơn những loại mà sự sống như chúng ta biết sở hữu sử dụng. Protein ko sử dụng tất cả những loại axit amin; AND và ARN ko sử dụng tất cả những “chữ dòng” nucleotit sở hữu năng lực hình thành, xét về mặt hóa học. sở hữu năng lực là những hình thức sống ở những nơi khác sở hữu thể sở hữu sử dụng cùng một hệ thống hóa hữu cơ cơ bản, và thậm chí còn sở hữu mã di truyền tương tự như chúng ta, nhưng sử dụng những phân tử khác để xây dựng nên những tế bào của chúng.

Thời tiết nắng và ấm áp, nhưng Tyler Mackey và Frances Rivera-Hernandez lại khoác trên mình những bộ đồ chống lạnh. Họ đang mặc áo lặn chống thấm nước, chuẩn bị lặn vào làn nước lạnh cóng của hồ Pavilion, để đảm bảo tất cả những thiết bị đều hoạt động ổn trước lúc chúng được sử dụng để lấy mẫu nghiên cứu vào cuối tuần.

Điều Mackey quan tâm tìm hiểu ngầm là làm thế nào những vi khuẩn tác động lên và được định hình bởi môi trường của chúng, và làm sao những tương tác đó sở hữu thể xuất hiện trong những hóa thạch. Phần lớn công trình luận án của anh dựa trên những hồ đóng băng ở Nam Cực. Rivera-Hernandez làm việc cho nhóm Phòng thực nghiệm Khoa học Sao Hỏa, một nhóm vận hành robot thám hiểm Curiosity hiện đang khám phá bề mặt sao Hỏa. Cô quan tâm tới việc xem xét liệu hồ nước trên Trái đất sở hữu cùng những thuộc tính địa chất với những hồ khô trên Sao Hỏa, vốn trong quá khứ xa xưa sở hữu thể đã từng là những hồ băng bao phủ.

Người ta nói chuyện nhiều về sao Hỏa ở Pavilion. những thợ lặn ko chỉ thu thập dữ liệu khoa học về những trầm tích vi sinh vật: họ đang kiểm tra ứng dụng và những quy trình để thực hiện điều tương tự trên bề mặt của Hành tinh Đỏ. Những thợ lặn đang làm việc thay cho những phi hành gia đi trên sao Hỏa; chiếc thuyền mà họ từ đó lặn xuống nước là “trung tâm kiểm tra” (tương đương một trung tâm mà một ngày nào đó sở hữu thể được đặt trên mặt trăng Phobos của sao Hoả), và chiếc xe lớn của NASA bên bờ hồ thì đóng vai trò như thể là “người Kiểm soát Nhiệm vụ.”

Để làm cho mô phỏng trở nên thực tiễn hơn, ứng dụng mà họ sử dụng để giao tiếp được lập trình một khoảng lệch 5 phút mỗi lần giữa Mission Control và chiếc thuyền, để mô phỏng thời gian tín hiệu truyền đi khoảng cách 55 triệu km từ sao Hỏa tới Trái đất. Với sự chậm trễ này, những thợ lặn ko thể nhận được hướng dẫn trực tiếp từ “Trái Đất,” điều đó sở hữu nghĩa là hầu hết những hành động họ thực hiện phải được lên kế hoạch chu đáo trước. (Để minh họa, những phi hành gia của tàu Apollo phải đương đầu với sự chậm trễ trong giao tiếp ít hơn đáng kể, khoảng một giây mỗi lần.)

những phi hành gia tương lai trên Sao Hỏa khó sở hữu thể tìm thấy bất cứ thứ gì rõ ràng là sống động như vi khuẩn ở hồ Pavilion, nhưng sở hữu thể còn sở hữu những di vật còn lại của những vi sinh vật đã chết. những nhà cổ sinh vật học đã phát hiện hóa thạch của những lớp vi sinh vật được biết tới dưới tên gọi đá trầm tích stromatolite ở Úc, Greenland, Nam Cực và những Vị trí khác. Một số từ phía Tây Úc sở hữu niên đại 3,5 tỷ năm, ít lâu sau lúc Trái đất từ nóng chảy đông thành thể rắn. Nếu những vi khuẩn giống vi khuẩn trên Trái đất sinh sôi trên sao Hỏa trong một khoảng thời gian tương tự, nhưng đã chết đi (hoặc di chuyển xuống dưới lòng đất) lúc hành tinh này khô cạn, sở hữu thể tồn tại những hóa thạch tương tự.

Trầm tích Stromatolite. Nguồn ảnh: Wikipedia

Hiện nay, nước bề mặt trên sao Hỏa dường như ko tồn tại quanh năm và rất mặn, nhưng ko phải là từ trước tới nay đều vậy. “Nếu ở đó (trên sao Hỏa) đã từng sở hữu nước dồi dào – ta sở hữu rất nhiều bằng chứng chứng tỏ điều này trên bề mặt (sao Hỏa) – sở hữu lẽ lượng nước này tồn tại dưới dạng băng.” Rivera-Hernandez cho biết. Điều đó làm cho những hồ nước lạnh trên Trái đất nổi bật thú vị đối với những người sở hữu quan tâm tới thế giới trên sao Hỏa. Hồ Pavilion đóng băng mỗi mùa đông, và thậm chí nó sở hữu thể đã quanh năm phủ một lớp băng đá trong Kỷ Băng hà cuối cùng (cách đây khoảng 10000 năm). Một số cấu trúc vi khuẩn sở hữu vẻ như là sở hữu độ tuổi đủ lớn để (ta sở hữu thể thấy là chúng đã) tồn tại qua khỏi thời kỳ băng đá đó.

Trong 71 năm kể từ cuốn sách của Schrödinger, những nhà khoa học đã đi một chặng đường dài để tìm hiểu ngầm cách hoạt động của sự sống, nhưng vẫn ko sở hữu được định nghĩa rõ ràng về việc sự sống là gì. Tiến hóa là một phần của sự sống, cũng như là một khái niệm liên quan tới việc truyền thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ kế tiếp. Chuyển hóa và trao đổi chất là một phần của sự sống, thay đổi cân bằng hóa học của môi trường theo cách mà sẽ ko xảy ra nếu ko sở hữu sự sống. Nhưng trong lúc một số sinh vật Chắn chắn chắn là ko sống và những sinh vật khác thì Chắn chắn chắn là sở hữu sống, vẫn sở hữu một khoảng mập mờ ở giữa hai trạng thái này.

Đó là phạm trù của virus và những protein gọi là prion – nổi tiếng vì gây bệnh viêm não thể bọt biển ở bò (bovine spongiform encephalopathy hay “bệnh bò điên”). Virus sở hữu ADN hoặc ARN nhưng phải xâm lược vào tế bào để sinh sản. Prion đáng sử dụng rộng rãi bởi chúng sở hữu thể truyền tải thông tin và sinh sản mà ko cần sở hữu ADN bằng cách tấn công những protein khác, gây tổn thương nghiêm trọng nhất ở bên trong mô não. Virus và prion thường sở hữu hại, nhưng một số loại men lại được lợi từ prion, và động vật sở hữu vú sử dụng ADN của virus để những con mẹ ko sở hữu phản ứng miễn dịch với bào thai trong dạ con. Cả hai đều ko “sống” theo định nghĩa chặt chẽ – chúng ko phát triển hoặc nhân lên mà ko cần nhờ tới một sinh vật khác – nhưng chúng sở hữu thể biến đổi và tiến hóa dưới stress của sản phẩm hiếm tự nhiên.

“Rõ ràng sở hữu năng lực tuân theo những nguyên tắc tiến hoá của Darwin, nhưng ko thể làm thế mà ko sở hữu tế bào chủ,” David Lynn ở Đại học Emory phát biểu. Đối với ông, sự sống và ko sống còn tọa lạc trên một sự liên tục: “sở hữu một điểm chuyển tiếp, nơi mà chúng ta sở hữu thể phân biệt giữa một thứ sở hữu năng lực tiến hóa ở mức độ hóa học và một thứ sở hữu năng lực tiến hóa ở mức sinh học.” Nói cách khác, sở hữu một sự phân chia mập mờ giữa dòng đòi hỏi một chất xúc tác bên ngoài – một tế bào chủ, mô não – để tiến hóa, và dòng sở hữu thể tự nó tiến hóa và sinh sản. Vào một thời điểm nào đó, những quá trình hóa học vô sinh đã vượt qua điểm chuyển tiếp đó và trở thành sự sống ta sở hữu thể nhận biết được.

Lynn suy nghĩ rất nhiều về những thông tin sinh hóa trong những phân tử phức tạp, và làm thế nào để hiểu ngầm về tiến hóa trong bối cảnh đó. Ông và những cùng sự đang khảo sát liệu những protein (về mặt hoá học là chuỗi dài những phân tử hữu cơ được sử dụng để hình thành những tế bào) sở hữu thể lưu giữ và truyền đi cùng một dạng thông tin như những phân tử di truyền, ko cần ADN hoặc ARN. Tuy nhiên, cả ADN lẫn protein đều phức tạp, vì vậy câu hỏi đặt ra là liệu sở hữu gì khác trong lịch sử sự sống trên Trái đất đã xuất hiện trước và tạo nên nền tảng cho cả hai loại hóa chất phức tạp này.

Hồ Pavilion là một nơi chúng ta sở hữu thể học cách đặt câu hỏi như vậy. Nhiều nhà nghiên cứu tại Pavilion, những nhà sinh học đang làm việc với AXN và những nhà sinh học vũ trụ (astrobiologisst) đang nghiên cứu về sự sống trên những thế giới khác – tất cả đều nỗ lực để hiểu ngầm sự thích ứng của sự sống bằng cách sử dụng chất hóa học và vật chất ở mỗi nơi.

Vi khuẩn như những loại sống ở hồ Pavilion ngày nay hiếm lúc hình thành nên những cấu trúc trầm tích vi sinh vật; Mặc dù hồ Pavilion sở hữu độ kiềm khá cao hơn so với những hồ khác sắp đó và sở hữu hàm lượng khoáng chất cao hơn, vẫn ko sở hữu nguyên nhân rõ ràng nào cho sự tồn tại của những cấu trúc này. “Điều gì cho phép trầm tích vi sinh vật tồn tại trong hồ này? Hồ này sở hữu điều gì nổi bật tới vậy?” Darlene Lim, trường nhóm nghiên cứu về hồ Pavilion đặt ra câu hỏi. “Câu hỏi này khá phức tạp để trả lời, và nó cần nhiều góc nhìn khác nhau.”

Tất cả sự sống trên Trái đất đều sở hữu họ hàng với nhau, với một tổ tiên chung xa xưa trong quá khứ địa chất. Nhưng sở hữu lẽ sự sống như chúng ta biết đã từng tồn tại cùng với những hóa sinh chất khác. Nếu đúng như vậy, theo thời gian những tổ tiên xa xôi của chúng ta đã thành công hơn những sinh vật dựa trên những cấu trúc phân tử khác, sử dụng và định hình môi trường cho tới lúc những dạng sống khác bị tuyệt chủng. Ý nghĩ này làm cho ta phải ngẫm nghĩ: dòng chết, ko phải của một loài, mà là của cả một con đường hoàn chỉnh mà sở hữu thể đã thống trị hành tinh này nếu lịch sử đã đi theo một con đường khác.

Những sự sở hữu-thể-sở hữu và chưa-bao-giờ-tồn-tại ko đơn thuần chỉ là suy đoán. Với sao Hỏa, với Europa, với hàng nghìn ngoại hành tinh (exoplanet) đã được liệt kê, phạm vi năng lực hóa học sở hữu thể rất lớn. Chúng ta ko thể mặc định rằng tất cả sự sống sẽ đi theo con đường như trên Trái đất, về cả mặt sinh học hoặc hóa học.

“Sự sống là gì?” ko phải là một câu hỏi đơn nhất và cũng ko sở hữu một câu trả lời đơn nhất. sở hữu lẽ nó ko cần câu trả lời nào cả. Những trí tuệ khôn ngoan như Charles Darwin đã bỏ qua những câu hỏi triết học hóc búa như vậy.

Xem thêm: Hướng Dẫn Cài Đặt ứng dụng Kế Toán Acman, Hướng Dẫn Cài Đặt Và Sử Dụng ứng dụng Acman Pps

Một cấu trúc đá cao hình ống khói đứng trên sườn núi nhìn ra hồ Pavilion. Người Ts’kw’aylaxw, sở hữu vùng đất bao gồm toàn bộ khu vực này, kể những câu chuyện về một con rồng lớn sống ở đó, dõi theo những đứa con của hồ. Khuẩn lam là trong một số những đứa con của sự sống tới từ thời thanh xuân của thế giới. Nhưng chúng cũng tiên tiến, như mọi dạng sống: thích nghi với môi trường của nó bởi stress tiến hóa. Và mặc dù vẫn là một định nghĩa mơ hồ, nhưng đó chính là sự sống: định hình, được định hình, và luôn tiến hóa.

Chuyên mục: Kiến Thức

Nguồn : Sưu tầm

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button