Thiên thạch Murchison - kẻ "cùng trang lứa" với Trái đất.

Các chất hoá học mà thiên thạch mang vào Trái đất chính là chìa khoá cho câu hỏi nêu trên. Sandra Pizzarello, nhà hóa học thuộc ĐH bang Arizona (Mỹ), đã cùng với đồng nghiệp mô phỏng hiệu ứng do một thiên thạch cổ rơi xuống Trái đất từ thời nguyên thuỷ tạo ra.

Nhiều phân tử có dạng phản chiếu đối lập, giống như tay phải và tay trái, hoặc xoắn theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Thông thường, phản ứng hóa học sẽ tạo ra lượng phân tử bằng nhau ở mỗi bên. Tuy nhiên, các hợp chất của cuộc sống lại khác - mặt này nhiều hơn hẳn mặt kia. Chẳng hạn, ADN là phân tử xoắn hình trôn ốc theo chiều kim đồng hồ, hướng về bên phải. Lý do là vì xương sống chuỗi xoắn kép ADN được tạo nên chủ yếu từ phiên bản bên phải của phân tử đường deoxyribose. Trong khi đó, tất cả các acid amin tạo nên protein lại hướng về bên trái. Tuy nhiên, không ai biết đích xác các xu hướng này phát sinh từ đâu.

Có một cách để tạo nên phân tử hướng về một bên: chỉ sử dụng phân tử mẫu hướng về bên phải hoặc bên trái. Vì vậy, nhóm nghiên cứu của đã bỏ công tìm kiếm mẫu có khả năng đã xuất hiện khi sự sống mới bắt đầu trên Trái đất. Họ quyết định dừng lại ở isovaline, loại acid amin tìm thấy trên thiên thạch Murchison (rơi xuống thị trấn Murchison của Australia năm 1969). Mảnh thiên thạch này có tuổi là 4,5 tỉ năm, "cùng trang lứa" với Trái đất của chúng ta.

Số lượng isovaline hướng về bên trái trên thiên thạch Murchison nhiều hơn các isovaline hướng phải khoảng 30%; đồng thời các acid amin khác cũng có cùng độ chênh lệch. Có khả năng các acid amin này đã được tạo ra từ một nguồn phân tử đơn giản trên hành tinh mẹ. Ánh sáng phân cực từ một ngôi sao neutron nào đấy đã phá huỷ một phần isovaline hướng phải, khiến cho số lượng các acid amin hướng trái nhiều hơn hẳn.

Để thử nghiệm, Pizarello trộn tỉ lệ isovaline của Murchison với 2 hóa chất gốc carbon từng xuất hiện rất nhiều trên Trái đất thuở sơ khai là glycoaldehyde and formaldehyde. Phản ứng hóa học tạo ra threose, một loại đường đơn giản rất phổ biến trong cơ thể sinh vật. Điều quan trọng là quá trình này đã tạo thêm khoảng 5% dạng threose hướng phải. Pizarello cho biết như thế là quá đủ để ghi nhận sự bắt đầu của việc mất đối xứng ở đường. Đáng ngạc nhiên là isovaline cũng tham gia vào việc giúp cho phân tử tạo thành hình xoắn trôn ốc như ở ADN.

Chuỗi xoắn kép, chìa khóa của sự sống.

Tuy threose không hề hiện diện trong ADN nhưng nó lại tạo ra xương sống của một phân tử tương tự, có tên là ATN. Một số nhà nghiên cứu cho rằng, với ATN làm cơ sở cho bộ gien, sự sống dễ dàng bắt đầu hơn bởi vì threose là dạng đường đơn giản hơn so với dạng đường có trong ADN. Cả hai đều có khả năng cuộn thành hình xoắn kép, vì thế hoàn toàn có khả năng là sự sống đã bắt đầu xuất hiện nhờ ATN, sau đó tiến hóa sang ADN.

Khánh Hà (Theo BBC)