Sự sống Trái Đất có thể bắt đầu từ 4,1 tỷ năm trước, sớm hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây

Bằng cách phân tích thành phần các mẫu khoáng vật tạo thành từ macma, các nhà khoa học tại UCLA đã phát hiện ra bằng chứng cho thấy sự sống trên Trái Đất bắt đầu cách đây 4,1 tỷ năm, tức là sớm hơn 300 triệu năm so với suy nghĩ trước đây. Kết quả nghiên cứu lần này vô tình làm nóng lên làn sóng tranh luận chưa bao giờ dừng trong giới khoa học về sự xuất hiện của sự sống đầu tiên trên Trái Đất.

Từ trước tới nay, các nhà khoa học chấp nhận rằng sự sống chỉ có thể bắt đầu sau biến cố Late Heavy Bombardment (LHB), thời điểm mà Trái Đất cổ đại đã trải qua những đợt bắn phá mạnh mẽ từ các thiên thạch hoặc sao chổi. Tuy nhiên sau LHB thì núi lửa nguội đi (có giả thuyết còn cho rằng sao chổi đã tạo nên đại dương cho Trái Đất) và khi đó, các chất hóa học có điều kiện hợp nhất, chuyển thành vật liệu di truyền (có thể là DNA). Sau đó tại một số điểm nào đó sẽ nhân rộng đủ để đạt tới hình thức sự sống và người ta gọi đây là quy trình phát sinh tự nhiên (abiogenesis).

Như vậy, trước giờ người ta cho rằng sự sống trên Trái Đất bắt đầu cách đây khoảng từ 3,8 đến 3,5 tỷ năm. Mặc dù có khả năng một số loại hóa chất có thể xuất hiện trước hơn nữa, nhưng người ta đã tìm thấy tại Greenland những hòn đá có niên đại 3,7 tỷ năm - một trong những hòn đá cổ nhất thế giới. Khi phân tích, người ta phát hiện ra dấu vết của carbon-12. Xét thấy lượng carbon này không thể hình thành từ quy trình phát sinh tự nhiên, các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng đây chính là những bằng chứng còn được lưu giữ về sự sống trên Trái Đất. Và dù bằng cách nào đi nữa thì cách đây ít nhất là 3 tới 3,5 tỷ năm trước, đã có những mẫu hóa thạch và bằng chứng hóa học cho thấy sự xuất hiện của các tế bà đơn giản, một trong số đó đã sử dụng hình thức nguyên thủy của quang hợp.

Bấm để mở rộng...

Giáo sư Mark Harrison, đồng tác giả của nghiên cứu và các mẫu vật thu thập được
​

Lần này, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Đại học California, Los Angeles (UCLA) và tiến hành khảo sát hơn 10.000 mẫu zircon, khoáng sản hình thành từ macma - những thứ có thể bảo quản được thành phần hóa học trong môi trường từ khi nó được tạo thành. Trong 10.000 mẫu ban đầu, nhóm phát hiện thấy có 656 mẫu chứa những điểm tối có thể là những loại khoáng vật khác.

Trong số này, nhóm đã chọn ra 79 mẫu và phân tích bằng kỹ thuật quang phổ 3D. Kết quả cho thấy 1 mẫu có chứa than chì. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã biết rằng zircon được hình thành từ cách đây 4,1 tỷ năm nên than chì phải có tuổi lớn hơn nữa.

Đồng thời, như ta đã biết thì carbon là 1 trong những "khối cơ bản" để xây dựng nên sự sống. Do đó phát hiện lần này đã cung cấp thêm bằng chứng cho thấy các tiền chất vô cơ cấu thành nên sự sống đã xuất hiện trên Trái Đất gần như ngay lập tức khi hành tinh chúng ta thành lập. Đồng thời, điều đó còn có nghĩa với sự hội tụ của đầy đủ "nguyên liệu", sự sống đã hình thành rất nhanh chóng.

Giáo sư Mark Harrison, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: "Trái Đất sơ khai có lẽ không phải là nột địa ngục đầy lửa, khô và là một hành tinh đang sôi. Chúng tôi chưa tìm thấy bằng chứng mạnh mẽ cho điều đó. Thay vào đó, hành tinh này trước đây có lẽ gần giống với hiện tại hơn chứ không phải như chúng ta nghĩ."

Ngoại trừ vài loài virus, DNA của toàn bộ sự sống trên Trái Đất đều cấu thành từ 4 khối cơ bản. Đặc điểm phổ quát này cho thấy sự kiện tổng hợp DNA lần đầu tiên chỉ xảy ra 1 lần hoặc bất cứ các sự kiện tổng hợp nào khác cũng đã chấm dứt. Nếu sự sống bắt đầu từ 4,1 tỷ năm trước đây, có nghĩa là DNA đã bắt đầu tổng hợp từ sớm hơn nữa, có thể là vào giữa biến cố LHB.

Tham khảo UCLA, Harvard, Engadget, FLOE​