Bí ẩn khởi nguồn sự sống: Suối nước nóng tiền sử có thể là cái nôi của muôn loài

4 giờ trướcBài gốc

Một nghiên cứu của Viện Khoa học Trung Quốc đã đưa ra bằng chứng cho thấy sắt sulfide – loại khoáng chất phổ biến trong các miệng phun thủy nhiệt cổ đại – có thể đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Theo nhóm nghiên cứu, sắt sulfide tồn tại trong các suối nước nóng thời tiền sử có khả năng xúc tác quá trình hình thành các hợp chất hữu cơ. Các sulfide như mackinawite từ lâu đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học vì đặc tính mô phỏng hoạt động của enzyme trao đổi chất hiện đại. Vai trò xúc tác của những khoáng chất này được xem là thiết yếu trong quá trình hình thành carbon – tức quá trình chuyển đổi carbon dioxide thành các phân tử hữu cơ đầu tiên, tạo tiền đề cho sự sống.

Khác với nhiều nghiên cứu trước đây vốn tập trung vào các miệng phun thủy nhiệt dưới đáy đại dương, nghiên cứu lần này chuyển hướng sang khám phá các suối nước nóng trên mặt đất. Lý do là bởi các khu vực này có sự đa dạng khoáng chất cao, dễ tiếp cận ánh sáng mặt trời và hơi nước – những yếu tố được cho là có thể tạo nên môi trường lý tưởng cho sự hình thành của sự sống.

Ảnh minh họa.

Trong các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tổng hợp các hạt nano sắt sulfide, bao gồm cả dạng tinh khiết và các hợp chất pha trộn với các nguyên tố như mangan, nickel, titanium và cobalt. Sau đó, họ cho các mẫu này tiếp xúc với hydro và carbon dioxide trong điều kiện mô phỏng môi trường suối nước nóng, với nhiệt độ dao động từ 80 đến 120 độ C.

Kết quả thu được rất đáng chú ý. Sắt sulfide pha tạp mangan được xác định là chất xúc tác hiệu quả nhất trong nhóm, có khả năng sản xuất metanol mà không cần sử dụng enzyme. Đặc biệt, ánh sáng mặt trời – một yếu tố có mặt tự nhiên trong các suối nước nóng – được phát hiện có vai trò tăng cường đáng kể cho các phản ứng hóa học, hỗ trợ mạnh mẽ cho quá trình tạo ra sự sống hàng triệu năm về trước.

Ngoài ánh sáng, hơi nước cũng được xác định là yếu tố thúc đẩy mạnh mẽ hoạt động xúc tác. Sự kết hợp giữa ánh sáng và hơi nước củng cố giả thuyết rằng môi trường giàu hơi nước trên bề mặt Trái Đất thời kỳ đầu chính là điều kiện lý tưởng cho quá trình tổng hợp prebiotic – các hợp chất hóa học có vai trò hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật.

Nghiên cứu còn chỉ ra rằng các phản ứng hóa học nói trên diễn ra thông qua cơ chế dịch chuyển nước-khí đảo ngược (RWGS), trong đó carbon dioxide bị khử thành carbon monoxide rồi tiếp tục chuyển hóa thành metanol – một hợp chất hữu cơ cơ bản có thể đã đóng vai trò bước đệm trong sự hình thành sự sống.

Thú vị hơn, các mô phỏng tính toán hiện đại cho thấy việc pha trộn sắt sulfide với mangan không chỉ cải thiện hiệu quả xúc tác mà còn giúp khoáng chất này bắt chước hoạt động của enzyme một cách hiệu quả hơn.

Những phát hiện trên dẫn đến nhận định rằng các suối nước nóng trên mặt đất, với thành phần hóa học phong phú và điều kiện môi trường thuận lợi, có thể chính là nơi sự sống đầu tiên được hình thành trên hành tinh của chúng ta.

Bảo Ngọc (t/h)

Nguồn Doanh Nghiệp : https://doanhnghiepvn.vn/kham-pha/bi-an-khoi-nguon-su-song-suoi-nuoc-nong-tien-su-co-the-la-cai-noi-cua-muon-loai/20250505082046836