SINH HỌC VÀ NGUỒN GỐC CỦA SINH VẬT.
NỒI “XÚP” NGUYÊN THỦY
Việc nghiên cứu phân tử trong các dải Thiên hà không những có ảnh hưởng đến ngành vật lý và hóa học mà còn có quan hệ với ngành sinh học. Những phân tử trong môi trường giữa các sao phần lớn là những phân tử hữu cơ. Trong cơ thể chúng ta có tới 20 loại Aminô axit; đó là thành phần cơ bản của chất đạm (Prôtêin) trong tế bào. Aminô axit là những chuỗi phân tử dài, một đầu có tính chất Amin NH2 và đầu kia có tính chất Axit COOH. Đầu Axit và Amin dễ phản ứng với nhau thành một liên kết rất bền để tạo ra những Aminô axit phức tạp. Aminô axit đơn giản nhất là glyxin có công thức NH2COOOH. Những chất như metyamin CH3NH2 và Axit focmic (HCOOH) tìm thấy trong dải Ngân hà là những mẩu của Aminô axit. Nhiều phân tử hữu cơ phức tạp cũng đã được tìm thấy trong sao chổi và trong những thiên thạch rơi xuống Trái đất. Hai loại thiên thể này đã được tạo ra cùng với hệ Mặt trời. Chứng tỏ Vũ trụ đã điều chế được nhiều chất hoá học cần thiết cho sinh vật.
Sự tìm hiểu nguồn gốc của sự sống trên trái đất đã được đề cập tới từ đầu thế kỷ XX bởi nhà Bác học Oparine người Nga. Khí quyển của Trái đất nguyên thuỷ, chủ yếu gồm có Hyđrô, Mêtan, Amôniac và nước, không thích hợp với sự phát triển của sinh vật. Nhờ có tia tử ngoại của Mặt trời chiếu thẳng vào hỗn hợp hoá học nguyên thuỷ, nên rất nhiều phân tử hữu cơ đã được tổng hợp. Phân tử rơi xuống biển và ngâm dưới nước trong hàng trăm triệu năm. Môi trường này, đầy chất khoáng và chất hữu cơ hoà với nước ấm, thường được gọi là nồi “xúp nguyên thuỷ”, trong đó những phản ứng hóa học tiến triển rất nhanh, biến dần những chất khoáng và chất hữu cơ thành những phân tử vĩ mô và vi sinh vật. Thí nghiệm để tìm hiểu nguồn gốc của sinh vật được tiến hành vào những năm 50 bởi nhà sinh vật học Miller (Milô) người Mỹ. Hơi nước nóng được phun vào trong một bóng thuỷ tinh chứa khí Hyđrô, Mêtan, Amôniac - thành phần của khí quyển nguyên thuỷ của Trái đất. Một hệ thống phóng điện 60 nghìn vôn liên tục phát những tia điện trong hỗn hợp khí để tái tạo sét của những cơn giông tố. Sản phẩm hơi của cuộc thí nghiệm nguội đi và đọng trong một ống nghiệm. Sau một tuần lễ thí nghiệm, sản phẩm là một chất lỏng màu nước cam. Miller phân tích kỹ lưỡng chất lỏng, và nhận xét thấy là ông đã chế được Amino axit. Kết quả nghiên cứu này khẳng định tiên đoán của Oparine là những phân tử hữu cơ cơ bản, cần thiết cho sự sống của sinh vật, có khả năng được chế tạo trong điều kiện khí quyển của Trái đất cách đây hơn 4 tỷ năm.
Thí nghiệm của Miller mở đường cho một ngành khoa học mới, ngành hoá sinh học, đặc biệt nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hoá của sinh vật. Để tái tạo những bức xạ có khả năng iôn hoá phát ra bởi loại quặng phóng xạ, các nhà nghiên cứu dùng máy gia tốc phóng những êlectron vào hỗn hợp hoá học và chế được Aminô axit, đường, urê và nhiều chất hữu cơ khác. Những phân tử cơ bản như nước, Mêtan, Amôniac, Axit xyanidric, Andehit focmic phát hiện trong dải Ngân hà có thể phản ứng với nhau để tạo thành Glyxin và những phân tử hữu cơ vòng như đường Glucô (glucose C6O6H12) cùng các axit nuclêic trong tế bào. Những thí nghiệm hoá sinh đã chứng minh được là, những phân tử hữu cơ mầm mống của sự sống trên Trái đất có thể phát triển từ những phân tử có trong môi trường giữa các sao. Những đám mây khí trong môi trường này được tạo ra từ vật chất phun ra bởi những ngôi sao già. Một thế hệ sao trẻ và hành tinh lại được tạo ra từ những đám vật chất đó. Qua quá trình tiến triển của sự sống, ta có thể cho rằng vật chất trong cơ thể của các sinh vật đã được tạo ra từ vật chất của các ngôi sao. Theo luật ''chọn lọc tự nhiên'', các phân tử tồn tại được là những loại có khả năng kết hợp dễ dàng để trở thành phân tử phức tạp và sinh sôi nảy nở trong điều kiện khí quyển của Trái đất nguyên thuỷ. Ta tự hỏi, trên những hành tinh khác trong và ngoài hệ Mặt trời trong dải Ngân hà, quá trình tiến triển hoá sinh có thể dẫn đến sự sống như trên Trái đất hay không?
