Một nhóm các nhà khoa học đến từ Nhật Bản, Malaysia, Anh và Đức đã đề xuất một lý thuyết táo bạo về cách sự sống Trái Đất khởi nguồn hàng tỉ năm trước: Trong các mảng gel dính nguyên thủy bám ở khắp nơi trên bề mặt hành tinh.
"Trong khi nhiều lý thuyết tập trung vào chức năng của các phân tử sinh học và polymer sinh học, lý thuyết của chúng tôi lại kết hợp vai trò của gel vào nguồn gốc của sự sống" - giáo sư Tony Z. Jia từ Đại học Hiroshima (Nhật Bản), đồng tác giả chính, nói với tờ SciTech Daily.
Gel tiền sinh học có thể là cấu trúc khởi nguồn của sự sống trên Trái Đất - Ảnh đồ họa: Nirmell Satthiyasilan
Viết trên tạp chí khoa học ChemSystemsChem, các tác giả đã trình bày một mô hình "gel tiền sinh học", trong đó sự sống bắt đầu bên trong các ma trận gel liên kết bề mặt.
Đó là những chất dính, bán rắn giống với màng sinh học vi khuẩn hiện đại, thường thấy trên đá, mặt ao và thậm chí cả vật liệu nhân tạo quanh chúng ta ngày nay.
Dựa trên hóa học vật chất mềm và hiểu biết sâu sắc từ sinh học hiện đại, nghiên cứu lập luận rằng các loại gel nguyên thủy như vậy có thể cung cấp cấu trúc và chức năng cần thiết để các hệ thống hóa học ban đầu trở nên ngày càng phức tạp, từ rất lâu trước khi các tế bào đầu tiên xuất hiện.
Bằng cách bẫy và sắp xếp các phân tử, gel tiền sinh học có thể đã vượt qua những rào cản quan trọng trong hóa học tiền sự sống thông qua việc cho phép tập trung phân tử, lưu giữ chọn lọc, đồng thời đóng vai trò như môi trường đệm.
Trong những mảng gel này, các hệ thống hóa học sơ khai có thể đã phát triển các hành vi tiền chuyển hóa và tự sao chép, tạo tiền đề cho quá trình tiến hóa sinh học.
Các tác giả vẫn đang tiếp tục mở rộng nghiên cứu thông qua việc tìm cách chế ra một loại gel tiền sinh học mô phỏng thứ có thể đã hiện diện trên Trái Đất sơ khai, cũng như tìm hiểm các đặc tính mà các loại gel này có thể cung cấp cho các hệ thống hóa học mới nổi một cách chi tiết hơn.
Lý thuyết táo bạo này cũng có thể phục vụ cho lĩnh vực sinh học vũ trụ. Nếu điều đó đúng với Trái Đất sơ khai, các hệ thống dạng gel tương tự có thể tồn tại trên các hành tinh non trẻ khác.
Quan điểm này mở rộng phạm vi tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh bằng cách gợi ý rằng có lẽ các cấu trúc, chứ không phải các hóa chất cụ thể, là mục tiêu tiếp theo cho các sứ mệnh phát hiện sự sống.
