Các phân tử hữu cơ ngày nay (carbohydrate, lipid, protein, nucleic acid) được tổng hợp và sản xuất bởi các sinh vật sống. Các nhà khoa học hiện nay tin rằng các phân tử hữu cơ đơn giản ban đầu được hình thành từ các phân tử vô cơ có mặt trên Trái Đất nguyên thủy. Đây được coi là tiền đề quan trọng cho sự phát triển sự sống trên hành tinh của chúng ta. Dưới đây là hai giả thuyết hàng đầu về nguồn gốc của các phân tử hữu cơ. Giả thuyết Súp nguyên thủy Giả thuyết này cho rằng các phân tử hữu cơ ...

Các phân tử hữu cơ ngày nay (carbohydrate, lipid, protein, nucleic acid) được tổng hợp và sản xuất bởi các sinh vật sống. Các nhà khoa học hiện nay tin rằng các phân tử hữu cơ đơn giản ban đầu được hình thành từ các phân tử vô cơ có mặt trên Trái Đất nguyên thủy. Đây được coi là tiền đề quan trọng cho sự phát triển sự sống trên hành tinh của chúng ta. Dưới đây là hai giả thuyết hàng đầu về nguồn gốc của các phân tử hữu cơ.

Giả thuyết Súp nguyên thủy

Giả thuyết này cho rằng các phân tử hữu cơ trong bầu khí quyển của Trái Đất nguyên thủy được hình thành nhờ năng lượng từ các tia sét. Thí nghiệm của hai nhà khoa học Miller – Urey, đã tái hiện lại bầu khí quyển nguyên thủy trong các bình thủy tinh, nhằm mục đích kiểm chứng sự hình thành nên các phân tử hữu cơ. Các thành phần chính trong bầu khí quyển nguyên thủy được cho là gồm có methane (CH4), ammonia (NH3), hydrogen (H2) và nước (H2O). Những khí này được đưa vào một hệ thống kín và được phóng điện liên tục. Sau một tuần, các mẫu lấy ra từ thiết bị được xác định thu được một số loại chất hữu cơ đơn giản, trong đó có amino acid. Hình dưới đây mô tả thí nghiệm của Miller–Urey.

Thí nghiệm của Stanley Miller

Giả thuyết Lỗ thông thủy nhiệt

Giả thuyết này cho rằng các phân tử hữu cơ ban đầu được hình thành từ trong các đại dương sâu thẳm bằng cách sử dụng năng lượng từ bên trong Trái Đất – từ các lỗ thông hơi – do ánh sáng mặt trời không thể đạt tới độ sâu của các cấu trúc này. Bằng chứng cho giả thuyết này được thể hiện ở sự phát triển mạnh mẽ của các hệ sinh thái được tìm thấy tồn tại xung quanh các lỗ thông thủy nhiệt ở đại dương sâu thẳm. Các phân tử hữu cơ chỉ bền ở những khoảng nhiệt độ nhất định. Các lỗ thông hơi thủy nhiệt giải phóng các khí nóng (300oC) có nguồn gốc từ bên trong Trái Đất vào vùng nước lạnh (4oC) của đại dương sâu thẳm. Sự giải phóng khí này gây ra sự chênh lệch nhiệt độ xung quanh các lỗ thông hơi dưới biển sâu. Các nhà khoa học tin rằng trong gradient nhiệt độ này tồn tại các điều kiện tối ưu để hỗ trợ sự hình thành các hợp chất hữu cơ.