The earliest evidence for life on Earth comes from fossilized mats of cyanobacteria called stromatolites in Australia that are about 3.4 billion years old. Ancient as their origins are, these bacteria, which are still around today, are already biologically complex—they have cell walls protecting their protein-producing DNA, so scientists think life must have begun much earlier, perhaps as early as 3.8 billion years ago. But despite knowing approximately when life first appeared on Earth, scientists are still far from answering how it appeared.
Today, there are several competing theories for how life arose on Earth. Some question whether life began on Earth at all, asserting instead that it came from a distant world or the heart of a fallen comet or asteroid. Some even say life might have arisen here more than once.
Most scientists agree that life went through a period when RNA was the head-honcho molecule, guiding life through its nascent stages. According to this "RNA World" hypothesis, RNA was the crux molecule for primitive life and only took a backseat when DNA and proteins—which perform their jobs much more efficiently than RNA—developed.
RNA is very similar to DNA, and today carries out numerous important functions in each of our cells, including acting as a transitional-molecule between DNA and protein synthesis, and functioning as an on-and-off switch for some genes.
But the RNA World hypothesis doesn't explain how RNA itself first arose. Like DNA, RNA is a complex molecule made of repeating units of thousands of smaller molecules called nucleotides that link together in very specific, patterned ways. While there are scientists who think RNA could have arisen spontaneously on early Earth, others say the odds of such a thing happening are astronomical.
"The appearance of such a molecule, given the way chemistry functions, is incredibly improbable. It would be a once-in-a-universe long shot," said Robert Shapiro, a chemist at New York University. "To adopt this, you have to believe we were incredibly lucky."
But "astronomical" is a relative term. In his book, The God Delusion, biologist Richard Dawkins entertains another possibility, inspired by work in astronomy and physics. Suppose, Dawkins says, the universe contains a billion planets, a conservative estimate, he says, then the chances that life will arise on one of them is not really so remarkable. Furthermore, if, as some physicists say, our universe is just one of many, and each universe contained a billion planets, then it's nearly a certainty that life will arise on at least one of them.
Shapiro doesn't think it's necessary to invoke multiple universes or life-laden comets crashing into ancient Earth. Instead, he thinks life started with molecules that were smaller and less complex than RNA, which performed simple chemical reactions that eventually led to a self-sustaining system involving the formation of more complex molecules. "If you fall back to a simpler theory, the odds aren't astronomical anymore," Shapiro concluded.
The earliest evidence for life on Earth comes from fossilized mats of cyanobacteria called stromatolites in Australia that are about 3.4 billion years old. Ancient as their origins are, these bacteria, which are still around today, are already biologically complex—they have cell walls protecting their protein-producing DNA, so scientists think life must have begun much earlier, perhaps as early as 3.8 billion years ago. But despite knowing approximately when life first appeared on Earth, scientists are still far from answering how it appeared.Today, there are several competing theories for how life arose on Earth. Some question whether life began on Earth at all, asserting instead that it came from a distant world or the heart of a fallen comet or asteroid. Some even say life might have arisen here more than once.Most scientists agree that life went through a period when RNA was the head-honcho molecule, guiding life through its nascent stages. According to this "RNA World" hypothesis, RNA was the crux molecule for primitive life and only took a backseat when DNA and proteins—which perform their jobs much more efficiently than RNA—developed.RNA is very similar to DNA, and today carries out numerous important functions in each of our cells, including acting as a transitional-molecule between DNA and protein synthesis, and functioning as an on-and-off switch for some genes.Nhưng RNA World hypothesis không giải thích làm thế nào RNA chính nó lần đầu tiên đã phát sinh. Giống như DNA, RNA là một phân tử phức tạp thực hiện lặp lại các đơn vị của hàng ngàn nhỏ các phân tử được gọi là nucleotide liên kết với nhau theo những cách rất cụ thể, theo khuôn mẫu. Trong khi có những nhà khoa học đã nghĩ rằng RNA có thể phát sinh một cách tự nhiên trên trái đất sớm, những người khác nói rằng tỷ lệ cược của một điều như vậy xảy ra là thiên văn."Sự xuất hiện của phân tử, đưa ra các chức năng đường hóa học, là cực kỳ không thể xảy ra. Nó sẽ là một shot dài một lần trong một vũ trụ,"nói Robert Shapiro, một nhà hóa học tại Đại học New York. "Để áp dụng điều này, bạn phải tin rằng chúng tôi đã vô cùng may mắn."Nhưng "thiên văn học" là một thuật ngữ tương đối. Trong cuốn sách của ông, The God Delusion, nhà sinh vật học Richard Dawkins entertains một khả năng, lấy cảm hứng từ các công việc trong thiên văn học và vật lý. Giả sử, Dawkins nói, vũ trụ có chứa một tỷ hành tinh, một ước tính bảo thủ, anh nói, thì rất có thể cuộc sống sẽ phát sinh vào một trong số họ không phải là thực sự đáng chú ý như vậy. Hơn nữa, nếu như một số nhà vật lý nói, vũ trụ của chúng tôi chỉ là một trong rất nhiều, và mỗi vũ trụ chứa một tỷ hành tinh, sau đó là gần như chắc chắn cuộc sống sẽ phát sinh trên ít nhất một trong số họ.Shapiro không nghĩ rằng nó là cần thiết để gọi nhiều vũ trụ hay cuộc sống-laden sao chổi đâm vào trái đất cổ đại. Thay vào đó, ông nghĩ rằng cuộc sống bắt đầu với các phân tử nhỏ hơn và ít phức tạp hơn RNA thực hiện đơn giản phản ứng hoá học mà cuối cùng dẫn đến một hệ thống tự duy trì liên quan đến sự hình thành của các phân tử phức tạp hơn. "Nếu bạn rơi trở lại vào một lý thuyết đơn giản, các tỷ lệ cược không phải là thiên văn nữa," Shapiro kết luận.
đang được dịch, vui lòng đợi..