Nhà sinh học Hungary tìm ra chìa khóa nguồn gốc sự sống

Tranh vẽ nhà sinh học Hungary Tibor Ganti. Ảnh: Nationalgeographic

Theo National Geographic, phần đông sự nghiệp của ông Ganti đều ở phía sau Bức màn Sắt đã chia rẽ châu Âu hàng chục năm, cản trở mọi quy trình trao đổi thông tin. Nếu giả thiết của ông Ganti được biết tới thoáng đãng thời trước, ông giờ hoàn toàn có thể được coi là một trong những nhà sinh học phát minh sáng tạo nhất thế kỷ 20. Đó là nhờ ông đã nghĩ ra một quy mô về sinh vật sống đơn thuần nhất mà ông gọi là chemoton, từ đó dẫn tới một lý giải mê hoặc về cách sự sống khởi đầu trên Trái Đất .
Nguồn gốc sự sống là một trong những huyền bí phức tạp nhất của khoa học. Có lẽ câu hỏi khó vấn đáp nhất về điều này chính là một câu hỏi rất đơn thuần : Sinh vật tiên phong là gì ?
Nhà sinh học Eors Szathmary thuộc Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái ở Tihany, Hungary nhận xét : “ Tôi cho rằng Ganti đã tâm lý về những điều cơ bản của sự sống nhiều hơn bất kể ai tôi từng biết ” .

Ngày nay, khoa học vẫn chưa có định nghĩa thống nhất về sự sống. Không mấy người biết rằng Ganti đã có một cách hiểu khác cách đây 20 năm. 

Khi còn trẻ, Ganti rất thích điều tra và nghiên cứu về thực chất những vật thể sống. Ông đã học công nghệ tiên tiến hóa chất rồi trở thành nhà hóa sinh công nghiệp. Năm 1966, ông xuất bản cuốn sách về sinh học phân tử Forradalom az Élet Kutatásában ( Nghiên cứu cách mạng sự sống ). Đây là cuốn sách giáo khoa ĐH phổ cập nhiều năm liền ở Hungary. Cuốn sách đặt ra thắc mắc liệu giới khoa học đã hiểu sự sống được tổ chức triển khai thế nào không, và Kết luận là không .
Năm 1971, ông Ganti đã xử lý yếu tố trong một cuốn sách mới Az Élet Princípiuma ( Nguyên tắc sự sống ). Chỉ được xuất bản bằng tiếng Hungary, cuốn sách có phiên bản tiên phong của quy mô chemoton, theo đó miêu tả điều ông coi là đơn vị chức năng cơ bản của sự sống. Tuy nhiên, quy mô đầu về sinh vật này không hoàn hảo và ông mất ba năm nữa để xuất bản cuốn sách mà lúc bấy giờ được coi là phiên bản ở đầu cuối .
Trên toàn thế giới, năm 1971 là năm đặc biệt quan trọng thành công xuất sắc với điều tra và nghiên cứu về nguồn gốc sự sống. Ngoài khu công trình của Ganti, giới khoa học đưa ra hai quy mô giả thiết quan trọng .
Mô hình tiên phong là của nhà sinh học kim chỉ nan Mỹ Stuart Kauffman. Ông cho rằng sinh vật sống phải có năng lực tự sao chép. Nói về quy trình này trước khi tế bào hình thành, ông lý giải bằng việc phối hợp những hóa chất. Ông cho rằng hóa chất A thôi thúc hình thành hóa chất B, rồi hóa chất B lại thôi thúc hóa chất C hình thành, cứ như vậy cho tới khi có thứ gì đó trong chuỗi này tạo thành phiên bản mới của hóa chất A. Sau một vòng tuần hoàn, sẽ có hai bản sao của cùng bộ hóa chất. Ông cho rằng những nhóm hóa chất này hoàn toàn có thể là nền tảng của sự sống tiên phong .

Mô hình thứ hai là của nhà hóa học Đức Manfred Eigen. Ông mô tả chu trình hóa học mà một số hóa chất tự xúc tác kết hợp lại để hình thành hóa chất lớn hơn. Ý tưởng của Eigen có điểm khác biệt quan trọng: Trong chu trình hóa học, một số hóa chất là gien và do đó được cấu tạo từ ADN hoặc một số axit nucleic; còn một số hóa chất là protein được tạo ra theo yêu cầu dựa trên thông tin trong gien. Hệ thống này có thể tiến hóa dựa trên các thay đổi trong gien. Đây chính là chức năng mà mô hình của Kauffman còn thiếu.

Ganti tự mình tìm ra được khái niệm tương tự như, nhưng ông còn đưa nó đi xa hơn. Ông cho rằng hai tiến trình chủ chốt phải diễn ra trong mọi sinh vật sống. Đầu tiên, đó là nó phải thiết kế xây dựng và duy trì khung hình, tức là cần sự trao đổi chất. Thứ hai, nó cần có mạng lưới hệ thống tàng trữ thông tin, như gien, để hoàn toàn có thể được sao chép và truyền cho thế hệ sau .
Phiên bản tiên phong của quy mô này là hai bộ tự xúc tác có công dụng riêng không liên quan gì đến nhau, được kết hợp thành một bộ tự xúc tác lớn hơn. Điều này không quá khác so với quy mô quy trình hóa học của Eigen. Tuy nhiên, năm sau đó, Ganti đã được một nhà báo chỉ ra lỗ hổng quan trọng trong phiên bản. Ganti giả định hai mạng lưới hệ thống này được hình thành dựa trên những hóa chất trôi nổi trong nước. Nhưng nếu để mặc như vậy, những hóa chất sẽ giạt khắp nơi và chemoton sẽ “ chết ” .
Giải pháp duy nhất là bổ trợ một mạng lưới hệ thống thứ ba : hàng rào bên ngoài để chứa chúng. Trong tế bào sống, hàng rào này là lớp màng làm từ những hóa chất như mỡ, được gọi là lipid. Chemoton phải có hàng rào như vậy để giữ bản thân không bị phân tách. Ganti Tóm lại rằng chemoton phải tự xúc tác để hoàn toàn có thể duy trì bản thân và tăng trưởng .
Theo khái niệm về sinh vật sống đơn thuần nhất của Ganti, một chemoton vừa đủ gồm có gien, sự trao đổi chất và màng. Ba thứ này đều liên kết với nhau .

Nhà sinh học tổng hợp Nediljko Budisa thuộc Đại học Manitoba ở Winnipeg (Canada) nhận xét: “Ông Ganti đã nắm bắt thực sự tốt về sự sống. Thông tin mang tính phát hiện”. Tuy nhiên, ông Budisa chỉ biết tới tác phẩm của Ganti vào năm 2005. Còn bên ngoài Đông Âu, sách này vẫn không được biết tới suốt hàng chục năm và chỉ có vài bản dịch tiếng Anh trên thị trường.

Khái niệm về chemoton bằng tiếng Anh có năm 1987 và chỉ được dịch sơ sài. Không mấy ai quan tâm tới khái niệm đó. Về sau, nhà sinh học Eors Szathmary mới để chemoton có vị trí xứng danh trong cuốn sách The Major Transitions in Evolution ( Những đổi khác lớn trong tiến hóa ) xuất bản năm 1995 của ông và tác giả John Maynard Smith. Sau đó, cuốn sách năm 1971 của Ganti mới được dịch ra tiếng Anh và được bổ trợ tài liệu rồi ra mắt năm 2003. Tuy nhiên, khái niệm chemoton vẫn chưa có vị trí xứng danh. Sáu năm sau, Ganti qua đời .
Xét về một mặt nào đó, bản thân Ganti không làm cho quy mô của mình được yêu quý. Ông vốn là một đồng nghiệp khó chiều chuộng, rất khó thao tác cùng. Tuy nhiên, yếu tố lớn nhất với quy mô chemoton là trong những thập niên ở đầu cuối của thế kỷ 20, xu thế điều tra và nghiên cứu là vô hiệu tính phức tạp của sự sống để chọn cách tiếp cận tối giản hơn khi nào hết. Trong khi đó, quy mô của Ganti lại phức tạp .
Tuy nhiên, tới thế kỷ 21, những nhà khoa học đã đổi khác. Các nghà nghiên cứu và điều tra giờ có khuynh hướng tập trung chuyên sâu vào điều tra và nghiên cứu cách những hóa chất của sự sống phối hợp với nhau và tìm hiểu và khám phá xem những mạng lưới phối hợp này Open thế nào .

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học