Contents
1. Nguồn gốc sự sống là gì?
Theo từ điển, sự sống được định nghĩa rất phức tạp, với nhiều cách hiểu khác nhau. Nhìn chung, sự sống là đặc điểm để phân biệt các thực thể có cơ chế sinh học với các vật thể không có cơ chế đó hoặc đã ngừng hoạt động. Sự sống tồn tại ở nhiều dạng như động thực vật, nguyên sinh vật, vi khuẩn, nấm hay vi trùng.
Những tư tưởng về sự sống đầu tiên xuất phát từ các nhà khoa học lỗi lạc như Darwin, Aristotle, Pasteur, Oparin. Các nhà khoa học đã đưa ra nhất nhiều giả thuyết về nơi sự sống bắt đầu. Nhưng nhìn chung, nguồn gốc của sự sống được định nghĩa là quá trình phát triển từ vật chất vô cơ qua sự tổng hợp chất để hình thành các đại phân tử có khả năng tự nhân bản và tiến hóa.
2. Nguồn gốc sự sống trải qua những giai đoạn tiến hóa nào?
Theo kiến thức sinh học trong bài 32 nguồn gốc sự sống chương trình THPT, xét toàn bộ quá trình tiến hóa thì nguồn gốc sự sống trên Trái Đất được trải qua những giai đoạn: Tiến hóa hóa học – Tiến hóa tiền sinh học – Tiến hóa sinh học. Sau đây, VUIHOC sẽ phân tích cho các em học sinh cụ thể từng đặc điểm của các giai đoạn tiến hóa trên.
2.1. Tiến hoá hoá học
Đây là giai đoạn tiến hóa mà khi đó các hợp chất hữu cơ hình thành theo phương thức hóa học, dưới tác động của các tác nhân tự nhiên như khí CO2, NH3, nito,…
a, Mô tả quá trình từ các chất vô cơ hình thành các chất hữu cơ đơn giản
Như ta đã biết, trong khí quyển nguyên thủy có tồn tại các chất vô cơ như hơi nước, H2, CH4, NH3 và rất ít khí N2. Khi bị các nguồn năng lượng tự nhiên như ánh sáng mặt trời, phân rã phóng xạ, tia lửa điện, sấm sét,… tác động, các chất vô cơ đã hình thành nên các hợp chất hữu cơ đơn giản từ 2 nguyên tố C, H thành 3 nguyên tố C, H, O (lipti, saccarit) rồi thành 4 nguyên tố C, H, O, N (axit amin, nucleotit).
Thuyết này được thí nghiệm của Milo và Uray (1953) hay Oparin và Handan (1920) đã chứng minh và đặt tên là thuyết ngẫu sinh về nguồn gốc sự sống.
b, Các đại phân tử hữu cơ (chất hữu cơ phức tạp) được tạo ra từ quá trình trùng phân
Để mô tả quá trình này, các nhà khoa học đã diễn giải như sau: Các chất hữu cơ đơn giản hòa tan dưới nền đáy bùn sét, trong lòng đại dương nguyên thủy có thể được cô đọng lại và hình thành các hợp chất lớn như protein và axit nucleic. Có nhiều thí nghiệm đã chứng minh được điều này, đặc biệt nổi bật nhất là thí nghiệm của Fox và các cộng sự năm 1950 đã điều chế chuỗi peptit ngắn trong 150 – 180 độ C từ các hỗn hợp axit amin khô.
c, Các đại phân tử có thể tự phân đôi
Đây là giai đoạn cao cấp nhất trong quá trình tiến hóa hóa học. Có rất nhiều loại tương tác giữa các đại phân tử nhưng chỉ axit nucleic mới được chọn lọc tự nhiên giữ lại vì chức năng vô cùng quan trọng. Các nhà khoa học đã đặt giả thuyết rằng ARN là phân tử có khả năng tự nhân đôi mà không cần xúc tác của enzim và còn có khả năng lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.
Lúc này, cơ chế dịch mã có thể được hình thành.
Nắm trọn kiến thức Sinh học 12 ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia ngay!!!
2.2. Tiến hoá tiền sinh học
Giai đoạn tiến hóa tiền sinh học là lúc hình thành nên các tế bào sơ khai, sau đó tiếp tục hình thành nên các tế bào sống đầu tiên (hay còn gọi là sự sống). Nhìn chung, diễn biến của giai đoạn này là sự tương tác giữa các đại phân tử được hình thành từ giai đoạn tiến hóa hóa học (axit nucleic, protein và lipit) hình thành nên tế bào sơ khai. Chi tiết của quá trình này như sau:
- Các đại phân tử hình thành trong nước và tập trung cùng nhau. Nhưng do các phân tử lipit kị nước nên đã hình thành màng lớp bao bọc lấy tập hợp các đại phân tử hữu cơ khác, tạo nên các giọt li ti. Các giọt tập hợp này chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên, sau đó sẽ tiến hóa dần tạo thành các tế bào sơ khai (hay còn gọi là protobiont).
- Khi các tế bào sơ khai được hình thành, chọn lọc tự nhiên sẽ chọn ra và nhân rộng những tế bào có khả năng trao đổi chất và năng lượng với bên ngoài, phân chia và duy trì thành phần hóa học thích hợp.
- Sau khi các tế bào sơ khai vượt qua chọn lọc tự nhiên, chúng sẽ tiếp tục quá trình tiến hóa. Dưới tác động của các nhân tố tiến hóa, từ các tế bào đã tạo ra các loài sinh vật như hiện nay từ tế bào nhân sơ, đơn bào nhân thực, đa bào nhân thực.
2.3. Tiến hoá sinh học
Đây là sự tiến hóa của các loài sinh vật trên Trái Đất, sơ đồ tiến hóa sẽ như sau:
Tế bào nguyên thủy -> tế bào nhân sơ -> đơn bào nhân thực -> đa bào nhân thực.
Sự tiến hóa sinh học đang diễn ra liên tục và nhờ có giai đoạn tiến hóa này, chúng ta mới có các loài sinh vật trên Trái Đất như hiện nay.
3. Sơ đồ tư duy nguồn gốc sự sống
Tổng kết lại những kiến thức đã được giải thích ở phần 2, ta có sơ đồ tư duy nguồn gốc sự sống như sau:
