Liệu sự sống ngoài hành tinh có thể được xây dựng từ silicon thay vì carbon?

Nếu sự sống ngoài Trái Đất không cần carbon, liệu đâu đó trong vũ trụ có thể tồn tại những sinh vật được xây dựng từ silicon?

Khi nói về người ngoài hành tinh, chúng ta thường hình dung những sinh vật có cơ thể, tế bào và DNA tương tự con người. Nhưng trong ngành sinh vật học vũ trụ, một câu hỏi hấp dẫn hơn được đặt ra: liệu sự sống có nhất thiết phải dựa trên carbon?

Ảnh: geneticliteracyproject

Silicon nhanh chóng trở thành ứng viên đáng chú ý. Nó nằm ngay bên dưới carbon trong bảng tuần hoàn và cũng có khả năng tạo 4 liên kết hóa học. Vì vậy, về mặt lý thuyết, silicon có thể tạo nên những cấu trúc phức tạp, thậm chí hình thành các “bộ khung” phân tử tương tự một số cấu trúc carbon. Một số nghiên cứu về sinh vật học ngoài Trái Đất vì thế vẫn xem silicon là một khả năng đáng để nghiên cứu.

Nếu tồn tại, sinh vật silicon có thể rất khác với mọi thứ trên Trái Đất. Thay vì cơ thể mềm chứa đầy nước và các hợp chất hữu cơ, chúng có thể sử dụng những hóa học khác, sống trong những môi trường mà sự sống carbon khó tồn tại. Các nhà khoa học từng xem xét những dung môi khác ngoài nước, chẳng hạn ammonia hoặc các môi trường giàu sulfuric acid, như những khả năng cho hóa sinh “xa lạ”.

Ảnh: pikabu

Thế nhưng, silicon không phải một phiên bản carbon hoàn hảo. Đây chính là điểm khiến ý tưởng này trở nên thú vị. Silicon có thể tạo nhiều liên kết, nhưng hóa học của nó kém linh hoạt hơn carbon trong nhiều điều kiện. Đặc biệt, trong môi trường giàu nước, silicon rất dễ hình thành silica và các khoáng chất silicate ổn định, khiến nó khó đảm nhiệm vai trò “xương sống” của một hệ thống sinh học phức tạp. Một nghiên cứu tổng quan về hóa sinh silicon thậm chí kết luận rằng sự sống chủ yếu dựa trên silicon khó khả thi trong những môi trường đã được xem xét.

Điều đó không có nghĩa ý tưởng về sinh vật silicon đã bị loại bỏ hoàn toàn. NASA vẫn xem “sự sống mà chúng ta chưa biết” là một vấn đề nghiêm túc của ngành astrobiology. Các nhà khoa học thừa nhận rằng nếu sự sống ngoài Trái Đất sử dụng một hóa học hoàn toàn khác, chúng ta thậm chí có thể không nhận ra nó bằng những phương pháp hiện nay. Cho đến nay, tuy nhiên, chưa có sự sống nào ngoài Trái Đất được phát hiện.

Ảnh: pt.linkedin

Vì thế, “sinh vật silicon” hiện vẫn thuộc vùng giao nhau giữa khoa học và trí tưởng tượng. Có thể chúng không tồn tại ở đâu cả. Cũng có thể, trên một thế giới xa xôi với nhiệt độ, áp suất và dung môi hoàn toàn khác Trái Đất, sự sống đã tìm được một con đường hóa học mà chúng ta chưa từng nghĩ tới.

Và nếu ngày nào đó một tàu thăm dò gặp một “tảng đá” biết chuyển động, trao đổi năng lượng và tự sinh sản, câu hỏi đầu tiên có lẽ sẽ không phải là “Nó trông giống sinh vật không?”, mà là: “Chính xác thì chúng ta định nghĩa sự sống như thế nào?”

Loài hoa khổng lồ có hình dáng như vương miện từng xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước

Những loài động vật được ví như “ngọn đèn sống” trong thế giới tự nhiên

Trong màn đêm tưởng như tối đen tuyệt đối, nhiều loài động vật lại tự biến cơ thể thành những “ngọn đèn sống” để sinh tồn.

Khả năng tạo ra và phát ánh sáng của sinh vật được gọi là phát quang sinh học (bioluminescence), hình thành nhờ các phản ứng hóa học trong cơ thể. Hiện tượng này đặc biệt phổ biến dưới đại dương. Cơ quan quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) cho biết, khoảng 80% động vật sống ở độ sâu 200–1.000 m có khả năng phát sáng; ánh sáng thường có màu xanh lam vì bước sóng này truyền tốt trong nước.

Con vật nhỏ bé có 'cú đấm' mạnh gấp hàng nghìn lần trọng lượng cơ thể

Chỉ dài vài centimet, một sinh vật biển nhỏ bé lại tung cú đánh tạo lực gấp hàng nghìn lần trọng lượng cơ thể của chính nó.

Nếu xét lực tuyệt đối, những động vật lớn như voi, gấu hay các loài linh trưởng có thể tạo ra lực rất lớn. Nhưng nếu đặt câu hỏi: con vật nào tạo ra cú đánh đáng kinh ngạc nhất so với kích thước cơ thể? thì một ứng viên đặc biệt nổi bật là tôm bọ ngựa, đặc biệt là loài Odontodactylus scyllarus, thường được gọi là tôm bọ ngựa công. Kỷ lục Guinness ghi nhận loài này có cú đánh đạt tốc độ khoảng 23 m/giây, tương đương hơn 80 km/giờ.

AI hồi sinh những cổ vật bị thời gian phá hủy như thế nào?

Một mảnh tượng vỡ, một bức tranh phai màu hay chiếc bình mất một nửa có thể được AI “nhìn thấy” lại theo cách chưa từng có.

Trong nhiều thế kỷ, việc phục dựng cổ vật chủ yếu dựa vào đôi mắt, bàn tay và kinh nghiệm của các nhà khảo cổ, sử học và chuyên gia bảo tồn. Ngày nay, trí tuệ nhân tạo đang mở thêm một con đường khác: phục dựng kỹ thuật số những gì thời gian đã xóa đi.

Đọc nhiều nhất

Tin mới

Sao Hỏa vừa bước sang 'năm mới'

Sao Hỏa vừa bước sang 'năm mới'

Ngày 30/9, Sao Hỏa bắt đầu năm mới, kéo dài gần 687 ngày Trái Đất, với những đặc điểm thời tiết, mùa và lịch sử đặc biệt của hành tinh đỏ.