The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

Translator: Master Pi Reviewer: Nhu PHAM

Billions of years ago on the young planet Earth

Hàng tỉ năm về trước, trên Trái Đất sơ khai,

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

những hợp chất hữu cơ đơn giản kết hợp lại thành những tổ chức phức tạp

that could grow and reproduce.

có khả năng phát triển và sinh sản.

They were the very first life on Earth,

Chúng chính là những sự sống đầu tiên trên Trái Đất,

and they gave rise to every one of the billions of species

và phát triển thành hàng tỷ loài

that have inhabited our planet since.

có mặt trên hành tinh này kể từ đó đến nay.

At the time, Earth was almost completely devoid

Vào thời điểm đó, Trái Đất gần như không có

of what we’d recognize as a suitable environment for living things.

những thứ mà ta cho là giúp duy trì sự sống.

The young planet had widespread volcanic activity

Các hoạt động núi lửa lan rộng trên khắp hành tinh trẻ

and an atmosphere that created hostile conditions.

và bầu khí quyển quá khắc nghiệt.

So where on Earth could life begin?

Vậy sự sống bắt đầu từ đâu trên Trái Đất?

To begin the search for the cradle of life,

Để kiếm tìm cái nôi của sự sống,

it’s important to first understand the basic necessities for any life form.

trước hết, cần phải hiểu về nhu cầu cơ bản của mọi dạng sống.

Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen,

Những hợp chất thiết yếu cho sự sống bao gồm hydrogen, methane, nitrogen,

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

carbon dioxide, phosphates, và ammonia.

In order for these ingredients to comingle and react with each other,

Để những chất này tương tác và phản ứng được với nhau,

they need a liquid solvent: water.

cần có dung môi: nước.

And in order to grow and reproduce,

Và để phát triển và sinh sản,

all life needs a source of energy.

mọi dạng sống cần năng lượng.

Life forms are divided into two camps:

Các dạng sống được chia làm hai nhánh:

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

nhóm tự dưỡng, như thực vật, tự sản xuất năng lượng cho chính mình,

and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy.

và nhóm dị dưỡng, như động vật, tiêu thụ sinh vật khác để lấy năng lượng.

The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course,

Không có sinh vật khác để tiêu thụ, những dạng sống đầu tiên

so it must have been an autotroph,

chắc chắn phải là sinh vật tự dưỡng,

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

lấy năng lượng từ mặt trời hay các gradien hóa học.

So what locations meet these criteria?

Vậy nơi nào trên Trái Đất đáp ứng được điều đó?

Places on land or close to the surface of the ocean

Những nơi trên đất liền hoặc gần bề mặt đại dương

have the advantage of access to sunlight.

có lợi thế tiếp cận với ánh sáng mặt trời.

But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface

Nhưng vào lúc sự sống xuất hiện, tia UV trên bề mặt Trái Đất

was likely too harsh for life to survive there.

quá khắc nghiệt để nó có thể tồn tại.

One setting offers protection from this radiation

Một nơi khác tránh được những bức xạ này

and an alternative energy source:

và cung cấp một nguồn năng lượng thay thế:

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

các lỗ thông thủy nhiệt thổi qua thềm đại dương,

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

được bao phủ bởi hàng km nước biển và đắm chìm hoàn toàn trong bóng tối.

A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust

Lỗ thông gió thủy nhiệt là một vết nứt trong lớp vỏ Trái đất,

where seawater seeps into magma chambers

nơi nước biển thấm vào các buồng magma

and is ejected back out at high temperatures,

và bị đẩy trở lại ra ngoài ở nhiệt độ cao,

along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds.

cùng với một lượng lớn khoáng chất và các hợp chất hóa học đơn giản.

Energy is particularly concentrated

Năng lượng đặc biệt tập trung

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

tại các gradien hóa học dốc trên những lỗ thông thủy nhiệt.

There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents:

Một bằng chứng khác cũng dẫn về các lỗ thông thủy nhiệt:

the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short.

Tổ tiên chung gần nhất của sự sống, gọi tắt là LUCA.

LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace.

LUCA không phải là dạng sống đầu tiên,

nhưng là dấu vết mà ta có thể lần theo được xa nhất.

Even so, we don’t actually know what LUCA looked like—

Thậm chí, ta còn không biết LUCA, thực sự, trông như thế nào—

there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around—

không có hóa thạch LUCA, không có LUCA còn tồn tại đến ngày nay—

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

thay vào đó, các nhà khoa học xác định được gen

được tìm thấy ở nhiều loài sinh vật

across all three domains of life that exist today.

trên cả ba dạng lớn của sự sống ngày nay.

Since these genes are shared across species and domains,

Vì các loài và dạng sống đều có chung những gen này,

they must have been inherited from a common ancestor.

chúng chắc hẳn phải bắt nguồn từ cùng một tổ tiên.

These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place

Những gen chung này cho ta biết

LUCA đã sống trong một môi trường nóng và không có oxy

and harvested energy from a chemical gradient—

và lấy năng lượng từ các gradien hóa học

like the ones at hydrothermal vents.

như trên các lỗ thông thủy nhiệt.

There are two kinds of hydrothermal vent:

Có hai loại lỗ thông thủy nhiệt:

black smokers and white smokers.

lỗ khí đen và lỗ khí trắng.

Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water,

Những lỗ khí đen giải phóng nước có tính axit, giàu carbon dioxide,

heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper,

được nung nóng đến hàng trăm độ giàu lưu huỳnh, sắt, đồng,

and other metals essential to life.

và các chất thiết yếu cho sự sống.

But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA—

Nhưng hiện các nhà khoa học tin rằng nó quá nóng cho LUCA—

so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.

nên ứng cử viên sáng giá nhất cho cái nôi của sự sống là lỗ khí trắng.

Among the white smokers,

Trong những lỗ khí trắng,

a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City

một khu vực các lỗ thông thủy nhiệt

trên dãy núi giữa Đại Tây Dương, được gọi là Lost City

đã trở thành ứng viên sáng giá nhất cho cái nôi của sự sống.

has become the most favored candidate for the cradle of life.

The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide,

Nước biển ở đây có tính kiềm rất cao và thiếu carbon dioxide,

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

nhưng rất giàu mêtan và có nhiệt độ dễ chịu hơn.

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

Những lỗ khí đen liền kề có thể đã đóng góp carbon dioxide

for life to evolve at Lost City,

cần để sự sống phát triển ở Lost City,

giving it all the components to support the first organisms

cho nó mọi sự hỗ trợ để có được dạng sống đầu tiên

mà sau đó, đã phát triển một cách đáng kinh ngạc

that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.

thành sự sống đa dạng trên Trái Đất ngày nay.