CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 142

(ĐC sưu tầm trên NET)

Sự sống đầu tiên trên Trái Đất đã hình thành như thế nào? Tại sao toàn bộ sinh vật chỉ cấu thành từ 20 amino axit?

Nếu có bất cứ hành tinh nào trong vũ trụ hội tụ được các điều kiện như Trái Đất 4 tỷ năm về trước, ở đó cũng có thể có sự sống.

Sự sống đầu tiên trên Trái Đất đã xuất hiện như thế nào? Đó là điều mà chúng ta đã tự hỏi bản thân trong suốt hàng ngàn năm. Từ các phân tích khoa học, con người bây giờ đã có thể biết khá chắc về thời điểm sự sống nguyên thủy đầu tiên hình thành.
Nhưng trả lời cho câu hỏi tại sao và như thế nào sự sống ấy xuất hiện thì không một nhà khoa học nào chắc chắn. Làm thế nào mà các axit amin, các khối xây dựng hóa học của sự sống, lại kết hợp với nhau ở thời điểm bốn tỷ năm về trước để tạo ra một phân tử protein đầu tiên?
Khi câu hỏi vẫn chưa được trả lời, các nhà khoa học đang thực hiện những khám phá mới có thể giúp họ khoanh vùng đáp án.
Ví dụ, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Tiến hóa Hóa học (CCT) của Viện Công nghệ Georgia gần đây đã tiến hành một nghiên cứu cho thấy: Một số tiền thân sớm nhất của phân tử protein có thể tự liên kết với nhau để tạo thành chuỗi.
Điều này ủng hộ giả thuyết cho rằng hóa học thuần túy có thể biến các phân tử vô cơ thành phân tử sinh học. Nó làm yếu các thuyết cho rằng sự sống trên Trái Đất được "gieo mầm". Nếu có bất cứ hành tinh nào trong vũ trụ hội tụ được các điều kiện như Trái Đất 4 tỷ năm về trước, ở đó cũng có thể có sự sống.
Trải qua nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học đã từng xây dựng được một giả thuyết giải thích cách các axit amin đầu tiên kết hợp lại với nhau để tạo thành phân tử protein. Thật không may, tất cả các nỗ lực để xác minh những giả thuyết này cho đến nay đều thất bại.
Như Tiến sĩ Kuke Leman, phó giáo sư hóa học tại Viện nghiên cứu Scripps Research giải thích:
Bằng cách nào mà hóa học có thể phát triển thành các dạng sự sống phức tạp là một trong những câu hỏi hấp dẫn nhất nhân loại từng suy ngẫm. Có rất nhiều lý thuyết về nguồn gốc của protein, nhưng không có nhiều thực nghiệm trong phòng thí nghiệm chứng minh những ý tưởng này.
Bởi vậy, trong nghiên cứu của mình, tiến sĩ Leman và các đồng nghiệp đã tiến hành một thí nghiệm. Họ đưa vào đó các axit amin (lysine, arginine và histidine) cùng với ba axit amin đối thủ không có đặc tính sinh học. Các axit amin sau đó phải chịu các điều kiện tương tự như những gì được cho là đã tồn tại trên Trái Đất trong Liên đại Hỏa thành (khoảng 4 tỷ năm trước).
Các điều kiện này bao gồm việc đưa các axit amin vào nước có chứa axit hydroxy, một yếu tố tạo thuận lợi cho các phản ứng axit amin, cũng từng xuất hiện phổ biến trong thời kỳ tiền sinh học của Trái Đất. Hỗn hợp này sau đó được làm nóng đến 85°C, giúp nước bay hơi và làm tăng tốc độ phản ứng.
Các nhà khoa học sau đó sẽ theo dõi và phân tích các phản ứng hóa học diễn ra. Và đây chính là lúc điều bất ngờ xuất hiện.
Các axit amin sinh học đã tự liên kết lại với nhau và hình thành các phân đoạn ngắn gọi là nhóm ?-amine. Những nhóm này là dạng chuỗi phân tử được cấu thành từ nitơ và hydro. Chúng cũng là một phần của lõi axit amin.
Tiến sĩ Frenkel-Pinter, trưởng nhóm thí nghiệm tại Viện Công nghệ Georgia cho biết:
Một điều khiến chúng tôi ngạc nhiên là hóa học tạo điều kiện cho các kết nối dạng ?-amine được tìm thấy trong protein, mặc dù các nguyên tắc hóa học có thể khiến chúng tôi tin rằng kết nối phi protein sẽ được ưa chuộng. Phần trăm liên kết giống protein xuất hiện trên liên kết phi protein là khoảng bảy trên một.
Vậy là các axit amin sinh học đã đánh bại những hợp chất phi sinh học về khả năng phản ứng. Sự ưu tiên này là cơ sở cho các nhà nghiên cứu dự đoán các axit amin sẽ tiến được tới mức tạo ra các protein mới.
Ngoài ra, việc các axit amin sinh học thể hiện khả năng phản ứng cao hơn cũng có thể giải thích lý do tại sao toàn bộ sự sống trên Trái Đất rốt cục chỉ hình thành từ 20 trong số hơn 500 axit amin có mặt trên Trái Đất 4 tỷ năm về trước.
Như Loren Williams, giáo sư hóa sinh tại Viện Công nghệ Georgia giải thích:
Ý tưởng của chúng tôi là sự sống đã bắt đầu với nhiều khối xây dựng (axit amin) và chọn lọc tự nhiên đã tìm ra được một tập hợp con của chúng, nhưng chúng tôi không biết hóa học thuần túy đã chọn ra bao nhiêu trong số chúng và mất bao nhiêu quá trình sinh học mới hoàn thành.
Tóm lại , thế giới tiền sinh học đã từng có một bộ axit amin lớn hơn ngày nay nhiều. Có điều gì đặc biệt về 20 axit amin đang cấu thành sự sống của chúng ta, hay là chúng đã bị đóng băng tại một thời điểm nào đó bởi quá trình tiến hóa?
Trả lời một phần những câu hỏi này, thí nghiệm mới của Viện Công nghệ Georgia đã cho thấy các loại axit amin cấu thành protein ngày nay có nhiều khả năng liên kết với nhau, vì chúng phản ứng cùng nhau hiệu quả hơn và có ít phản ứng phụ so với axit amin phi sinh học.
Ngoài ra, nó cũng cho thấy hóa học thuần túy có thể làm nảy sinh sự sống từ những phân tử phi sinh học. Điều này cũng củng cố giả thuyết cho rằng ở một nơi nào đó trong vũ trụ, khi các điều kiện hội tụ giống như Trái Đất, sự sống cũng có thể hình thành.
Nghiên cứu mới vừa được đăng trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.Tham khảo Universetoday

Lý giải khoa học về 5 hiện tượng có thể bạn thấy hằng ngày

Thứ Ba, ngày 10/09/2019 20:46 PM (GMT+7)

Ánh hào quang khi chiều tà, vệt trắng trên bầu trời, bia tạo ra bọt, tiếng kêu răng rắc ở khớp xương hay cảm giác nhột khi cù lét là những hiện tượng thường thấy.

Sự kiện:

Bí ẩn khoa học

Ánh hào quang ở đường chân trời khi Mặt trời mọc/lặn
Khi Mặt Trời đang mọc hoặc lặn, bầu trời có thể trở nên rất đẹp mắt với ánh hào quang phát ra từ phía chân trời. Ánh hào quang phát ra với màu cam, vàng xen kẽ sắc xanh của mây tạo nên một khung cảnh vô cùng mộng mơ. Theo giới khoa học, hiện tượng này không quá hiếm gặp và cũng không có gì huyền bí, có thể lý giải trên cơ sở khoa học.

Ánh hào quang có thể nhìn thấy bằng mắt thường khi Mặt trời lặn.

Đối với hiện tượng xảy ra lúc hoàng hôn, các cột/tia sáng xuất hiện ở chân trời phía Tây gọi là Crepuscular rays (tạm dịch là tia sáng Mặt trời lúc chạng vạng hay còn gọi là sunrays, god rays, solar rays); còn khi các cột/tia sáng xuất hiện ở chân trời Đông thì được gọi là Anti-crepuscular rays (tạm dịch là tia sáng Mặt trời ngược).
Crepuscular rays xảy ra khi tia sáng Mặt trời đi xuyên qua khoảng trống giữa các đám mây (đặc biệt là mây tầng tích), giữa các vật thể khác (như đỉnh núi) hoặc bị che khuất bởi vật thể nào đó. Khi này, những vùng trời được chiếu sáng sẽ xen kẽ giữa các vùng tối hơn (vùng tối do bóng của các đám mây/đỉnh núi hay vật thể khác tạo thành).

Tương tự như Crespucular rays, nhưng Anti-crespuscular rays xuất hiện theo hướng ngược với Mặt trời trên bầu trời. Các tia sáng Mặt trời ngược này thường kém sáng hơn các tia sáng Mặt trời lúc chạng vạng, vì nó có cường độ yếu hơn và đã bị tán xạ gần hết trong khí quyển khi di chuyển từ chân trời này dọc qua chân trời phía đối diện.
Ngoài ra, khí quyển có chứa các hạt bụi lơ lửng (airbone dust) hay mù (haze), hạt nước (water droplet), phân tử (molecule) và aerosol (sol khí) khiến ánh sáng Mặt trời trong khu vực được chiếu sáng bị tán xạ tới mắt người quan sát, tạo nên sự tương phản giữa vùng tối và vùng sáng trên bầu trời.
Vệt khói trắng trên hành trình của máy bay
Nếu bạn vô tình quan sát một chiếc máy bay đang di chuyển trên bầu trời, có thể bạn sẽ nhìn thấy những vệt khói màu trắng xóa kéo dài trên nền trời. Thực tế, vệt trắng này không phải là khí thải của động cơ máy bay như khói ô tô hay xe máy mà nhiều người vẫn lầm tưởng.

Vệt khói trắng nơi máy bay vừa bay qua.

Các vệt trắng này chỉ xuất hiện khi máy bay bay ở một độ cao nhất định (từ khoảng 10.000m trở lên). Khi bay ở độ cao nhất định, động cơ của máy bay sẽ kết hợp cùng không khí lạnh trên cao, nơi có nhiệt độ và áp suất hơi nước rất thấp (nhiệt độ có thể xuống dưới -50 độ C).
Sự chênh lệch nhiệt độ này sẽ làm cho hơi nước trong khí thải của động cơ ngưng tụ và đóng băng, khi máy bay di chuyển sẽ tạo thành vệt mây trắng uốn lượn kéo dài. Tùy thuộc máy bay đang bay ở độ cao bao nhiêu, cũng như nhiệt độ và độ ẩm của bầu khí quyển mà những vệt trắng này có độ dày, rộng và thời gian tồn tại khác nhau.
Bia tạo bọt khi gõ vào nắp chai hoặc rót ra ly
Ngay sau khi gõ vào miệng chai bia hoặc rót bia ra ly sẽ tạo áp lực sóng và chuyển động phía trong. Áp lực chuyển động xuống rồi dội ngược lên trên. Quá trình vận động này làm sản sinh các bong bóng chứa CO₂. Các bong bóng "mẹ" hình thành từ quá trình sủi bọt bị vỡ thành những bong bóng "con". Các bong bóng "con" này nhỏ hơn nhưng giãn nở nhanh hơn gấp 10 lần tạo ra hiện tượng sủi bọt.

Bia có bọt.

Cũng liên quan đến tính chất của bia, để đảm bảo một sản phẩm có chất lượng tốt khi đến tay người dùng, việc kiểm soát lưu lượng oxy trong chai trở nên rất quan trọng. Khi tiếp xúc với oxy, bia sẽ bị oxy hoá, khiến hương vị trở nên loãng, không được tươi ngon như mong đợi.
Để khắc phục điều này, các hãng bia như Carlsberg đã phát minh ra nắp chai ZerO 2, được thiết kế với lớp lót mang công nghệ scavenger hấp thụ oxy giúp loại bỏ khí oxy tích trữ ở khoảng không giữa nắp chai và bia. Qua đó, quá trình oxy hoá được giảm thiểu, giúp lưu giữ hương vị bia tươi lâu hơn, hiệu quả đến 15% so với những nắp chai truyền thống.
Tiếng kêu "răng rắc" ở khớp xương

Khớp ngón tay.

Tiếng răng rắc bạn nghe thấy là khí được giải phóng ở giữa các khoảng trống trong khớp, chẳng hạn trong khớp ngón tay. Hiện tượng này không không đáng lo ngại trừ khi tiếng răng rắc đi kèm với triệu chứng đau hoặc sưng. Song nhiều nhà khoa học cũng khuyên không nên có thói quen bẻ khớp ngón tay.
Kim Stearns, bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình tại Bệnh viện Lutheran ở Ohio (Mỹ) từng cho biết, khi bạn ngồi hoặc nằm lâu, chất lỏng trong khớp không di chuyển. Bạn càng hoạt động nhiều, các khớp xương của bạn càng tự bôi trơn. Vì vậy mà các bác sĩ khuyên nên đứng dậy thư giãn sau mỗi nửa tiếng ngồi lì một chỗ.
Mỗi người có cảm giác nhột khác nhau khi bị cù lét
Bạn đã từng bị người khác cù? Bạn thấy nhột và cười phá lên. Dân gian gọi đó là người có "máu buồn". Thế nhưng bạn chỉ nhột khi người khác cù mình, còn bản thân cù thì không có phản ứng gì hay một số người có "máu buồn" ít, người lại có nhiều. Nhà thần kinh học David J. Linden, giáo sư tại Đại học Johns Hopkins School of Medicine đã giải mã tại sao như vậy.

Cù lét gây nhột, nhưng không phải ai cũng như ai.

Khi bị nhột, phản ứng của bạn ra sao? Hầu hết đó là phản ứng tự nhiên co rúm mình lại, cười sằng sặc. Phản ứng này cho thấy tính chất di truyền của hiện tượng này được một vùng trong trung tâm thần kinh não điều khiển. Nhột là một phản xạ tự nhiên của con người, đánh dấu sự tiến hóa trong lịch sử. Máu buồn là một phản xạ phòng thủ chống lại cuộc tấn công từ bên ngoài. Chỉ cần một con côn trùng nhỏ bò lên da là ta sẽ có cảm giác về sự hiện diện của chúng. Đặc biệt là ở những vùng cực kỳ nhạy cảm, nơi có nhiều dây thần kinh tập trung.
Não có 2 cơ chế khác nhau đối với 2 loại cù là người khác cù và tự mình cù. Cù chỉ gây cười khi bất ngờ, không biết trước điểm sẽ bị kích thích. Nếu có sự chuẩn bị trước, nghĩa là não đã biết, thậm chí chỉ huy việc cù ở đâu, vào lúc nào thì không còn bất ngờ nữa. Lúc đó, cù hoàn toàn không tác dụng. Đó chính là lý do tại sao bạn tự cù mà không thấy buồn cười.
Tiến sĩ Linden cho biết thêm, không có dấu hiệu cho thấy có máu buồn là do di truyền mà bởi hoàn cảnh từ bên ngoài. Nhột còn liên quan đến tâm trạng, lúc vui dễ nhột hơn lúc buồn. Khi đang xem một tiết mục hài, xung quanh đầy ắp tiếng cười thì chỉ khẽ cù cũng làm bạn cười lăn cười lộn. Ngược lại, nếu phải đứng trước họng súng hay đang gặp chuyện buồn bã thì dù con sâu có chui vào lỗ tai, con muỗi có bay vào lỗ mũi thì người ta cũng chẳng có cảm giác gì.

Theo Ngọc Phạm (tổng hợp) (Dân Việt)

Tuyết ở Nga đột nhiên biến thành màu cam, lý giải của các nhà khoa học

Thứ Tư, ngày 28/03/2018 10:00 AM (GMT+7)

Những ngọn núi ở thành phố Sochi của nước Nga bất ngờ trông như sao Hỏa trong những bức ảnh chụp gần đây. Tuyết đột nhiên biến thành màu cam rất lạ mắt.

Sự kiện:

Bí ẩn khoa học

Thành phố Sochi ở Nga được biết đến là nơi tổ chức Thế vận hội mùa đông 2014. Trong vài ngày qua, địa danh nghỉ mát này đột nhiên nổi tiếng hơn vì một lý do khác: Những ngọn núi của nó đột nhiên có màu đỏ, cam trông giống như bề mặt sao Hỏa.
Theo nhà khí tượng học người Anh Steve Keates thì nguyên nhân vụ việc là do gió đã mang cát từ sa mạc ở Sahara ở Bắc Phi đến Đông Âu. Bụi đã trộn lẫn với bão và mưa tuyết đã khiến cho bề mặt các ngọn núi có màu đỏ và cam tuyết khác nhau. Theo CNN, cơn bão cát từ Bắc Phi đã đến Hy Lạp trước khi đi đến Đông Âu, thậm chí đã có thể nhìn thấy trong cảnh quay từ vệ tinh Terra của NASA.

Mưa bụi (nâu nhạt) chuyển từ Bắc Phi sang Hy Lạp vào Thứ Năm, 22 tháng 3 năm 2018. Bão đã băng qua Hy Lạp trước khi chuyển đến Đông Âu. (Ảnh NASA)

Đây là một trong số những hiện tượng thiên nhiên kỳ thú của nước Nga, diễn ra mỗi năm năm một lần. Nó cũng đã từng xuất hiện ở Bulgaria, Romania, Ukraine.
Dưới đây là một số hình ảnh mà người dùng đã đăng tải trên mạng xã hội về hiện tượng này.

Khoa học chứng minh: Tại sao có những người luôn đi trễ?

Những người thường xuyên giờ “cao su” luôn bị trách là cẩu thả, thiếu tôn trọng người khác. Nhưng một giả thiết...

Theo Đ.Huệ (The Verge/Người đưa tin)