Ta có thể nói rằng Trái Đất chẳng mấy quan tâm đến điều đang diễn ra trong những xó xỉnh ao hồ và đại dương của nó. Hành tinh của chúng ta đang bận làm nguội bề mặt của mình. Khắp nơi, cảnh quan tương tự nhau, một sa mạc mênh mông đá bị núi lửa phun trào đâm thủng, được bao quanh bởi những đại dương cũng hoàn toàn hoang vắng.

Tuy nhiên, một con mắt chăm chú có thể nhìn thấy điều gì đó cựa quậy, ở đó, ngay dưới bề mặt của một vũng nước tồi tàn màu nâu nhạt…

Bởi vì, như chúng ta vừa nhắc đến, những cái bọng trở nên sôi động nhờ các phản ứng hoá học. Và trong hàng nghìn năm, chúng thử nghiệm nhiều điều. Chẳng hạn, da của một vài bọng trở nên có thể hé mở để cho những phân tử bé tí ra vào tuỳ ý. Và việc đi ra đi vào này sinh ra những phản ứng hóa học mới…

Điều đó có vẻ chẳng là gì, nhưng những phản ứng hóa học này gây ra điều gì? Chính là nó giống như trạm điện thủy triều Rance ở Bretagne (Pháp). Bạn biết chứ? Người ta chặn cửa sông Rance lại bằng một con đập dày, bên trong có lắp đặt những chân vịt lớn. Khi nước biển dâng lên, nó làm quay chân vịt theo một chiều; khi nước biển rút xuống, nó lại làm quay chân vịt theo chiều ngược lại.

Trong cả hai trường hợp, những chân vịt này sinh ra điện, chính là năng lượng! Những bọng mà chúng ta đang quan sát đây cũng hoạt động gần như tương tự: tất nhiên chúng không có chân vịt, nhưng những chuyến đi khứ hồi của các phân tử qua tấm màng đã sản sinh ra năng lượng. Và năng lượng này khiến cho sự sống hình thành, vậy đó!

Chú ý, câu hỏi quan trọng: thế nào là một sinh vật? Điều gì khiến cho nó khác với những thứ không phải là sinh vật? Chà, câu trả lời cũng không đơn giản như ta tưởng. Chí ít, chúng ta hãy nói rằng một thực thể là sinh vật nếu nó có khả năng nuôi dưỡng cơ thể mình, sinh sản trước khi chết.

Chẳng hạn, chó là sinh vật: con chó sinh ra, lớn lên, ăn uống, sinh con và chết. Một hòn đá cuội thì không phải: nó không có bố cũng chẳng có mẹ, nó không ăn, không sinh em bé, nó cũng chẳng động đậy, nó gần như bất tử. Nó có thể bị mòn đi, bị vỡ, nhưng nó không sống, nó cũng chẳng thể chết.

Khi ta nhìn vào những sinh thể bé nhỏ hơn thì sự thể trở nên phức tạp. Phần lớn vi khuẩn đều là sinh vật, chúng ăn, sinh sản… nhưng virus chẳng hạn, thì không thể sinh sản một mình. Tuy nhiên, chính virus là nguyên nhân gây bệnh cho chúng ta: chúng cần lưu trú trong cơ thể của chúng ta để nhân bản. Ta không thể nói rằng virus là một sinh vật sống thực sự.

Ranh giới giữa sự sống và không phải sự sống là không rõ ràng. Tuy nhiên, chúng ta đang ở vào thời điểm lịch sử của thế giới: cách đây gần 4 tỷ năm, sự sống xuất hiện. Bằng cách nào ư? Trên hành tinh Trái Đất quay trong không gian mênh mông và lạnh giá, những túi rất nhỏ bé, chứa đầy nước và các phân tử, đã sinh ra năng lượng. Năng lượng này giúp chúng lớn lên, sinh sản và chiếm cứ những vùng nước hoang vu trên hành tinh chúng ta… Chúng bắt đầu sinh sống!

Sự xuất hiện của LUCA, có thể hiểu là tế bào, khởi đầu của sự sống trên Trái Đất. Tranh: NXB Kim Đồng.

Một số người cho rằng giống như một phép màu nho nhỏ, có một cây gậy phép được gẩy lên, và phụt! Người khác thì nghĩ rằng chính sự ngẫu nhiên đã khiến cho những phân tử phù hợp gặp được những nguyên tử phù hợp, trong một tuần tự phù hợp, ở nơi phù hợp, tại thời điểm phù hợp.

Và rồi tự nhiên rất tinh quái: dường như nó muốn nhân lên những cơ may sản sinh ra sự sống, nó nhân lên những kinh nghiệm. [...]

Trong làn nước xanh lục của Trái Đất, có hàng tỷ bọng nước đã thử vận may… và một số thắng lớn: Chúng trở nên sống được! Vậy nên với lũ này, chúng ta sẽ đặt cho một cái tên khác. Một bọng bắt đầu sống, chúng ta gọi nó là tế bào.

Trở thành những tế bào sống, thật là tốt, hoan hô. Khắc nghiệt nhất chính là phải trụ lại được! Trên thực tế, một số tế bào đầu tiên này chết ngay tức khắc. Chúng không hoạt động được. Số khác sinh sản trong ao hồ, nhưng con cháu của chúng thì cuối cùng biến mất, bị thiêu đốt trong một cơn dung nham phun trào hoặc bị thiên thạch hủy diệt. Và rồi một ngày nọ LUCA ra đời.

Bạn không biết LUCA à? Được rồi, tôi sẽ giới thiệu với bạn tổ tiên của mọi sinh vật sống trên Trái Đất cho đến nay. Khi tôi nói “mọi”, thì nghĩa là “tất cả” đấy! LUCA là cụ kị của tất cả các vi khuẩn, tất cả cây cối, nấm, tất cả động vật và vậy nên, tất cả chúng ta nữa. Điều đó có nghĩa là con người là những anh em họ của xà lách và sâu bọ, đại bàng và gấu trúc! Thân thuộc làm sao!

LUCA giống với cái gì? Ta không thực sự biết. Ta chỉ có thể nói đó là một tế bào. Tại sao người ta gọi nó là LUCA? Vì xuất phát từ cụm từ tiếng Anh Last Universal Common Ancestor, nghĩa là “Tổ tiên chung gần nhất của toàn thể”, LUCA không phải là tế bào sống đầu tiên, mà là tế bào để lại dấu ấn của nó trong mọi côn trùng, cá, cây, cỏ và tất tật cá voi…

Hoan hô LUCA!

Hậu duệ đầu tiên của LUCA là những tế bào mà ta gọi là vi khuẩn. Chúng rất nhỏ bé. Tuy nhiên, cũng thật kỳ lạ, chúng làm thay đổi diện mạo Trái Đất: chúng tạo ra không khí!