Nghiên cứu mới đến từ nhà khoa học từ Trường Đại học California ở Riverside (UC Riverside - Mỹ) đã nghiên cứu rhodopsin hiện đại với mục đích tìm hiểu sự sống cổ đại trên Trái đất và có thể là sự sống ngoài Trái đất.
Họ đã xem xét các mô hình Trái Đất cổ đại và dữ liệu về các cư dân địa cầu đầu tiên, để làm sáng tỏ sinh vật sống đơn giản và sơ khai sẽ như thế nào, và có gì trong bầu khí quyển.
Trái đất sơ khai là một môi trường xa lạ so với thế giới của chúng ta ngày nay. Chính sự sống đã thay đổi nó. Sinh vật sơ khai của Trái đất đã dùng ánh sáng Mặt Trời làm "thức ăn", bởi đó là nguồn năng lượng sẵn có duy nhất. Vì vậy chúng nhất thiết phải sử dụng một thứ gì đó để thu năng lượng Mặt trời.
Giống như quá trình quang hợp ở thực vật, vi sinh vật sử dụng rhodopsin của chúng để tạo ra năng lượng từ ánh sáng mặt trời và tạo ra nền tảng của tất cả sự sống trên trái đất, ngay cả trước khi có bầu khí quyển giàu oxy.
"Trên Trái Đất sơ khai, năng lượng có thể rất khan hiếm. Vi khuẩn và cổ khuẩn đã tìm ra cách sử dụng năng lượng mặt trời mà không cần các phân tử sinh học phức tạp", nhà sinh vật học thiên văn Edward Schwieterman, đồng tác giả cho biết.
Sử dụng máy học, các nhà khoa học đã tái tạo lại chuỗi protein rhodopsin từ các sinh vật trên khắp thế giới. Họ đã tạo ra một cây gia đình kéo dài từ bốn tỷ năm đến 2,5 tỷ năm trước. Họ cũng tái tạo lại môi trường mà các loài rhodopsin khác nhau tiến hóa.
Dù qua nhiều tầng lớp tiến hóa, ngay cả con người vẫn còn sở hữu rhodopsin. Chúng hiện ẩn mình trong các thanh trong võng mạc mắt của chúng ta, nơi chúng chịu trách nhiệm về thị lực trong điều kiện ánh sáng yếu.
Các sinh vật sống ở những nơi tăm tối như các ao hồ, đầm lầy cũng sở hữu thứ kỳ diệu này. Và vì nó tồn tại phổ biến từ các sinh vật sơ khai tới hiện đại, các nhà khoa học tin rằng nếu có sự sống trong vũ trụ xa xôi kia, sự sống cũng phải sở hữu rhodopsin.
Phiên bản rhodopsin cổ xưa đó khác một chút so với rhodopsin, hấp thụ chủ yếu ánh sáng xanh lam và xanh lục; trong khi rhodopsin hiện đại hấp thụ ánh sáng xanh lam, xanh lục, vàng và cam.
Các nhà khoa học suy đoán rằng điều này là do bầu khí quyển thiếu lớp ozon bảo vệ khỏi tia cực tím. Nếu không có lớp này, vi sinh vật có thể đã sống tương đối sâu trong nước để bảo vệ chúng khỏi bức xạ mặt trời.
Ánh sáng xanh lam và xanh lục cũng đi sâu hơn các ánh sáng khác, cho phép các sinh vật biển sâu tiếp cận với những màu sắc này của ánh sáng.
Vì vậy nếu có sinh vật ngoài hành tinh ở một thiên thể xa xôi nào đó, nó có thể "ghi dấu ấn" của mình lên bầu khí quyển y hệt sinh vật địa cầu sơ khai từng làm.
