เชื่อสิ่งมีชีวิตและออกซิเจนกำลังก่อกำเนิดตามดาวต่างๆ

ไลฟ์ไซน์ดอทคอม – นักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นเชื่อว่าปริมาณออกซิเจนและสิ่งมีชีวิตกำลังก่อกำเนิดขึ้น ตามดาวเคราะห์ต่างๆ อย่างรวดเร็วเกินกว่าที่มนุษย์จะคาดคิด พร้อมตั้งสมมติฐานว่าโลกเราก่อนหน้านี้ไม่มีออกซิเจน แต่มาก่อขึ้นภายหลัง โดยการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิต และดาวอื่นๆ น่าจะมีวิวัฒนาการที่คล้ายกัน

ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ในวงกว้างเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตเล็กๆ หรือจุลชีพที่ใช้การสังเคราะห์แสงช่วยผลิตออกซิเจนให้แก่โลกมาตั้งแต่ 2.4 พันล้านปีก่อน ซึ่งก่อนหน้านี้โลกของเราก็ไม่มีออกซิเจนมาก่อนเช่นกัน โดยแนวคิดเช่นนี้มีพื้นฐานมาจากการค้นพบสัดส่วนไอโซโทปของซัลเฟอร์ในก้อนหินโบราณ

ก้อนหินโบราณอายุมากกว่า 2.4 พันล้านปี เต็มไปด้วยไอโซโทปของซัลเฟอร์ที่ผิดปกติเมื่อเทียบกับก้อนหินรุ่นใหม่ที่มีอายุน้อยกว่า โดยหนทางเดียวที่จะรู้ได้ว่าเหตุใดอัตราส่วนไอโซโทปของซัลเฟอร์นั้นผิดปกติ ก็สามารถดูได้ที่ปฏิกิริยาระหว่างแสงอาทิตย์กับก๊าซกำมะถันจากภูเขาไฟที่บริเวณช่องโหว่ของชั้นโอโซน ซึ่งทำให้รังสีอัลตราไวโอเล็ตลอดเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเข้ามา

โอโซนนั้นเกิดขึ้นจากการก่อตัวของออกซิเจน และถ้าชั้นบรรยากาศไม่มีโอโซน นั่นก็พอคาดเดาได้ว่าในอากาศไม่มีออกซิเจน

คำอธิบายเหล่านี้เป็นของฮิโรชิ โอโมโตะ (Hiroshi Ohmoto) นักธรณีเคมี ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยดาราศาสตร์ชีววิทยาแห่งรัฐเพนซิลวาเนีย ในสหรัฐฯ (Penn State Astrobiology Research Center) โดยเขาและทีมงานได้ออกตรวจสอบก้อนหินอายุประมาณ 2.76-2.92 พันล้านปีในแถบออสเตรเลียตะวันตกที่ตกตะกอนอยู่ก้นทะเลสาบและใต้ทะเลลึก ซึ่งก้อนหินเหล่านั้นแสดงอัตราส่วนไอโซโทปของซัลเฟอร์เหมือนกับก้อนหินสมัยใหม่ที่อยู่ในยุคมีออกซิเจนสูง

“เกิดออกซิเจนขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลกเราตั้งแต่เมื่อไหร่?” โอโมโตะตั้งคำถามสำคัญให้กับนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโลกและชีววิทยา ซึ่งหากเป็นไปตามแนวคิดดังกล่าว โลกอื่นๆ ก็อาจจะมีวิวัฒนาการที่คล้ายโลก นั่นคือมีการพัฒนาออกซิเจนขึ้นมาในชั้นบรรยากาศเรื่อยๆ

นัยสำคัญของการค้นพบครั้งนี้ คือ ชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยออกซิเจนนั้น เกิดขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตสร้างออกซิเจนขึ้นมา ซึ่งอาจจะพบได้ในดาวเคราะห์ทั้งเก่าและใหม่ เหมือนกับที่โลกก่อกำเนิดขึ้นมาเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน แต่ก็ยังไม่มีผู้ใดล่วงรู้ว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นมาได้อย่างไรหรือแม้แต่สภาพทางเคมีของโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วแค่ไหน

โอโมโตะเผยอีกว่า การค้นพบครั้งนี้อาจนำไปสู่คำตอบได้ว่าปริมาณออกซิเจนบนโลกนั้นน่าจะเกิดขึ้นตั้งแต่ 3.8 พันล้านปีก่อน และอาจเป็นไปได้ว่าปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศขึ้นๆ ลงๆ เหมือนลูกดิ่ง หรือรังสีอัลตราไวโอเล็ตจากดวงอาทิตย์ก็อาจจะไม่ใช่สิ่งเดียวที่ทำให้สัดส่วนไอโซโทปของซัลเฟอร์ผิดปกติในหินโบราณก็ได้

แม้ว่าเขาจะเขียนรายงานการพบครั้งนี้ลงตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ชื่อดังอย่าง “เนเจอร์” แล้วก็ตาม แต่ไอเดียของโอโมโตะก็ยังไม่ได้รับการยอมรับเท่าที่ควร พอล เนาธ์ (Paul Knauth) นักธรณีเคมีไอโซโทปและนักธรณีชีววิทยา มหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา (Arizona State University) วิพากษ์ว่า แนวคิดแบบนี้อาจจะโดนโห่ไล่ และเชื่อว่าการวัดปริมาณซัลเฟอร์ของพวกเขาน่าจะไม่แม่นยำมากกว่า

อย่างไรก็ดี โอโมโตะและทีมงานก็เตรียมเดินหน้าพิสูจน์แนวคิดที่ค้บพบต่อไป โดยจะสำรวจก้อนหินในยุคต่างๆ จากส่วนต่างๆ ของโลกเพื่อหาสัดส่วนไอโซโทปของซัลเฟอร์ที่ผิดปกติ ซึ่งเกี่ยวข้องกับปริมาณออกซิเจนในอากาศขณะนั้น ซึ่งแนวคิดนี้จะก้าวหน้าหรือล้มเหลวอย่างไรนั้น ก็คงต้องติดตามกันต่อไป