ปริศนาไขกระจ่าง แบคทีเรียโบราณนั้นมีชีวิตอยู่รอดในโลกที่ไร้ซึ่งออกซิเจนได้อย่างไร 🤔
เพราะพวกมันใช้สารหนูและซัลเฟอร์ในการสังเคราะห์แสงและหายใจ แทนออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์แบบที่พบในพืช
Arsenic หรือสารหนู ธาตุกึ่งโลหะเป็นสารก่อมะเร็ง แต่มันเป็นธาตุจำเป็นในการดำรงชีวิตของแบคทีเรียโบราณเมื่อ 2,500 ล้านปีก่อน
ในโลกโบราณของมหายุคอาร์เคียน (Archean) ซึ่งกินระยะเวลาตั้งแต่เริ่มกำเนิดโลกมาจนถึงเมื่อ 2,500 ล้านปีก่อนนั้น บรรยากาศบนโลกไร้ซึ่งก๊าซออกซิเจน
แต่สิ่งมีชีวิตเริ่มก่อกำเนิดมาตั้งแต่ 3,500 ล้านปีก่อน คำถามคือแล้วพวกมันมีชีวิตรอดอยู่ได้อย่างไรในโลกที่ไร้ซึ่งออกซิเจนนี้
มีหลายทฤษฎีที่อธิบายถึงวิธีการที่สิ่งมีชีวิตในยุคโบราณนั้นเอาชีวิตรอดในบรรยากาศที่ไร้ซึ่งออกซิเจน แต่ก็ยังไม่มีอันไหนที่ได้รับการยอมรับ
มาวันนี้ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Connecticut ได้เปิดเผยงานวิจัยถึงการค้นพบแผ่นเสื่อจุลินทรีย์ microbial mats ที่อาศัยสารหนูและซัลเฟอร์ในการดำรงชีวิต
หน้าตาของแผ่นเสื่อจุลินทรีย์สีแดงซึ่งมีชีวิตรอดอยู่ได้โดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจน (c ถึง d)
โดยทีมวิจัยได้ทำการศึกษาแผ่นเสื่อจุลินทรีย์สีแดงใน Laguna La Brava ซึ่งอยู่ในทะเลทราย Atacama ทางตอนเหนือของประเทศชิลี
ซึ่งเป็นบริเวณที่สามารถจำลองสภาวะของโลกในยุคโบราณที่ไร้ซึ่งออกซิเจน ด้วยตำแหน่งที่อยู่ระดับสูงจากระดับน้ำทะเลมาก ได้รับแสง UV ในปริมาณสูง
แผ่นเสื่อจุลินทรีย์นี้พบอยู่ในลำธารที่น้ำนั้นมีสารหนูและสารไฮโดรเจนซัลเฟสซึ่งมีแหล่งกำเนิดมาจากภูเขาไฟปะปนอยู่ในปริมาณสูง
ภาพผังวัฏจักรการสังเคราะห์แสงและหายใจโดยใช้สารหนูและซัลเฟอร์
ซึ่งจุลินทรีย์พวกนี้มีชีวิตอยู่ได้โดยอาศัยการสังเคราะห์แสงและหายใจโดยใช้สารหนูและซัลเฟอร์แทนการใช้ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์อย่างที่พบในพืช
ดังนั้นแล้วในโลกยุคโบราณเมื่อกว่า 2,500 ล้านปีก่อนที่เต็มไปด้วยภูเขาไฟ อากาศที่ไร้ซึ่งออกซิเจนจุลินทรีย์เหล่านี้ก็ยังมีชีวิตอยู่ได้ด้วยการหายใจด้วยสารหนูแทน
ก่อนที่จะเริ่มมีสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงโดยอาศัยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำกำเนิดขึ้นและเพิ่มสัดส่วนออกซิเจนในบรรยากาศจนมาเป็นอากาศให้เราหายใจอยู่ในทุกวันนี้
ตะกอนหินสโตรมาโทไลต์ (Stromatolite) ที่เกิดจากกิจกรรมของแผ่นเสื่อจุลินทรีย์
ซึ่งกิจกรรมของจุลินทรีย์โดยกระบวนการหายใจรูปแบบนี้ทำให้เกิดการสะสมตัวของสารคาร์บอเนตเกิดเป็นตะกอนหินสโตรมาโทไลต์
ทีมนักวิจัยยังได้แนะนำว่า การมองหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิตแม้ในบรรยากาศที่ไร้ซึ่งออกซิเจนในดาวเคราะห์อื่นอย่างเช่น ดาวอังคาร นั้นควรจะมองหาหินตะกอนรูปแบบนี้
เพราะมีแนวโน้มว่าอาจเกิดจากจุลินทรีย์ที่หายใจโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจนอย่างที่ค้นพบในงานวิจัยนี้
การค้นพบนี้ก็สนับสนุนว่าในสภาวะบรรยากาศที่ดูเหมือนว่าเราจะอยู่ไม่ได้นั้น แต่ไม่ใช่กับสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่น
Source:
- 35
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
