1 มี.ค. 2023 เวลา 05:30 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

โมลิบดีนัม กุญแจสำคัญแห่งการกำเนิดชีวิต

เราเกิดมาทำไม? เป็นหนึ่งในคำถามคลาสสิคที่มนุษย์ผู้มีสติสัมปชัญญะน่าจะต้องเคยถามขึ้นบ้างในระหว่างที่มีชีวิต คำถามนี้เป็นเหมือนขุมพลังที่ทำให้ศาสตร์ต่างๆตั้งแต่ปรัชญาไปจนถึงศาสนาพยายามแสวงหาคำตอบ กระนั้นคำตอบที่มีมักจะเป็นคำตอบในมุมมองเชิงจิตวิญญาณ ทั้งที่จริงๆแล้ว คำถามนี้อาจไม่สามารถแยกออกจากการทำความเข้าใจชีวิตในเชิงกายภาพได้
3
ชีวิต เป็นหนึ่งในสิ่งที่ลึกลับมากในโลกวิทยาศาสตร์ มีคำถามใหญ่ๆมากมายที่เรายังตอบไม่ได้ เช่น ชีวิตแรกของโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร ฯลฯ ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้พบคำตอบของคำถามย่อยอื่นๆเพื่อนำมาประกอบกันให้เราเกิดความเข้าใจในชีวิตมากขึ้นบ้างแล้ว
ความน่าทึ่งคือ ยิ่งศึกษา ชีวิตกลับยิ่งดูเหมือนจะลึกลับ แม้จะมองในมุมที่เรียบง่ายอย่างธาตุที่เป็นองค์ประกอบของชีวิต
2
หากถามคนทั่วไป (ที่สนใจวิทยาศาสตร์บ้าง) ว่าเมื่อพูดถึงชีวิตแล้วจะนึกถึงธาตุอะไร? หลายคนอาจจะนึกถึงธาตุคาร์บอนที่เป็นโครงสร้างของสารอินทรีย์ ธาตุไนโตรเจนที่เป็นองค์ประกอบของดีเอนเอ หรือ ธาตุออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับการหายใจของสิ่งมีชีวิตมากมาย แต่น้อยคนจะนึกถึงธาตุชื่อแปลกๆอย่างธาตุโมลิบดีนัม ทั้งที่จริงๆแล้วมันมีความสำคัญต่อชีวิตบนโลกอย่างยิ่ง
3
ร่างกายสิ่งมีชีวิตต่างๆล้วนแล้วแต่จำเป็นต้องใช้ธาตุไนโตรเจนมาเป็นองค์ประกอบของโปรตีนและดีเอนเอ แม้อากาศที่เราหายใจ มีองค์ประกอบหลักๆเป็นแก๊สไนโตรเจน แต่มันเป็นแก๊สที่เฉื่อยต่อปฏิกิริยาต่างๆมาก ต้องขอบคุณแบคทีเรียหลายชนิดที่สามารถก่อให้เกิดกระบวนการตรึงไนโตรเจน (Nitrogen fixation) ซึ่งจะช่วยดึงเอาไนโตรเจนจากแก๊สไนโตรเจนในอากาศเข้ามาสู่วงจรของสิ่งมีชีวิตได้
2
กล่าวได้ว่าการตรึงไนโตรเจนของแบคทีเรียเป็นต้นธารของไนโตรเจนสำหรับสิ่งมีชีวิต แต่จะขอบคุณแบคทีเรียก็ต้องขอบคุณเอนไซม์ในแบคทีเรียด้วย และเอนไซม์ดังกล่าวจะทำงานได้ก็ต้องขอบคุณธาตุโมลิบดินัมซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้
4
ความน่าสนใจอยู่ที่ทำไมธาตุโมลิบดินัมจึงมีความสำคัญมากถึงเพียงนี้ งานวิจัยในปี ค.ศ. 2008 แสดงให้เห็นว่าปริมาณธาตุโมลิบดินัมในมหาสมุทรของโลกในยุคโบราณอาจเป็นจุดสำคัญที่ส่งผลต่อวิวัฒนาการของชีวิตบนโลกใบนี้ และส่งผลต่อปริมาณการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิตและปริมาณของแก๊สออกซิเจนในชั้นบรรยากาศโลกด้วย
2
ถ้าโลกของเรามีปริมาณโมลิบดินัมน้อยกว่าที่เป็นอยู่ ชีวิตบนโลกเราจะยังเกิดขึ้นมาได้หรือไม่ นี่เป็นหนึ่งในคำถามที่แสดงให้เห็นว่าธาตุโบลิบดีนัมสำคัญต่อชีวิตบนโลกเพียงใด งานวิจัยในปี ค.ศ. 2022 พบว่าการลดลงของปริมาณโมลิบดินัมในมหาสมุทรเมื่อ 183 ล้านปีก่อนอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของสิ่งมีชีวิตในช่วงเวลานั้น
2
นักวิทยาศาสตร์ยังค้นพบว่าธาตุโมลิบดีนัมอาจเป็นเหมือนตัวกำหนดปริมาณการสังเคราะห์อาหารของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรและอาจเกี่ยวข้องกับวัฏจักรของธาตุต่างๆในเชิงนิเวศด้วย
2
งานวิจัยตอนนี้ไปถึงขั้นศึกษาแบคทีเรียเก่าแก่หลายสายพันธุ์ที่ตรึงไนโตรเจนได้ลึกลงไปจนถึงระดับยีน เพื่อมองหาความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการด้านการตรึงไนโตรเจนของพวกมัน รวมทั้งบทบาทของธาตุโมลิบดีนัมต่อกระบวนการดังกล่าว
2
โลหะโมลิบดีนัม
บางทีการได้รู้จักชีวิตในเชิงวิทยาศาสตร์และตอบคำถามต่างๆให้หมดสิ้น อาจทำให้เราเข้าใจชีวิตมากขึ้นอย่างน้อยๆก็ในแง่มุมหนึ่ง และมันอาจทำให้เราเห็นชัดขึ้นว่าเราเกิดขึ้นมาทำไม แต่น่าเศร้าที่คำถามเหล่านี้คงไม่สามารถตอบได้ในช่วงชีวิตเดียวของมนุษย์
1
การจะเข้าใจว่าเราเกิดมาทำไม? จึงต้องพากเพียรค้นหาคำตอบเท่าที่ได้ไปก่อน แม้ว่าจริงๆแล้วคำถามที่ว่าชีวิตคืออะไร เราจะยังไม่เข้าใจดีนักก็ตาม
2
โฆษณา