7 ทฤษฎีในเรื่องต้นกำเนิดของชีวิต
7 theories
on the origin of life
กว่า 3
พันล้านปีมาแล้ว, ที่ชีวิต(life)บนโลก(Earth)ได้เริ่มต้นขึ้น,
พัฒนา(developing)จากจุลินทรีย์อย่างง่ายที่สุดทั้งหลาย(the
simplest of microorganisms)กล่ายไปสู่การจัดเรียงอย่างน่างุนงงแห่งความสลับซับซ้อนของกาลเวลา(into
the dizzying array of complexity of the time).
แต่ต้มซุปบุพพการีนี้ได้ให้กำเนิดสายพันธุ์แรกทั้งหลายได้อย่างไร(but
how the primordial soup give rise to the first species),
บนที่รู้กันก็แต่เพียงบ้านของชีวิตนี้ของจักรวาล(on the
universal’s only know home of life)?
ต้นกำเนิดที่แท้จริงของชีวิต(the
actual origin of life), ที่รู้จักกันด้วยเช่นกันว่าคือ การกำเนิดจากสิ่งไร้ชีวิต(abiogenesis),
ก็ยังคงเป็นแหล่งของการโต้แย้งและความไม่เห็นด้วยกันทางวิทยาศาสตร์(remains
a source of debate and disagreement in science).
แม้กระทั่งคำจำกัดความของ ชีวิต(the
definition of life)ก็ถูกยกขึ้นมาโต้แย้งกัน(is up
to debate), ด้วยงานค้นคว้าวิจัยอันหนึ่งที่ถูกตีพิมพ์(one
research published)ลงในวารสารเรื่องโครงสร้างจุลินทรีย์และพลศาสตร์(the
Journal of Biomolecular Structure and Dynamics),
อ้างว่าได้ค้นพบ(claiming to discover) 123
คำจำกัดความที่แตกต่างกันที่ได้ถุกตีพิมพ์ออกมา(123 different published
definitions).
แม้จะเป็นเช่นนั้น(despite
that), วิทยาศาสตร์เองก็ยังคงไม่แน่ใจ(science is
still unsure), เหล่านี้คือบางทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์อันหลากหลาย(some
of the various theories)เกี่ยวกับการเริ่มต้นของชีวิตบนโลก(about
the beginning of life on Earth).
7 ทฤษฎีในเรื่องต้นกำเนิดของชีวิต (7 theories on the origin of life)
ทฤษฎีที่ 7 - ประกายไฟฟ้า – ELECTRIC
SPARK
มันเป็นไปได้ว่า(it’s
possible)ว่า สายฟ้า(lightning)เป็นตัวกระตุ้นเร่ง(catalyst)สำหรับชีวิตได้เริ่มต้นขึ้น(for
life to begin).
ในการอ้างอิงของทางวิทยาศาสตร์อเมริกัน(according
to Scientific American), ประกายไฟฟ้าทั้งหลาย(electric
sparks)สามารถที่จะสังเคราะห์(synthesizes)กรดอะมิโน(amino acids)และน้ำตาล(sugars)ทั้งหลายขึ้นมาจากสภาพแวดล้อมที่มีบรรจุอยู่(containing)ไว้ด้วย น้ำ(water), ก๊าซมีเธน(methane), แอมโมเนีย(ammonia), ไฮโดรเจน(hydrogen).
เรื่องนี้ได้ถูกสาธิตแสดง(demonstrated)ในการทดลองอันคลาสสิคของ
มิลเลอร์-ยูเรย์(the classic Miller-Urey experiment)ในปี
1952. ผลชองการทดลองนี้ได้เปิดเผยให้เห็น
ว่าสายฟ้าแลบ/ผ่า(lightning)อาจได้ช่วยในการก่อรูป(have
aided in the formation)ของก้อนก่อสร้างพื้นฐานทั้งหลายของชีวิตบนโลก(the
fundamental building blocks on Earth)ในยุคเริ่มแรกของมัน(in its
early days).
โมเลกุลทั้งหลายที่ใหญ่โตและสลับซับซ้อนมากขึ้น(larger and more complex
molecules)สามารถโผล่กำเนิดขึ้นกว่าหลายล้านปีมาแล้ว(could
emerge over millions of years).
แม้ความจริงที่ว่าการวิจัยค้นคว้าได้เปิดเผยตั้งแต่นั้นที่ชั้นบรรยากาศยุคเริ่มแรกของโลกได้
ปราศจากไฮโดรเจน(Earth’s early atmosphere was devoid of hydrogen), นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายได้คาดเดาว่า(have speculated)เมฆหมอกทั้งหลายของภูเขาไฟ(volcanic clouds)ในชั้นบรรยากาศยุคเริ่มแรก(in
the early atmosphere)ได้มีก๊าซมีเธน(methane), แอมโมเนีย(ammonia), และไฮโดรเจน(hydrogen)อยู่, เช่นเดียวกันกับที่ถูกเติมเต็มด้วยสายฟ้า(being
filled with lightning), อ้างอิงตามที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียกล่าวไว้(according
to University of California).
ทฤษฎี 6 - ประชาคมดินเหนียว – COMMUNITY
CLAY
ตามที่นักชีวเคมีกล่าว(according to
organic chemist), อเลกซานเดอร์ แกรห์ม คายร์นส์-สมิธ(Alexander
Graham Cairns-Smith1)แห่งมหาวิทยาลัยแห่งกลาสโกว์(of the University of
Glasgow)ในสก็อตแลนด์(in Scotland), โมเลกุลทั้งหลายของชีวิตเริ่มแรกที่สุด(the earliest
molecules of life)อาจถูกพบได้บนดินเหนียว(may have
met on clay).
1 https://en.wikipedia.org/wiki/Graham_Cairns-Smith
พื้นผิวทั้งหลายเหล่านี้(these
surfaces)อาจจะไม่ได้แค่เพียงรวบรวมสารทางเคมีทั้งหลายเหล่านี้(these
chemical substances)เท่านั้น, แต่ยังได้ช่วยจัดรวมพวกนั้นเข้าเป็นรูปแบบทั้งหลาย(also
helped organize them into patterns), คล้ายคลึงกันที่ยีนส์ทั้งหลายของเราเป็นเช่นไรในตอนนี้(similar
to how our genes do now). หน้าที่ใช้สอยเริ่มแรกของ DNA(DNA’s primary function)คือที่จะถือคำสั่งแนะทั้งหลาย(to
hold instructions)สำหรับโมเลกุลอื่นทั้งหลายควรจะจัดรวมกันเช่นไร(for
how other molecules should be organized). DNA ได้จัดลำดับในขั้นพื้นฐาน(sequences fundamentally)ทำหน้าที่เป็นเช่นคำแนะนำสั่งสอนทั้งหลาย(serve as instructions)สำหรับการที่กรดอะมิโน(amino acids)ควรที่จะจัดเรียงเข้าด้วยกัน(should
be organized)อย่างไรในการเป็นโปรตีนทั้งหลาย(in
proteins).
ผลึกแร่ธาตุ(mineral
crystals)ในดินเหนียว(in clay),
อ้างตาม คายร์นส์-สมิธ(Cairns-Smith),
อาจได้สั่งให้โมเลกุลอินทรีย์ทั้งหลาย(organic molecules)ไปเป็นรูปแบบโครงสร้างทั้งหลาย(structured patterns). โมเลกุลอินทรีย์ทั้งหลาย(organic molecules)ในท้ายสุดก็เข้ายึดภารกิจนี้(eventually took over this task)และได้จัดเรียงตัวพวกมันเอง(arranged themselves).
ถึงแม้ว่าจะเป็นความจริงว่า
คายร์นส์-สมิธ ได้จัดสร้างอาหารสำหรับความคิดให้กับนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลาย(provided
food for thought for scientists)ในปี 1980,
มันได้ยังคงไม่เป็นที่ยอมรับทั่วไป(still not universally embraced)โดยชุมชนทางวิทยาศาสตร์(by the scientific community).
ทฤษฎีที่ 5 ปล่องทะเลลึก – DEEP-SEA VENTS
ตามวารสาร Nature Reviews
Microbiology, ทฤษฎีปล่องทะเลลึก(the deep-sea
vents theory)ได้โต้แย้งว่า(argues that)ชีวิต(life)อาจจะได้เริ่มต้น(have
started)ที่ปล่องระบายน้ำร้อนใต้ผิวน้ำ(subsurface
hydrothermal vents)ที่พ่นวัสดุทั้งหลายที่สำคัญจำเป็นต่อชีวิตออกมา(spewing
materials essential to life), ดังเช่น คาร์บอน(carbon)และ ไฮโดรเจน(hydrogen).
ตามที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติกล่าวไว้(the
Natural History Museum), ปล่องระบายน้ำร้อนนี้(the
hydrothermal vents)สามารถถูกค้นพบได้ที่ตอนลึกสุดทั้งหลาย(the
deepest parts)ของท้องมหาสมุทร(the ocean floor), มักจะอยู่บนแผ่นพื้นทวีปทั้งหลายที่แตกแผ่ออก(usually on diverging continental plates). ของเหลว(the fluid)ที่ถูกพ่นออกมา(emitted)จากปล่องเหล่านี้(from these vents)ได้ถูกทำให้ร้อนอย่างยิ่งยวด(is
superheated)โดยแกนของโลก(by the Earth’s core)ขณะที่มันไหลผ่าน(flows through)ร่องแตก(the
crust)ก่อนที่จะถูกฉีดพ่นออกมาที่ผิวพื้น(being
discharged at the surface).
มันได้ดูดซึมก๊าซและแร่ธาตุหลายทั้งหลายที่ละลายแล้ว(absorbs
dissolved gases and minerals), เช่น คาร์บอน(carbon)และไฮโดรเจน(hydrogen),
ขณะที่มันเดินทางผ่านร่องแตกนั้น(travels through the crust). ช่องหลืบหินทั้งหลายของพวกมัน(their rocky crannies)สามารถในตอนนั้นได้รวบรวมโมเลกุลทั้งหลายเหล่านี้(could have
then gathered these molecules)และทำหน้าที่เป็นเช่นตัวเร่งกระตุ้นแร่ธาตุทั้งหลาย(served
as mineral catalysts)สำหรับเป็นปฏิกิริยากุญแจสำคัญ(for
key reactions).
ปล่องเหล่านี้(these
vents), ที่อุดมสมบูรณ์อยู่ในพลังงานเคมีและความร้อน(are
rich in chemical and thermal energy)ดำเนินการต่อไปที่จะสนับสนุนการเจริญเติบโตสิ่งมีชีวิตทั้งหลายมาจนถึงทุกวันนี้(continue
to support thriving organisms today).
การกำเนิดสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไร้ชีวิต(abiogenesis)ผ่าน ปล่องระบายความร้อนทั้งหลาย(via thermal vents)ยังคงถูกวิจัยค้นคว้าว่าคือจุดกำเนิดของชีวิตที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งบนโลก(is
still being researched as a possible origin of life ON Earth).
โปรโตเซลล์(protocell)
– โครงสร้างไร้ชีวิตทั้งหลายที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายเข้าใจถึงจุดกำเนิดของชีวิต(non-living
structures that assist scientists understand the origins of life)ได้ถูกผลิตสร้างขึ้นสำเร็จในปี 2019 ที่ University College London ภายใต้ความเหมือนกันของสภาวะอากาศที่ร้อน, เป็นด่างทั้งหลาย(hot,
alkaline climatic conditions)
เหมือนเช่นในปล่องระบายความร้อนทั้งหลายนั้น(to
hydrothermal vents).
ทฤษฎีที่ 4 – การเริ่มต้นที่เย็นเยือก – CHILLY
START
น้ำแข็งอาจจะได้ห่มคลุมมหาสมุทรทั้งหลาย(ice
may have blanketed the oceans)กว่า 3 พันล้านปีมาแล้ว, ยอมให้ชีวิตได้ผุดขึ้นมา(allowing
life to emerge).
อ้างอิงตาม
เจฟฟรีย์ บาดา แห่ง มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย(according
to Jeffrey Bada of the University of California), “โมเลกุลเชิงเคมีทั้งหลายที่เป็นกุญแจหลัก(key
chemical molecules)ถูกคิดว่าเป็นสิ่งจำเป็นที่สุด(to
be vital)ในการก่อกำเนิดของชีวิตนั้น(in the
genesis of life)ได้อยู่ในภาวะเสถียรมากยิ่งกว่าในอุณหภูมิที่ต่ำ(are
more stable at lower temperatures)”.
อ้างอิงตามการวิจัยของบาดา(Bada’s
research)ที่ถูกตีพิมพ์ในวารสารอิคารัส(Icarus), โมเลกุลทั้งหลายที่แน่นอน(certain molecules), อย่างเช่น กลุ่มของกรดอะมิโนอย่างง่าย(simple sets of
amino acids), มีประชากรอยู่กระจายเบาบางในน้ำที่อุณหภูมิปกติ(sparsely
populated in water at normal temperatures),
แต่กลายเป็นเข้มข้นเมื่อเยือกแข็ง(become concentrated when frozen), อำนวยความสะดวกให้กับการก่อรูปลักษณ์แห่งชีวิต(facilitating
the formation of life).
น้ำแข็ง(ice)ได้ยังปกป้อง(have also protected)สสารเคมีอันละเอียดอ่อน(delicate
chemical substances)ในมหาสมุทรที่อยู่ด้านใต้จากรังสีUV(the
ocean below from UV radiation),
และจากความเสียหายในการถูกชนปะทะกระแทกของอนุภาคจักรวาลทั้งหลาย(cosmic
impact destructions).
ความเย็น(the
cold)อาจจะช่วยในการอยู่รอดของโมเลกุลทั้งหลายเหล่านี้ด้วยเช่นกัน(also
aided the survival of these molecules),
การยอมให้ขบวนการสำคัญทั้งหลายได้อุบัติขึ้น(allowing important
processes to take place).
ทฤษฎีที่ 3 - โลกของRNA – RNA WORLD
สิ่งเหล่านี้สามารถได้ถูกสร้างสรรค์ขึ้นโดยปราศจากกันและกันได้อย่างไร(how
these can have created without each
other)?
ในทุกวันนี้,
DNA2 จำเป็นต้องการโปรตีนทั้งหลาย(proteins)เพื่อก่อรูป(to form), และ
โปรตีนทั้งหลาย(proteins)ต้องการ DNA เพื่อที่จะก่อรูป(require DNA
to form),
ดังนั้นพวกเขาสามารถก่อรูปขึ้นมาได้อย่างไรโดยปราศจากซึ่งกันและกัน(how
could they formed without each other)?
อ้างตามวารสาร
Journal Molecular Biology of the Cell,
คำตอบนั้นอาจจะเป็น RNA3, ซึ่งสามารถเก็บรักษาข้อมูลไว้ได้เหมือนDNA(can
store information like DNA). กระทำ
ตนเป็นเอนไซมิ์เหมือนโปรตีนทั้งหลาย(act
as an enzyme like proteins), และช่วยในการสร้างสรรค์ขึ้นมาของทั้งDNAและโปรตีน(aid in the creation of both DNA and
proteins).
เพราะว่า
DNA และโปรตีน(proteins)มีประสิทธิภาพมากยิ่งกว่า(are
more efficient), พวกมันในที่สุดก็ผ่านขึ้นนำหน้า “โลกของ RNA”. ในสิ่งมีชีวิต, RNA
ยังคงดำรงอยู่(still exists)และมีบทบาทอยู่หลากหลายอย่าง(has
a variety of roles), รวมทั้งการทำเป็นเหมือนสวิทช์ปิด-เปิดสำหรับบางยีนส์(acting
as an on-off switch for some genes).
คำถามยังคงมีอยู่ว่า,
RNAมาอยู่ที่นี่ได้อย่างไรในตอนแรก(how RNA got
here in the first place). ผู้เชี่ยวชาญบางราย(some experts)เชื่อว่าสารทางเคมี(the
chemical)อาจจะได้ก่อรูปขึ้นมาโดยตามธรรมชาติบนโลก(may
have formed spontaneously on Earth), ขณะที่รายอื่นๆเชื่อว่ามันไม่น่าเชื่ออย่างยิ่ง(is
highly implausible).
ทฤษฎีที่ 2 - การเริ่มต้นทั้งหลายอย่างง่าย – SIMPLE
BEGINNING
ชีวิตอาจได้เริ่มต้นขึ้นจากโมเลกุลขนาดเล็กกว่าทั้งหลาย(life
may have started with smaller molecules)ทำปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันในวงรอบทั้งหลายของปฏิกิริยาทั้งหลาย(interacting
with each other in cycles of reactions).,
มากกว่าที่จะเป็นโมเลกุลทั้งหลายซึ่งซับซ้อนช่ำชองเหมือน RNA(rather
than sophisticated molecules like RNA).
เหล่านี้น่าจะได้ถูกบรรจุไว้ในแคปซูลอย่างง่ายๆทั้งหลาย(could
have been contained in simple capsules)คล้ายคลึงกับเยื่อเปลือกทั้งหลายของเซลล์(similar
to cell membranes)และผ่านกาลเวลามา,
โมเลกุลที่สลับซับซ้อนทั้งหลายก็มากยิ่งขึ้น(more complex molecules)ที่ได้แสดงปรากฏปฏิกิริยาทั้งหลายเหล่านี้(performed these
reactions)ได้ดีกว่าพวกที่มีขนาดเล็กกว่าทั้งหลาย(the
smaller ones)ก็สามารถได้วิวัฒนา(could have evolved), นำไปสู่ฉากจำลอง “เมตาโบลิซึม-แรก” ทั้งหลาย(metabolisms-first
scenarios), ที่นำมาเผชิญค้านกับเรื่อง “ยีนส์-แรก(gene-first”ที่เป็นหุ่นจำลองของสมมุติฐาน “โลกของRBA” (“RNA-WORLD” hypothesis).
ทฤษฎีที่ 1 ชีวิตจากนอกโลก – PANSPERMIA
อ้างอิงจาก NASA4, ชีวิตอาจะไม่ได้เริ่มต้นที่บนโลกนี้แต่อย่างใดเลย(life
may not have started on Earth at all), แต่ได้ถูกนำส่งมายังที่นี่จากที่อื่นใดสักแห่งในอวกาศ(was
delivered here from elsewhere in space). สิ่งนี้รู้จักกันว่าคือ
PANSPERMIA.
4https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%8B%E0%B8%B2
ตัวอย่างเช่น, ก้อนหินทั้งหลายได้ถูกระเบิดแตกออกมาจากดาวอังคาร(are
blasted off Mars)บนเกณฑ์ปกติ(on a regular basis)โดยการชนปะทะทั้งหลายของวัตถุจักรวาล(by cosmic collisions), และอุกกาบาตจำนวนหนึ่งของดาวอังคาร(a number of Martian
meteorites)ได้ถูกค้นพบที่บนโลก, กับการคาดเดา(speculating)ของนักค้นคว้าวิจัยทั้งหลายจำนวนหนึ่งว่าพวกมันได้ขนส่งแบคทีเรีย(transported
bacteria)มายังที่นี่, และสามารถเป็นไปได้ว่าได้ทำเราทั้งหมดเป็นชาวอังคาร(potentially
made us all Martians).
ผู้อื่นทั้งหลายก็ได้คาดเดา(have
speculated)ว่าชีวิต(life)อาจได้เดินทางมายังโลกกับดาวหางทั้งหลาย(may
have travelled to Earth through comets)จากที่ห่างไกลจากระบบสุริยะทั้งหลาย(from
distant solar systems).
ถึงแม้ว่าถ้าทฤษฎีนี้จะถูกต้อง(even
if this theory were correct), คำถามที่ว่าชีวิตเริ่มต้นขึ้นมาบนโลกอย่างไร(how
life began on Earth)น่าจะถูกแนทนที่(would be replaced)ด้วยคำถามที่ว่าแล้วชีวิตเริ่มต้นขึ้นที่อื่นในอวกาศได้อย่างไร(how
life began elsewhere in space).
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น