สิ่งมีชีวิตต่างดาว อาจถือกำเนิดจาก สารอนินทรีย์
ไทยพลัสนิวส์ สิ่งมีชีวิตต่างดาว เอเลียนควรมีรูปร่างหน้าตาเป็นอย่างไร จำเป็นจะต้องมีเนื้อหนังและโครงสร้างร่างกายคล้ายคลึงกับมนุษย์หรือไม่ ? คำถามนี้เป็นข้อสงสัยของใครหลายคน เวลาที่ได้เห็นสิ่งมีชีวิตต่างดาวในภาพยนตร์ หรือได้เห็นข่าวการค้นพบซากร่างที่อ้างว่าเป็นเอเลียนเมื่อไม่นานมานี้
บรรดานักชีวดาราศาสตร์ได้สันนิษฐานกันมานานแล้วว่า หากสิ่งมีชีวิตต่างดาวมีอยู่จริง พวกเขาอาจถือกำเนิดขึ้นมาด้วยธาตุองค์ประกอบซึ่งแตกต่างจากมนุษย์อย่างสิ้นเชิงก็เป็นได้ โดยเซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่างดาวอาจไม่ได้มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักเหมือนกับสัตว์โลกโดยทั่วไป ทั้งอาจถูกสร้างขึ้นมาจากสารประกอบอนินทรีย์ (inorganic compound) อย่างเช่นสารประกอบซิลิคอนด้วยซ้ำ
อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่นักชีวดาราศาสตร์จะจินตนาการถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้เกิดจากโมเลกุลสารอินทรีย์ ซึ่งมักจะประกอบด้วยคาร์บอน, ไฮโดรเจน, ออกซิเจน, ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส, และกำมะถัน
ล่าสุดทีมนักวิจัยสาขาชีววิทยาวิวัฒนาการ จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน วิทยาเขตแมดิสันของสหรัฐฯ ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาว่าด้วยประเด็นดังกล่าว ในวารสารสมาคมเคมีอเมริกัน (JACS) ฉบับวันที่ 18 ก.ย. ที่ผ่านมา โดยสำรวจความเป็นไปได้ใหม่ ๆ ที่ปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารอนินทรีย์ด้วยกันจะสามารถให้กำเนิดชีวิตรูปแบบแปลก ๆ ได้
ไทยพลัสนิวส์ สิ่งมีชีวิตต่างดาว จากการวิจัย
ดร.เบตุล คาจาร์ นักชีวดาราศาสตร์อาวุโสและหนึ่งในสมาชิกทีมวิจัย บอกว่า ปฏิกิริยาเคมีที่เป็นหัวใจสำคัญในการให้กำเนิดและแพร่ขยายเผ่าพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบนโลก เรียกว่าการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ (autocatalysis) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นและดำรงอยู่ได้จากการเร่งด้วยตัวของมันเอง โดยจะสามารถผลิตโมเลกุลที่สนับสนุนให้ปฏิกิริยาเคมีเดิมเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า
“เหตุผลหลักที่เราให้ความสำคัญและมุ่งศึกษาการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ เพราะมันนำไปสู่การเจริญพันธุ์ ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย” ดร.คาจาร์ กล่าวอธิบาย “ชีวิตเร่งปฏิกิริยาให้อีกชีวิตหนึ่งก่อตัวขึ้น หนึ่งเซลล์สามารถแบ่งตัวกลายเป็นสองเซลล์ และสองเซลล์กลายเป็นสี่เซลล์ เพิ่มเป็นทวีคูณเช่นนี้ต่อไปเรื่อย ๆ ยิ่งจำนวนเซลล์มีมากขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์และปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ ที่เป็นไปได้ก็จะยิ่งเพิ่มสูงขึ้น”
ด้วยเหตุนี้ทีมผู้วิจัยจึงมุ่งค้นหาการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติ ชนิดที่สามารถเกิดขึ้นกับสารอนินทรีย์ได้ เพราะมันอาจจะเป็นปัจจัยพื้นฐานที่นำไปสู่การให้กำเนิดชีวิตจากสิ่งที่ไร้ชีวิต (abiogenesis)
นอกจากนี้ ทีมผู้วิจัยยังได้วิเคราะห์กระบวนการผลิตซ้ำโมเลกุลที่เรียกว่า วงจรปฏิกิริยาเคมีที่แบ่งอย่างได้สัดส่วน (comproportionation cycle) โดยผลผลิตที่ได้จากกระบวนการนี้ จะเป็นสารตั้งต้นให้เกิดวงจรการผลิตซ้ำต่อไปอีกอย่างไม่สิ้นสุด ซึ่งนำไปสู่การเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัตินั่นเอง
ดร.เจิน เผิง ผู้นำทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน บอกว่า วงจรปฏิกิริยาเคมีที่แบ่งอย่างได้สัดส่วน มีเอกลักษณ์โดดเด่นตรงที่ปฏิกิริยาเดียวสามารถให้ผลผลิตออกมามากมาย ซึ่งคล้ายกับการเจริญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอย่างยิ่ง
ทีมผู้วิจัยได้ศึกษาฐานข้อมูลที่รวบรวมปฏิกิริยาเคมีชนิดต่าง ๆ ที่มนุษย์เคยค้นพบ ย้อนหลังไปในประวัติศาสตร์โลกถึง 200 ปี โดยมีการแปลเอกสารโบราณจากหลายภาษาด้วย ทำให้ค้นพบวงจรการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติโดยใช้สารอนินทรีย์ล้วน ถึง 270 แบบด้วยกัน ส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสภาวะอุณหภูมิและความดันสูงหรือต่ำผิดปกติ
วงจรการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติเหล่านี้ ใช้สารอนินทรีย์ที่หาพบได้ยากในสิ่งมีชีวิตบนโลก อย่างเช่นปรอท (Hg) โลหะกัมมันตรังสีอย่างทอเรียม (Th) รวมทั้งก๊าซเฉื่อยอย่างซีนอน (Xe) โดยวงจรการเร่งปฏิกิริยาในแต่ละรอบนั้นไม่ซับซ้อน เพราะส่วนใหญ่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเพียงสองครั้งต่อรอบเท่านั้น
ดร.คาจาร์ บอกว่า “ผลการศึกษาของเราได้พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่า การเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติที่นำไปสู่การเจริญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตนั้น เกิดขึ้นได้ง่ายในสารประกอบอนินทรีย์ด้วยเช่นกัน มันไม่ใช่ของหายากเหมือนกับที่เคยคิดกันมาก่อนหน้านี้ เราเพียงต้องมองหาให้ถูกที่เท่านั้น”
ทีมผู้วิจัยยังค้นพบว่า เราสามารถจะรวมวงจรการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติที่ต่างประเภทกันเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นวงจรที่ผลิตโมเลกุลใหม่ ๆ เพิ่มขึ้นได้อีกด้วย ซึ่งเป็นอีกทางหนึ่งที่จะช่วยเพิ่มความหลากหลายและซับซ้อน ให้กับบรรดาสิ่งมีชีวิตจากสารอนินทรีย์
ดร.เผิง กล่าวสรุปว่า “สิ่งที่เรานำเสนอนั้น เปรียบเสมือนสูตรการทำอาหารพื้นฐานที่ไม่เคยมีมาก่อนในโลกใบนี้ซึ่งพ่อครัวแม่ครัวสามารถนำไปปรุงเพิ่ม โดยดัดแปลงผสมผสานหรือจับคู่รวมกันต่อไปได้อีก ซึ่งจะนำไปสู่การค้นพบสูตรเคมีที่ให้กำเนิดชีวิตในภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่คาร์บอนและสารประกอบซิลิคอนเย็นจนเยือกแข็งหรือถูกเผาไหม้หมดไป”
อย่างไรก็ตามทีมผู้วิจัยเตือนว่า แม้วงจรการเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติของสารอนินทรีย์ที่ค้นพบในครั้งนี้ มีโอกาสที่จะทำให้เกิดขึ้นได้จริงอยู่สูง แต่พวกเขาก็ไม่อาจรับประกันว่าจะสามารถจำลองปฏิกิริยาเหล่านี้ในห้องปฏิบัติการได้ทั้งหมด หรือยืนยันได้ว่าจะพบพวกมันในวัตถุทางดาราศาสตร์ อย่างเช่นอุกกาบาตหรือพื้นผิวของดาวดวงอื่นอย่างแน่นอน
แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ข้อมูลความรู้จากการศึกษาครั้งนี้จะช่วยให้นักชีวดาราศาสตร์สามารถมองหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวในสถานที่ใหม่ ๆ ได้กว้างขวางขึ้นอย่างเป็นระบบ ซึ่งจะเปิดโอกาสให้มนุษย์มีความหวังในการค้นพบเพื่อนร่วมกาแล็กซีหรือจักรวาลเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
ข้อมูลจาก BBC
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น