บางทีสมมุติดร. การวิเคราะห์ใหม่แสดงให้เห็นว่าฟ้าผ่าและก๊าซจากการปะทุของภูเขาไฟอาจทำให้เกิดชีวิตแรกบนโลก
“ มันยังมีชีวิตอยู่!” ...
ย้อนกลับไปในช่วงต้นทศวรรษ 1950 นักเคมีสองคนคือ Stanley Miller และ Harold Urey จาก University of Chicago ได้ทำการทดลองที่พยายามสร้างสภาพของโลกใหม่เพื่อดูว่าการสร้างสิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไร พวกเขาใช้วงปิดของห้องแก้วและท่อที่มีน้ำและส่วนผสมที่แตกต่างกันของไฮโดรเจนแอมโมเนียและมีเทน; ก๊าซที่คิดว่าอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อน จากนั้นพวกเขาก็ผสมส่วนผสมกับกระแสไฟฟ้าเพื่อลองและยืนยันสมมติฐานที่ว่าสายฟ้าอาจทำให้เกิดต้นกำเนิดของชีวิต หลังจากนั้นไม่กี่วันส่วนผสมก็เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล
เมื่อมิลเลอร์วิเคราะห์น้ำเขาพบว่ามันมีกรดอะมิโนซึ่งเป็นหน่วยการสร้างของโปรตีน - ชุดเครื่องมือของชีวิต ประกายไฟให้พลังงานแก่โมเลกุลในการรวมตัวกันอีกครั้งเป็นกรดอะมิโนซึ่งฝนตกลงมาในน้ำ การทดลองแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลที่เรียบง่ายสามารถรวมตัวกันเป็นโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งจำเป็นต่อชีวิตโดยกระบวนการทางธรรมชาติเช่นฟ้าผ่าในบรรยากาศดั่งเดิมของโลก
แต่มีปัญหา แบบจำลองเชิงทฤษฎีและการวิเคราะห์ของหินโบราณในที่สุดก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าบรรยากาศที่เก่าแก่ที่สุดของโลกไม่ได้อุดมไปด้วยไฮโดรเจนดังนั้นนักวิจัยหลายคนคิดว่าการทดลองนั้นไม่ใช่การสร้างโลกยุคใหม่ที่แม่นยำ แต่การทดลองที่ดำเนินการโดยมิลเลอร์และอูรย์นั้นเป็นการทำลายพื้นดิน
“ ในอดีตคุณจะไม่ได้รับการทดลองมากมายที่อาจมีชื่อเสียงมากกว่าสิ่งเหล่านี้ พวกเขาได้นิยามความคิดของเราเกี่ยวกับที่มาของชีวิตใหม่และแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสิ่งก่อสร้างพื้นฐานของชีวิตนั้นมาจากกระบวนการทางธรรมชาติ” อดัมจอห์นสันนักศึกษาปริญญาโทจากทีมสถาบันดาราศาสตร์แห่งนาซ่ามหาวิทยาลัยอินดีแอนา จอห์นสันเป็นนักเขียนนำบนกระดาษที่รื้อฟื้นการทดลองต้นกำเนิดของชีวิตแบบเดิมด้วยการค้นพบใหม่ที่ยั่วเย้า
มิลเลอร์เสียชีวิตในปี 2550 อดีตนักศึกษาปริญญาโทสองคนของมิลเลอร์ผู้ชำนาญวิชาจิม Cleaves แห่งสถาบันคาร์เนกี้แห่งวอชิงตัน (CIW) ในวอชิงตันดีซีและเจฟฟรีย์บาดาจากมหาวิทยาลัยอินดีแอนาบลูมมิงตัน พวกเขาพบขวดของผลิตภัณฑ์จากการทดสอบดั้งเดิมและตัดสินใจที่จะดูอีกครั้งด้วยเทคโนโลยีที่อัปเดต เมื่อใช้สเปคโตรมิเตอร์มวลรวมที่มีความอ่อนไหวมากที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซา Bada จอห์นสันและเพื่อนร่วมงานพบร่องรอยของกรดอะมิโน 22 ตัวในการทดลองตกค้าง นั่นคือประมาณสองเท่าของจำนวนเดิมที่รายงานโดย Miller และ Urey และรวมถึงกรดอะมิโนทั้งหมด 20 ชนิดที่พบในสิ่งมีชีวิต
จริง ๆ แล้วมิลเลอร์ทำการทดลองที่แตกต่างกันเล็กน้อยสามอย่างซึ่งหนึ่งในนั้นฉีดไอน้ำเข้าไปในก๊าซเพื่อจำลองสภาพในก้อนเมฆที่ภูเขาไฟระเบิด “ เราพบว่าเมื่อเทียบกับการออกแบบแบบคลาสสิกของมิลเลอร์ทุกคนคุ้นเคยกับตำราเรียนตัวอย่างจากอุปกรณ์ภูเขาไฟทำให้เกิดสารประกอบที่หลากหลายมากขึ้น” บาดากล่าว
สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากการคิดเกี่ยวกับองค์ประกอบของบรรยากาศเริ่มแรกของโลกได้เปลี่ยนไป แทนที่จะเป็นภาระหนักกับไฮโดรเจนมีเธนและแอมโมเนียตอนนี้นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าบรรยากาศโบราณของโลกส่วนใหญ่คือคาร์บอนไดออกไซด์คาร์บอนมอนอกไซด์และไนโตรเจน แต่ภูเขาไฟมีการใช้งานในช่วงเวลานี้และภูเขาไฟก่อให้เกิดฟ้าผ่าเนื่องจากการชนกันระหว่างเถ้าภูเขาไฟและอนุภาคน้ำแข็งทำให้เกิดประจุไฟฟ้า สารตั้งต้นอินทรีย์เพื่อชีวิตสามารถผลิตได้ในท้องถิ่นในแอ่งน้ำรอบเกาะภูเขาไฟแม้ว่าไฮโดรเจนมีเธนและแอมโมเนียจะหายากในชั้นบรรยากาศโลก
ดังนั้นสิ่งนี้จะทำให้ชีวิตมีความคิดเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่เริ่มต้นด้วยฟ้าผ่าบนโลก แม้ว่าบรรยากาศดึกดำบรรพ์ของโลกจะไม่อุดมไปด้วยไฮโดรเจน แต่เมฆก๊าซจากการปะทุของภูเขาไฟก็มีการผสมผสานกันอย่างลงตัวของโมเลกุล เป็นไปได้หรือไม่ที่ภูเขาไฟได้เพาะดาวเคราะห์ของเราด้วยส่วนผสมของสิ่งมีชีวิต? ในขณะที่ไม่มีใครรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นต่อไปนักวิจัยกำลังทำการทดลองต่อไปในความพยายามที่จะตรวจสอบว่าภูเขาไฟและฟ้าผ่าเป็นสาเหตุที่เรามาที่นี่หรือไม่
บทความถูกตีพิมพ์ใน Science เมื่อวันที่ 17 ตุลาคม 2008
แหล่งที่มา: NASA, ScienceNOW
