ชีวิตอาจเป็นเรื่องธรรมดาข้ามจักรวาลไม่ได้อยู่ในภูมิภาคของเรา

การสร้างบล็อกของชีวิตสามารถทำได้โดยการรวมตัวกันภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม สิ่งนั้นเรียกว่าการเกิดขึ้นเองหรือการเกิด abiogenesis แน่นอนรายละเอียดมากมายยังคงซ่อนอยู่สำหรับเราและเราก็ไม่รู้ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร หรือความถี่ที่มันอาจเกิดขึ้น

แน่นอนว่าศาสนาของโลกมีความคิดที่แตกต่างกันไปเกี่ยวกับการปรากฏตัวของชีวิตและพวกเขาได้เรียกมือวิเศษของเทพเจ้าเหนือธรรมชาติเพื่ออธิบายทุกสิ่ง แต่คำอธิบายเหล่านั้นในขณะที่นิทานที่มีสีสันทำให้พวกเราหลายคนไม่พอใจ 'ชีวิตเกิดขึ้นได้อย่างไร' เป็นหนึ่งในคำถามที่น่าสนใจที่สุดและหนึ่งในนั้นที่วิทยาศาสตร์ต่อสู้กับมันอย่างต่อเนื่อง

โทโมโนริโททานิเป็นนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งที่พบว่าคำถามนี้น่าสนใจ Totani เป็นศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโตเกียว เขาเขียนบทความใหม่เรื่อง“ การเกิดขึ้นของชีวิตในจักรวาลที่มีเงินเฟ้อ” ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Science Reports

งานของ Prof. Totani โน้มน้าวอย่างหนักกับแนวคิดสองสามข้อ อย่างแรกคืออายุและขนาดที่กว้างใหญ่ของเอกภพการพองตัวเมื่อเวลาผ่านไปและเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้น ประการที่สองคือ RNA; โดยเฉพาะเจาะจงว่าต้องใช้โซ่นิวคลีโอไทด์เป็นระยะเวลานานเท่าไรเพื่อ“ คาดหวังว่าจะทำกิจกรรมเลียนแบบตัวเอง” ตามที่ระบุในเอกสาร

งานของ Totani เช่นเดียวกับงาน abiogenesis เกือบทั้งหมดดูองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลก: RNA หรือกรด ribonucleic DNA กำหนดกฎว่ารูปแบบชีวิตของแต่ละบุคคลมีรูปร่างอย่างไร แต่ DNA นั้นซับซ้อนกว่า RNA มาก อาร์เอ็นเอยังคงมีความซับซ้อนมากขึ้นตามคำสั่งของขนาดสารเคมีดิบและโมเลกุลที่พบในอวกาศหรือบนพื้นผิวของดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ แต่ความเรียบง่ายเมื่อเปรียบเทียบกับ DNA ทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นผ่านทาง abiogenesis

นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีหนึ่งในการวิวัฒนาการที่กล่าวว่าแม้ว่า DNA จะมีคำแนะนำในการสร้างสิ่งมีชีวิต แต่ RNA ก็ควบคุมการถอดรหัสของลำดับดีเอ็นเอ มันเรียกว่าวิวัฒนาการบนพื้นฐานของอาร์เอ็นเอและมันบอกว่าอาร์เอ็นเอนั้นขึ้นอยู่กับการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินและเป็นมรดกตกทอด นั่นคือเหตุผลบางอย่างที่อยู่เบื้องหลังการดู RNA เทียบกับ DNA

RNA เป็นสายโซ่ของสารเคมีที่รู้จักกันในชื่อนิวคลีโอไทด์ งานวิจัยบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าห่วงโซ่ของนิวคลีโอไทด์จำเป็นต้องมีนิวคลีโอไทด์อย่างน้อย 40 ถึง 100 ก่อนที่พฤติกรรมการจำลองตัวเองที่เรียกว่าชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้ เมื่อเวลาผ่านไปนิวคลีโอไทด์มากพอสามารถก่อตัวเป็นโซ่เพื่อตอบสนองความต้องการความยาวนั้น แต่คำถามคือมีเวลาเพียงพอในชีวิตของจักรวาลหรือไม่? เรามาที่นี่ดังนั้นคำตอบต้องใช่ไม่ใช่ใช่ไหม

แต่เดี๋ยวก่อน. จากการแถลงข่าวประกาศรายงานฉบับใหม่นี้“ …ประมาณการปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าจำนวนนิวคลีโอไทด์ 40 ถึง 100 เวทย์มนตร์ไม่น่าจะเป็นไปได้ในปริมาณของพื้นที่ที่เราพิจารณาเอกภพที่สังเกตได้”

กุญแจสำคัญในที่นี้คือ 'จักรวาลที่สังเกตได้'

“ อย่างไรก็ตามมีจักรวาลมากกว่าสิ่งที่สังเกตได้” โททานี่กล่าว “ ในจักรวาลวิทยาร่วมสมัยเป็นที่ตกลงกันว่าจักรวาลได้รับช่วงเวลาของภาวะเงินเฟ้ออย่างรวดเร็วทำให้เกิดการขยายตัวที่กว้างใหญ่เกินขอบเขตของสิ่งที่เราสามารถสังเกตได้โดยตรง การแยกปริมาณเสียงที่มากขึ้นนี้ออกเป็นแบบจำลองของ abiogenesis เพิ่มโอกาสในการเกิดชีวิตอย่างมหาศาล”

จักรวาลของเราเข้ามาอยู่ในช่วงบิกแบงเหตุการณ์เงินเฟ้อครั้งเดียว ตามรายงานของ Totani จักรวาลของเรามีแนวโน้มว่าจะมีมากกว่า 10¹⁰⁰ ดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์” ในขณะที่เอกภพที่สังเกตได้นั้นมีเพียง 10 ล้านล้านเท่านั้น (10²²) ดาว เรารู้ว่าชีวิตเกิดขึ้นอย่างน้อยหนึ่งครั้งดังนั้นจึงไม่ใช่คำถามที่ว่า abiogenesis เกิดขึ้นอย่างน้อยหนึ่งครั้งแม้ว่าจะมีโอกาสน้อยมากก็ตาม

จากสถิติพบว่าปริมาณของสสารในเอกภพที่สังเกตเห็นได้นั้นน่าจะสามารถผลิตอาร์เอ็นเอที่มีความยาว 20 นิวคลีโอไทด์และต่ำกว่า 40 ถึง 100 เลข แต่เนื่องจากอัตราเงินเฟ้อที่รวดเร็วทำให้จักรวาลส่วนใหญ่ไม่สามารถสังเกตได้ มันอยู่ไกลเกินไปสำหรับแสงที่ปล่อยออกมาตั้งแต่บิกแบงไปถึงเรา เมื่อนักดาราศาสตร์ทำการเพิ่มจำนวนดาวในเอกภพที่สังเกตได้และจำนวนของดาวในเอกภพที่ไม่สามารถสังเกตได้ผลลัพธ์ก็คือ 10¹⁰⁰ ดาวคล้ายดวงอาทิตย์ นั่นหมายความว่ามีเรื่องอื่น ๆ อีกมากในการเล่นและการสร้าง abiogenic อย่างต่อเนื่องของสายโซ่ที่ยาวนานของ RNA นั้นไม่เพียง แต่เป็นไปได้ แต่น่าจะเป็นหรืออาจหลีกเลี่ยงไม่ได้

ในบทความของเขาศาสตราจารย์ Totani กล่าวถึงความสัมพันธ์ขั้นพื้นฐานภายใต้การสอบสวน “ ที่นี่มีความสัมพันธ์เชิงปริมาณมาจากความยาว RNA ขั้นต่ำล._นาที จำเป็นต้องเป็นโพลิเมอร์ชีวภาพตัวแรกและขนาดของเอกภพที่จำเป็นต่อการสร้าง RNA ที่ยาวและใช้งานได้โดยการเพิ่มโมโนเมอร์แบบสุ่ม”

มันสับสนหรือเปล่า? นี่เป็นบทสรุปที่จัดการได้ดีกว่าหวังว่า

“ ดังนั้นหากค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลกจากแหล่งกำเนิดที่แตกต่างจากบนโลกในอนาคตมันจะบอกถึงกลไกที่ไม่รู้จักในการทำงานเพื่อรวมตัวนิวคลีโอไทด์ได้เร็วกว่ากระบวนการทางสถิติแบบสุ่ม”

ศาสตราจารย์โทโมโนริโททานิมหาวิทยาลัยโตเกียว

จักรวาลนั้นใหญ่กว่าส่วนที่สังเกตได้และน่าจะมี 10¹⁰⁰ ดาวคล้ายดวงอาทิตย์ สำหรับความน่าจะเป็นของการสร้าง RNA แบบ abiotic บนดาวเคราะห์คล้ายโลกให้มีค่าเท่ากับ 1 หรือเป็นเอกภาพดังนั้นความยาวนิวคลีโอไทด์ขั้นต่ำจะต้องน้อยกว่า 20 นิวคลีโอไทด์ซึ่งน้อยกว่าขั้นต่ำ 40 นิวคลีโอไทด์

แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่คิดว่าอาร์เอ็นเอเพียง 20 นิวคลีโอไทด์ที่ยาวสามารถเลียนแบบตัวเองอย่างน้อยก็ไม่ได้มาจากมุมมองของเราในฐานะผู้สังเกตการณ์ชีวิตบนบก ดังที่ Totani กล่าวไว้ในรายงานของเขาว่า“ ดังนั้นหากสิ่งมีชีวิตนอกโลกที่มีต้นกำเนิดที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตบนโลกถูกค้นพบในอนาคตมันจะบอกถึงกลไกที่ไม่รู้จักในการทำงานเพื่อทำให้เกิดนิวคลีโอไทด์ได้เร็วกว่ากระบวนการทางสถิติแบบสุ่ม”

กระบวนการนั้นจะเป็นอย่างไร

ใครจะรู้ แต่นี่อาจเป็นจุดเปลี่ยนที่ผู้คนศรัทธาสามารถพูดสอดและพูดว่า "ทำไมต้องเป็นพระเจ้า"

งานของ Totani นั้นไม่ได้ให้คำตอบ แต่ก็เหมือนกับงานทางวิทยาศาสตร์มากมายมันช่วยปรับแต่งคำถามและเชิญชวนคนอื่นให้ศึกษา

“ เช่นเดียวกับหลาย ๆ งานวิจัยในสาขานี้ฉันถูกขับเคลื่อนด้วยความอยากรู้อยากเห็นและคำถามใหญ่ ๆ ” โททานี่กล่าว “ การรวมการตรวจสอบล่าสุดของฉันเข้ากับเคมี RNA กับประวัติศาสตร์อันยาวนานของจักรวาลวิทยาทำให้ฉันตระหนักว่ามีวิธีที่เป็นไปได้ที่จักรวาลจะต้องไปจากสภาวะไร้ชีวิต (abiotic) ไปสู่สิ่งมีชีวิต มันเป็นความคิดที่น่าตื่นเต้นและฉันหวังว่าการวิจัยสามารถสร้างสิ่งนี้เพื่อค้นพบต้นกำเนิดของชีวิต "

มากกว่า:

• ข่าวประชาสัมพันธ์: ชีวิตเป็นเกมแห่งโอกาสหรือไม่? การศึกษาพบว่าชีวิตในจักรวาลอาจเป็นเรื่องปกติ แต่ไม่ใช่ในละแวกของเรา
• บทความวิจัย: การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตในจักรวาลที่มีอัตราเงินเฟ้อ
• นิตยสาร Space: จักรวาลอาจใหญ่กว่าสิ่งที่สังเกตได้ 250 เท่า