สารตั้งต้นแห่งชีวิตอาจมีจุดกำเนิดที่ดาวอังคาร?

By: terminus
Writer
on Tue, 03/09/2013 - 05:33

ชีวิตเริ่มต้นขึ้นมาได้เมื่อสารชีวเคมีรู้จักการจำลองตัวเอง สิ่งที่จะจำลองตัวเองได้ก็ต้องมีข้อมูลในตัวเองซะก่อน หากว่ากันตามทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันมากที่สุดในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชีวิตบนโลกแบบที่เรารู้จักนั้นเริ่มจาก RNA และเราเรียกทฤษฎีนี้ว่า "RNA World Hypothesis" (อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ RNA World Hypothesis ได้จาก jusci.net/node/2791)

ปัญหาที่สำคัญมากๆ ของ RNA World Hypothesis คือ แม้เราค่อนข้างแน่ใจว่ามันจะต้องเกิดขึ้นมาเองโดยธรรมชาติเพราะคงไม่มีใครไปสร้างมันขึ้นมา แต่เราไม่รู้ว่า RNA โมเลกุลแรกที่ยาวพอจะเก็บข้อมูลและทำปฏิกิริยาจำลองตัวเองได้เกิดขึ้นมาอย่างไร พื้นผิวโลกเมื่อราว 3 พันล้านปีที่แล้วเกือบทั้งหมดปกคลุมไปด้วยน้ำ ในสภาพการณ์เช่นนั้นความเป็นไปได้ที่ ribonucleotide (หน่วยย่อยของ RNA) จะมาต่อกันเป็นสาย RNA ยาวๆ นั้นแทบจะเป็นศูนย์ เพราะทันทีที่ RNA เจอกับน้ำ มันก็จะสลายตัวทันที สารอินทรีย์ในโลกยุคบรรพกาลคงไม่ได้คลุกเคล้ากันเป็น "ซุปข้นๆ" หรอก น่าจะเป็นเหมือน "น้ำมันดิบ" คล้ำๆ เละๆ มากกว่า

เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม ค.ศ. 2013 ที่ผ่านมา Steve Benner นักเคมีจาก Westheimer Institute of Science and Technology ได้เสนอในงานประชุม European Association of Geochemistry’s Goldschmidt Conference ณ เมืองฟลอเรนซ์ ประเทศอิตาลี ว่า เหตุผลที่เราหาคำตอบมาปิดปัญหากำเนิด RNA ไม่ได้สักทีเป็นเพราะเรามองสถานที่เกิดของ RNA ผิดไป

Steve Benner เชื่อว่า RNA ไม่ได้เกิดขึ้นบนโลก แต่เกิดขึ้นบนดาวอังคาร!

แม้ว่าหลักฐานล่าสุดจากยานสำรวจ Curiosity จะยืนยันแน่ชัดแล้วว่าดาวอังคารในอดีตเมื่อ 3-4 พันล้านปีก่อนเคยมีน้ำ แต่น้ำบนดาวอังคารก็น้อยกว่าบนโลกมากนัก พื้นที่ส่วนใหญ๋ของดาวอังคารน่าจะแห้งแล้งเป็นทะเลทราย Steve Benner ชี้ว่าหินดาวอังคารอุดมไปด้วยโมลิบดีนัมและโบรอนที่อยู่ในรูป oxidized ซึ่งพวกมันทำหน้าที่เป็นตัวเร่งให้ RNA เกิดขึ้นและต่อกันเป็นสายยาวๆ ได้ โบรอนจะเป็นตัวคอยจับให้เกิดเป็นน้ำตาลที่มีอะตอมคาร์บอนเรียงกัน 5 ตัว ส่วนโมลิบดีนัมช่วยตั้งวงให้น้ำตาล 5-คาร์บอนกลายเป็นวงน้ำตาล ribose (น้ำตาล ribose เป็นส่วนประกอบของ ribonucleotide)

Steve Benner ค่อนข้างแน่ใจว่าหินบนโลกเมื่อ 3-4 พันล้านปีก่อนไม่มีโมลิบดีนัมและโบรอนในรูป oxidized อย่างที่ดาวอังคารมี เนื่องจากในขณะนั้นโลกของเราไม่มีอะตอมออกซิเจนอิสระ ออกซิเจนเพิ่งจะถูกเติมเข้าไปในบรรยากาศโลกเมื่อ 2.5 พันล้านปีที่แล้วนี่เองโดยการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิต ฉะนั้น RNA จะต้องเกิดบนดาวอังคาร แล้วค่อยโดนอุกกาบาตชนกระเด็นหล่นมาที่โลกในภายหลังแน่นอน ฟันธง!

นักวิทยาศาสตร์หลายคนตอบรับสมมติฐานของ Steve Benner ในแง่บวก นอกจากสมมติฐานนี้จะไขปริศนาการกำเนิด RNA ได้แล้ว มันยังเติมความหวังในการค้นหาชีวิตบนดาวอังคารอีกด้วย ถ้า RNA เกิดที่ดาวอังคารจริง ปัจจุบันอาจจะยังมีลูกหลานของ RNA บรรพกาลเหล่านั้นหลบซ่อนอยู่ในมุมมืดที่ไหนสักแห่งบนดาวอังคารก็ได้

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์อีกหลายคนก็มองว่าสมมติฐาน Steve Benner ก้าวไกลล้ำเกินหลักฐานที่มียืนยันไปสักหน่อย หากจะให้แน่ใจไร้ข้อกังขา เรายังคงต้องรอหลักฐานอื่นๆ ประกอบ เช่น การทดลองจำลองสภาพของดาวอังคารเมื่อ 3-4 พันล้านปีที่แล้ว ดูว่ามันจะมี RNA โผล่ขึ้นมาเองได้จริงหรือไม่ เป็นต้น

ที่มา - ScienceNOW, New Scientist

7 Comments

hoolala's picture

ผมว่าแทนที่จะ จำลองสภาพของดาวอังคารเพื่อดูว่าจะมี RNA โผล่ขึ้นมาเองหรือเปล่า
เปลี่ยนเป็นจำลองสภาพใด ๆ ก็ได้ที่สามารถทำให้เกิด RNA ขึ้นมาได้เองมากกว่านะ แล้วค่อยมองหาสภาพนั้นจากแหล่งใด ๆ ในโลกหรืออวกาศ

ขอบคุณสำหรับบทความครับ :)

blue_j's picture

เป็น idea ที่ดีครับ

แต่ผมขอเดาว่าถ้าจะมีการจำลองสภาพของดาวอังคารขึ้นมาจริง ผมว่าทางห้องทดลองคงผ่านหลายขั้นตอนมาพอสมควร

ซึ่งปกติแล้วมันมีขั้นตอนแบบคร่าวๆประมาณนี้ครับ
1. สมมุติฐาน หรือการเดาแบบมีเหตุผล ยกตัวอย่าง "จากการสังเกต DNA ของคนไข้ลูคิเมียจำนวน 300 ราย สังเกตว่าทุกคนจะมี DNA ที่โครโมโซมที่ ุ6 ตำแหน่งที่ 300,000-300,500 ฉะนั้นแล้ว DNA ที่ตำแหน่งนี้ น่าจะเป็นสาเหตุของลูคิเมีย" ซึ่งถึงแม้มันจะดูมีเหตุผล แต่มันก็ไม่จำเป็นว่าจะถูก
2. เอาไปทดลองจริงในธรรมชาติจริง ซึ่งจากตัวอย่างข้างบน มักจะไปทดลองในหนู ซึ่งถึงแม้มันจะทำให้หนูกลายเป็นลูคิเมียจริง มันก็ยังไม่สามารถยืนยันได้อยู่ดี แต่ก็มีความน่าเชื่อถือสูงมาก

ซึ่งถ้าเปรียบเทียบกับการจำลองสภาพดาวอังคาร ผมว่าทางห้องทดลองน่าจะผ่านข้อ 2. ที่ผมกล่าวถึงไปแล้ว

และในความเป็นจริงแล้ว แทบไม่มีผลการทดลองไหนที่ perfect เพราะอย่างในกรณีลูคิเมียขั้นต้นซึ่งเป็นเหตุการณ์สมมุตินั้น ในกรณีที่ดีที่สุด เหตุการณ์มักจะลงเองว่า "DNA นี้เหมือนกันใน 80% ของคนไข้" หรือ "80% ของคนที่มี DNA นี้จะเป็นลูคิเมีย"

โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสาร

neizod's picture

อ่านต้นๆ แล้วคิดถึงฉากเปิดเรืองจาก Prometheus เลยแฮะ

orbitalz's picture

โบรอนจะเป็นตัวคอบจับให้เกิด

*โบรอนจะเป็นตัวคอยจับให้เกิด

http://gorbital.blogspot.com/

blue_j's picture

โดนคุณ terminus แย่งซีน

วันนี้มีอาจารย์จาก NCBI มาบรรยายเรื่องคล้ายๆเรื่องนี้พอดี
กะว่าจะสรุปที่อาจารย์แกพูดเป็นบทความ ถ้าฟังเข้าใจ

สุดท้ายเพิ่งมาเห็นว่าคุณ terminus post ไปแล้ว

ยังไงก็แล้วแต่ ขอบคุณสำหรับผมความครับ :D

โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสาร