7 ทฤษฎี กำเนิดสิ่งมีชีวิต
ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก เริ่มต้นเมื่อกว่า 3 พันล้านปีก่อน
โดยวิวัฒนาการจากจุลินทรีย์พื้นฐานที่สุดไปสู่ความสลับซับซ้อนที่น่าทึ่งในเวลาต่อมาแต่สิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่อาศัยอยู่เพียงแห่งเดียวในโลกจะวิวัฒนาการจากซากดึกดำบรรพ์ได้อย่างไร
เรื่องราวนี้ ทางวิทยาศาสตร์ยังไม่มีคำตอบแน่ชัดและขัดแย้งกันเรื่องต้นกำเนิดที่แท้จริงของสิ่งชีวิตหรือที่เรียกว่า Abiogenesisแม้แต่คำจำกัดความของสิ่งมีชีวิต
ก็ยังถูกโต้แย้งและเขียนขึ้นมาใหม่
โดยมีงานวิจัยชิ้นหนึ่งตีพิมพ์ใน
Journal of Biomolecular Structure and Dynamicsมีคำจำกัดความเรื่องนี้ที่แตกต่างกัน 123 คำแม้แต่ทางวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่มีข้อสรุปในเรื่องนี้
7 ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน
เกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก
มีดังต่อไปนี้.-
1. ฟ้าผ่า ฟ้าผ่าในช่วงฤดูร้อนฟ้าผ่าอาจจะเป็นสาเหตุสำคัญที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นสิ่งมีชีวิต
ฟ้าผ่าสามารถสร้างกรดอะมิโน/น้ำตาล
จากบรรยากาศที่เต็มไปด้วยน้ำ
มีเทน แอมโมเนีย และไฮโดรเจน
ในปี 1952ผลจากการทดลอง Miller-Urey ที่มีชื่อเสียง
ตามข้อมูลของ Scientific American
ผลจากการทดลองครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่า
ฟ้าผ่าอาจช่วยสร้างองค์ประกอบสำคัญ
ของสิ่งชีวิตบนโลกในช่วงแรก ๆ กว่าล้านปีโมเลกุลที่ใหญ่กว่า/ซับซ้อนกว่าจะก่อตัวขึ้นได้แต่เรื่องนี้ยังขัดแย้งกับงานวิจัยเดิม ๆ
ที่ระะบุว่าชั้นบรรยากาศของโลกในยุคแรกไม่มีไฮโดรเจนแต่มีนักวิทยาศาสตร์บางท่านได้ระบุว่า ม่านควัน/เมฆภูเขาไฟในบรรยากาศช่วงแรกอาจจะมี ก๊าซมีเทน แอมโมเนีย และไฮโดรเจนและเต็มไปด้วยฟ้าผ่าด้วยเช่นกันตามข้อมูลของ University of California
Stanley Miller นักเคมี สร้างชุดทดลอง Miller-Urey โดยใช้ต้นแบบจากชุดแรกเริ่มในหัอง Lab ในปี 1980
2. โมเลกุลในดินเหนียวโมเลกุลแรกเริ่มสิ่งมีชีวิตอาจพบได้ในดินเหนียว
ตามแนวคิดของ Alexander Graham Cairns-Smith นักเคมีอินทรีย์ University of Glasgow ใน Scotland ตามหนังสือที่มีการถกเถียงกันมากในปี 1985
เรื่อง Seven Clues to the Origin of Lifeท่านสรุปว่า ผลึกดินเหนียวจะรักษาโครงสร้างของมันไว้
ในขณะที่กำลังเติบโตและเกาะติดกันตลอดเพื่อสร้างพื้นที่ที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและขณะเดียวกันก็ดักจับโมเลกุลอื่น ๆตลอดระยะเวลาและการจัดระเบียบดินเหนียวรูปแบบเหมือนกับยีนของคนเราในทุกวันนี้
หน้าที่หลักของ DNA คือ การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการจัดเรียงโมเลกุลอื่น ๆ
ลำดับพันธุกรรมใน DNA เป็นคำสั่งหลัก
ในการจัดเรียงกรดอะมิโนในโปรตีน
Alexander Graham Cairns-Smith ยังระบุว่าผลึกแร่ในดินเหนียวสามารถจัดโมเลกุลอินทรีย์ให้เป็นรูปแบบที่เป็นระเบียบได้
หลังจากนั้นไม่นานโมเลกุลอินทรีย์ก็เข้ามาแทนที่งานนี้และเริ่มจัดระเบียบตัวเองใหม่
ในช่วงทศวรรษ 1980
แม้ว่าทฤษฎีของท่านจะสร้างแนวคิดใหม่
แต่ก็ยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากชุมชนวิทยาศาสตร์ในเรื่องนี้
3. ปล่อง Hydrothermal ใต้ทะเลลึก
ปล่อง Hydrothermal ใต้มหาสมุทร Pacific
ทฤษฎีปล่อง Hydrothermal ใต้ทะเลลึกได้นำเสนอว่า สิ่งมีชีวิตอาจเริ่มต้นที่นี่
เพราะปล่อง Hydrothermal ใต้น้ำ
จะพ่นองค์ประกอบสำคัญของชีวิต
เช่น คาร์บอน/ไฮโดรเจนตามรายงานของวารสาร Nature Reviews Microbiology
ปล่องไฮโดรเทอร์มอลจะพบเห็นได้
ในส่วนลึกที่มืดที่สุดของพื้นมหาสมุทร
โดยปกติแล้วจะอยู่บนแผ่นเปลือกโลกที่แยกจากกันตามข้อมูลของ Natural History Museum ช่องระบายของเหลวนี้จะปะทุของไหล
ซึ่งมีความร้อนยิ่งยวดจากแกนโลก
ในขณะที่ของเหลวไหลผ่านเปลือกโลก
ในช่วงเดินทางผ่านเปลือกโลก
ก็จะรวบรวมก๊าซ/แร่ธาตุที่ละลายน้ำ
เช่น คาร์บอน/ไฮโดรเจน
ซอกหินของปล่อง Hydrothermal นี้
จะสามารถรวมโมเลกุลเหล่านี้เข้าด้วยกันและทำให้เร่งปฏิกิริยาแร่ธาตุในปฏิกิริยาวิกฤต
แม้กระทั่งตอนนี้ช่องระบาย Hydrothermal เหล่านี้ยังอุดมไปด้วยพลังงานเคมี/ความร้อนและยังคงรักษาระบบนิเวศที่มีชีวิตชีวาน่าตื่นเต้น/สนใจ
การกำเนิดของสิ่งมีชีวิต โดยวิธีการของปล่อง Hydrothermalยังคงได้รับการตรวจสอบว่าเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตบนโลก
ในปี 2019 นักวิทยาศาสตร์
University College London
ก็ประสบความสำเร็จในการสร้างโปรโตเซลล์(โครงสร้างที่ไม่มีชีวิต ที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจต้นกำเนิดของชีวิต)
ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ร้อนและเป็นด่างที่คล้ายคลึงกันกับปล่องไฮโดรเทอร์มอล
4. ความหนาวยะเยือกน้ำแข็งอาจปกคลุมมหาสมุทรเมื่อ 3 พันล้านปีก่อนและอำนวยความสะดวกในการกำเนิดสิ่งชีวิต
สารประกอบอินทรีย์สำคัญที่คิดว่ามีความสำคัญในการกำเนิดชีวิต
จะมีเสถียรภาพมากขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า
Jeffrey Bada - University of California ให้สัมภาษณ์เรื่องนี้กับ New Scientist
ที่อุณหภูมิปกติ สารประกอบเหล่านี้ เช่น
กรดอะมิโน amino จะธรรมดามาก
จะมีลักษณะเบาบางในน้ำ
แต่เมื่อน้ำแช่แข็ง กรดอะมิโนจะกลายเป็นสภาพเข้มข้นและอำนวยความสะดวกการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตตามผลงานของท่านที่ตีพิมพ์ในวารสาร Icarus
น้ำแข็งจะปกป้องสารประกอบอินทรีย์ที่เปราะบางที่อยู่ด้านล่างจาก แสงอัลตราไวโอเลตและจากการถูกทำลายจากผลกระทบของจักรวาล ความหนาวเย็นอาจช่วยให้โมเลกุลเหล่านี้อยู่รอดได้นานขึ้น ทำให้ปฏิกิริยาหลักเกิดขึ้นได้
5. ความรู้ความเข้าใจรูปแบบของ DNAการเกาะเกี่ยว DNA
DNA ต้องการโปรตีนเพื่อก่อตัวและโปรตีนก็ต้องการ DNA เช่นกัน
สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้นได้อย่างไร หากไม่มีกันและกัน
คำตอบอาจเป็น RNA ซึ่งสามารถเก็บข้อมูล เช่น DNA ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ เช่นโปรตีนและช่วยสร้างทั้ง DNA และโปรตีนตามวารสาร Molecular Biology of the Cell
ต่อมา DNA/โปรตีนประสบความสำเร็จในโลกของ RNA เพราะพวกมันมีประสิทธิภาพมากกว่าRNAยังคงมีอยู่/ทำหน้าที่หลายอย่างในสิ่งมีชีวิต
รวมถึงทำหน้าที่เป็นสวิตช์เปิด-ปิดสำหรับยีนบางตัวคำถามที่คาใจอยู่ที่ RNAมีมาตั้งแต่แรกเลยฤาไม่นักวิทยาศาสตร์บางท่านระบุว่าโมเลกุลสามารถเกิดขึ้นได้เองบนโลกในขณะที่ท่านอื่น ๆ ระบุว่าไม่น่าจะเกิดขึ้นได้มากนัก
6. ความเรียบง่ายสิ่งมีชีวิตแทนที่จะพัฒนาจากโมเลกุลที่ซับซ้อน เช่น RNA
สิ่งชีวิตอาจเริ่มต้นด้วยโมเลกุลขนาดเล็ก
ที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน
ในวัฏจักรของปฏิกิริยา
สิ่งเหล่านี้อาจบรรจุอยู่ในแคปซูลธรรมดาที่คล้ายกับเยื่อหุ้มเซลล์
เมื่อกาลเวลาผ่านไปโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นก็จะทำปฏิกิริยาเหล่านี้ได้ดีกว่าตัวที่เล็กกว่า อาจจะมีวิวัฒนาการเกิดขึ้นสถานการณ์ที่ขนานนามว่าแบบจำลอง Metabolism-first ตรงข้ามกับ Gene-first และแบบจำลองสมมติฐาน RNA world
7. นำมาจากโลกอื่น
ดาวเคราะห์น้อยมุ่งหน้าสู่โลก
บางทีสิ่งมีชีวิตไม่ได้เริ่มต้นบนโลกเลย
แต่ถูกนำมาจากที่อื่นในอวกาศเป็นแนวคิดเรื่อง Panspermia ของ NASAเช่น สะเก็ดดาว ที่มาจากดาวอังคารส่วนหนึ่งที่หล่นลงมาบนพื้นโลกก่อกำเนิดสิ่งมีชีวิต
นักวิจัยบางคนได้เสนอแนะว่าให้นำจุลินทรีย์จากดาวอังคารมาที่นี่เพื่อพิสูจน์ซึ่งอาจเป็นไปได้ว่าคนเรามาจากดาวอังคาร
แต่นักวิทยาศาสตร์ท่านอื่น ๆ เสนอแนะว่าสิ่งมีชีวิตอาจมาจากจากระบบดาวดวงอื่นอย่างไรก็ตาม แม้ว่าแนวความคิดนี้จะเป็นจริง
ก็แค่เปลี่ยนคำถามเดิมว่าสิ่งมีชีวิตเริ่มต้นบนโลกได้อย่างไร เป็นสิ่งมีชีวิตเริ่มต้นจากที่อื่น/ที่ใดในอวกาศ
