แหล่งออกซิเจนนี้น่าจะมีการสังเคราะห์ด้วยแสงก่อนกำหนด
แผ่นดินไหวรุนแรงที่เขย่าโลกเมื่อประมาณ 3.8 พันล้านปีก่อนได้แยกเปลือกโลกออกและปล่อยให้ปฏิกิริยาเคมีแผ่ออกลึกลงไปในหินที่แตกหัก ปฏิกิริยาเหล่านี้ซึ่งเกิดจากแผ่นดินไหว น้ำ และอุณหภูมิ ใกล้เดือด อาจให้ออกซิเจนแก่รูปแบบชีวิตแรกสุดของโลกบางรูปแบบ
ออกซิเจนนี้จะบรรจุอยู่ในสารประกอบไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 2 อะตอมที่ถูกผูกไว้ด้วยกัน ตามการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันจันทร์ (8 ส.ค.) ในวารสารNature Communications(เปิดในแท็บใหม่). บางทีที่รู้จักกันเป็นอย่างดีในฐานะน้ำยาฆ่าเชื้อ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตได้ แต่ก็ยังสามารถเป็นแหล่งออกซิเจนที่มีประโยชน์เมื่อย่อยสลายโดยเอนไซม์หรือโดยปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายใต้ความร้อนสูง Jon Telling ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา และอาจารย์อาวุโสด้านธรณีเคมีและธรณีวิทยาที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในสหราชอาณาจักรกล่าวกับ WordsSideKick.com
ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ เทลลิ่งและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบวิธีที่อาจมีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จำนวนเพียงพอเกิดขึ้นบนโลก ยุคแรก ๆ และด้วยเหตุนี้จึงทำหน้าที่เป็นแหล่งออกซิเจนที่มีศักยภาพสำหรับสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วนของดาวเคราะห์ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิใกล้จุดเดือดของน้ำ – 212 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 100 องศาเซลเซียส – แต่ยังคงผลิต H2O2 เล็กน้อยที่อุณหภูมิต่ำกว่า 176 F (80 C)
ถ้าคุณชอบเล่น เกมสร้างเมืองนี้เป็นเกมที่ต้องมี ไม่มีการติดตั้งForge of Empires – เกมออนไลน์ฟรีเล่นเลย
โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิเหล่านี้ทับซ้อนกับช่วงอุณหภูมิที่เทอร์โมฟิลิสและไฮเปอร์เทอร์โมไฟล์ซึ่งหมายถึงแบคทีเรีย ที่ชอบความร้อน และอาร์เคียเป็นที่รู้กันว่าเจริญเติบโตได้ดี คิดว่าบรรพบุรุษร่วมกันของทุกชีวิตบนโลกก็มีวิวัฒนาการให้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนแผดเผา ดังนั้นในทางทฤษฎีแล้ว สิ่งมีชีวิตบรรพบุรุษลึกลับนี้อาจได้รับอิทธิพลจากการมีอยู่ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่หลอมลึกลงไปในเปลือกโลก
ที่เกี่ยวข้อง: โลกเกือบสูญเสียออกซิเจนไปทั้งหมด 2.3 พันล้านปีก่อน
และที่สำคัญ เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถทำลายไขมันโปรตีนและDNAของเซลล์ได้ สิ่งมีชีวิตในยุคแรกๆ จึงจำเป็นต้องมีกลยุทธ์ในการ “ล้างพิษ” สารประกอบหากมีอยู่ในสิ่งแวดล้อมของพวกมัน Lynn Rothschild นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสของ NASA Ames Research กล่าว ศูนย์ในแคลิฟอร์เนียซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลพลอยได้ตามธรรมชาติของการสังเคราะห์ด้วยแสงดังนั้นเพื่อพัฒนาความสามารถในการสังเคราะห์แสง สิ่งมีชีวิตน่าจะจำเป็นต้องสามารถจัดการกับ H2O2 ได้ก่อน
Rothschild บอกกับ WordsSideKick.com ว่า “ต้องมีแหล่งที่มาของออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา” รวมถึงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
แผ่นดินไหวรุนแรงที่เขย่าโลกเมื่อประมาณ 3.8 พันล้านปีก่อนได้แยกเปลือกโลกออกและปล่อยให้ปฏิกิริยาเคมีแผ่ออกลึกลงไปในหินที่แตกหัก ปฏิกิริยาเหล่านี้ซึ่งเกิดจากแผ่นดินไหว น้ำ และอุณหภูมิ ใกล้เดือด อาจให้ออกซิเจนแก่รูปแบบชีวิตแรกสุดของโลกบางรูปแบบ
ออกซิเจนนี้จะบรรจุอยู่ในสารประกอบไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 2 อะตอมที่ถูกผูกไว้ด้วยกัน ตามการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันจันทร์ (8 ส.ค.) ในวารสารNature Communications(เปิดในแท็บใหม่). บางทีที่รู้จักกันเป็นอย่างดีในฐานะน้ำยาฆ่าเชื้อ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตได้ แต่ก็ยังสามารถเป็นแหล่งออกซิเจนที่มีประโยชน์เมื่อย่อยสลายโดยเอนไซม์หรือโดยปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายใต้ความร้อนสูง Jon Telling ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา และอาจารย์อาวุโสด้านธรณีเคมีและธรณีวิทยาที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในสหราชอาณาจักรกล่าวกับ WordsSideKick.com
ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ เทลลิ่งและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบวิธีที่อาจมีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จำนวนเพียงพอเกิดขึ้นบนโลก ยุคแรก ๆ และด้วยเหตุนี้จึงทำหน้าที่เป็นแหล่งออกซิเจนที่มีศักยภาพสำหรับสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วนของดาวเคราะห์ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิใกล้จุดเดือดของน้ำ – 212 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 100 องศาเซลเซียส – แต่ยังคงผลิต H2O2 เล็กน้อยที่อุณหภูมิต่ำกว่า 176 F (80 C)
ถ้าคุณชอบเล่น เกมสร้างเมืองนี้เป็นเกมที่ต้องมี ไม่มีการติดตั้งForge of Empires – เกมออนไลน์ฟรีเล่นเลย
โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิเหล่านี้ทับซ้อนกับช่วงอุณหภูมิที่เทอร์โมฟิลิสและไฮเปอร์เทอร์โมไฟล์ซึ่งหมายถึงแบคทีเรีย ที่ชอบความร้อน และอาร์เคียเป็นที่รู้กันว่าเจริญเติบโตได้ดี คิดว่าบรรพบุรุษร่วมกันของทุกชีวิตบนโลกก็มีวิวัฒนาการให้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนแผดเผา ดังนั้นในทางทฤษฎีแล้ว สิ่งมีชีวิตบรรพบุรุษลึกลับนี้อาจได้รับอิทธิพลจากการมีอยู่ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่หลอมลึกลงไปในเปลือกโลก
ที่เกี่ยวข้อง: โลกเกือบสูญเสียออกซิเจนไปทั้งหมด 2.3 พันล้านปีก่อน
และที่สำคัญ เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถทำลายไขมันโปรตีนและDNAของเซลล์ได้ สิ่งมีชีวิตในยุคแรกๆ จึงจำเป็นต้องมีกลยุทธ์ในการ “ล้างพิษ” สารประกอบหากมีอยู่ในสิ่งแวดล้อมของพวกมัน Lynn Rothschild นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสของ NASA Ames Research กล่าว ศูนย์ในแคลิฟอร์เนียซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลพลอยได้ตามธรรมชาติของการสังเคราะห์ด้วยแสงดังนั้นเพื่อพัฒนาความสามารถในการสังเคราะห์แสง สิ่งมีชีวิตน่าจะจำเป็นต้องสามารถจัดการกับ H2O2 ได้ก่อน
Rothschild บอกกับ WordsSideKick.com ว่า “ต้องมีแหล่งที่มาของออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา” รวมถึงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
“เมื่อหินเหล่านี้มีการเชื่อมโยงของเปอร์ออกไซด์เหล่านี้อยู่ภายใต้ความเครียด ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างแท้จริง” เขาอธิบาย “พวกมันสามารถเคลื่อนผ่านโครงสร้างผลึกไปยังพื้นผิวที่พวกมันสามารถเริ่มทำปฏิกิริยากับน้ำได้” และปฏิกิริยานี้ในที่สุดทำให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า อย่างน้อยในพื้นที่ของโลกยุคแรกๆ ที่สั่นสะเทือนด้วยแผ่นดินไหวและถูกเผาที่อุณหภูมิสูง ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์อาจเป็นลักษณะทั่วไปของสิ่งแวดล้อม ที่กล่าวว่าการทดลองไม่สามารถจับอัตราหรือขนาดที่แน่นอนซึ่งปฏิกิริยาการผลิต H2O2 เหล่านี้เกิดขึ้นบนโลกยุคแรก ๆ เทลลิ่งกล่าว
Rothschild ผู้ศึกษาว่าชีวิตอาจมีต้นกำเนิดและวิวัฒนาการอย่างไรบนโลกยุคแรกและที่อื่น ๆ ในกาแลคซีกล่าวว่า “น่าสนใจที่จะเห็นว่าปรากฏการณ์นี้แพร่หลายเพียงใด” และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีอิทธิพลต่อการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตยุคแรกในระดับโลกอย่างไร . ที่กล่าวว่า H2O2 ไม่จำเป็นต้องมีอยู่ในทุกสภาพแวดล้อมบนโลกยุคแรก ๆ เพื่อควบคุมวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก หากคุณเป็นจุลินทรีย์ขนาดเล็กที่วัดได้กว้างเพียงไมครอน คุณจะได้รับผลกระทบจากสารเคมีในบริเวณใกล้เคียงเท่านั้น
Rothschild กล่าวว่า “ด้วยความสัตย์จริง ถ้าคุณมีออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาในละแวกของคุณก็เพียงพอแล้ว การสัมผัสกับ H2O2 ของสิ่งแวดล้อมในช่วงเริ่มต้นนี้อาจให้ “การฝึกอบรม” ที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่พัฒนาเป็นไซยาโนแบคทีเรีย สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ที่ มีหน้าที่ในการสูบฉีดบรรยากาศของโลกที่เต็มไปด้วยออกซิเจน และสร้างรูปแบบประวัติศาสตร์โลกของเรา
เผยแพร่ครั้งแรกบน Live Science
