ฟ้าผ่าในยุคดึกดำบรรพ์ช่วยปลดล็อคแร่ธาตุสำคัญในการสร้างชีวิตบนโลก

Lightning May Have Helped Life Develop on Earth

การค้นหาคำตอบเรื่องต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกในยุคดึกดำบรรพ์เป็นเรื่องที่ได้รับความสนใจอย่างยิ่งจากแวดวงวิทยาศาสตร์

ผลจากงานวิจัยชิ้นล่าสุดที่ถูกตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Communications พบว่า ฟ้าผ่าที่โหมกระหน่ำพื้นโลกในยุคดึกดำบรรพ์ได้ปลดปล่อยธาตุฟอสฟอรัสที่ฝังลึกอยู่ในชั้นหินในปริมาณที่สามารถจุดประกายชีวิตได้ โดยนักวิทยาศาสตร์คาดว่าสิ่งมีชิวิตบนโลกเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 3,500 ล้านถึง 4,500 ล้านปีก่อน

ธาตุฟอสฟอรัส เป็นองค์ประกอบสำคัญที่สามารถพบได้ในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเพราะมันคือส่วนประกอบในโครงสร้างเซลล์ของร่างกายขั้นพื้นฐาน เช่น โครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ ผนังเซลล์ (RNA) และ โมเลกุลพลังงาน (ATP)

นักวิทยาศาสตร์สมัยก่อนเชื่อว่าธาตุฟอสฟอรัสที่มีในยุคดึกดำบรรพ์ถูกล็อคไว้ในชั้นหินและไม่สามารถละลายน้ำได้ ซึ่งเหตุนี้เอง ทฤษฎีของการกำเนิดชีวิตบนโลกส่วนใหญ่จึงมุ่งให้ความสำคัญกับอุกกาบาตที่พุ่งชนโลกเพียงอย่างเดียว เพราะอุกกาบาตเหล่านี้มีแร่ธาตุชรายเบอไซต์ (Schreibersite) ซึ่งธาตุดังกล่าวมีฟอสฟอสรัสเป็นองค์ประกอบอยู่

อย่างไรก็ตาม ความคิดเหล่านี้ก็ได้เริ่มเปลี่ยนไปเมื่อวิจัยจาก Nature Communications ระบุว่า สายฟ้าที่ฟาดลงไปที่ดินเวลาฟ้าผ่านั้นมีความร้อนสูงจัดจนสามารถละลายชั้นหินได้ ปรากฏการณ์ดังกล่าวก่อให้เกิดผลึกแก้วชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ฟูลกูไรต์ (Fulgurite) ภายในผลึกแก้วนั้นมีส่วนประกอบของธาตุชรายเบอไซต์อยู่ สิ่งที่น่าสนใจก็คือธาตุชรายเบอไซต์สามารถละลายน้ำได้ เพราะฉะนั้น องค์ประกอบของฟอสฟอสรัสที่อยู่ในธาตุชรายเบอไซต์จึงสามารถซึมเข้าสู่ผืนโลกและมหาสมุทร จุดประกายชีวิตขึ้นมาได้ในที่สุด

meteorite

นักวิจัยที่สหรัฐฯและอังกฤษพบว่าโลกในยุคเริ่มต้น เกิดปรากฏการณ์ฟ้าผ่าประมาณ 1,000 ล้าน ถึง 5,000 ล้านครั้งต่อปี มากกว่าในยุคปัจจุบันที่เกิดขึ้นราว 560 ล้านครั้งต่อปี และหากพิจารณาถึงจำนวนฟ้าผ่าในยุคโบราณ ทุกๆ 1,000 ล้านปีก็อาจจะเกิดฟ้าผ่าทั้งหมด ถึง “หนึ่งล้านล้านล้านครั้ง” หรือหนึ่งตามด้วยศูนย์อีก 18 ตัว ผลที่ตามมาคือจะเกิดผลึกแก้วฟูลกูไรต์ 1,000 ล้านหน่วยที่มีธาตุตั้งต้นของสิ่งมีชีวิต

ทั้งนี้ ผู้เขียนวิจัยชี้นดังกล่าว เบนจามิน เฮสส์ นักศึกษาด้านวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์จากมหาวิทยาลัยเยล ในสหรัฐอเมริกา อธิบายกับสำนักข่าวรอยเตอร์สของประเทศอังกฤษว่า อุกกาบาตที่พุ่งชนโลกนั้นเกิดขึ้นน้อยกว่าการเกิดฟ้าผ่าและลดลงตามกาลเวลา เพราะฉะนั้น ฟ้าผ่าจึงถือเป็นหนึ่งในกลไกลสำคัญที่ปลดล็อคธาตุฟอสฟอรัสและช่วยสร้างชีวิตขึ้นมาบนโลกในยุคแรกๆ

เพื่อเป็นการยืนยันทฤษฎีดังกล่าว ผู้เขียนวิจัยอีกคนหนึ่ง ศาสตราจารย์เจสัน ฮาร์วีย์จากมหาวิทยาลัยลีดส์ ในประเทศอังกฤษ ได้ตรวจสอบฟูลกูไรต์ที่มีขนาดใหญ่ผิดปกติที่เกิดขึ้นหลังฟ้าผ่าในนครชิคาโก ในรัฐอิลลินอยส์เมื่อปี 2016 โดย เขาเน้นว่า ฟ้าผ่าเป็นปรากฏธรรมชาติสำคัญที่ช่วยให้กำเนิดชีวิตซึ่งหลายคนอาจจะไม่ได้ความสนใจเท่าทฤษฎีอื่น

อย่างไรก็ตาม เบนจามิน เฮสส์ แห่งมหาวิทยาลัยเยล กล่าวว่าทฤษฎีของเขาและของศาสตราจารย์ ฮาร์วีย์ นั้นมีความสำคัญเท่ากันกับทฤษฎีหลักที่พูดว่าสิ่งมีชีวิตเกิดมาจากการที่อุกกาบาตพุ่งชนโลก โดยให้เหตุผลว่า ยิ่งมีการปลดปล่อยธาตุฟอสฟอรัส ไม่ว่าจะมาจากวิธีใด ก็ยิ่งเพิ่มโอกาสในการจุดประกายชีวิตบนโลก มากขึ้นเท่านั้น