13 สิงหาคม 2564 การศึกษาชี้การที่โลกหมุนตัวอย่างช้า ๆ ทำให้มีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศมากขึ้น

ที่มา: https://www.sanook.com/campus/1405948/

การศึกษาครั้งใหม่ชี้ให้เห็นว่า ออกซิเจนของโลกที่มีมากขึ้นนั้นเกิดจากการหมุนเวียนที่ช้าลงของโลก ทำให้วันแต่ละวันยาวนานขึ้น ช่วยให้แบคทีเรียบางชนิดปล่อยออกซิเจนออกมามากขึ้นซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเผาผลาญของตัวเอง การศึกษาที่ตีพิมพ์อยู่ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Geoscience เมื่อไม่นานมานี้ชี้ให้เห็นว่า เมื่อ 2,400 ล้านปีก่อน มีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกน้อยมากจนแทบจะวัดค่าไม่ได้ ดังนั้นจึงไม่มีสัตว์หรือพืชที่เรารู้จักสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาวะเช่นนั้น ในช่วงนั้นสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกประกอบด้วยจุลินทรีย์ขนาดเล็ก เช่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน หรือที่เรียกกันว่า Cyanobacteria ซึ่งหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปและปล่อยออกซิเจนออกมา วิธีการดังกล่าวเป็นรูปแบบของการสังเคราะห์แสงในยุคแรก ๆ นักวิจัยกล่าวว่า เมื่อราว 400 ล้านปีก่อน โลกมีปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นค่อนข้างมาก โดยเพิ่มขึ้นจากระดับที่แทบจะวัดไม่ได้เป็น 1 ใน 10 ของปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในขณะนี้ แต่เหตุใดแบคทีเรียจึงเริ่มสร้างออกซิเจนมากขึ้น Brian Arbic ผู้เชี่ยวชาญด้านมหาสมุทรที่มหาวิทยาลัย University of Michigan ศึกษาเรื่องพลังของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงบนโลก และการที่โลกหมุนช้าลง Arbic กล่าวว่า โลกหมุนช้าลง เนื่องจากแรงเสียดทานของกระแสน้ำขึ้นน้ำลง และแรงดึงดูดระหว่างโลกกับดวงจันทร์ นักวิจัยชี้ว่า การหมุนของโลกซึ่งค่อย ๆ ช้าลงเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้วันแต่ละวันยาวนานขึ้นจากประมาณ 6 ชม.เป็น 24 ชม.ในปัจจุบันการที่วันยาวนานขึ้น ทำให้ cyanobacteria ได้รับแสงแดดมากขึ้นซึ่งช่วยในการผลิตออกซิเจนให้เพียงพอสำหรับสิ่งมีชีวิตบางอย่างได้

ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปโดยการศึกษาจุลินทรีย์ที่พบในหลุมยุบใต้น้ำลึก 80 ฟุตในทะเลสาบ Huron นอกชายฝั่งรัฐมิชิแกนของประเทสสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนคล้ายกับ cyanobacteria เซลล์เดียวที่ก่อตัวเป็นอาณานิคมลักษณะคล้ายข้าวมอลท์เมื่อหลายพันล้านปีก่อนทั่วทั้งพื้นผิวดินและพื้นทะเล นักวิจัยขุดลอกแบคทีเรียจากหลุมยุบ และปรับแสงที่ได้รับในการทดลองในห้องแล็บ และพบว่า ยิ่งจุลินทรีย์ได้รับแสงอย่างต่อเนื่องมากเท่าไร ก็ยิ่งผลิตออกซิเจนได้มากขึ้นเท่านั้น ความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ประการหนึ่งในด้านวิทยาศาสตร์คือ การที่โลกเปลี่ยนจากการเป็นดาวเคราะห์ที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อยไปสู่การมีอากาศที่สามารถสูดหายใจได้ในตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์มีความเชื่อมานานแล้วว่า จุลินทรีย์ที่เรียกว่า Cyanobacteria มีส่วนเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ แต่พวกเขาไม่ทราบว่า อะไรเป็นจุดเริ่มต้นของการที่มีออกซิเจนเพิ่มขึ้นมากมาย ในทางกลับกัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงที่ไม่เคยมีใครพิจารณามาก่อนระหว่างออกซิเจนกับอัตราการหมุนตัวของโลก นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า แบบจำลองของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ากลไกนี้อาจช่วยอธิบายรูปแบบของกระบวนการสร้างออกซิเจนของโลกได้

อย่างไรก็ดี ทั้งผู้เขียนการศึกษาและบรรดานักวิทยาศาสตร์ซึ่งไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าวว่า นี่เป็นเพียงเหตุผลหนึ่งที่เป็นไปได้ในการที่โลกมีออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นTim Lyons ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย University of California Riverside ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยนี้กล่าวว่า สิ่งที่ทำให้แนวคิดนี้น่าสนใจคือ เรื่องนี้เกิดขึ้นโดยไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ทางชีววิทยาของแบคทีเรียหรือในมหาสมุทรของโลกเลย

 

 

LinksLinks2