ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยอาจจุดประกายสิ่งมีชีวิตบนโลก

การชนกันของเลเซอร์พลังงานสูงทำให้เกิดบิตทางพันธุกรรม

ชีวิตบนโลกอาจเริ่มต้นขึ้นอย่างหวุดหวิด เมื่อหลายพันล้านปีก่อน ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางพุ่งชนโลก เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างผลกระทบที่มีพลังงานสูงดังกล่าวขึ้นใหม่ในการทดลองด้วยเลเซอร์ ข้อมูลใหม่เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการชนกันในสมัยโบราณอาจปล่อยพลังงานออกมามากพอที่จะก่อตัวเป็นส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่สามารถเดินทางกลับไปยังตอนที่เริ่มมีชีวิตบนโลกได้ แต่พวกเขาสามารถเลียนแบบสิ่งที่เกิดขึ้นในอดีตอันไกลโพ้น ในการทดสอบครั้งใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ฉายแสงเลเซอร์พลังงานสูงไปยังสารเคมีธรรมดา เรียกว่า formamide (FOR-ma-myde) อาจพบได้ทั่วไปในโลกนานก่อนที่จะเริ่มชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ฉายแสงเลเซอร์ไปยังฟอร์มาไมด์โดยหวังว่าจะจำลองพลังงานที่จะปล่อยออกมาเมื่อดาวเคราะห์น้อยชนกับโลก และในการทดสอบใหม่นี้ พลังงานของเลเซอร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแข็งแกร่งพอที่จะสร้างชิ้นส่วนพันธุกรรมได้ เรียกว่านิวคลีโอเบส (เรียกง่ายๆ ว่าเบส)

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยโมเลกุลพันธุกรรมสองประเภท หนึ่งเรียกว่า DNA มีรูปร่างเหมือนบันไดบิด นิวคลีโอเบสคู่สร้างขั้นบันได โมเลกุลพันธุกรรมประเภทอื่นที่เรียกว่า RNA ก็ใช้คู่ของเบสเหล่านี้เช่นกัน แต่มีโครงสร้างที่แตกต่างกัน

David Nesvorný บอกกับ Science News ว่า “เรากำลังมองหาสถานการณ์ที่ง่ายที่สุดที่เป็นไปได้ซึ่งนิวคลีโอเบสเหล่านี้สามารถก่อตัวขึ้นได้” เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่สถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในโบลเดอร์ โคโล

ทำไม Nesvorný และเพื่อนร่วมงานของเขาถึงใช้ฟอร์มาไมด์? ของเหลวที่มีกลิ่นเหม็นมีไนโตรเจนและน่าจะเกิดขึ้นบนโลกยุคแรก การศึกษาอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าสารเคมีสามารถแตกตัวและก่อตัวเป็นเบสได้ แต่การศึกษาเหล่านั้นได้ใช้สารเคมีอื่นเพื่อทำลายฟอร์มาไมด์ กลุ่มของ Nesvorný ใช้พลังงานแสงเลเซอร์แทน พวกเขาต้องการสร้างเงื่อนไขของการชนกันของดาวเคราะห์น้อยในห้องแล็บ

“ผลกระทบในอดีตเหล่านี้มีพลังงานมหาศาล” เนสวอร์ชีอธิบาย ตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพก้อนหินขนาดเท่าเกาะโรดไอส์แลนด์พุ่งชนโลกด้วยความเร็วมากกว่าเสียง 30 เท่า พลังงานของผลกระทบดังกล่าวจะทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่ผิดปกติ เขาชี้ให้เห็น

เมื่อสี่พันล้านปีก่อน การชนกันเช่นนี้ไม่ใช่เรื่องผิดปกติ ในช่วงเวลาที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าการทิ้งระเบิดอย่างหนักช่วงปลาย หินอวกาศตกลงมาบนโลก เพื่อสร้างพลังงานของผลกระทบเหล่านั้นขึ้นมาใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้ฉายแสงจากเลเซอร์กำลังสูงที่กลุ่มฟอร์มาไมด์ขนาดเล็ก พวกเขาพบโมเลกุลใหม่: ฐาน RNA และ DNA ในสารที่หนาที่เหลืออยู่

ทีมของ Nesvorný ได้รายงานการค้นพบใหม่เมื่อวันที่ 8 ธันวาคมในรายงานการประชุมของ National Academy of Sciences

“ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าตื่นเต้น” Hicham Idriss กล่าวกับ Science News นักเคมีที่ King Abdullah University of Science and Technology ในเมือง Thuwal ประเทศซาอุดีอาระเบีย เขาไม่ได้ทำงานเกี่ยวกับการศึกษานี้ ถึงกระนั้น เขากล่าวเสริมว่าการทดสอบง่ายๆ ดังกล่าวไม่ได้บอกเล่าเรื่องราวทั้งหมด

Nesvorný บอกกับ Science News ว่าการค้นพบนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การทำความเข้าใจต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกมากขึ้นไปอีกขั้น และเนื่องจากดาวเคราะห์น้อยได้พุ่งชนดาวเคราะห์ดวงอื่น ข้อมูลใหม่นี้อาจช่วยอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นที่อื่นในเอกภพได้อย่างไร

จุดจบของไดโนเสาร์ดูเหมือนจะมาในฤดูใบไม้ผลิ

ฟอสซิลปลาจากนอร์ทดาโคตาบ่งชี้ว่าดาวเคราะห์น้อยที่ทำลายล้างโลกพุ่งชนเม็กซิโกเมื่อใด

เมื่อประมาณ 66 ล้านปีก่อน ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่พุ่งชนอ่าวเม็กซิโก หลังจากนั้นไม่นาน ไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นกทั้งหมดก็ตายเช่นเดียวกับสายพันธุ์อื่นๆ บนบกและในทะเล นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าเกิดขึ้นในปีใด แต่ตอนนี้พวกเขาคิดว่าพวกเขารู้แล้วว่ามันเกิดขึ้นในฤดูอะไร: ฤดูใบไม้ผลิ

การค้นพบนี้มาจากการวิเคราะห์กระดูกใหม่ ซากดึกดำบรรพ์ของปลาโบราณเหล่านี้ถูกฝังอยู่ในไซต์ทางตะวันตกเฉียงใต้ของมลรัฐนอร์ทดาโคตา เป็นที่รู้จักกันในนาม Tanis

ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีขนาดใหญ่ — ประมาณ 10 กิโลเมตร (มากกว่า 6 ไมล์) โจมตีด้วยกำลังอันยิ่งใหญ่นอกชายฝั่งเม็กซิโก ใกล้กับเมือง Chicxulub (CHEEK-shuh-loob) ในยุคปัจจุบัน นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็ก และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ จำนวนมากรอดชีวิตจากการทำลายล้างทั่วโลกจากการชนกันครั้งนี้ การตรึงฤดูกาลเมื่อมันเกิดขึ้นสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าทำไมสายพันธุ์เหล่านี้จึงสามารถคงอยู่ได้ท่ามกลางความตายทั่วโลก

ตัวอย่างเช่น หากวันที่ในฤดูใบไม้ผลิพิสูจน์ได้ว่าถูกต้อง สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในโพรงใต้ดินในฤดูหนาวก็จะเพิ่งโผล่ออกมาและเคลื่อนไหวในซีกโลกเหนือ สิ่งนี้จะทำให้พวกเขาอ่อนแอมาก ในทางตรงกันข้าม เวลาเดียวกันนี้น่าจะเป็นฤดูใบไม้ร่วงในซีกโลกใต้ สิ่งมีชีวิตที่จำศีลที่นั่นควรได้รับการปกป้องมากกว่านี้ โดยเพิ่งเข้ามานอนพักหลับนอนตลอดฤดูกาล

วงปากโป้งของการเติบโต

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ของ Tanis ในปี 2008 ดูเหมือนว่าตะกอนของมันจะจับกระแสน้ำท่วมของแม่น้ำและการทำลายล้างอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นทันทีหลังจากผลกระทบของ Chicxulub งานก่อนหน้านี้ยังชี้ให้เห็นว่าฟอสซิลปลาที่นี่มีรูปร่างกลมเล็กๆ สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นก้อนกลมที่แข็งตัวของหินหลอมเหลวและกลายเป็นไอ ซึ่งเป็นวัสดุที่ถูกเหวี่ยงขึ้นฟ้าจากการชนของดาวเคราะห์น้อย และมีลูกกลมๆ เล็กๆ อยู่ในเหงือกของปลา นั่นเป็นสัญญาณที่บ่งบอกว่าสัตว์เหล่านี้ยังมีชีวิตและหายใจในขณะที่ความหายนะได้ถาโถมเข้าใส่พวกมัน

“สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตายในเวลาที่เศษซากต่างๆ ตกลงมาอย่างไม่น่าเชื่อ” โธมัส โฮลต์ซ จูเนียร์ กล่าว เขาเป็นนักบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งใหม่นี้ เขาทำงานที่มหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์ในคอลเลจพาร์ค

ก้างปลาบางชนิดมีคุณสมบัติที่สามารถบันทึกวัฏจักรการเติบโตตามฤดูกาลและรายปีได้ สิ่งเหล่านี้คล้ายกับวงแหวนเติบโตในต้นไม้ รูปแบบดังกล่าวในกระดูกมักปรากฏเป็นแถบหนาและบางสลับกัน ตัวหนาจะพัฒนาในช่วงเวลาที่มีการเติบโตอย่างแข็งแรง แถบที่บางลงบ่งบอกถึงช่วงเวลาของการเจริญเติบโตของกระดูกที่ช้าลง นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะประเภทที่สามที่เรียกว่า “แนวการเติบโตที่ถูกจับกุม” มักหมายถึงฤดูหนาว หรือบางครั้งเป็นช่วงที่อดอยากหรือแห้งแล้ง

เมลานี ระหว่างเป็นนักบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มหาวิทยาลัยอัปซอลาในสวีเดน ในการหาว่าดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนในฤดูกาลใด เธอและเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบกระดูกขากรรไกรของปลาพายเรือสามตัว พวกเขายังดูเงี่ยงกระดูกในครีบอกของปลาสเตอร์เจียนสามตัว ชั้นนอกสุดของกระดูกทั้งหกที่วิเคราะห์บ่งชี้ถึงการเติบโตอย่างรวดเร็ว ในระหว่างกล่าว แต่การเติบโตนั้นยังไม่ถึงจุดสูงสุดเมื่อเทียบกับวงดนตรีในปีก่อนๆ การเติบโตมีแนวโน้มสูงสุดในฤดูร้อน ดังนั้นแถบการเติบโตสุดท้ายในซากดึกดำบรรพ์ Tanis จึงชี้ว่าปลาเหล่านี้ตายก่อนฤดูร้อน

ความสม่ำเสมอของเส้นการเจริญเติบโตที่จับได้ในก้างปลายังแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าปลาไม่ได้ทนทุกข์ทรมานจากภัยแล้งหรือความอดอยากเมื่อพวกมันตาย อันที่จริง ในระหว่างพูดว่า “ตามข้อบ่งชี้ทั้งหมด ปลาเหล่านี้สบายดี” เมื่อนำมารวมกัน เธอกล่าวว่าฟอสซิลชี้ไปที่ฤดูใบไม้ผลิในซีกโลกเหนือ ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เกิดการฆ่าไดโนเสาร์

“ฉันคิดว่านี่เป็นเรื่องราวที่หนักแน่นซึ่งได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานที่หนักแน่น” Stephen Brusatte กล่าว เขาเป็นนักบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ทำงานที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระในสกอตแลนด์ ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อย “จะทำให้ฤดูกาลที่ปกติเกี่ยวกับการเจริญเติบโต การออกดอก และการเกิดใหม่กลายเป็นช่วงเวลาแห่งไฟและความโกรธอย่างไม่น่าเชื่อ” เขาตั้งข้อสังเกต

แม้ว่าเวลาจะผ่านไปนานกว่า 66 ล้านปี Holtz กล่าวว่า “มันค่อนข้างน่าทึ่งที่เราสามารถมองเห็นวันที่เลวร้ายที่สุดของโลกและหาช่วงเวลาของปีได้”

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ srfoils.net