การศึกษาวิจัยของจีนพิสูจน์แล้วว่าบรรพบุรุษของมนุษย์อาศัยอยู่ด้วยไฮโดรเจนแทนออกซิเจน

ผลการค้นพบของทีมสนับสนุนสมมติฐานไฮโดรเจนเกี่ยวกับต้นกำเนิดของยูคาริโอต โดยท้าทายผลการค้นพบก่อนหน้านี้เกี่ยวกับลำดับวงศ์ตระกูลของบรรพบุรุษมนุษย์

ทีม นักวิทยาศาสตร์ ชาวจีนได้สืบย้อนบรรพบุรุษของสัตว์และพืชไปจนถึงเซลล์เผาผลาญไฮโดรเจนที่มีอยู่ก่อนเหตุการณ์ออกซิเดชันครั้งใหญ่ (GOE) ซึ่งเป็นช่วงเวลาสำคัญที่เกิดขึ้นเมื่ออย่างน้อย 2,100 ล้านปีก่อน และนำไปสู่การก่อตัวของชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนของโลก ตามที่ SCMP ระบุ

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของยูคาริโอตมีอยู่เมื่อประมาณ 2,720 ล้านปีก่อนในสภาวะที่ขาดออกซิเจน

ยูคาริโอตเป็นเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตที่มีนิวเคลียสที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้ม เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนซึ่งรวมถึงสัตว์ พืช และเชื้อรา ตลอดจนสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหลายชนิด

“ต้นกำเนิดของเซลล์ยูคาริโอตยังคงเป็นปริศนามายาวนาน” ทีมงานจากมหาวิทยาลัย East China Normal และมหาวิทยาลัย Shenzhen เขียนไว้ในรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ชื่อดัง Nature เมื่อต้นเดือนนี้

ผลการค้นพบของทีมสนับสนุนสมมติฐานไฮโดรเจนเกี่ยวกับต้นกำเนิดของยูคาริโอต โดยท้าทายผลการค้นพบก่อนหน้านี้เกี่ยวกับลำดับวงศ์ตระกูลของบรรพบุรุษร่วมกันนี้

เนื่องจากวิวัฒนาการยูคาริโอตทำให้สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนบนโลกสามารถพัฒนาได้ การทำความเข้าใจต้นกำเนิดของเซลล์นี้อาจช่วยให้เข้าใจวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตได้ดียิ่งขึ้น

สิ่งนี้ยังอาจมีความสำคัญต่อการค้นหาสิ่งมีชีวิตในอวกาศอีกด้วย โดยช่วยให้ทราบถึงเงื่อนไขและกระบวนการต่างๆ ที่อาจเปิดทางให้สิ่งมีชีวิตอันซับซ้อนสามารถเกิดขึ้นได้ในที่อื่นในจักรวาล

ภัยพิบัติออกซิเจน

เมื่อประมาณ 2,400 ล้านปีก่อน โลกได้เข้าสู่เหตุการณ์ออกซิเดชันครั้งใหญ่ (หรือเรียกอีกอย่างว่าภัยพิบัติออกซิเจน) ซึ่งบรรยากาศและท้องทะเลตื้นประสบกับความเข้มข้นของออกซิเจนอิสระเพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรก

ช่วงเวลานี้กินเวลานานประมาณ 300 ล้านปี โดยเชื่อว่าเกิดจากไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสง ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่ไม่ต้องการออกซิเจนในการเจริญเติบโตสูญพันธุ์

เชื่อกันว่าการสะสมของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศช่วยอำนวยความสะดวกในการแบ่งแยกยูคาริโอต อย่างไรก็ตาม การประมาณเวลาในระดับโมเลกุลสำหรับบรรพบุรุษร่วมคนสุดท้ายของยูคาริโอตถูกกำหนดให้เกิดขึ้นก่อนเหตุการณ์นี้

มีทฤษฎีหลักสองประการเกี่ยวกับการแบ่งกลุ่มสิ่งมีชีวิตบนโลก ทฤษฎีแรกคือทฤษฎีสามโดเมน ซึ่งแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นแบคทีเรีย อาร์เคีย และยูคาริโอต

อาร์เคียเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีขนาดและโครงสร้างคล้ายกับแบคทีเรีย แต่มีโครงสร้างโมเลกุลที่แตกต่างกัน

งานวิจัยล่าสุดสนับสนุนทฤษฎีสองโดเมน ซึ่งระบุว่าอาร์เคียและยูคาริโอตรวมกันเป็นกลุ่มเดียว โดยยูคาริโอตมีต้นกำเนิดมาจากอาร์เคีย

ทศวรรษที่ผ่านมา นักวิจัยได้ค้นพบกลุ่มที่เรียกว่าอาร์เคียแอสการ์ด ซึ่งต่อมาถือว่าเป็นญาติที่ใกล้ชิดที่สุดของยูคาริโอต แม้ว่ายังคงมีการถกเถียงเกี่ยวกับตำแหน่งที่แน่นอนของยูคาริโอตภายในกลุ่มนี้อยู่ก็ตาม

จากการศึกษาจีโนมใหม่มากกว่า 200 จีโนมของอาร์เคียแอสการ์ดที่สุ่มตัวอย่างจากพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งในประเทศจีน ควบคู่ไปกับจีโนมที่มีอยู่แล้ว นักวิจัยสามารถจัดตำแหน่งยูคาริโอตภายในอาร์เคียแอสการ์ดให้เป็นกลุ่มพี่น้องของไฮม์ดัลลาเคีย ซึ่งกลุ่มคือกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีบรรพบุรุษร่วมกันและลูกหลานทั้งหมด ไม่ว่าจะยังมีชีวิตอยู่หรือสูญพันธุ์ไปแล้วก็ตาม

สมมติฐานไฮโดรเจน

ความคิดที่ว่ายูคาริโอตอาจมีต้นกำเนิดมาจากการหลอมรวมของโฮสต์โบราณที่ต้องพึ่งไฮโดรเจนกับแบคทีเรียที่ผลิตไฮโดรเจนนั้นเป็นที่รู้จักกันในชื่อ “สมมติฐานไฮโดรเจน”

งานวิจัยของจีนสนับสนุนสมมติฐานไฮโดรเจน โดยมีหลักฐานทางการเผาผลาญแสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของยูคาริโอตในระยะเริ่มแรกขับเคลื่อนโดยความร่วมมือระหว่างโฮสต์และแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในสภาวะที่ขาดออกซิเจน

“การมีอยู่ของเอนไซม์ที่ไวต่อออกซิเจนเป็นอย่างมาก... ประกอบกับสภาพแวดล้อมใต้ท้องทะเลลึกที่ปราศจากออกซิเจนในขณะนั้น แสดงให้เห็นว่าบรรพบุรุษนี้ต้องวิวัฒนาการภายใต้สภาวะที่ไม่มีออกซิเจน” ทีมงานเขียนไว้

ตามประกาศของมหาวิทยาลัยครูจีนตะวันออก การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าต้นกำเนิดของเซลล์ยูคาริโอตสามารถสืบย้อนกลับไปได้เมื่อประมาณ 2.72 พันล้านปีก่อน

“ผลการค้นพบของเราช่วยปรับปรุงความรู้ที่มีอยู่และเติมเต็มช่องว่างบางส่วนในระยะวิวัฒนาการเริ่มแรกของยูคาริโอต” ทีมงานสรุป

การค้นพบครั้งนี้คาดว่าจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนโลกและในอวกาศ

(เวียดนาม+)

ที่มา: https://www.vietnamplus.vn/nghien-cuu-trung-quoc-chung-minh-to-tien-con-nguoi-song-nho-hydro-thay-vi-oxy-post1039944.vnp