วิจัยเผย LUCA บรรพบุรุษร่วมของสิ่งมีชีวิตบนโลก อาจมีอายุมากถึง 4,200 ปี
จุดแรกเริ่มของสิ่งมีชีวิตบนโลกมีความเป็นมาอย่างไรนั้น ไม่มีคำตอบที่แน่ชัด มีเพียงสมมุติฐานที่มนุษย์เราสร้างขึ้นมาและการพยายามศึกษา เพื่อหาหลักฐานที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดเท่านั้น เช่นเดียวกับงานวิจัยใหม่จากนักวิทยาศาสตร์ ในประเทศอังกฤษ ที่เผยว่า ลูก้า (LUCA หรือ Last Universal Common Ancestor) หรือสมมติฐานที่อธิบายถึง "สิ่งมีชีวิตที่เป็นจุดกำเนิด" หรือบรรพบุรุษร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในโลกใบนี้ อาจจะมีอายุมากกว่าที่รายงานในอดีต
การประมาณค่าความน่าจะเป็นของเครือข่ายเมแทบอลิซึมจากชีวิตสมัยใหม่ที่มีอยู่ใน LUCA
LUCA อาจมีชีวิตมากถึง 4,200 ล้านปี
ลูก้าไม่ได้หมายถึงสิ่งมีชีวิตแรกที่เกิดขึ้นมาบนโลกใบนี้ แต่คือสิ่งมีชีวิตที่กลายมาเป็นบรรพบุรุษร่วมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก ตั้งแต่แบคทีเรีย เห็ด รา ต้นไม้ สัตว์ หรือแม้กระทั่งมนุษย์อย่างพวกเรา ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาหลักฐานฟอสซิล และคาดว่าลูก้าน่าจะมีอายุประมาณ 3,400 ล้านปี แต่การศึกษาที่นำโดย ดร. เอ็ดมันด์ มูดดี้ (Edmund Moody) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริสตอล ประเทศอังกฤษ พบว่าลูก้าน่าจะมีอายุประมาณ 4,200 ล้านปี (อยู่ในช่วง 4,090 - 4,330 ล้านปี) หรือก็คือเกิดหลังจากที่โลกของเราก่อตัวประมาณ 300 - 400 ล้านปีเท่านั้น
วิธีการศึกษา
ทีมวิจัยได้วิเคราะห์จีโนม (ชุดของสารพันธุกรรมทั้งหมดที่พบในสิ่งมีชีวิต) ของแบคทีเรีย อาร์เคีย (สิ่งมีชีวิตคล้ายแบคทีเรีย) และเชื้อรา จำนวน 700 จีโนม จากนั้นเปรียบเทียบยีนทั้งหมด ก่อนจะนับการกลายพันธุ์ หรือก็คือวิธีการเปรียบเทียบลำดับทางพันธุกรรมของสปีชีส์ต่าง ๆ เมื่อเกิดการกลายพันธุ์จะทำให้เห็นความแตกต่าง ทำให้สามารถสืบย้อนกลับไปหาข้อมูลของ LUCA ได้
นอกจากนี้ยังได้ใช้วิธีการอื่นร่วมด้วย คือหลักฐานฟอสซิล ซึ่งให้ข้อมูลว่าสิ่งมีชีวิตบางสปีชีส์แยกออกจากบรรพบุรุษร่วมกันเมื่อไหร่ ทำให้ทราบระยะเวลาในการเปลี่ยนแปลง (คล้ายกับการวัดระยะทางเมื่อเวลาเปลี่ยนแปลงไปในการคำนวณความเร็วของฟิสิกส์) เมื่อได้ข้อมูลต่าง ๆ มาแล้ว นักวิจัยได้สร้างโมเดลวิวัฒนาการที่มีความซับซ้อน และสร้างสมการเพื่อคำนวณอายุของลูก้า และได้ผลลัพธ์ตามที่ได้รายงานไปเบื้องต้น
ความคิดเห็นของนักวิชาการ
ดร. แซนดรา อัลวาเรซ-คาร์เรเตโร (Sandra Álvarez-Carretero) หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่า “เราไม่คาดคิดว่าลูก้าจะเก่าแก่ขนาดนี้ มันเกิดขึ้นภายในเวลาเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีหลังจากการก่อตัวของโลกเท่านั้น”
นอกจากศึกษาเพื่อหาอายุของลูก้าแล้ว นักวิจัยยังได้วิเคราะห์ชีววิทยา เพื่อคาดการณ์สรีระของลูก้าด้วย และพบว่าลูก้าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีระบบซับซ้อนใกล้เคียงกับสิ่งมีชีวิตโพรคาริโอต (สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีนิวเคลียส ไม่มีออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้ม เช่น เซลล์แบคทีเรีย เซลล์สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) สมัยใหม่มากนัก แต่สิ่งที่น่าสนใจจริง ๆ ก็คือพบว่ามันมีระบบภูมิคุ้มกันตั้งแต่แรกเริ่ม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแม้กระทั่งเมื่อ 4,200 ล้านปีก่อน บรรพบุรุษของเราก็กำลังต่อสู้กับไวรัส ตามคำบอกเล่าของอีกหนึ่งในทีมวิจัยอย่างศาสตราจารย์ ดาวิเด้ ปิซานี (Davide Pisani)
ดร. ทิม เลนตัน (Tim Lenton) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเอ็กเซเตอร์ ประเทศอังกฤษ กล่าวว่า “ชัดเจนว่าลูก้ากำลังใช้ประโยชน์จากสภาพแวดล้อมและกำลังเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม แต่ไม่น่าเป็นไปได้ที่ลูก้าจะเป็นสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียว ของเสียของลูก้าจะกลายเป็นอาหารของจุลินทรีย์ชนิดอื่น”
ศาสตราจารย์ ฟิลิป โดโนฮิว (Philip Donoghue) กล่าวว่า “การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าระบบนิเวศถูกสร้างขึ้นบนโลกยุคแรกได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งบ่งชี้ว่า สิ่งมีชีวิตอาจสามารถเติบโตได้ในชีวมณฑลที่คล้ายโลก ณ ที่อื่น ๆ ในจักรวาล”
ผลการศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Ecology & Evolution ฉบับวันที่ 12 กรกฎาคม 2024 และถือเป็นความก้าวหน้าที่ทำให้มนุษย์เราเข้าใจวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกมากขึ้น
ที่มารูปภาพ Aastrobiology.NASA, Science.NASA