13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก - National Geographic Thailand

13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก

13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก

โลกเป็นดาวเคราะห์ซึ่งมีความพร้อมและอยู่ในที่อันเหมาะสมในระบบสุริยะและดาราจักรสำหรับรองรับชีวิตชนิดที่เรารู้จัก โลกของเราเป็นผลผลิตของการก่อสร้างระดับจักรวาลยาวนานราว 4,600 ล้านปี และเต็มไปด้วยชีวิตเพราะสภาพหลายอย่างเป็นใจ จากองค์ประกอบทางเคมีในแก่นโลกที่เหมาะสมที่สุดไปจนถึงระยะที่ปลอดภัยจากหลุมดำซึ่งซ่อนอยู่ ณ ใจกลางดาราจักรของเรา

จุดเริ่มต้นจากหินประหลาดก้อนหนึ่ง

1.ดาวเคราะห์ของเรานำคาร์บอนหมุนเวียนกลับมาใหม่ตลอดเวลา

คาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในบรรดาแก๊สเรือนกระจกที่กักความร้อนและรักษาพื้นผิวโลกให้อบอุ่นพอต่อการเอื้อแก่ชีวิต ต่างจากพื้นผิวที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของดาวศุกร์และดาวอังคารที่เพียงแค่เก็บคาร์บอนไว้ในอากาศและหิน แต่สำหรับโลกเป็นเวลาหลายล้านปีมาแล้วที่โลกหมุนเวียนธาตุสำคัญธาตุนี้อย่างมีพลวัตสู่อากาศ พื้นดินและทะเล ด้วยความเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นตลอดเวลาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก

2.เรามีชั้นโอโซนคอยกั้นรังสีมรณะ

สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์คล้ายพืชในมหาสมุทรช่วยเติมออกซิเจนในบรรยากาศ และสร้างชั้นโอโซนในระดับสูงที่ปกป้องชนิดพันธุ์สัตว์บกรุ่นแรกๆ จากรังสีมรณะ

3.เรามีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ช่วยบังคับแกนโลกให้ไม่ส่ายมาก

แกนโลกมีความเอียงเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ และหมุนด้วยอาการส่ายไปส่ายมาเล็กน้อย ซึ่งทำให้ภูมิอากาศเปลี่ยนจากร้อนเป็นเย็นเยือกทุก 41,000 ปี และอาจแปรปรวนมากขึ้น ถ้าไม่มีดวงจันทร์คอยกำกับให้เสถียรได้ขนาดนี้

ภาพถ่ายของพระจันทร์เต็มดวงเหนือวิหารโพไซดอนในกรีก เมื่อปี 2008 ภาพถ่ายโดย Anthony Ayiomamitis, Twan

4.พื้นผิวหลากหลายของโลกรองรับรูปแบบชีวิตได้มากมาย

ผลกระทบรุนแรงจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกก่อเกิดถิ่นอาศัยบนพื้นผิว และลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่างกันมากมาย ซึ่งกระตุ้นให้ต้องปรับตัว ชีวิตจึงเกิดความหลากหลายและรอดพ้นจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลายครั้ง

5.สนามแม่เหล็กของเราหักเหพายุสุริยะ

แสงเหนือใต้อันเรืองรองด้วยอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ คือภาพมหัศจรรย์ที่เตือนว่าเรามีสนามแม่เหล็กซึ่งสามารถหักเหรังสีอันตรายและการปะทุจากดวงอาทิตย์ได้เกือบทั้งหมด

ปรากฏการณ์แสงเหนือแสงใต้เหนือทิวเขา ในนอร์เวย์ ภาพถ่ายโดย Ole C. Salomonsen

ไม่ร้อนเกินไปหรือเย็นเกินไป

ไม่ใช่ว่าดาวเคราะห์ทุกดวงจะเอื้อต่อชีวิตชนิดที่เรารู้จัก แม้ระบบสุริยะจะมีดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นถึงแปดดวง แต่โลกเป็นเพียงดวงเดียวที่เรารู้ว่าชีวิตเกิดขึ้นและรุ่งเรืองได้ การมีส่วนผสมถูกต้องมารวมกันในบริเวณถูกต้องรอบดาวที่สงบและอบอุ่นดูเหมือนเป็นเรื่องสำคัญในการสร้างพิภพที่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของชีวิต

6.เราอยู่ในระยะห่างที่ถูกต้องจากดวงอาทิตย์พอดี

โลกโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อชีวิต คือไม่ใกล้เกินไปและไม่ไกลเกินไปจากดวงอาทิตย์ น้ำจึงยังคงสถานะของเหลวอยู่บนพื้นผิวได้ เปรียบเทียบกับดาวพุธ ดาวเคราะห์ดวงนี้เล็กเกินกว่าจะมีชั้นบรรยากาศไว้ปกป้อง และใกล้ดวงอาทิตย์เกินกว่าน้ำในสถานะของเหลวจะคงอยู่บนพื้นผิว

ภาพถ่ายของพื้นผิวบนดาวอังคารแสดงให้เห็นร่องรอยที่บ่งชี้ว่าในอดีตเคยมีน้ำไหลผ่าน ภาพถ่ายโดยองค์การนาซ่า

7.เราอยู่ในระยะปลอดภัยจากดาวเคราะห์แก๊สยักษ์

ถ้าวงโคจรของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สุดของระบบสุริยะอยู่ใกล้กว่านี้ แรงดึงดูดจากความโน้มถ่วงมหาศาลของดาวเหล่านั้นอาจทำให้ระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์เกิดความผันผวนจนถึงขั้นหายนะ

8.ดวงอาทิตย์เป็นดาวเสถียรอายุยืน

ดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เผาไหม้ได้ร้อนกว่า และมักอยู่ไม่นานพอให้ดาวเคราะห์พัฒนาชีวิตขึ้นทัน ดาวที่มีมวลน้อยกว่าและอายุน้อยกว่าก็มักไม่เสถียรและชอบพ่นรังสีทีละมากๆ ใส่ดาวเคราะห์ของตน

9.เรามีธาตุเหมาะสมสำหรับแก่นที่มีพลวัต

เมฆแก๊สและฝุ่นระหว่างดาวที่ก่อกำเนิดโลกมีธาตุกัมมันตรังสีมากพอจะขับเคลื่อนแก่นให้หมุนวนได้นานหลายพันล้านปี กระบวนการนี้สร้างสนามแม่เหล็กซึ่งปกป้องโลกจากภัยอันตรายต่างๆ เช่น การลุกจ้าบนดวงอาทิตย์ (Solar Flare) นอกจากนั้นกระแสไฟฟ้าในแก่นเหลวชั้นนอกของโลกยังช่วยจุดกำเนิดสนามแม่เหล็ก เปรียบเทียบกับดาวอังคารที่มีขนาดประมาณครึ่งหนึ่งของโลก และมีมวลแค่หนึ่งในสิบ ด้วยสนามแม่เหล็กที่แหว่งวิ่นและความโน้มถ่วงที่ทรงพลังน้อยกว่าโลก มันจึงรักษาได้เพียงบรรยากาศบางๆ และมีน้ำในสถานะของเหลวบนพื้นผิวเพียงน้อยนิดจนถึงไม่มีเลย

ภาพถ่ายของปรากฏการณ์การลุกจ้าบนผิวดวงอาทิตย์ โดยองค์การนาซ่า

10.เรามีดาวเคราะห์ยักษ์คอยปกป้องจากระยะไกล

แรงโน้มถ่วงทรงพลังของดาวพฤหัสบดีส่งดาวเคราะห์น้อยอุ้มน้ำมาชนโลกยุคต้นทุกวันนี้ ดาวพฤหัสบดียังปัดกวาดแถบดาวเคราะห์น้อย ช่วยปกป้องโลกจากการชนที่บ่อยครั้งเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ได้

ตำแหน่งอันปลอดภัย

ทางช้างเผือกเป็นดาราจักรก้นหอยที่มีแขนม้วนตัวอย่างสง่างาม ตรงกลางมีคานดวงดาวอันเจิดจ้าพาดผ่านแก่นดาราจักร ดาวเคราะห์ที่ฝังตัวในดาราจักรซึ่งเอื้อต่อชีวิตได้จะต้องหลีกเลี่ยงภัยคุกคามระดับหายนะ เช่น ซูเปอร์โนวาที่อยู่ใกล้ๆ แสงวาบ รังสีแกมมา หรือหลุมดำที่กำลังดึงดูด ดาวเคราะห์จะต้องไม่อยู่ในกระจุกดาวที่อาจผลักมันไปมาจนเกินไป โชคดีที่โลกอยู่ในที่อันเหมาะสมแก่การเจริญเติบโตของชีวิตที่อาศัยอยู่บนโลก

แขนของดาราจักรทางช้างเผือกเต็มไปด้วยอันตรายต่อการอาศัยของชีวิต ในบริเวณกลุ่มเมฆเต็มไปด้วยกัมมันตรังสีและดาวที่กำลังก่อตัวอย่างหนาแน่น พร้อมกันนั้นยังมีแรงระเบิดทำลายล้างที่เกิดขึ้นจากวาระสุดท้ายของดวงดาวอีกด้วย ภาพของดาราจักรทางช้างเผือกจาก National Geographic Kids

11.ดวงอาทิตย์ปกป้องเราจากขยะในดาราจักร

ดวงอาทิตย์โอบคลุมดาวเคราะห์ของมันให้อยู่ในฟองอนุภาคมีประจุที่คอยผลักดันรังสีอันตรายและวัตถุเป็นภัยซึ่งมาจากอวกาศระหว่างดาว

12.เส้นทางผ่านดาราจักรของเราไร้อุปสรรค

ระบบสุริยะดำรงอยู่อย่างปลอดภัยในระหว่างแขนดาราจักรหลักๆ และวงโคจรที่เกือบกลมก็ช่วยให้ระบบสุริยะไม่เข้าใกล้บริเวณด้านในที่เป็นอันตรายของดาราจักร

13.ที่ตั้งของเราอยู่ไกลจากฝูงดาว

บริเวณใกล้เคียงดวงอาทิตย์มีดาวไม่มากนัก เท่ากับลดความเสี่ยงที่โลกจะถูกแรงโน้มถ่วงดึงดูด รับแรงระเบิดจากแสงวาบรังสีแกมมาหรือการยุบตัวของดาวที่เรียกว่าซูเปอร์โนวา

เรื่อง มานูเอล กานาแลส, แมตทิว ดับเบิลยู. ชวาสติก และอีฟ โคแนนต์


อ่านเพิ่มเติม ภาวะโลกร้อน จะเปลี่ยนโฉมหน้าโลกเราไปแบบใด?

 

เรื่องแนะนำ

ยีน (Gene) มีผลแค่ไหนต่อความสูง

ปัจจุบัน ความสูงโดยเฉลี่ยของผู้ชายและผู้หญิงชาวอเมริกันอยู่ที่ 175 เซนติเมตร และ 163 เซนติเมตรตามลำดับ ทว่า ข้อมูลการบันทึกส่วนสูงในอดีตของมนุษย์กลับพบว่า ความสูงของมนุษย์มีตัวเลขไม่แน่นอน เมื่อ 3 ล้านปีก่อน บรรพบุรุษของเราอย่าง ออสตราโลพิเทคัส (Australopithecus) มีความสูงเฉลี่ยเพียงแค่ 122 เซนติเมตร ขณะที่ 1.5 ล้านปีต่อมา โฮโมอีเร็กตัส  (Homo erectus) มนุษย์รุ่นแรกที่รู้จักการใช้เครื่องมือซับซ้อน มีความสูงเฉลี่ยเพิ่มขึ้นกว่าออสตราโลพิเทคัสมากถึง 48 เซนติเมตร กระทั่งในยุคหิน มนุษย์ในทวีปยุโรปมีความสูงเพิ่มมากขึ้นอยู่ที่ 183 เซนติเมตรเลยทีเดียว จนมาถึงในยุคการปฏิวัติเกษตรกรรม ยุคที่ผู้คนต่างเปลี่ยนไปทานอาหารที่มีโปรตีนต่อหนึ่งโภชนาการในจำนวนที่น้อยลง ส่งผลให้ส่วนสูงเฉลี่ยกลับลดลงไปอย่างมากจนเหลือแค่ 163 เซนติเมตรเท่านั้น แล้วก็หยุดอยู่ตรงนั้นเป็นเวลาหลายพันปีเลยทีเดียว ในศตวรรษที่ 18 ชาวยุโรปมีความสูงเฉลี่ยลดลงไปอีกจากเดิม เหลือเพียงแค่ 152 เซนติเมตร จนกระทั่งพวกเขาตัดสินใจย้ายถิ่นฐานไปที่ทวีปอเมริกา กระนั้นเองทำให้ลูกหลานของพวกเขามีความสูงเฉลี่ยเพิ่มขึ้นอย่างน่าตกใจอยู่ที่ 173 เซนติเมตร ถือว่าเป็นการก้าวกระโดดอย่างมากในเพียงแค่หนึ่งชั่วอายุคน จากนั้นในยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรม ความสูงเฉลี่ยของมนุษย์ก็ลดลงอีกครั้ง เหลือแค่ 170 เซนติเมตร เนื่องจากโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ ในยุคนั้น แต่หลังจากนั้นไม่นานความสูงเฉลี่ยก็เพิ่มขึ้นอีกครั้งจนกระทั่งถึงปัจจุบัน ทั้งหมดนี้ เห็นได้ชัดเลยว่าสภาพแวดล้อมทางสังคม […]

นักวิทยาศาสตร์พบแล้วว่าดวงตาของปลาดาวมีไว้ทำอะไร

นักวิทยาศาสตร์พบแล้วว่าดวงตาของปลาดาวมีไว้ทำอะไร ปลาดาวหรือดาวทะเลมีดวงตาอยู่ที่ปลายสุดของแขนข้างละหนึ่งดวง แต่มีไว้ใช้สำหรับทำอะไรนั้น ยังคงเป็นปริศนา พวกมันถูกมองว่าเป็นสัตว์ที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน และด้วยดาวทะเลนั้นไม่มีสมอง จึงยากที่จะคาดเดาได้ว่าพวกมันเห็นภาพอะไรผ่านดวงตา ในปี 2014 นักวิจัยชี้ว่าดวงตาของดาวทะเลในภูมิภาคเขตร้อน สามารถมองเห็นภาพแบบหยาบๆ ได้ ซึ่งช่วยให้มันไม่เดินเตร็ดเตร่ไกลออกจากบ้านมากเกินไป “ผลการศึกษานี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าบรรดาดาวทะเลมองเห็นโลกอย่างไร” Christopher Mah นักวิจัยจากพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา Smithsonian ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าวผ่านอีเมล์ และตอนนี้ผลการศึกษาใหม่ยังแสดงให้เห็นว่า แม้แต่ดาวทะเลจากทะเลลึกในอาร์กติกเองก็ใช้ภาพที่มันมองเห็นเพื่อนำทางเช่นกัน จากการศึกษาดาวทะเลทั้งหมด 13 สายพันธุ์ ในจำนวนนี้มีสองสายพันธุ์ที่เรืองแสงได้ด้วย นั่นหมายความว่าพวกมันใช้แสงสว่างในการสื่อสารกับดาวทะเลด้วยกัน ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาดาวทะเลสายพันธุ์หนึ่งโดยเฉพาะ ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิก พวกมันมีชื่อว่าดาวทะเลสีน้ำเงิน (Linckia laevigata) ผลการศึกษาวิจัยถูกเผยแพร่ผ่านทางออนไลน์ลงในวารสาร  Proceedings of the Royal Society B เมื่อวันที่ 7 มกราคมปี 2014 ก่อนที่ผลการศึกษาใหม่กว่าจะถูกเผยแพร่ลงในวารสารเดิมเมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา   ไม่เคยคาดคิดว่าจะมีความซับซ้อน จากประวัติศาสตร์ที่ผ่านๆ มา ดาวทะเลถูกพิจารณาว่าเป็นสัตว์เรียบง่าย ปราศจากโครงสร้างหรือพฤติกรรมอันซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์รู้จักดาวทะเลมานานกว่า […]

ความรู้ประจำวัน : ทำไมสมองเราจึงมีรอยหยัก?

หากมองไปที่สมองของคุณ คุณจะรู็สึกว่าสมองของฉันนี่ช่างยับย่นเป็นลอนคลื่นไม่ต่างจากแกรนด์แคนยอนเลยทีเดียว ทีนี้ลองมองไปที่สมองของหนูดูบ้าง คุณจะเห็นว่าพื้นผิวสมองของหนูนั้นเรียบ สำหรับเหตุผลที่สมองของเราเต็มไปด้วยรอยหยักก็เพราะ ในระหว่างการวิวัฒนาการมันสมองของเราพัฒนาจนมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ แต่กลับถูกบังคับให้บรรจุอยู่ในกระโหลกศีรษะที่มีขนาดจำกัด ดังนั้นสมองจึงสร้างรอยยับย่นเหล่านี้ขึ้นมา เพื่อให้สามารถบรรจุอยู่ในกระโหลกศีรษะได้ตามเดิม ซึ่งหากนำสมองมากางออกล่ะก็จะพบว่ามันมีขนาดใหญ่กว่าเป็น 3 เท่า ของรูปร่างที่เห็นเลยทีเดียว   อ่านเพิ่มเติม : แกะสามารถจดจำใบหน้าคนได้, สุนัขเปลี่ยนสีหน้าเมื่อมนุษย์ให้ความสนใจ

หลักฐานใหม่ชี้ ยุงจดจำกลิ่นได้

หลักฐานใหม่ชี้ ยุงจดจำกลิ่นได้ ครั้งหน้าที่คุณสังเกตเห็นยุงบินมาเกาะที่แขน แม้คุณจะตบพลาด แต่บนความโชคร้ายก็ยังคงมีความโชคดี เพราะเจ้ายุงตัวนั้นคงไม่กลับมาดูดเลือดคุณอีกแล้ว ก็เรื่องอะไรจะยอมเสี่ยงที่จะโดนตบอีกล่ะว่าไหม เพราะแมลงเหล่านี้สามารถเรียนรู้ที่จะเชื่อมโยงกลิ่นกายของคุณเข้ากับสถานการณ์อันตราย เพื่อหลีกเลี่ยงที่จะเผชิญกับคุณอีกในอนาคต ผลการศึกษาใหม่นี้ถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Current Biology นับเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นว่าเจ้าสัตว์ตัวจิ๋วอย่างยุงนั้นสามารถเรียนรู้และจดจำได้ “พวกมันเป็นเหมือนยุงของปัฟลอฟ” Jeff Riffel ผู้ศึกษาเกี่ยวกับระบบประสาทและพฤติกรรมจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันกล่าว สำหรับ อีวาน ปัฟลอฟ คือนักจิตวิทยาชาวรัสเซียผู้โด่งดังจากการทดลองการขับน้ำลาย พฤติกรรมของสุนัข ภายใต้สถานการณ์รูปแบบเดียวกัน Riffel ทำการทดลองดูว่าแมลงจะสามารถเรียนรู้กลิ่นได้หรือไม่ (แมลงหลายชนิดฉลาดกว่าที่เราคิด พวกมันรู้จักนำร่างของเพื่อนที่ตายแล้วออกไปนอกรังเพื่อป้องกันโรคระบาด) ในการทดลองเขาให้ยุงไข้เหลือง (Aedes aegypti) รับกลิ่นต่างๆ รวมถึงกลิ่นกายของมนุษย์ พร้อมแรงสั่นสะเทือนเล็กน้อยเป็นเวลา 20 นาที ซึ่งค้ลายกับการขยับของแขนเพื่อที่จะตบ Riffel พบว่า ต่อมายุงที่เข้ารับการทดลองหลีกเลี่ยงที่จะเข้าใกล้กลิ่นเหล่านั้นเป็นเวลาถึง 24 ชั่วโมง ซึ่งเป็นวิธีไล่ยุงที่ได้ผลพอๆ กับการใช้สเปรย์ที่มีสาร DEET ซึ่งพบในสเปรย์กันยุงหลายชนิด ที่เป็นเช่นนี้มาจากสารโดพามีนในสมอง ทีมของ Riffel ทำการทดลองอีกครั้งแต่คราวนี้ยุงที่นำมาใช้มีข้อบกพร่องที่ทำให้สมองไม่สามารถหลั่งโดพามีนได้ ผลเป็นไปตามคาด ยุงกลุ่มดังกล่าวไม่เกิดการเรียนรู้ว่ากลิ่นเหล่านี้เป็นอันตราย และพวกมันบินกลับมาอีกครั้งในเวลาต่อมา อ่านเพิ่มเติม 10 “วิธีไล่ยุง” […]