“ซูเปอร์โนวาจากห้วงอวกาศลึก อาจส่งผลต่อวิวัฒนาการของไวรัสในแอฟริกา”
ทะเลสาบแทนกันยิกา (Tanganyika) ตั้งอยู่อย่างโดดเดี่ยวท่ามกลางภูเขาตามแนวรอยแยกแอฟริกาตะวันออก ทะเลสาบแห่งนี้มีความยาวกว่า 640 กิโลเมตรและถือเป็นหนึ่งในทะเลสาบที่ลึกที่สุดในทวีป ขณะเดียวกันก็เป็นสถานที่อยู่ของน้ำจืดร้อยละ 16 จากทั้งหมดทั่วโลก
นักวิทยาศาสตร์คาดว่าเมื่อระหว่าง 2 ถึง 3 ล้านปีก่อนมีไวรัสกลุ่มหนึ่งได้แพร่เชื้อสู่ปลาที่อยู่ในทะเลสาบแห่งนี้และเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยยังคงเป็นปริศนาว่าเพราะอะไร จู่ ๆ ไวรัสชนิดนี้ถึงเข้าสู่ทะเลสาบพร้อมกับแพร่กระจายไปราวกับไม่มีใครหยุดยั้งได้
ตามรายงานใหม่ที่เผยแพร่บนวารสาร The Astrophysical Journal Letters ซึ่งนำโดย เคทลิน โนจิริ (Caitlyn Nojiri) นักศึกษาปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ เผยให้เห็นว่าการแพร่ระบาดครั้งนั้นอาจเกิดจากการระเบิดของดวงดาวที่อยู่ห่างไกลโดยมีหลักฐานคือไอโซโทปของเหล็ก
“มันเป็นเรื่องที่เจ๋งมากที่ได้ค้นพบว่าสิ่งที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้สามารถส่งผลกรทะบต่อชีวิตของเราหรือความสามารถในการอยู่อาศัยของโลก” โนจิริ กล่าว
จากอวกาศลึกสู่ทะเลสาบลึก
การวิจัยของพวกเขาเริ่มต้นที่พื้นทะเลลึก ซึ่งเป็นสถานที่ที่พบกัมมันตภาพรังสีของธาตุเหล็กที่เกิดจากการระเบิดของดวงดาวได้ โดยสิ่งที่พบนั้นเรียกว่า ‘เหล็ก-60’ ซึ่งมีความเก่าแก่อยู่บนดาวเคราะห์ดวงนี้ จากนั้นดูว่าธาตุดังกล่าวมีการสลายตัวไปสู่รูปแบบที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสีมากน้อยเพียงใด
สิ่งที่พบนั้นน่าประหลาดใจเมื่อนักวิทยาศาสตร์เห็นได้ว่าจริง ๆ แล้วเหล็ก-60 นั้นมีอายุต่างกัน 2 ช่วง โดยบางส่วนก่อตัวขึ้นเมื่อ 2.5 ล้านปีก่อน ในขณะที่อะตอมอื่น ๆ กลับมีอายุ 6.5 ล้านปี ดังนั้นส่วนที่อายุน้อยกว่านั้นมาจากไหนกัน? พวกเขาจึงตรวจสอบต่อไปโดยมองหาสิ่งที่อยู่เลยโลกออกไป
เมื่อประมาณ 6.5 ล้านปีก่อน ระบบสุริยะของเราเข้าไปอยู่ในบริเวณอวกาศที่เปิดกว้างขนาดใหญ่เรียกว่า ‘ฟองอากาศท้องถิ่น’ (Local Bubble) เหตุการณ์ดังกล่าวทำให้โลกเข้ามาในฟองอากาศและผ่านชั้นนอกสุดที่อุดมไปด้วยฝุ่นดวงดาว พร้อมกับสร้างธาตุเหล็ก-60 เมื่อ 6.5 ล้านปีก่อนขึ้นมา
อย่างไรก็ตามด้วยความไม่คาดคิด ดาวฤกษ์ใกล้เคียงดวงหนึ่งก็ระเบิดขึ้นด้วยพลังมหาศาลในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ‘ซูเปอร์โนวา’ ทำให้ดาวเคราะห์ของเรามีธาตุเหล็ก-60 ส่วนที่สอง
“เหล็ก-60 เป็นวิธีหนึ่งในการย้อนรอยเมื่อซูเปอร์โนวาเกิดขึ้น” โนจิริ กล่าว “เราคิดว่ามีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นใกล้ ๆ นี้เมื่อ 2-3 ล้านปีก่อน”
ทีมวิจัยเชื่อว่าการระเบิดของดาวฤกษ์ดวงนี้ได้สร้างคลื่นรังสีที่พุ่งเข้าใส่โลก และการระเบิดดังกล่าวก็มีพลังมากพอที่จะเปลี่ยนแปลงพันธุกรรมของชีวิต สิ่งนี้อาจทำให้ไวรัสในทะเลสาบแทนกันยิกากลายพันธุ์เป็นสายพันธุ์ใหม่ได้
จักรวาลและการกลายพันธุ์
แต่มันทำได้อย่างไรล่ะ? นั่นคือคำถามต่อไปที่ทีมวิจัยต้องการตอบ โนจิริและเพื่อนร่วมงานจึงได้ร่วมกันทำการจำลองซูเปอร์โนวาดูว่าเกิดอะไรขึ้นบ้าง พวกเขาพบว่ามันโจมตีโลกด้วยรังสีคอสมิกเป็นเวลา 100,000 ปีหลังจากการระเบิด แบบจำลองดังกล่าวสามารถอธิบายปริมาณรังสีที่พุ่งสูงขึ้นได้ในบันทึกก่อนหน้าบนโลกได้อย่างลงตัว ซึ่งเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์สงสัยมานานหลายปี
ด้วยปริมาณที่มากและระยะเวลาที่ยาวนาน รังสีคอสมิกก็ทำลายสายดีเอ็นให้ขาดเป็นสองท่อนในสิ่งมีชีวิตที่เล็กและบอกบาง โดยงานวิจัยอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่ารังสีนี้สามารถทำลายดีเอ็นได้ ทว่าไวรัสนั้นเป็นสิ่งที่แพร่กระจายได้รวดเร็วและหลายครั้งมันก็ฟื้นฟูกลับมาได้อย่างน่าทึ่ง
“นั่นอาจเป็นตัวเร่งการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการหรือการกลายพันธุ์ในเซลล์ได้” โนจิริ กล่าว มันอาจบังเอิญกลายเป็น และได้รับความสามารถในการแพร่กระจายสู่สิ่งมีชีวิตในทะเลสาบแทนกันยิกาได้อย่างรวดเร็วจนสร้างบันทึกของตัวเองในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่ยาวนาน
ขณะเดียวกันทีมวิจัยก็ยังพบว่าทะเลสาบอีกแห่งหนึ่งในหุบเขาริฟต์แวลลีย์ของแอฟริกาเองก็ดูจะมีความหลากหลายเพิ่มขึ้นหลังเหตุการณ์ซูเปอร์โนวา แต่พวกเขากล่าวว่าจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมก่อนที่จะระบุได้อย่างชัดเจนว่ามีความเกี่ยวข้องกันหรือไม่
“เราไม่สามารถบอกได้ว่าทะเลสาบทั้งสองแห่งนั้นมีความเชื่อมโยงกัน แต่ทะเลสาบทั้งสองแห่งมีช่วงเวลาที่คล้ายกัน” โนจิริ กล่าว “เราคิดว่าการที่ไวรัสมีความหลากหลายเพิ่มขึ้นนั้นน่าสนใจมาก”
ความหลากหลายในวิทยาศาสตร์
ในตอนแรกโนจิริไม่ได้ตั้งใจที่จะเปป็นนักดาราศาสตร์ที่ได้ตีพิมพ์ผลงาน “ฉันเรียนอยู่ที่วิทยาลัยชุมชนเป็นเวลานาน และก็ไม่รู้ว่าอยากจะทำอะไร” เธอเล่า
แต่แล้วในที่สุด โนจิริ ก็ได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ ซึ่งศาตราจารย์และอาจารย์ที่ปรึกษาก็ได้สนับสนุนให้เธอได้เข้าโครงการ UC LEADS ซึ่งเป็นโครงการที่ช่วยให้นักศึกษาในกลุ่มด้อยโอกาสประสบความสำเร็จในทางวิทยาศาสตร์ ณ ที่นั่น โนจิริ ได้พบสิ่งที่น่าสนใจสำหรับเธอ
“ผู้คนจากเส้นทางชีวิตที่แตกต่างกัน ก็มีมุมมองที่แตกต่างกันต่อวิทยาศาสตร์ซึ่งสามารถแก้ปัญหาได้ด้วยวิธีที่แตกต่างกันมาก” เอ็นริโก รามิเรซ-รูอิซ (Enrico Ramirez-Ruiz) ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ กล่าว
“นี่คือตัวอย่างที่สวยงามของการมีมุมมองที่แตกต่างกันในฟิสิกส์ และเสียงเหล่านั้นก็เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง”
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
อ่านเพิ่มเติม : นาซ่าพบข้อมูลใหม่ อาจมี ‘สิ่งมีชีวิต’ บนดาวยูเรนัส
