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. ชวาสติกและอีฟ โคแนนต์

 

อ่านเพิ่มเติม

โลกร้อนจะเปลี่ยนโฉมหน้าโลกเราไปอย่างไร?

เรื่องแนะนำ

ดาวอังคาร การแข่งขันสู่ดาวเคราะห์แดง

อีลอน มัสก์ อยากไป ” ดาวอังคาร ” คำกล่าวอันลือเลื่องของผู้ก่อตั้งและซีอีโอของบริษัทสเปซเอกซ์  (SpaceX)  คือเขาอยากตายบน ดาวอังคาร และไม่ใช่แค่ยานตกตาย  เทคโนโลยีที่อาจช่วยป้องกันอุบัติเหตุดังกล่าวผ่านการทดสอบสำคัญในคืนหนึ่งเมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้ว เมื่อจรวดฟัลคอน 9 (Falcon 9) ที่สร้างโดยสเปซเอกซ์  ทะยานขึ้นจากแหลมคะแนเวอรัลในรัฐฟลอริดา พร้อมบรรทุกดาวเทียมสื่อสาร 11 ดวง เรื่อง โจล แอเคนบาค ภาพถ่าย ฟิลลิป ทอลีดาโน, โรเบิร์ต คลาร์ก, แมกซ์ อากีเลรา-เฮลล์เวก และมาร์ก ทีสเซน หลังบินขึ้นไม่กี่นาที จรวดเร่ง (booster) ก็ถูกปลดออก เหมือนกับจรวดเร่งนับพันลำที่ใช้กันมาตั้งแต่อรุณรุ่งของยุคอวกาศ ซึ่งเผาไหม้ในบรรยากาศและเหลือชิ้นส่วนตกกระจายในมหาสมุทร แต่จรวดเร่งลำนี้ไม่ถูกทิ้ง แทนที่จะตกลงไปเฉยๆ มันกลับหมุนตัว ติดเครื่องเพื่อชะลอการตกและบินไปหาแท่นลงจอดที่อยู่ใกล้ พูดให้ง่ายคือมันบินถอยหลัง บริษัทสเปซเอกซ์เพิ่งบรรลุก้าวย่างสำคัญในความพยายามสร้างจรวดใช้ซ้ำได้  มัสก์คำนวณว่า  เทคโนโลยีนี้อาจลดค่าใช้จ่ายในการส่งจรวดลงเหลือหนึ่งในร้อย  ซึ่งทำให้สเปซเอกซ์ได้เปรียบในธุรกิจส่งดาวเทียมและการส่งสิ่งอุปกรณ์ (supply) ให้สถานีอวกาศนานาชาติ แต่นั่นไม่ใช่จุดหมายของมัสก์ เขาบอกในการแถลงข่าวคืนนั้นว่า การลงจอดของจรวดเร่งเป็น “ก้าวสำคัญบนเส้นทางสู่ความสามารถในการจัดตั้งเมืองบนดาวอังคาร” บริษัทสเปซเอกซ์ซึ่งก่อตั้งเมื่อปี […]

มดรู้จักการต่อกันเป็นสะพาน

มดรู้จักการต่อกันเป็นสะพาน ว่ากันว่าบนโลกใบนี้มีประชากรมดทั้งหมดรวมกันราวหมื่นล้านล้านตัว จำนวนมากมหาศาลเช่นนี้เทียบได้กับวลีที่ว่ามนุษย์ครองโลก เพราะหากเทียบด้วยจำนวนแล้ว มดเองก็กำลังครองโลกอยู่เช่นกัน มดเป็นสัตว์สังคมที่มีความซับซ้อนและความสำเร็จของพวกมันนั้นจำเป้นต้องอาศัยการพึ่งพากัน จากฟุตเทจที่ทำการทดลองกับมดนี้จะแสดงให้เห็นว่าพวกมันแก้ไขปัญหาช่องว่างด้วยการต่อตัวเป็นสะพานเพื่อเดินต่อไปยังจุดหมาย มดที่ต่อตัวอยู่ริมสุดจะชะลอตัวเองลงเมื่อเจอกับช่องว่าง และมดงานตัวอื่นๆ จะเข้ามาเติมเต็มจนในที่สุดสะพานมดก็เสร็จสมบูรณ์ ด้วยมันสมองที่มีน้ำหนักเพียง 1 ในล้านของมันสมองมนุษย์ น่าแปลกใจที่มดเหล่านี้สามารถสื่อสารกันได้ด้วยการส่งสัญญาณเท่านั้น แตกต่างจากเราพวกมันไม่มีภาษาแต่ใช้สัญชาตญาณในการสื่อสาร การทดลองศึกษาความร่วมมือกันของมดเหล่านี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขคำตอบว่ามดมีรูปแบบการสื่อสารในสังคมอย่างไร ตลอดจนอะไรคือเคล็ดลับที่ช่วยให้มันอยู่รอดมาจนทุกวันนี้ได้   อ่านเพิ่มเติม ทำไมราชินีมดและแมลงอื่นๆ จึงฝังศพพวกที่ตายแล้ว

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” […]

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้ คุณผู้อ่านร้องไห้ล่าสุดเมื่อไหร่? และอะไรคือสาเหตุที่ทำให้คุณร้องไห้ เมื่อร้องไห้เราทุกคนมีน้ำตา น้ำตาคือสารเติมความชุ่มชื้นให้แก่ดวงตาซึ่งพบในสัตว์หลายชนิด แต่ในมนุษย์น้ำตายังถูกใช้เพื่อแสดงอารมณ์อีกด้วย ว่าแต่ทำไมมนุษย์ถึงมีน้ำตาเมื่อรู้สึกเสียใจ? คำตอบที่แน่ชัดนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่ทราบแต่มีทฤษฎีบางทฤษฎีสนับสนุน มองไปที่เด็กทารกตัวน้อย สัตว์อื่นๆ เมื่อแรกเกิดนั้นพวกมันมาพร้อมกับสัญชาตญาณในการเอาตัวรอดและการปกป้องตัวเอง แต่กับมนุษย์ไม่ใช่ ลูกมนุษย์อ่อนแอบอบบางและต้องการการปกป้องจากมนุษย์ที่โตกว่า การร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณให้ผู้ใหญ่รู้ได้ว่าทารกนั้นๆ กำลังต้องการอะไรบางอย่าง พอโตขึ้นมาหน่อยการร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณไปยังสมาชิกในสังคมว่าเราต้องการความช่วยเหลืออะไรบางอย่าง ดูกันที่น้ำตาบ้าง น้ำตาจะเกิดขึ้นเมื่อมีอารมณ์สุดโต่งอย่างเสียใจสุดๆ ดีใจสุดๆ หรือตกใจสุดๆ ที่น่าสนใจก็คือในน้ำตาจากสถานการณ์ที่แตกต่างกันนั้นมีสารกระกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่นน้ำตาจากการร้องไห้ไม่เหมือนกับน้ำตาจากการหั่นหัวหอม การศึกษาในปี 1980 พบว่าน้ำตาจากการร้องไห้มีส่วนประกอบของโปรตีนมากกว่า นั่นจึงทำให้น้ำตาค่อยๆ ไหลช้าๆ เป็นทางยาวลงมาที่แก้ม อีกการศึกษาหนึ่งพบว่าน้ำตาเป็นเครื่องมือของการจัดการ เมื่อใครสักคนทำผิดแล้วเขาร้องไห้ น้ำตาจะทำให้คนๆ นั้นได้รับการอภัยง่ายขึ้น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เองพบว่าในน้ำตาของผู้หญิงนั้นมีสารเคมีที่ช่วยยับยั้งความโกรธของผู้ชาย เคยได้ยินกันใช่ไหมว่าการร้องไห้ออกมานั้นดีต่อคุณ วิทยาศาสตร์เองมีผลยืนยันเรื่องนี้ เมื่อคุณร้องไห้คุณอาจไม่ได้รู้สึกดีขึ้นมาเลยในทันที แต่ใน 90 นาทีหลังร้องไห้คุณจะรู้สึกดีขึ้น นอกจากนั้นในคนที่ไม่ได้ร้องไห้ออกมายังมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นคนเก็บกดและมีทัศนคติในทางลบมากขึ้นอีกด้วย เห็นอย่างนี้แล้วครั้งหน้าอย่าอายที่จะร้องไห้ เพราะมันดีต่อคุณเอง!   อ่านเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์ว่าด้วยความน่ารัก