ทฤษฎีกำเนิดของชีวิตที่เรียกว่าเป็นคำถามโดยการศึกษาหินภูเขาไฟ

ชาร์ลส์ดาร์วินบิดาแห่งชีววิทยาวิวัฒนาการเขียนเมื่อปี 2414 ว่าชีวิตเกิดขึ้นครั้งแรกใน "บ่อน้ำอุ่นเล็ก ๆ " ซึ่งเขาจินตนาการว่าเป็นบ่อน้ำและสารเคมีขนาดเล็กที่ถูกความร้อนจากดวงอาทิตย์และล้อมรอบด้วยหินและอากาศ ด้วยส่วนผสมบางอย่างเหล่านี้และการสุ่มขนาดใหญ่เขาได้กล่าวถึงองค์ประกอบพื้นฐานของชีวิตที่ถูกคลิกเข้าด้วยกันนำไปสู่รูปแบบชีวิตที่เรียบง่ายเช่นแบคทีเรีย วิวัฒนาการของพวกเขาในเวลาหลายล้านปีในที่สุดก็นำไปสู่รูปแบบชีวิตที่ซับซ้อนซึ่งปัจจุบันอาศัยอยู่ในโลก

ทุกวันนี้นักวิทยาศาสตร์มักเห็นด้วยกับแนวคิดที่ว่าสูตรดั้งเดิมของชีวิตนั้นค่อนข้างเรียบง่าย แต่พวกเขาไม่แน่ใจว่าส่วนผสมใดที่จำเป็นสำหรับรูปแบบชีวิตในวัยเด็กเหล่านั้นเพื่อก้าวกระโดด ซับซ้อน รูปแบบของชีวิตเช่นสัตว์ นักวิทยาศาสตร์หลายคนตั้งทฤษฎีว่าเนื่องจากชีวิตที่ซับซ้อนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ที่มีส่วนประกอบหลายส่วนตอนนี้ต้องอาศัยออกซิเจนในการหายใจจึงต้องเกิดขึ้นในเวลาที่มีออกซิเจนมากมายในอากาศ แต่ในวันพฤหัสบดีนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาเร็ว ๆ นี้จะตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ รายงานว่าออกซิเจนในบรรยากาศไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจนถึงระดับ หลังจาก ชีวิตที่สลับซับซ้อนเกิดขึ้น - บ่งบอกว่าออกซิเจนไม่ใช่สิ่งที่สำคัญทั้งหมด

“ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะมันแสดงหลักฐานใหม่ว่าการกำเนิดของสัตว์ยุคแรกซึ่งจำเป็นต้องใช้ O2 สำหรับการเผาผลาญของพวกเขาอาจจะไปในโลกที่มีบรรยากาศที่มีระดับออกซิเจนค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับวันนี้” Daniel ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว Stolper, Ph.D., ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของโลกและวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ University of California, Berkeley ในแถลงการณ์

ในการศึกษาก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าชีวิตที่ซับซ้อนเกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อประมาณ 700 และ 800 ล้านปีก่อนบางช่วงระหว่างยุคน้ำแข็งขนาดใหญ่ ประวัติความเป็นมาของออกซิเจนบนโลกนั้นค่อนข้างขุ่นมัว นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าไม่มีออกซิเจนสำหรับสองพันล้านปีแรกของโลกจากนั้นประมาณ 2.3 ถึง 2.5 พันล้านปีก่อนมีออกซิเจนเล็กน้อยปรากฏขึ้น (พวกเขาบอกได้ว่ามันเปลี่ยนเป็นหินสีแดงที่มีสารประกอบเหมือนสนิม) แต่เงินฝากของซากดึกดำบรรพ์ถ่านได้แสดงให้เห็นว่ามันไม่ได้เป็นอย่างน้อยจนถึง 400 ล้านปีที่แล้วว่ามีออกซิเจนเพียงพอในชั้นบรรยากาศเพื่อให้ไฟป่าเผาไหม้ นั่นทำให้ช่วงเวลา 2.1 พันล้านปีในช่วงที่มีออกซิเจนน้อยที่สุด แต่ก็ยังมีหลักฐานของชีวิต

จนถึงจุดหนึ่งในช่วง 2.1 พันล้านปีนักธรณีเคมีแสดงว่าปริมาณออกซิเจนในอากาศมีความเข้มข้นสูงพอที่จะนำไปสู่ทะเลลึกที่กลายเป็นออกซิเจน - บางครั้งระหว่าง 540 ถึง 420 ล้านปีที่ผ่านมา พวกเขามาถึงข้อสรุปนี้โดยการดูหินที่เกิดจากภูเขาไฟใต้ทะเล - โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กที่อยู่ภายใน

ทุกคนที่พบสนิมบนรถรู้ว่าออกซิเจนและเหล็กมีปฏิกิริยาในรูปแบบที่ชัดเจนมากและปฏิกิริยาไม่แตกต่างกันในหินใต้น้ำ น้ำทะเลไหลผ่านพวกเขาเมื่อพวกเขาก่อตัวขึ้นครั้งแรกดังนั้นเหล็กในหินจึงมีลายเซ็นทางเคมีของน้ำ ในไม่ช้ามันก็ชัดเจนจากออกซิเดชันของเหล็กเมื่อทะเลกลายเป็นออกซิเจน

ที่สำคัญกว่านั้นยังเป็นที่ชัดเจนว่ามีชีวิตที่สลับซับซ้อนบนโลกมานานก่อนที่จะมีการเติมออกซิเจนในทะเล

การค้นพบนี้มีความซับซ้อนสำหรับนักวิจัยที่พยายามคิดออกเมื่อชีวิตที่ซับซ้อนบนโลกเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่เชื่อว่าเนื่องจากทุกชีวิตหายใจด้วยออกซิเจนเหตุการณ์นี้จึงผูกติดอยู่กับการเติมออกซิเจนในบรรยากาศ เนื่องจากตอนนี้ดูเหมือนจะไม่เป็นเช่นนั้นนักวิทยาศาสตร์ต้องคิดในทฤษฎีที่แตกต่างกันเช่นที่นักวิทยาศาสตร์ใน ธรรมชาติ ในปี 2560 แสดงให้เห็นว่าการระเบิดของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของออกซิเจน แต่เป็นการเติบโตอย่างรวดเร็วครั้งแรกของการเจริญเติบโตของสาหร่าย

ยิ่งเราเรียนรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตมากขึ้นทั้งที่เรียบง่ายและซับซ้อนมากเท่าไหร่ ในบางวิธีดูเหมือนว่าจะไม่ซับซ้อนเลย ส่วนใหญ่นักวิทยาศาสตร์ได้ไตร่ตรองถึงความลึกลับของต้นกำเนิดของชีวิตที่ยังคงคิดตามแนวเดียวกับดาร์วินโดยเสนอว่าสูตรดั้งเดิมไม่ซับซ้อนจริง ๆ เลยและบางทีอาจจะปรุงขึ้นที่อื่นนอกเหนือจากโลก Paul Niles นักธรณีวิทยาดาวเคราะห์แห่งหนึ่งของนาซ่าตรวจสอบความเป็นไปได้ว่าชีวิตอาจจะเกิดขึ้นบนดาวอังคารได้กล่าวในแถลงการณ์เมื่อเดือนตุลาคม 2017 ว่าบางครั้งชีวิต“ ไม่ต้องการบรรยากาศที่ดีหรือพื้นผิวที่อบอุ่น แต่เป็นเพียงแค่หินร้อน และน้ำ”

เนื่องจากออกซิเจนที่มีอยู่มากมายในตอนนี้ดูเหมือนจะไม่ใช่สิ่งที่จำเป็นสำหรับชีวิตที่เรียบง่ายในการพัฒนาไปสู่บางสิ่ง มากกว่า ตอนนี้มีความเป็นไปได้ที่ยิ่งใหญ่กว่าที่ความซับซ้อนจะอยู่ที่อื่นนอกเหนือจากที่นี่