วันอาทิตย์ที่ 25 ธันวาคม พ.ศ. 2554

นิยามของสิ่งมีชีวิต (ที่อาจเปลี่ยนไป)

กรอบความคิดเรื่องชีวิต
          เฟลิซาเป็นนักชีวดาราศาสตร์ (Astrobiology) ซึ่งศึกษาถึงสิ่งมีชีวิตจากต่างดาว การศึกษาในสาขานี้ไม่ใช่การพยายามติดต่อกับมนุษย์ต่างดาวอย่างที่หลายคนเข้าใจ แต่การศึกษาชีวดาราศาสตร์มุ่งศึกษาชีวิต การเกิดชีวิต ที่อาจเกิดขึ้นนอกโลกของเรา เพื่ออธิบายถึงจุดกำเนิดชีวิตบนโลก มุมมองของสิ่งมีชีวิตต่างดาวสำหรับชีวดาราศาสตร์นั้นจึงแตกต่างจากภาพมนุษย์ต่างดาวหัวโต ตัวลีบ ที่ในการ์ตูนและภาพยนตร์ส่วนใหญ่นำเสนอ
          สำหรับเฟลิซา เธอเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตต่างดาวไม่น่าจะมีรูปแบบและกฎเกณฑ์ทางชีววิทยาแบบเดียวกับสิ่งมีชีวิตบนโลก เพราะปัจจัยของดวงดาวต่างๆ ย่อมแตกต่างกัน อาจมีปริมาณธาตุแต่ละชนิดแตกต่างจากบนโลก ธาตุหลักๆ ที่มาประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตไม่จำเป็นต้องเหมือนกับของเรา นอกจากนี้วิธีการที่เราใช้ค้นหาสิ่งมีชีวิตจากดาวดวงอื่นนั้นอาจไม่เหมาะสม เพราะเทคนิคที่ใช้ตรวจสอบสัญญาณของชีวิตนั้นเอื้อต่อการพบสิ่งมีชีวิตในรูปแบบเดียวกับบนโลก เช่น การตรวจสอบร่องรอยของน้ำ หรือของออกซิเจน ทั้งที่สารเคมีและธาตุเหล่านี้อาจไม่ใช่สิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ดาวอื่น
          แนวความคิดเรื่องสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่น (Hypothetical types of biochemistry) มีผู้เสนอไว้หลายแนวคิด ส่วนใหญ่ตั้งสมมุติฐานโดยพิจารณาจากธาตุที่มีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกัน ซึ่งอาจทดแทนกันได้ หรือก็คือธาตุที่อยู่ในตารางธาตุหมู่เดียวกันนั่นเอง แนวคิดที่แพร่หลายที่สุดได้แก่ สิ่งมีชีวิตในรูปแบบซิลิกอน ที่ใช้ธาตุซิลิกอน (Si) แทน คาร์บอน (C) ในการประกอบเป็นโครงสร้างของร่างกาย แนวคิดนี้ถูกนำไปสร้างเป็นภาพยนตร์เรื่องสตาร์เทรค และเขียนการ์ตูนหลายเรื่อง
          นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเรื่อง สิ่งมีชีวิตที่ใช้ซีลีเนียม (Se) แทนซัลเฟอร์ (S) สิ่งมีชีวิตที่ใช้คลอรีน (Cl) แทนออกซิเจน (O) สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีน้ำ (H2O) เป็นองค์ประกอบ แต่มีสารเคมีอื่นเป็นสารหล่อเลี้ยงในเซลล์แทน ซึ่่งสารละลายนั้นอาจเป็นได้แม้กระทั่งก๊าซ เช่น แอมโมเนีย (NH3) หรือ มีเทน (CH4) และแนวคิดแรกที่พบหลักฐานพิสูจน์แล้ว คือ สิ่งมีชีวิตที่ใช้ อาร์เซนิก (As) แทนฟอสฟอรัส (P)         
          การค้นพบแบคทีเรีย GFAJ-1 ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ แต่เป็นการมุ่งค้นหาในสภาวะที่เฉพาะเจาะจง เฟลิซาคิดว่าการจะค้นหารูปแบบสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่นไม่จำเป็นต้องออกไปหาที่ดาวดวงอื่นเสมอไป แต่น่าจะสามารถหาได้บนโลกของเรา ในสถานที่ที่มีสภาวะแวดล้อมเอื้อต่อการดำรงชีวิตสิ่งมีชีวิตรูปแบบพิสดารนี้ ซึ่งก็คือ สถานที่ที่แทบจะไม่มีฟอสฟอรัสและเต็มไปด้วยสารหนูอย่างทะเลสาบโมโน ซึ่งเธอก็ได้พบหลักฐานที่ยืนยันแนวคิดของเธอ
     

ข้อโต้แย้ง
         เป็นเรื่องธรรมดาของวงการวิทยาศาสตร์ที่จะมีผู้ที่ไม่เห็นด้วยและออกมาโต้แย้ง เมื่อมีผู้นำเสนอแนวคิดใหม่ๆ โดยเฉพาะแนวคิดที่ส่งผลกระทบต่อองค์ความรู้เดิมอย่างมาก ทั้งนี้การออกมาโต้แย้งนั้น ทำเพื่อพิสูจน์ข้อเท็จจริงให้กระจ่าง ซึ่งแตกต่างจากการโต้แย้งทางการเมือง ที่โต้แย้งกันเพื่อรักษาผลประโยชน์
          ฝ่ายที่ไม่เห็นด้วยชี้ว่า ข้อสรุปเรื่องอาร์เซนิกเข้าไปแทนที่ฟอสฟอรัสนั้น เกิดจากการศึกษาพบอาร์เซนิกอยู่รวมกับดีเอ็นเอที่สกัดได้ การสรุปว่าอาร์เซนิกแทรกรวมอยู่ในสายดีเอ็นเอนั้นอาจเป็นการด่วนสรุปเกินไป เพราะยังมีความเป็นไปได้อื่นอีก เช่น อาร์เซนิกอาจจะจับอยู่กับดีเอ็นเอเท่านั้นไม่ได้แทรกอยู่ในสายดีเอ็นเอตามที่เฟลิซาอ้าง หากเป็นเช่นนั้นแบคทีเรีย GFAJ-1 ก็จะเป็นเพียงสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสารหนูและทนต่อการขาดสารอาหารได้ดี
          อีกประเด็นหนึ่งคือ หากแบคทีเรียนี้ใช้อาร์เซนิกเป็นธาตุพื้นฐานของชีวิตจริง ก็ไม่น่าจะสามารถเติบโตได้ดีในอาหารที่มีฟอสฟอรัสแต่ไม่มีสารหนู แต่แบคทีเรีย GFAJ-1 ที่เลี้ยงในอาหารที่มีฟอสฟอรัสกลับเจริญเติบโตได้ดีกว่า นอกจากนี้ในเซลล์ของ GFAJ-1 ยังพบแวคคิวโอล (vacuole) ที่มีลักษณะเป็นถุงกลมๆ จำนวนมากภายในเซลล์ ซึ่งโดยทั่วไปมักพบในสิ่งมีชีวิตที่ได้รับสารพิษเนื่องจากถุงแวคิวโอลทำหน้าที่เก็บกักสารพิษไว้เพื่อไม่ให้ทำอันตรายต่อเซลล์
         
ข้อโต้แย้งเหล่านี้ก็เป็นประเด็นที่ผู้เสนอแนวคิดและผู้ที่สนับสนุนต้องเก็บไปคิด ศึกษาเพิ่มเติม เพื่อชี้แจงและปิดช่องโหว่ของงานวิจัยให้ได้ ซึ่งไม่ว่าข้อสรุปของการศึกษาของแบคทีเรีย GFAJ-1 จะเป็นเช่นไร แต่การค้นพบและมีอยู่ของแบคทีเรียนี้ก็กระทบถึงพื้นฐานของชีววิทยาอย่างมาก ตั้งแต่กฎเกณฑ์ต่างๆ องค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต หรือแม้แต่นิยามของสิ่งมีชีวิต จนเราอาจต้องคิดทบทวนกันใหม่

อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/41985#P2



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น