ฟอสฟอรัสกุญแจรักษาออกซิเจนโลก สู่การตามหาสิ่งมีชีวิตต่างดาว

⬛️ ฟอสฟอรัสอาจเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญ

งานวิจัยล่าสุดที่นำโดย ลูอิส อัลคอตต์ (Lewis Alcott) นักชีวธรณีเคมีจากมหาวิทยาลัยบริสตอล (University of Bristol) ร่วมกับ อันเดรย์ เบกเกอร์ (Andrey Bekker) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ (University of California, Riverside) พบเบาะแสสำคัญจาก ฟอสฟอรัส (Phosphorus) ในมหาสมุทรโบราณ โดยผลงานได้รับการตีพิมพ์ในวารสารเนเจอร์ คอมมิวนิเคชันส์ (Nature Communications)

โดยฟอสฟอรัสเป็นธาตุอาหารสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต เปรียบได้กับปุ๋ยของระบบนิเวศในทะเล เมื่อมีฟอสฟอรัสเพียงพอ สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงสามารถเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนได้มากขึ้น กระบวนการเหล่านี้จึงมีความเชื่อมโยงกับการผลิตออกซิเจน และอาจเป็นส่วนหนึ่งของกลไกที่ช่วยให้ออกซิเจนในระบบโลกเพิ่มขึ้นและคงอยู่ได้

⬛️ นักวิทยาศาสตร์ย้อนเวลาไปดูทะเลเมื่อหลายพันล้านปีก่อนได้อย่างไร?

เราไม่สามารถเก็บน้ำทะเลจากเมื่อ 2,400 ล้านปีก่อนมาตรวจสอบได้ นักวิทยาศาสตร์จึงใช้ชิ้นส่วนของหินโบราณจากแอฟริกาใต้ ซึ่งเป็นเหมือนบันทึกทางธรณีวิทยาที่เก็บร่องรอยสภาพแวดล้อมของโลกในอดีตเอาไว้

ทีมวิจัยพัฒนาวิธีแยกฟอสฟอรัสออกจากแร่แต่ละประเภทภายในหินทีละขั้น ทำให้สามารถแยกได้ว่าฟอสฟอรัสส่วนใดอยู่ในรูปที่สิ่งมีชีวิตสามารถนำไปใช้ได้ และส่วนใดถูกกักอยู่ในแร่ วิธีนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองย้อนกลับไปประเมินการหมุนเวียนของธาตุอาหารในมหาสมุทรโบราณได้ละเอียดขึ้น

⬛️ มหาสมุทรอาจมีระบบรีไซเคิลธาตุอาหารของตัวเอง

สิ่งที่ทีมวิจัยพบ คือ ฟอสฟอรัสในมหาสมุทรยุคโบราณไม่ได้ถูกใช้แล้วสูญหายไปทั้งหมด แต่สามารถถูกหมุนเวียนกลับเข้าสู่ระบบและถูกสิ่งมีชีวิตนำกลับมาใช้ใหม่ได้ กระบวนการนี้เปรียบเหมือน ระบบรีไซเคิลปุ๋ยตามธรรมชาติของมหาสมุทร ทำให้สิ่งมีชีวิตที่ผลิตออกซิเจนยังคงมีธาตุอาหารสำหรับการเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่อง

ความเชื่อมโยงจึงเกิดเป็นวงจร เมื่อฟอสฟอรัสถูกนำกลับมาใช้ใหม่ ก็ช่วยสนับสนุนการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล กระบวนการทางชีวภาพเหล่านี้เชื่อมโยงกับการผลิตและสะสมออกซิเจนในระบบโลก ทำให้ฟอสฟอรัสอาจเป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญที่ช่วยอธิบายว่าเหตุใดโลกจึงสามารถรักษาสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนไว้ได้ในระยะยาว

⬛️ มหาสมุทรโบราณ สู่การค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาว

การค้นพบนี้ไม่ได้ช่วยอธิบายเพียงอดีตของโลก แต่ยังมีความสำคัญต่อการศึกษาดาวเคราะห์ดวงอื่น เพราะการมีออกซิเจนไม่ได้ขึ้นอยู่กับการมีสิ่งมีชีวิตที่ผลิตออกซิเจนเพียงอย่างเดียว แต่ยังเกี่ยวข้องกับ ธาตุอาหาร มหาสมุทร หิน และกระบวนการทางเคมีของดาวเคราะห์ ที่ทำงานเชื่อมโยงกันเป็นระบบ

หากนักวิทยาศาสตร์ต้องการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อาจรองรับสิ่งมีชีวิต การตรวจพบออกซิเจนในบรรยากาศอาจเป็นเพียงส่วนหนึ่งของคำตอบ สิ่งสำคัญอีกด้าน คือ การทำความเข้าใจว่า ดาวเคราะห์ดวงนั้นมีกระบวนการทางธรณีวิทยาและเคมีที่สามารถสนับสนุนการหมุนเวียนธาตุอาหารและรักษาสภาพแวดล้อมที่เหมาะกับสิ่งมีชีวิตได้ยาวนานหรือไม่

การเกิดสิ่งมีชีวิตอาจต้องการมากกว่าน้ำและออกซิเจน เพราะดาวเคราะห์ยังต้องมีระบบที่ช่วยหล่อเลี้ยงและรักษาสภาพแวดล้อมเหล่านั้นเอาไว้เป็นเวลานานนับล้านหรือพันล้านปี

⬛️ ข้อมูลเกี่ยวกับงานวิจัย

งานวิจัยชิ้นนี้มีชื่อว่า บทบาทของธาตุอาหารต่อการเปลี่ยนแปลงระดับออกซิเจนในช่วงเหตุการณ์ออกซิเดชันครั้งใหญ่ของโลก หรือ A nutrient control on oxygenation dynamics during Earth’s Great Oxidation Episode ตีพิมพ์ในวารสาร เนเจอร์ คอมมิวนิเคชันส์ (Nature Communications) เล่มที่ 17 หมายเลขบทความ 10294 เผยแพร่ออนไลน์วันที่ 27 สิงหาคม 2026 

โดยนักวิจัยประกอบด้วย ลูอิส เจ. อัลคอตต์ (Lewis J. Alcott) ร่วมกับ เบนจามิน เจ. ดับเบิลยู. มิลส์ (Benjamin J. W. Mills), อันเดรย์ เบกเกอร์ (Andrey Bekker), จื้อตง เผิง (Zidong Peng) และ ไซมอน ดับเบิลยู. พูลตัน (Simon W. Poulton) 

ทีมวิจัยมาจากหลายมหาวิทยาลัย เช่น มหาวิทยาลัยบริสตอล (University of Bristol), มหาวิทยาลัยลีดส์ (University of Leeds), มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ (University of California, Riverside), มหาวิทยาลัยโจฮันเนสเบิร์ก (University of Johannesburg) และ สถาบันวิทยาศาสตร์ธรณีวิทยาแห่งประเทศจีน (Chinese Academy of Geological Sciences)