แบคทีเรียที่ผลิตก๊าซมีเทนอาจทำให้สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกสูญพันธุ์จำนวนมากในช่วงยุคเพอร์เมียน
แบคทีเรีย Methanosarcina เจริญเติบโตในยุคเพอร์เมียนและปล่อยก๊าซมีเทนสู่ชั้นบรรยากาศ ภาพ: Perfect Lazybones
โลกได้ประสบกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่มาแล้ว 5 ครั้ง โดยหนึ่งในนั้นคือการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ในยุคเพอร์เมียน ซึ่งเรียกกันว่า “การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่” ได้ทำให้สิ่งมีชีวิตบนบกประมาณ 70% และสิ่งมีชีวิตในทะเล 96% หายไปจากโลก จากข้อมูลของ IFL Science พบว่าช่วงอายุของถ่านหินที่เกิดขึ้นในช่วง 10 ล้านปีนั้นบ่งชี้ว่าพืชที่สร้างถ่านหินจำนวนมากได้สูญพันธุ์ไปจากเหตุการณ์ดังกล่าว และต้องใช้เวลาหลายล้านปีจึงจะฟื้นตัวได้
การค้นหาช่วงเวลาที่จำนวนสปีชีส์ลดลงอย่างรวดเร็วในบันทึกฟอสซิลนั้นเป็นเพียงส่วนที่ง่ายเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ ได้เสนอทฤษฎีจำนวนหนึ่งเพื่ออธิบายสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ตั้งแต่การปล่อยก๊าซมีเทนจากพื้นมหาสมุทรไปจนถึงการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อย จากการศึกษาหินที่เกิดจากการสูญพันธุ์ นักวิจัยทราบว่ามหาสมุทรและน้ำตื้นขาดออกซิเจนในช่วงปลายยุคเพอร์เมียน การขาดออกซิเจนอาจเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ดังกล่าว ซึ่งส่งผลกระทบเป็นระลอก
จุลินทรีย์ที่ลดกำมะถันสามารถหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้ โดยใช้กำมะถันแทนออกซิเจน และมีแนวโน้มที่จะเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่จุลินทรีย์เหล่านี้ผลิตขึ้นอาจถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดพิษต่อพืชและทำลายชั้นโอโซน ทำให้สิ่งมีชีวิตต้องสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตในระดับอันตรายเป็นเวลาประมาณ 250 ล้านปี ขณะเดียวกันก็ทำให้โลกร้อนขึ้นด้วย มหาสมุทรที่ร้อนขึ้นอาจทำให้มีเทนที่แข็งตัวหลุดออกสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งจะทำให้ปัญหารุนแรงขึ้น
คำอธิบายอื่นสำหรับเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ได้รับการเสนอโดยทีมจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ในปี 2014 แดเนียล ร็อธแมน ศาสตราจารย์ด้านธรณีฟิสิกส์ที่ MIT และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบว่าแบคทีเรียเซลล์เดียวที่เรียกว่า Methanosarcina สามารถย่อยสารอินทรีย์ได้และผลิตก๊าซมีเทนผ่านการถ่ายโอนยีนในแนวนอนจากแบคทีเรีย Clostridia
ตามสมมติฐานของพวกเขา Methanosarcina เจริญเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาดังกล่าว โดยปล่อยก๊าซมีเทนสู่ชั้นบรรยากาศและรบกวนวงจรคาร์บอน ซึ่งในที่สุดก็ก่อให้เกิดเหตุการณ์สูญพันธุ์ กระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียที่ผลิตก๊าซมีเทนนั้นเกี่ยวข้องกับโลหะนิกเกิล ทีมงานได้ตรวจสอบตะกอนในจีนตอนใต้และพบนิกเกิลจำนวนมากที่สามารถพิสูจน์สมมติฐานดังกล่าวได้
“การถ่ายทอดยีนในแนวนอนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางธรณีเคมี โดยมีภูเขาไฟขนาดใหญ่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การแพร่หลายของ Methanosarcina มีส่วนในการรบกวนความเข้มข้นของ CO2 และ O2” ทีมวิจัยสรุป “การรบกวนทางธรณีเคมีอาจเกิดขึ้นอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น การเกิดออกซิเดชันของมีเทนซึ่งเพิ่มระดับซัลเฟอร์ จะปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งเป็นพิษสู่ชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดการสูญพันธุ์บนบก”
แม้ว่าจะยังต้องมีหลักฐานเพิ่มเติมเพื่อพิสูจน์สมมติฐานนี้ แต่ผู้วิจัยเน้นย้ำว่าการค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึงความอ่อนไหวของโลกต่อวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ ทีมวิจัยยังไม่สามารถระบุได้อย่างแน่ชัดว่า Methanosarcina วิวัฒนาการจนผลิตมีเทนเป็นผลพลอยได้เมื่อใด
อัน คัง (ตาม ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ของ IFL )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)