How a single-celled organism almost wiped out life on Earth - Anusuya Willis

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

There's an organism that changed the world.

มันมีสิ่งมีชีวิตที่เปลี่ยนแปลงโลกของเรา

It caused both the first mass extinction in Earth's history

มันทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งแรก ในประวัติศาสตร์โลก

and also paved the way for complex life.

และยังกรุยทางให้ส่งมีชีวิตที่ซับซ้อนกว่า

How?

มันเป็นไปได้อย่างไร

By sending the first free oxygen molecules into our atmosphere,

โดยการปล่อยโมเลกุลออกซิเจนโมเลกุลแรก เข้าสู่บรรยากาศของเรา

and they did all this as single-celled life forms.

และพวกมันก็ทำได้ แม้ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

They're cyanobacteria,

พวกมันคือไซยาโนแบคทีเรีย

and the story of these simple organisms

และเรื่องราวของสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายนี้

that don't even have nuclei or any other organelles

ที่ไม่มีแม้แต่นิวคลิไอ หรือแม้แต่ออกาเนลอื่น ๆ

is a pivotal chapter in the story of life on Earth.

เป็นหน้าสำคัญทางประวัติศาสตร์ ของเรื่องราวชีวิตบนโลก

Earth's atmosphere wasn't always the oxygen-rich mixture we breathe today.

บรรยากาศของโลกไม่ได้มีส่วนผสมที่เต็มไปด้วย ออกซิเจนอย่างที่เราหายใจในตอนนี้

3.5 billion years ago, the atmosphere was mostly nitrogen,

3.5 พันล้านปีก่อน บรรยากาศของเรา ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจน

carbon dioxide,

คาร์บอนไดออกไซด์

and methane.

และมีเธน

Almost all oxygen was locked up in molecules like water,

ออกซิเจนเกือบทั้งหมดถูกกักเอาไว้ ในโมเลกุลอย่างเช่นน้ำ

not floating around in the air.

ไม่ได้ล่องลอยอยู่ในอากาศ

The oceans were populated by anaerobic microbes.

มหาสมุทรนั้นก็เต็มไปด้วยจุลชีพแอนาโรบิก

Those are simple, unicellular life forms that thrive without oxygen

พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เรียบง่าย ที่ไม่ต้องการออกซิเจน

and get energy by scavenging what molecules they find.

และได้พลังงานจากการย่อยสลาย โมเลกุลที่พวกมันหามาได้

But somewhere between 2.5 and 3.5 billion years ago,

แต่ในช่วงเวลาระหว่าง 2.5 และ 3.5 พันล้านปีก่อน

one of these microbial species,

หนึ่งในจุลชีพเหล่านี้

probably floating on the surface of the ocean,

ที่อาจล่องลอยอยู่บนพื้นผิวมหาสมุทร

evolved a new ability: photosynthesis.

มีวิวัฒนาการความสามารถใหม่ ซึ่งก็คือการสังเคราะห์แสง

Structures in their cell membrane could harness the energy from sunlight

โครงสร้างในเยื่อหุ้มเซลล์ของพวกมัน สามารถที่จะเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์

to turn carbon dioxide and water into oxygen gas and sugars,

เพื่อเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และนำ้ ไปเป็นก๊าซออกซิเจนและน้ำตาล

which they could use for energy.

ซึ่งพวกมันสามารถนำไปใช้เป็นพลังงานได้

Those organisms were the ancestors of what we now call cyanobacteria.

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นบรรพบุรุษ ของสิ่งที่ตอนนี้เราเรียกว่า ไซยาโนแบคทีเรีย

Their bluish color comes from the blue-green pigments

สีออกฟ้าของพวกมันมาจากเม็ดสี ที่มีสีฟ้าเขียว

that capture the sunlight they need.

ที่เก็บพลังงานแสงแดดที่พวกมันต้องการ

Photosynthesis gave those ancient bacteria a huge advantage over other species.

การสังเคราะห์แสงทำให้แบคทีเรียโบราณนี้ มีข้อได้เปรียบเหนือสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์อื่น

They could now produce their own energy

พวกมันสามารถสร้างพลังงานให้กับตัวเองได้

from an almost endless supply of raw ingredients,

จากแหล่งวัตถุดิบที่แทบจะไม่มีทางหมดไป

so their populations exploded

ฉะนั้นประชากรของพวกมันจึงเพิ่มอย่างรวดเร็ว

and they started polluting the atmosphere with a new waste product: oxygen.

และพวกมันก็สร้างมลพิษให้กับบรรยากาศ ด้วยของเสียจากพวกมัน ซึ่งก็คือ ออกซิเจน

At first, the trickle of extra oxygen was soaked up by chemical reactions with iron

ตอนแรก ออกซิเจนที่มากขึ้นถูกดูดซับไป ด้วยปฏิกิริยาเคมีกับเหล็ก

or decomposing cells,

หรือเซลล์ที่กำลังถูกย่อยสลาย

but after a few hundred million years,

แต่หลังจากเวลาสองสามร้อยล้านปี

the cyanobacteria were producing oxygen faster than it could be absorbed,

ไซยาโนแบคทีเรียผลิตออกซิเจน ได้รวดเร็วกว่าที่มันจะดูดซับไปได้

and the gas started building up in the atmosphere.

และก๊าซเริ่มที่จะก่อตัวขึ้นในบรรยากาศ

That was a big problem for the rest of Earth's inhabitants.

มันเป็นปัญหาใหญ่สำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นบนโลก

Oxygen-rich air was actually toxic to them.

อากาศที่มีออกซิเจนมาก เป็นพิษต่อพวกมัน

The result?

แล้วผลน่ะหรือ

About 2.5 billion years ago was a mass extinction of virtually all life on Earth,

ประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อน เกิดการสูญพันธ์ุครั้งใหญ่ของชีวิตบนโลก

which barely spared the cyanobacteria.

ซึ่งก็ไม่เว้นแม้กระทั่งไซยาโนแบคทีเรีย

Geologists call this the Great Oxygenation Event,

นักธรณีวิทยาเรียกมันว่า เหตุการณ์ผลิตออกซิเจนครั้งใหญ่

or even the Oxygen Catastrophe.

หรือเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนครั้งใหญ่

That wasn't the only problem.

นั่นไม่ใช่เพียงปัญหาเดียว

Methane had been acting as a potent greenhouse gas that kept the Earth warm,

มีเธนได้เคยทำหน้าที่เป็นก๊าซเรือนกระจก ที่ทำให้โลกอบอุ่น

but now, the extra oxygen reacted with methane to form carbon dioxide and water,

แต่ตอนนี้ ออกซิเจนที่มากขึ้นทำปฏิกิริยา กับมีเธนเพื่อเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

which don't trap as much heat.

ซึ่งไม่เก็บกักความร้อน

The thinner atmospheric blanket

ชั้นบรรยากาศที่บางลง

caused Earth's first, and possibly longest, ice age,

ทำให้โลกเข้าสู่ยุคน้ำแข็งครั้งแรก และอาจเป็นครั้งที่ยาวนานที่สุด

the Huronian Glaciation.

ฮูโรเนียน เกลซิเอชัน

The planet was basically one giant snowball

ชั้นบรรยายกาศที่เป็นเหมือนบอลหิมะขนาดใหญ่

for several hundred million years.

เป็นเวลาสองสามร้อยล้านปี

Eventually, life adjusted.

ในที่สุด ชีวิตก็ปรับตัว

Aerobic organisms, which can use oxygen for energy,

สิ่งมีชีวิตแอโรบิกซึ่งใช้ออกซิเจน ในการสร้างพลังงาน

started sopping up some of the excess gas in the atmosphere.

เริ่มที่จะดูดซับก๊าซที่มากเกินไป ในชั้นบรรยากาศ

The oxygen concentration rose and fell

ความเข้มข้นของออกซิเจนเพิ่มสูงขึ้นและลดลง

until eventually it reached the approximate 21% we have today.

จนกระทั่งมันอยู่ที่ประมาณ 21% อย่างที่มันเป็นในปัจจุบัน

And being able to use the chemical energy in oxygen

และการที่มันสามารถใช้พลังงานเคมีในออกซิเจน

gave organisms the boost they needed to diversify

ทำให้สิ่งมีชีวิตมีความหลากหลาย อย่างที่มันต้องการได้มากขึ้น

and evolve more complex forms.

และมีวิวัฒนาการไปสู่รูปแบบที่ซับซ้อน

Cyanobacteria had a part to play in that story, too.

ไซยาโนแบคทีเรียมีส่วนสำคัญ ในเรื่องราวนี้เช่นกัน

Hundreds of millions of years ago,

หลายร้อยล้านปีกอ่น

some other prehistoric microbe swallowed a cyanobacterium whole

จุลชีพก่อนประวัติศาสตร์บางชนิด กินไซยาโนแบคทีเรียเข้าไปทั้งตัว

in a process called endosymbiosis.

ในกระบวนการที่เรียกว่า เอนโดไซโตซิส

In doing so, that microbe acquired its own internal photosynthesis factory.

เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้น จุลชีพได้มา ซึ่งโรงงานสังเคราะห์แสงของตัวเอง

This was the ancestor of plant cells.

มันเป็นบรรพบุรุษของเซลล์พืช

And cyanobacteria became chloroplasts,

และไซยาโนแบคทีเรียกลายเป็นคลอโรพลาส

the organelles that carry out photosynthesis today.

ออกาเนลที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์แสง ในปัจจุบันนี้

Cyanobacteria are still around in almost every environment on Earth:

ไซยาโนแบคทีเรียยังคงมีอยู่ ทุกที่ในสิ่งแวดล้อมบนโลก

oceans,

มหาสมุทร

fresh water,

แหล่งน้ำจืด

soil,

ดิน

antarctic rocks,

หินที่บริเวณขั้วโลกใต้

sloth fur.

ขนตัวสลอต

They still pump oxygen into the atmosphere,

พวกมันยังคงปล่อยออกซิเจน เข้าไปในบรรยากาศ

and they also pull nitrogen out to fertilize the plants they helped create.

และพวกมันยังดึงไนโตรเจนออกมา เพื่อเป็นปุ๋ยให้ต้นไม้ทีพวกมันช่วยสร้างขึ้น

We wouldn't recognize life on Earth without them.

พวกเราคงจะจดจำชีวิตบนโลก ที่ปราศจากพวกมันไม่ได้

But also thanks to them,

แต่ก็ต้องขอบคุณพวกมัน

we almost didn't have life on Earth at all.

ที่เราเกือบจะไม่มีชีวิตบนโลกใบนี้