The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

Reviewer: Sakunphat Jirawuthitanant

Billions of years ago on the young planet Earth

บนโลกวัยละอ่อนเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

สารประกอบอินทรีย์อย่างง่ายผนวกเข้าด้วยกัน เป็นสารประกอบที่มีความซับซ้อนมากขึ้น

that could grow and reproduce.

ที่สามารถเติบโตและขยายพันธุ์

They were the very first life on Earth,

พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก

and they gave rise to every one of the billions of species

มันเปิดทางให้กับสิ่งมีชีวิต อีกหลายพันล้านสปีชีส์

that have inhabited our planet since.

ที่เกิดขึ้นมาบนโลกตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

At the time, Earth was almost completely devoid

ในเวลานั้น สิ่งแวดล้อมบนโลก

of what we’d recognize as a suitable environment for living things.

แทบจะไม่มีอะไรที่เหมาะกับสิ่งมีชีวิตเลย

The young planet had widespread volcanic activity

โลกในวัยเด็กนั้น มีการปะทุของภูเขาไฟอยู่ทั่วไป

and an atmosphere that created hostile conditions.

และทำให้เกิดบรรยากาศที่โหดร้าย

So where on Earth could life begin?

แล้วมีที่ไหนบนโลกที่สิ่งมีชีวิต จะถือกำเนิดได้บ้าง?

To begin the search for the cradle of life,

ในการเริ่มค้นหาแหล่งกำเนิดของชีวิต

it’s important to first understand the basic necessities for any life form.

อันดับแรกคือต้องเข้าใจสิ่งจำเป็นพื้นฐาน ของสิ่งมีชีวิต

Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen,

ธาตุและสารประกอบที่จำเป็นต่อชีวิต เช่น ไฮโดรเจน มีเทน, ไนโตรเจน

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

คาร์บอนไดออกไซด์ ฟอสเฟต และแอมโมเนีย

In order for these ingredients to comingle and react with each other,

เพื่อให้ส่วนผสมเหล่านี้เข้ากันได้ดี และทำปฏิกิริยากัน

they need a liquid solvent: water.

ต้องมีตัวทำละลายของเหลว: น้ำ

And in order to grow and reproduce,

และเพื่อให้สามารถเติบโตและแพร่พันธุ์ได้

all life needs a source of energy.

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการพลังงาน

Life forms are divided into two camps:

สิ่งมีชีวิตถูกแบ่งเป็นสองค่าย

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

ออโตทรอฟส์ เช่นพืชที่สร้างพลังงานได้เอง

and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy.

และเฮเทอโรทรอฟส์ เช่นสัตว์ ที่ได้พลังงานจากการกินสิ่งมีชีวิตอื่น

The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course,

แน่ล่ะ สิ่งมีชีวิตชนิดแรก ไม่มีสัตว์อื่นให้กินเป็นอาหาร

so it must have been an autotroph,

มันจึงต้องเป็นออโตทรอฟ

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

ที่สร้างพลังงานจากแสงอาทิตย์ หรือไม่ก็จากส่วนผสมทางเคมี

So what locations meet these criteria?

ถ้าเช่นนั้น ทำเลไหนที่ตรงตามเกณฑ์เหล่านี้?

Places on land or close to the surface of the ocean

สถานที่บนบกหรือใกล้พื้นผิวของมหาสมุทร

have the advantage of access to sunlight.

ได้เปรียบตรงที่ได้รับแสงอาทิตย์

But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface

แต่ตอนที่เพิ่งเริ่มมีสิ่งมีชีวิตนั้น รังสียูวีบนพื้นโลก

was likely too harsh for life to survive there.

ดูเหมือนว่าจะแรงเกินกว่า ที่สิ่งมีชีวิตจะอยู่รอดได้

One setting offers protection from this radiation

มีสถานที่หนึ่งที่ให้การปกป้องชีวิต จากรังสีนี้

and an alternative energy source:

และให้แหล่งพลังงานทางเลือก

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

ปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลที่คดเคี้ยว ผ่านพื้นมหาสมุทร

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

อยู่ใต้พื้นน้ำทะเลลึกหลายกิโลเมตร และจมอยู่ในความมืดสนิท

A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust

ปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลเป็นรอยแยกของเปลือกโลก

where seawater seeps into magma chambers

ที่น้ำทะเลไหลซึมลงไปในปล่องแมกม่า

and is ejected back out at high temperatures,

และถูกพ่นกลับออกมาด้วยอุณหภูมิสูง

along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds.

พร้อมกับแร่ธาตุที่เข้มข้น และสารประกอบเคมีอย่างง่าย

Energy is particularly concentrated

พลังงานมีความเข้มข้นสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

ที่ที่มีความเข้มข้นของสารเคมีสูง บริเวณปล่องน้ำร้อนใต้ทะเล

There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents:

มีหลักฐานอีกประการที่ชี้ไปที่ ปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลคือ

the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short.

บรรพบุรุษร่วมที่ใกล้กันที่สุดของ สิ่งมีชีวิตบนโลก หรือชื่อย่อว่าลูคา

LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace.

ลูคาไม่ใช่สิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่เกิดขึ้นมา แต่เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่เราติดตามได้

Even so, we don’t actually know what LUCA looked like—

ถึงอย่างนั้น เราก็ไม่รู้ว่าจริง ๆ แล้ว ลูคาหน้าตาเป็นอย่างไร -

there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around—

ไม่มีฟอสซิลลูคา ไม่มีลูคาหลงเหลืออยู่ในปัจจุบัน -

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

นักวิทยาศาสตร์จึงใช้วิธีระบุสารพันธุกรรม ที่มักจะพบได้ในสปีชีส์

across all three domains of life that exist today.

ทั้งสามโดเมนของสิ่งมีชีวิต ที่ยังมีอยู่ทุกวันนี้

Since these genes are shared across species and domains,

เนื่องจากมีสารพันธุกรรมเหล่านี้ อยู่ในทุกสปีชีส์และโดเมน

they must have been inherited from a common ancestor.

มันจะต้องตกทอดมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน

These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place

สารพันธุกรรมที่มีร่วมกันเหล่านี้บ่งว่าลูคา อยู่ในสถานที่ที่ร้อนและปลอดออกซิเจน

and harvested energy from a chemical gradient—

และเก็บเกี่ยวพลังงาน จากความเข้มข้นของสารเคมี-

like the ones at hydrothermal vents.

เช่น สถานที่อย่างปล่องน้ำร้อนใต้ทะเล

There are two kinds of hydrothermal vent:

ปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลมีอยู่สองชนิดคือ

black smokers and white smokers.

ปล่องควันดำ และปล่องควันขาว

Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water,

ปล่องควันดำปล่อยน้ำกรด ที่อุดมไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์

heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper,

ร้อนถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส และเต็มไปด้วยกำมะถัน เหล็ก ทองแดง

and other metals essential to life.

และโลหะอื่น ๆ ที่จำเป็นต่อชีวิต

But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA—

แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าปล่องควันดำ ร้อนเกินไปสำหรับลูคา -

so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.

ดังนั้นตอนนี้แหล่งกำเนิดของชีวิต ที่เป็นไปได้ที่สุดคือปล่องควันขาว

Among the white smokers,

ในบรรดาปล่องควันขาวทั้งหมด

a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City

ทุ่งปล่องน้ำร้อนใต้ทะเลบนสันมหาสมุทร แอตแลนติกที่เรียกว่าลอสท์ซีตี

has become the most favored candidate for the cradle of life.

ได้กลายเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้ที่สุด สำหรับแหล่งกำเนิดของชีวิต

The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide,

น้ำทะเลที่ถูกขับออกจากที่นี่เป็นอัลคาไลน์ และไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

แต่อุดมไปด้วยมีเธน และมีอุณหภูมิที่น่าอยู่ขึ้น

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

ปล่องควันดำที่อยู่ใกล้เคียงอาจมีส่วน ช่วยปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ที่จำเป็น

for life to evolve at Lost City,

สำหรับการวิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตที่ลอสท์ซิตี

giving it all the components to support the first organisms

ให้องค์ประกอบที่ครบถ้วนสำหรับ การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตชนิดแรก

that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.

ที่แพร่ขยายเป็นความหลากหลายที่เหลือเชื่อ ของสิ่งมีชีวิตบนโลกทุกวันนี้