14
Sep
2022

จุลินทรีย์แม่เหล็กกำลังเฟื่องฟูในร่องลึกบาดาลมาเรียนา

การศึกษาแม่เหล็กฟอรามินิเฟอร์ราอย่างใกล้ชิดอาจนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของชีวิตแม่เหล็ก

ในปี 2018 หยาง ห่าวเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่กำลังมองหาฝุ่นจักรวาลในตะกอนใต้ทะเลที่เก็บรวบรวมจากร่องลึกบาดาลมาเรียนา สำรวจส่วนที่ลึกที่สุดของมหาสมุทร เขาหวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกและบทบาทของวัตถุในอวกาศในการจุดประกายให้โลก ในขณะที่ใช้เข็มแม่เหล็กกระตุ้นตะกอนใต้ท้องทะเลเล็กน้อย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตามล่าหาฝุ่นอุกกาบาต หยางรู้สึกประหลาดใจที่พบสิ่งมีชีวิตที่มีเปลือกเล็กๆ ติดอยู่กับเครื่องมือ สิ่งมีชีวิตนั้นเป็น foraminifera ที่เรียกว่าResigella bilocularis เช่นเดียวกับ foraminifera อื่น ๆR. bilocularisเป็นตัวสร้างเชลล์เซลล์เดียว แต่แตกต่างจาก foraminifera ส่วนใหญ่ที่พบในก้นมหาสมุทร นี้มีเคล็ดลับที่ไม่คาดคิด: มันเป็นแม่เหล็ก ด้วยความหลงใหลในการค้นพบของเขา Yang จึงตัดสินใจปรับโฟกัสการวิจัยระดับปริญญาเอกของเขาใหม่เพื่อเรียนรู้ทุกสิ่งที่ทำได้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่อยากรู้อยากเห็นนี้

สิ่งมีชีวิตจำนวนมาก รวมทั้งแบคทีเรียบางชนิด สาหร่ายเซลล์เดียว แมลง หอย ปลา นก และแม้แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดมีความสัมพันธ์ทางแม่เหล็ก หลายคนคิดว่าจะได้รับพลังจากแร่แมกนีไทต์ ซึ่งพวกมันใช้ในการปรับทิศทางตัวเองและนำทางไปตามสนามแม่เหล็กของโลก สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถผลิตแมกนีไทต์ได้เองโดยใช้ธาตุเหล็กจากสิ่งแวดล้อม แต่สำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น foraminifera และยูคาริโอตอื่นๆ ต้นกำเนิดของแมกนีไทต์ยังคงเป็นปริศนา

แม้ว่าพวกเขาจะต้องทำงานมากกว่านี้เพื่อพูดอย่างมั่นใจ Yang และทีมของเขาสงสัยว่าR. bilocularisกำลังผลิตแม่เหล็กขึ้นเอง ถ้าเป็นเช่นนั้น เนื่องจากR. bilocularisเป็นยูคาริโอตเซลล์เดียวแบบแม่เหล็กตัวแรกที่ค้นพบสิ่งนี้ในมหาสมุทรลึก การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของมันสามารถช่วยให้นักวิจัยได้ใกล้ชิดกับการค้นพบประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของลักษณะนี้มากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์มาที่ตำแหน่งนี้หลังจากวิเคราะห์ตัวอย่าง foraminifera 1,000 ตัวอย่างที่พวกเขารวบรวมจากร่องลึกบาดาลมาเรียนาระหว่างการสำรวจระหว่างปี 2016 ถึง 2019 งานของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างทางเคมีและทางกายภาพของแมกนีไทต์ในR. bilocularisนั้นแตกต่างจากแมกนีไทต์ใน ตะกอนที่อยู่รายรอบและที่เกิดจากแบคทีเรีย บ่งบอกว่า foraminifera กำลังสร้างมันขึ้นมาเอง

หาก Yang และทีมของเขาสามารถยืนยันสมมติฐานได้ ก็จะช่วยระบุด้วยว่าR. bilocularisเป็นแม่เหล็กโดยบังเอิญ หรือ foraminifera ใช้ความสามารถพิเศษของมัน เช่น โดยใช้แมกนีไทต์ช่วยนำทางไปในที่ลึกและมืด ความลึก จนถึงตอนนี้ พวกเขารู้ว่าแม้แต่R. bilocularis ที่ตายแล้ว ก็ยังปรับทิศทางตัวเองตามสนามแม่เหล็ก

แม้ว่าอาจเป็นเรื่องยากที่จะศึกษา foraminifera ในห้องทดลองที่ออกแบบมาเพื่อให้สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวได้รับแรงกดดันมากถึง 1,000 เท่าของระดับน้ำทะเล Yang ตั้งใจแน่วแน่ที่จะทำเช่นนั้น ปัจจุบันเขากำลังทำงานเพื่อให้ foraminifera มีชีวิตอยู่ในห้องปฏิบัติการและจัดลำดับจีโนมของมัน ถ้าเขาทำสำเร็จ นัยยะอาจเกินขนาดของสิ่งมีชีวิตเล็กๆ นี้ด้วยซ้ำ

M. Renee Bellinger นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจาก University of Hawai’i ที่ Hilo ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่า “มีแมกนีไทต์จำนวนไม่มากที่ทราบว่าผลิตขึ้น “การศึกษาบางสิ่งจากสภาพแวดล้อมใต้ท้องทะเลลึกที่อาจมีต้นกำเนิดมาแต่โบราณ จะช่วยให้เข้าใจว่าความสามารถในการผลิตแมกนีไทต์มีวิวัฒนาการมาอย่างไรตั้งแต่แรก”

ในขณะที่ Yang ไม่ได้ลงเอยด้วยการถอดรหัสต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก แต่เขาก็อาจจะเข้าใกล้การเรียนรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตแม่เหล็กมากขึ้นเท่านั้น

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.