นักวิทยาศาสตร์ค้นพบสาเหตุของปรากฏการณ์เรือนกระจก

ก๊าซมีเทนบนโลกสูงถึง 4 เปอร์เซ็นต์มาจากน้ำทะเลที่มีออกซิเจนสูง แต่จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถระบุแหล่งที่มาที่แน่ชัดของก๊าซเรือนกระจกได้ และตอนนี้ นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาพบก๊าซดังกล่าวแล้ว

นักวิทยาศาสตร์ที่ทำการค้นพบนี้ไม่ได้ต้องการศึกษาธรณีเคมีของมหาสมุทร แต่กำลังมองหายาปฏิชีวนะชนิดใหม่ โครงการที่ได้รับทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติกำลังศึกษายาปฏิชีวนะที่มีศักยภาพในกลุ่มที่ไม่ธรรมดาที่เรียกว่าฟอสโฟเนต ซึ่งใช้ในเกษตรกรรมและการแพทย์อยู่แล้ว

“เราศึกษาเกี่ยวกับยาปฏิชีวนะทุกชนิดที่มีพันธะคาร์บอน-ฟอสฟอรัส” วิลเลียม เมทคาล์ฟ ศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์และหัวหน้าโครงการ และวิลฟรีด ฟาน เดอร์ ดอนก์ ศาสตราจารย์จากสถาบันชีววิทยาจีโนม อธิบาย “เราพบยีนในจุลินทรีย์ที่เราคิดว่าจะสร้างยาปฏิชีวนะได้ แต่จุลินทรีย์เหล่านั้นไม่ได้ทำแบบนั้น จุลินทรีย์ทำสิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง”

จุลินทรีย์ดังกล่าวคือ Nitrosopumilus maritimus ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่พบได้ทั่วไปมากที่สุดชนิดหนึ่งบนโลก อาศัยอยู่ในน้ำที่มีออกซิเจนสูงในมหาสมุทรที่เปิดโล่ง นักวิทยาศาสตร์พบยีนในจุลินทรีย์เหล่านี้ซึ่งเชื่อกันว่าสามารถผลิตยาปฏิชีวนะที่มีศักยภาพได้ ซึ่งก็คือกรดฟอสโฟนิก นักวิจัยได้นำชิ้นส่วนที่จำเป็นของดีเอ็นเอของ Nitrosopumilus maritimus ไปใส่ในจีโนมของเชื้อ Escherichia coli (แบคทีเรียในลำไส้) แต่แบคทีเรียที่ดัดแปลงนี้กลับไม่ผลิตยาปฏิชีวนะตามที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวัง แต่ผลิตกรดเมทิลฟอสโฟนิก (เมทิลฟอสโฟเนต)

นักวิจัยใช้สารนี้เพื่อยืนยันสมมติฐานที่ไม่เป็นที่นิยมมาก่อนว่ามีเทนในมหาสมุทรเป็นผลิตภัณฑ์ของแบคทีเรียที่สลายเมทิลฟอสโฟเนตให้เป็นมีเทนและกรดฟอสฟอริก

แวน เดอร์ ดอนก์ กล่าวว่า “ทฤษฎีนี้มีปัญหาอยู่เพียงข้อเดียวเท่านั้น กรดเมทิลฟอสโฟนิกไม่เคยถูกตรวจพบในระบบนิเวศทางทะเลมาก่อน จากปฏิกิริยาเคมีที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ยากที่จะเข้าใจว่าสารประกอบนี้ผลิตขึ้นได้อย่างไรโดยไม่ต้องใช้ชีวเคมีที่ผิดปกติ”

นักวิทยาศาสตร์พบว่าเมทิลฟอสโฟเนตสะสมอยู่ในผนังเซลล์ของไนโตรโซพูมิลัส มาริติมัส โดยเพาะไนโตรโซพูมิลัส มาริติมัสในปริมาณมากในห้องทดลองร่วมกับแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรชนิดอื่น เมื่อสิ่งมีชีวิตดังกล่าวตายลง แบคทีเรียชนิดอื่นจะทำลายพันธะคาร์บอน-ฟอสฟอรัสของเมทิลฟอสโฟเนตเพื่อกลืนกินฟอสฟอรัส ซึ่งเป็นธาตุที่หายากในมหาสมุทรแต่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต ดังนั้น เมื่อพันธะคาร์บอน-ฟอสฟอรัสในเมทิลฟอสโฟเนตถูกทำลาย ก๊าซมีเทนจะถูกปล่อยออกมา

นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าการค้นพบของพวกเขาจะช่วยให้พวกเขาเข้าใจธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลกได้ดีขึ้น

“เราทราบว่าก๊าซมีเทนก่อให้เกิดผลกระทบต่อเรือนกระจกถึงร้อยละ 20 โดยร้อยละ 4 มาจากแหล่งที่ไม่เคยทราบมาก่อน เราจำเป็นต้องทราบว่ามีเทนถูกผลิตขึ้นที่ใดและเกิดอะไรขึ้นกับมีเทน เพื่อทำความเข้าใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง” วิลเลียม เมทคาล์ฟกล่าว

[ 1 ], [ 2 ]