การทดลองวิทยาศาสตร์นี้จะดำเนินไปเป็นเวลา 500 ปี

Feb 11 2019
นักวิทยาศาสตร์เริ่มการทดลองในปี 2014 ซึ่งจะดำเนินไปเป็นเวลา 500 ปี ผลการค้นหาแรกได้รับการเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ จนถึงตอนนี้พวกเขาพบอะไรบ้าง?
มีการแสดงขวดแก้วที่มีแบคทีเรียสำหรับการทดลอง 500 ปี สปอร์จะถูกทำให้แห้งโดยใช้สารดูดความชื้นแบบลูกปัดซิลิกอนก่อนที่จะปิดผนึก Ulrich et al., PLOS One, 2018

แบคทีเรียบางชนิดขึ้นชื่อในเรื่องความสามารถในการอยู่รอดในสภาวะที่รุนแรงตั้งแต่อุณหภูมิสูงไปจนถึงการโจมตีทางเคมีไปจนถึงการคายน้ำ แต่พวกเขาจะทำงานได้นานแค่ไหน? ในปี 2014 ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการอบแห้งแบคทีเรียโดยปิดผนึกตัวอย่างเหล่านั้นไว้ในขวดแก้วขนาดเล็กและในอีก 500 ปีนักวิจัยบางคนจะได้รับเกียรติในการนำการศึกษาที่มีมายาวนานมาปิด

การทดลองที่ยาวนานกว่าห้าศตวรรษเกิดขึ้นโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระของสกอตแลนด์ซึ่งร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันและชาวอเมริกันโดยหวังว่าจะพัฒนาความเข้าใจของมนุษยชาติเกี่ยวกับอายุที่ยืนยาวของแบคทีเรีย การจับที่สำคัญ? ไม่มีใคร (หรือเหลนของพวกเขา) ที่จะเห็นผลลัพธ์

ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล Charles Cockell หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการทดลองกล่าวว่าแรงจูงใจในการทดลองนั้นตรงไปตรงมา "การทดลองวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ทำงานโดยให้ทุนหรืออายุขัยของมนุษย์ แต่ธรรมชาติทำงานในช่วงเวลาที่ยาวนานเราต้องการสร้างการทดลองที่สอดคล้องกับระยะเวลาที่สนใจในการศึกษาจุลินทรีย์มากกว่า"

สำหรับการทดสอบที่สมาชิกในทีมที่เต็มไป 800 ขวดกับหนึ่งในสองชนิดของเชื้อแบคทีเรีย: Chroococcidiopsisหรือเชื้อ Bacillus subtilisอดีตเป็นผู้รอดชีวิตที่แท้จริงแบคทีเรียดึกดำบรรพ์มักพบในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งตั้งแต่น้ำพุร้อนไปจนถึงทะเลทราย แบคทีเรียชนิดหลังนี้เป็นแบคทีเรียที่ได้รับการศึกษามากที่สุดในวิทยาศาสตร์ทั้งหมดซึ่งสามารถกลับคืนสู่สถานะที่อยู่เฉยๆ (ในรูปแบบสปอร์) เมื่อต้องเผชิญกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม ขวดแก้วที่นักวิทยาศาสตร์บรรจุไว้ถูกปิดผนึกอย่างสมบูรณ์จากอากาศและครึ่งหนึ่งถูกห่อหุ้มเพื่อป้องกันผลกระทบของรังสีหรือการแทรกแซงอื่น ๆ ที่อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอ

ทุกๆปี (เป็นเวลาหนึ่งในสี่ศตวรรษ) นักวิทยาศาสตร์จะตรวจสอบแบคทีเรียเพื่อดูว่ายังคงใช้งานได้หรือไม่ จากนั้นตารางการตรวจร่างกายจะเปลี่ยนเป็นทุกๆ 25 ปีจนกว่าการทดสอบ 500 ปีจะสิ้นสุดลง

การทดสอบจริงนั้นง่ายเพียงแค่ต้องใช้กระบวนการให้น้ำขั้นพื้นฐานและการนับจำนวนโคโลนีของแบคทีเรีย แต่วิธีใดที่ดีที่สุดในการอธิบายการทดลองกับผู้คนอีก 400 ปีข้างหน้า? คำแนะนำถูกพิมพ์ลงบนกระดาษและจัดเก็บไว้ในแฟลชไดรฟ์ด้วยคำขอที่ชัดเจนให้นักวิจัยอัปเดตการใช้คำฟุ่มเฟือยและเทคโนโลยีเมื่อทำการตรวจสอบ 25 ปี

การวิเคราะห์ครั้งแรกที่ได้ดำเนินการในปี 2016 ที่มีผลตีพิมพ์ในธันวาคม 2018 ใน PLoS สาระสำคัญ? หลังจากสองปีของการแยกสปอร์ของแบคทีเรียแสดงให้เห็นว่าความมีชีวิตลดลงแทบจะไม่ลดลงเลย จากนั้นสปอร์ที่โชคร้ายบางส่วนที่ยังมีชีวิตอยู่จะถูกสัมผัสโดยเจตนาในสภาวะที่รุนแรงกว่าเช่นระดับเกลือสูงหรือสุญญากาศคล้ายอวกาศและแน่นอนว่าตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการสูญเสียความมีชีวิตที่เพิ่มขึ้น

แล้วสถานการณ์ที่ดีที่สุดของโครงการระยะยาวเช่นนี้คืออะไร? “ ไม่มีผลลัพธ์ที่ดีพอเช่นนี้” Cockell กล่าว "เราต้องการเรียนรู้ว่าจุลินทรีย์ตายเร็วเพียงใดและฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ใดที่อธิบายถึงการตายของพวกมันในช่วงเวลาศตวรรษ"

แบคทีเรียบางชนิดมีความทนทานมากจนสามารถคงอยู่ได้เป็นเวลาหลายสิบล้านปีหากมีการเก็บรักษาไว้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ตัวอย่างเช่นในปี 1995 นักวิทยาศาสตร์ได้ฟื้นฟูแบคทีเรียที่แช่อยู่ในน้ำนมต้นไม้อายุ 25 ล้านปีและจากซากสิ่งมีชีวิตเช่นแมลงเต่าทองที่ติดอยู่ในอำพันเมื่อ 135 ล้านปีก่อน ในปี 2000 นักวิทยาศาสตร์ประกาศว่าแบคทีเรียในนิวเม็กซิโกเงินฝากเกลือก็ยังคงทำงานได้ - หลังจาก 250 ล้านปี

ตอนนี้ที่น่าสนใจ

นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ หลายคนมีมุมมองที่ยาวนานกับงานของพวกเขา ตั้งแต่ 1841 นักวิจัยที่หอดูดาววิสุเวียได้รับการบันทึกรายละเอียดข้อมูลของมอนสเตอร์ที่หลับใหลนี้ซึ่งเป็นภูเขาไฟที่เฉพาะยุโรปที่จะปะทุขึ้นในศตวรรษที่ผ่านมา หัวใจหลักของวิทยาศาสตร์นี้คือความหวังอันน่าวิตกในการทำนายการปะทุครั้งใหญ่เช่นเดียวกับที่ทำลายเมืองปอมเปอีในปีคริสตศักราช 79