Alienum phaedrum torquatos nec eu, vis detraxit periculis ex, nihil expetendis in mei. Mei an pericula euripidis, hinc partem.
 

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบไวรัสและแบคทีเรียตกลงมาจากท้องฟ้า

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบไวรัสและแบคทีเรียตกลงมาจากท้องฟ้า

แม้ว่ามนุษย์เราจะสร้างเทคโนโลยีได้มากมาย และ อาจถึงขั้นเดินทางไปเยือนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้ในอนาคต แต่ถ้าถามว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใดที่ครอบครองโลกใบนี้? ในแง่มุมหนึ่งของคำตอบอาจไม่ใช่มนุษย์เพราะแบคทีเรียและไวรัสขนาดเล็กที่กระจายตัวอยู่ทั่วโลกนั้นมีปริมาณมากกว่ามนุษย์เราอย่างมหาศาล นักวิทยาศาสตร์ประมาณการว่าในร่างกายมนุษย์เรามีแบคทีเรียราวๆล้านล้านตัว ในขณะที่มนุษย์ทั่วโลกในปี  ค.ศ. 2018 มีประมาณ 7,000 ล้านคนเท่านั้น

ทั้งแบคทีเรียและไวรัสล้วนส่งผลต่อระบบนิเวศอย่างยิ่ง สิ่งมีชีวิตจิ๋วเหล่านี้หลายสายพันธุ์ทำหน้าที่ย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิต หลายชนิดทำหน้าที่สำคัญในระบบย่อยอาหารในร่างกายของสัตว์รวมทั้งมนุษย์อย่างสงบสุข แต่หลายชนิดก่อให้สัตว์และมนุษย์เกิดโรคภัยไข้เจ็บซึ่งเป็นหนึ่งในกลไกการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (Natural selection)

ล่าสุดงานวิจัยของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์แคนนาดาและสหรัฐอเมริกาค้นพบหลักฐานที่ตอกย้ำเรื่องนี้ยิ่งขึ้นเมื่อพวกเขาพบว่าแบคทีเรียและไวรัสไม่เพียงแต่อาศัยอยู่ในสิ่งมีชีวิตและในอากาศรอบๆตัวเรา แต่พวกมันสามารถติดไปกับฝุ่นหรือละอองน้ำในมหาสมุทร แล้วปลิวไปกับกระแสลมที่พัดขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นฟรีโทรโพสเฟียร์ (Free troposphere) ซึ่งอยู่เหนือสภาพลมฟ้าอากาศ แต่อยู่ใต้บรรยากาศชั้นสตราโทสเฟียร์  ส่งผลให้จากนั้นทั้งไวรัสและแบคทีเรียสามารถปลิวออกไปได้ไกลหลายพันกิโลเมตรแล้วตกกลับลงมาสู่ผิวโลก โดยไวรัสมีปริมาณการตกกลับสู่โลกมากกว่าแบคทีเรีย กล่าวคือไวรัสมีอัตราการตกกลับลงมายังผิวโลกราวพันล้านตัวต่อตารางเมตรต่อวัน ส่วนแบคทีเรียตกกลับลงมาในปริมาณร้อยล้านตัวต่อตารางเมตรต่อวัน

ทีมงานวิจัยทำการวัดปริมาณแบคทีเรียและไวรัสที่ระดับความสูงราว 3 กิโลเมตรจากระดับน้ำที่ทะเลภูเขา  Sierra Nevada ในประเทศสเปน เพื่อไม่ให้ลมฟ้าอากาศรบกวน

หลักการเริ่มต้นจากการแยกเอาแบคทีเรียและไวรัสออกจากอนุภาคฝุ่นต่างๆในอากาศด้วยกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อน แต่กล่าวโดยคร่าวๆคือต้องใช้ทั้งสารเคมีและกระบวนการเชิงกายภาพอย่างการสั่นและใช้คลื่นเสียง(sonicated) ในการแยกพวกมันออกมา  จากนั้นนับจำนวนแบคทีเรียและไวรัสด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า  flow cytometry

การเก็บข้อมูลอย่างละเอียดทำให้ทีมนักวิจัยพบว่าสภาพลมฟ้าอากาศก็ส่งผลต่ออัตราการตกของแบคทีเรียและไวรัสได้ โดยทั้งลมฝนและพายุทรายต่างก็ทำให้แบคทีเรียตกกลับลงสู่ผิวโลกได้มากขึ้น แต่ฝนไม่ได้ส่งผลต่อการตกของไวรัสนัก

ละอองสารอินทรีย์ (organic aerosols) ซึ่งแขวนลอยอยู่ในอากาศก็มีความเชื่อมโยงกับปริมาณของไวรัสและแบคทีเรีย โดย ไวรัสจะเกาะไปกับละอองที่มีขนาดเล็กกว่า 0.7 ไมโครเมตร ส่วนแบคทีเรียจะไปกับละอองที่ใหญ่กว่า 0.7 ไมโครเมตร เนื่องจากละอองขนาดเล็กนั้นจะลอยอยู่ในอากาศได้นานกว่าจึงมีโอกาสถูกพัดให้ปลิวไปได้ไกลกว่า ทำให้ไวรัสจึงมีโอกาสกระจายตัวได้ไกลกว่าแบคทีเรีย

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ  International Society for Microbial Ecology Journal ซึ่งช่วยไขปริศนาที่นักจุลชีววิทยา (Microbiologist) สงสัยมานานแล้วว่าเหตุใดไวรัสชนิดเดียวกันที่มีลักษณะแทบจะเหมือนกันทุกประการ สามารถไปโผล่คนละทวีปหรือในอีกซีกโลกได้อย่างไม่น่าเชื่อ

 

บทความโดย  อาจวรงค์  จันทมาศ

อ้างอิง

https://www.nature.com/articles/s41396-017-0042-4

http://www.microbiomeinstitute.org/blog/2016/1/20/how-many-bacterial-vs-human-cells-are-in-the-body

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-02/uobc-vot020518.php

https://en.wikipedia.org/wiki/Flow_cytometry

http://www.iflscience.com/environment/billions-of-viruses-are-raining-down-on-us-from-the-sky-every-day/

Date

กุมภาพันธ์ 12, 2018

Category

STEM NEWS