การศึกษาชี้ การที่โลกหมุนตัวอย่างช้าๆ ทำให้มีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศมากขึ้น

การศึกษาครั้งใหม่ชี้ให้เห็นว่าออกซิเจนของโลกที่มีมากขึ้นนั้นเกิดจากการหมุนเวียนที่ช้าลงของโลกทำให้วันแต่ละวันยาวนานขึ้น ช่วยให้แบคทีเรียบางชนิดปล่อยออกซิเจนออกมามากขึ้นซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเผาผลาญของตัวเอง

การศึกษาที่ตีพิมพ์อยู่ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature Geoscience เมื่อไม่นานมานี้ชี้ให้เห็นว่าเมื่อ 2,400 ล้านปีก่อน มีออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกน้อยมากจนแทบจะวัดค่าไม่ได้ ดังนั้นจึงไม่มีสัตว์หรือพืชที่เรารู้จักสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาวะเช่นนั้น

ในช่วงนั้นสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกประกอบด้วยจุลินทรีย์ขนาดเล็ก อย่างเช่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน หรือที่เรียกกันว่า cyanobacteria ซึ่งหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปและปล่อยออกซิเจนออกมา วิธีการดังกล่าวเป็นรูปแบบของการสังเคราะห์แสงในยุคแรกๆ

นักวิจัยกล่าวว่าเมื่อราว 400 ล้านปีก่อน โลกมีปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นค่อนข้างมาก โดยเพิ่มขึ้นจากระดับที่แทบจะวัดไม่ได้เป็น 1 ใน 10 ของปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในขณะนี้

แต่เหตุใดแบคทีเรียจึงเริ่มสร้างออกซิเจนมากขึ้น? Brian Arbic ผู้เชี่ยวชาญด้านมหาสมุทรที่มหาวิทยาลัย University of Michigan ได้ศึกษาเรื่องพลังของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงบนโลกและการที่โลกหมุนช้าลง Arbic กล่าวว่าโลกหมุนช้าลงเนื่องจากแรงเสียดทานของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงและแรงดึงดูดระหว่างโลกกับดวงจันทร์

นักวิจัยชี้ว่าการหมุนของโลกซึ่งค่อยๆ ช้าลงเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้วันแต่ละวันยาวนานขึ้นจากประมาณ 6 ชั่วโมงเป็น 24 ชั่วโมงในปัจจุบัน การที่วันยาวนานขึ้นก็ทำให้ cyanobacteria ได้รับแสงแดดมากขึ้นซึ่งช่วยในการผลิตออกซิเจนให้เพียงพอสำหรับสิ่งมีชีวิตบางอย่างได้

ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปโดยการศึกษาจุลินทรีย์ที่พบในหลุมยุบใต้น้ำลึก 80 ฟุตในทะเลสาบ Huron นอกชายฝั่งรัฐมิชิแกนของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนคล้ายกับ cyanobacteria เซลล์เดียวที่ก่อตัวเป็นอาณานิคมลักษณะคล้ายข้าวมอลท์เมื่อหลายพันล้านปีก่อนทั่วทั้งพื้นผิวดินและพื้นทะเล

นักวิจัยได้ขุดลอกแบคทีเรียจากหลุมยุบและปรับแสงที่ได้รับในการทดลองในห้องแล็บ และพบว่ายิ่งจุลินทรีย์ได้รับแสงอย่างต่อเนื่องมากเท่าไร ก็ยิ่งผลิตออกซิเจนได้มากขึ้นเท่านั้น

ความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ประการหนึ่งในด้านวิทยาศาสตร์คือการที่โลกเปลี่ยนจากการเป็นดาวเคราะห์ที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อยไปสู่การมีอากาศที่สามารถสูดหายใจได้ในตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์มีความเชื่อมานานแล้วว่าจุลินทรีย์ที่เรียกว่า cyanobacteria มีส่วนเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ แต่พวกเขาไม่ทราบว่าอะไรเป็นจุดเริ่มต้นของการที่มีออกซิเจนเพิ่มขึ้นมากมาย

ในทางกลับกัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงที่ไม่เคยมีใครพิจารณามาก่อนระหว่างออกซิเจนกับอัตราการหมุนตัวของโลก

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแบบจำลองของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ากลไกนี้อาจช่วยอธิบายรูปแบบของกระบวนการสร้างออกซิเจนของโลกได้

อย่างไรก็ดี ทั้งผู้เขียนการศึกษาและบรรดานักวิทยาศาสตร์ซึ่งไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าวว่านี่เป็นเพียงเหตุผลหนึ่งที่เป็นไปได้ในการที่โลกมีออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น

Tim Lyons ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย University of California, Riverside ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยนี้กล่าวว่าสิ่งที่ทำให้แนวคิดนี้น่าสนใจคือ เรื่องนี้เกิดขึ้นโดยไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ทางชีววิทยาของแบคทีเรียหรือในมหาสมุทรของโลกเลย