ทะลุกรอบ | ป๋วย อุ่นใจ
มหากาพย์
ปราบ ‘คางคกอ้อย’ (2)
“ย้อนมองประวัติศาสตร์การควบคุมศัตรูพืชด้วยวิธีชีวภาพ (biocontrol) มีแต่ความล้มเหลว แต่การนำคางคกอ้อยเข้ามาในออสเตรเลียถือเป็นหนึ่งในตัวอย่างสุดคลาสสิคของการตัดสินใจที่โง่เง่าแบบไม่มีใครเทียบเทียม”
– ริก ไชน์ (Rick Shine) นักนิเวศวิทยาและชีววิทยาวิวัฒนาการ มหาวิทยาลัยแม็กเควรี (Macquerie University)
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 อุตสาหกรรมน้ำตาลในออสเตรเลียเริ่มต้นขึ้น ผู้คนให้ความสนใจ ทว่า ผลผลิตไร่อ้อยกลับดิ่งลง ตรงข้ามกับเทรนด์ ทำให้เกษตรกรในท้องถิ่นเริ่มหัวร้อนและอยากที่จะหาทางจัดการกับศัตรูพืชตัวฉกาจ
และแล้วในปี 1935 พวกเกษตรกรไร่อ้อยก็ทำสำเร็จ พวกเขาล็อบบี้ทางการให้ยินยอมให้พวกเขาสามารถนำเข้าคางคกอ้อยพ่อพันธุ์แม่พันธุ์เข้ามาในรัฐควีนส์แลนด์ (ซึ่งอยู่ในภาคอีสานของออสเตรเลีย) จำนวนราวๆ 100 คู่ ด้วยความหวังที่ว่าจะใช้พวกมันเป็นเครื่องจักรไล่ล่าหนอนด้วงอ้อยที่คอยรุกรานบ่อนทำลายไร่อ้อยของพวกเขาจนแทบไม่เหลือผลผลิต
แต่พวกเขาคาดผิด แทนที่จะกินศัตรูพืช จบปัญหาด้วงอ้อย คางคกอ้อยที่เอาเข้ามาไม่ได้แก้ปัญหาอะไรให้กับพวกเขาเลย ด้วงอ้อยยังคงอยู่ดีมีสุข ยังคงกินรากอ้อยจนเหี่ยวเฉาเหมือนเดิม…
แต่ที่เพิ่มมาคือปัญหาคางคกอ้อยระบาด พวกมันขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว ยึดหัวหาดก่อตั้งอาณานิคมในรัฐควีนส์แลนด์ได้อย่างมั่นคง
ปัญหาคือ คางคกอ้อยไม่มีศัตรูทางธรรมชาติจริงๆ ในออสเตรเลีย และด้วยรสนิยมไม่เลือกอาหารของพวกมัน เจออะไรกินได้ ก็จัดจนแทบสิ้น ทำให้ระบบนิเวศอันเปราะบางของออสเตรเลียได้รับผลกระทบรุนแรง ระดับหายนะ
พวกมันกินแมลง นก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ฟันแทะ ทุกอย่าง แม้แต่ไข่และพวกกันเองก็ยังกินไม่เหลือ
และไม่ใช่คางคกอ้อยตัวเต็มวัยเท่านั้นที่จะล่า แม้แต่ลูกอ๊อดเองก็ยังดุและไล่กินทุกอย่างที่พวกมันจะเขมือบเข้าไปได้เช่นกัน
และที่สำคัญ ด้วยจำนวนไข่ที่มากมายมหาศาล ราวๆ สี่ถึงหกหมื่นฟองต่อปีต่อแม่คางคกอ้อยหนึ่งตัว…กองทัพคางคกอ้อยจึงมีกองกำลังยิ่งใหญ่และแผ่กระจายกำลังออกไปอย่างไพศาลในทั่วทุกภูมิภาคของออสเตรเลีย
ซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตพื้นถิ่นหลายชนิดเริ่มลดน้อยถอยลง บ้างก็ถูกกิน บ้างก็ถูกแย่งแหล่งอาหาร แหล่งที่อยู่จนหมดหนทางจะอยู่รอด จนหลายตัวเริ่มติดเข้าไปอยู่ในลิสต์ใกล้สูญพันธุ์
หลายชนิดถึงขั้นจำต้องสูญสิ้นเผ่าพันธุ์ไปอย่างน่าตกใจ
ในเวลาเพียงแค่ไม่กี่ทศวรรษ จำนวนคางคกอ้อยในออสเตรเลียก็พุ่งทะยานอย่างรวดเร็ว จนในตอนนี้จำนวนประชากรคางคกอ้อยในออสเตรเลียมีมากกว่าสองร้อยล้านตัวแล้วกระจายไปทั่ว จากภาคอีสานก็ขยายถิ่นฐานเข้าไปในเขตตอนกลางและต่อไปเรื่อยๆ ทางทิศตะวันตก
นอกจากจะไล่กิน สร้างปัญหาแล้ว นักล่าที่กินมันก็โดนอานิสงส์ไปด้วย แทบทุกส่วนของพวกมันยังมีพิษที่เรียกว่าบูโฟท็อกซิน (Bufotoxin) โดยคางคกอ้อยที่โตเต็มวัยจะมีต่อมพิษที่เรียกว่าต่อมพาโรตอยด์ (parotoid gland) อยู่หลังตา แม้แต่ไข่ และลูกอ๊อดก็ยังเต็มไปด้วยพิษในแทบทุกส่วน พอนักล่ากินเข้าไปก็จะถูกพิษ และส่วนใหญ่ก็จะสิ้นชีวิตตกตายตามกันไปด้วย แม้แต่จระเข้ บางทีก็ยังไม่รอด
แต่ตัวที่โดนหนักจริงๆ ในหมู่นักล่าคางคกอ้อยเห็นจะเป็น ควอลล์ (quoll) สัตว์มีกระเป๋าหน้าท้องขนาดเล็ก ตัวลายๆ หน้าตาน่ารัก ญาติสนิทของปีศาจแทสมาเนีย (Tasmanian devil) ที่ในตอนนี้สุ่มเสี่ยงจะสูญพันธุ์
และนั่นทำให้หลายคนเริ่มคิดถึงวิธีที่จะสอนให้ควอลล์รู้ว่าคางคกอ้อยหน้าตาแบบนี้ กินไม่ได้!
ดังที่เล่าไปในตอนก่อนว่ามีความพยายามที่จะใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR/Cas9 มาปรับแต่งพันธุกรรมคางคกอ้อย สร้างเป็นคางคกอ้อยพิษอ่อน ให้ควอลล์ล่า พอกัดไปก็จะถูกพิษแบบไม่ถึงตาย เอาแค่ป่วยๆ ทรมานเบาๆ วิงเวียน คลื่นเหียน จะได้จดจำและเลิกกิน
แต่ด้วยเทคโนโลยีการแก้ไขยีนในปัจจุบันของคางคกอ้อยยังทำได้แค่ “คางคกอ้อยเผือก” ยังไม่สามารถสร้างคางคกอ้อยพิษอ่อนขึ้นมาจริงๆ ได้ ถ้าจะพิสูจน์ไอเดียคงต้องใช้เวลาอีกสักพัก นักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มจึงเสนอไอเดียขึ้นมาว่าจริงๆ บางทีเราอาจจะใช้คางคกสายพันธุ์อื่นหรือแม้แต่กบตัวเล็กๆ ที่มีพิษอ่อนๆ มาฝึกควอลล์ให้เปลี่ยนรสนิยมล่าคางคกอ้อย
เพราะคำถามที่แท้จริง คือ ประชากร “ควอลล์” จะรู้จักเรียนรู้ที่จะไม่จู่โจมคางคกอ้อยได้จริงๆ มั้ย
แต่จะให้หากบมาเป็นเหยื่อสอน ก็ไม่รู้จะเอาตัวไหนมาที่จะเหมาะ ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซิดนีย์ (University of Technology Sydney) และมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น (University of Melbourne) ก็เลยเกิดอีกไอเดียขึ้นมา นั่นก็คือใช้เหยื่อสอนเป็นไส้กรอกที่บรรจุข้างในด้วยเนื้อคางคกอ้อยสับเพื่อให้ได้กลิ่นรสคางคกอ้อยแท้ ก่อนที่จะนำไปเสริมด้วยตัวยาที่ทำให้เกิดอาการวิงเวียน คลื่นเหียน อาเจียนออกมา
เวลาควอลล์ล่าผิด เผลอไปล่าคางคกอ้อย กัดเข้าไปแล้วจะได้เข็ดหลาบ
และเพื่อให้เห็นผล นาโอมิ อินดิโก (Naomi Indigo) นักวิจัยจากซิดนีย์ เลือกที่จะทดสอบกับควอลล์ที่ถูกจับเอาไว้ก่อนเลย 50 ตัว ก่อนที่จะปล่อยกลับเข้าสู่แหล่งที่อยู่ใหม่ของพวกมันที่อุทยานแห่งชาติคาคาดู (Kakadu) ที่เต็มไปด้วยคางคกอ้อย
ผลปรากฏว่าจากห้าสิบที่ปล่อยกลับออกไป มีแค่เจ็ดที่เหลือรอด และหลีกเลี่ยงไม่ยอมกินคางคกอ้อย
แต่ที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือแม้อยู่ในป่าคางคกอ้อย สามารถอยู่รอดและหักห้ามใจไม่ให้แตะต้องคางคกอ้อยได้ยาวนานถึงห้าปี และสามารถผสมพันธุ์ได้ลูกรุ่นต่อไป ที่มีพฤติกรรมเดียวกันคือเลี่ยงคางคกอ้อย
ซารา เลกก์ (Sarah Legge) หนึ่งในสมาชิกจากทีมวิจัย เผยว่างานวิจัยนี้น่าสนใจ พวกเขาไม่ได้สนใจแค่ว่าตัวควอลล์แต่ละตัวจะยอมหลีกเลี่ยงไม่กินคางคกอ้อยได้หรือไม่
แต่สนใจมากกว่าว่าพวกมันเรียนรู้ที่จะส่งต่อความรู้เรื่องการไม่กินคางคกอ้อยเป็นเหยื่อไปสู่รุ่นต่อไปได้หรือเปล่า!
และ “งานวิจัยนี้ในคาคาดูแสดงให้เห็นว่าควอลล์ในแต่ละรุ่น สามารถเรียนรู้ที่จะหลีกเลี่ยงอาหารจานคางคกอ้อยได้เป็นอย่างดี” นาโอมิสรุป
และนี่เป็นเรื่องที่น่าสนใจในแวดวงอนุรักษ์ เพราะอาจจะเป็นหนทางในการปกป้องสายพันธุ์ควอลล์ให้สามารถดำรงอยู่ต่อไปอย่างยั่งยืนได้ในระบบนิเวศของคาคาดู
ถามว่า แล้วควอลล์ในรุ่นต่อๆ มานั้นรู้ได้ไง ถ้าไม่ลองจับมาชิมเอง
คำตอบคือยังบอกไม่ได้ อาจจะเป็นการเรียนรู้ในระดับสังคม (Social learning) หรืออาจจะเป็นกลไกอื่นก็เป็นได้ แต่แค่นี้ก็น่าตื่นเต้นแล้ว
“ยังมีอะไรที่เราไม่รู้อีกมาก แต่เราคาดหวังว่าวิธีการนี้จะได้ผล” แคเธอรีน ทัฟต์ (Katherine Tuft) นักนิเวศวิทยาจากหน่วยอนุรักษ์พันธุ์สัตว์ป่าออสเตรเลีย (Australian Wildlife Conservancy) กล่าว เธอเผยว่าทางพวกเขามีแผนจะปล่อยไส้กรอกคางคกอ้อยให้ตกลงมาจากฟ้า ทางเฮลิคอปเตอร์
เรียกว่าโครงการอะไรดี? “ฝนไส้กรอกคางคกอ้อยเพื่อความยั่งยืน?” อาจจะพอได้มั้ย?
แต่ถ้ามองในอีกด้าน เทคโนโลยีนี้อาจจะยังไม่สามารถช่วยรักษาระบบนิเวศเอาไว้ได้อย่างยั่งยืน เพราะต่อให้ควอลล์รอด เพราะรู้ที่จะหลีกเลี่ยงไม่ล่าเอาคางคกอ้อยมาใส่ปาก
ผลลัพธ์ที่ได้ก็แค่ว่าควอลล์ที่ปกติต้องเป็นผู้ล่าที่โดนพิษนั้นรอด ไม่ตาย ซึ่งก็อาจจะเป็นผลดีในการอนุรักษ์สายพันธุ์ควอลล์
แต่ถ้ามองในแง่ตัวเลขแสดงจำนวนประชากรคางคกอ้อย ก็ไม่น่าที่จะมีแนวโน้มลดลงแต่อย่างใด
ต้องบอกว่าในเชิงวิวัฒนาการ สำหรับคางคกอ้อย พื้นที่ของทวีปออสเตรเลีย นี่คือแหล่งที่อยู่ที่ว่าเหมาะสมมากๆ สำหรับพวกมัน ถ้าจะบอกว่า สวรรค์อันอุดม
เคยเห็น “คางคกอ้อยตัวเท่าแมว” มั้ยครับ? ที่ออสเตรเลียนี่แหละที่คุณจะเจอ ขนาดอันใหญ่โตมโหฬารของมันทำให้หลายคนตื่นตระหนก
จัดการกับเอเลี่ยนสปีชีส์ตัวท็อปแบบนี้ บางทีเราอาจจะต้องมีหลายกลยุทธ์…ช่วยควอลล์นั่นกลยุทธ์หนึ่ง แต่จะจำกัดและกำจัดคางคกอ้อยไม่พึงปรารถนาอาจจะต้องหาวิธีอื่น จริงๆ ไอเดียแนวๆ ควบคุมประชากรนั้นมีมานานแล้ว…โดยมากจะใช้จัดการกับพวกไม่พึงประสงค์ในกลุ่มแมลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพวกพาหะนำโรค เช่น ยุง และแมลงวัน
ในอดีต แนวคิดในการจำกัดจำนวนประชากรยุงเพื่อควบคุมโรคระบาดนั้นจะอาศัยการปล่อยยุงตัวผู้ที่เป็นหมัน (อาจจะโดยการเอาไปฉายรังสี) ออกไปแย่งจีบยุงสาวมาสืบพันธุ์ และถ้ามียุงหมันมากพอที่จะทำให้ยุงลายตัวผู้ในธรรมชาติหมดสิทธิสู้ในสมรภูมิแห่งการหาคู่
ประชากรยุงรุ่นนั้นในธรรมชาติก็จะดิ่งวูบ โรคก็จะหยุดระบาด
เทคนิคนี้เรียกว่า เทคนิคแมลงหมัน (sterile insect technique หรือ SIT)
ได้รับแรงบันดาลใจจากเทคนิคแมลงหมัน ไมเคิล มาโฮนี (Michael Mahony) และจอห์น คลูลอว์ (John Clulow) จากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล (The Newcastle University) ในออสเตรเลีย เสนอไอเดียเดียวกันออกมาเพื่อควบคุมประชากรคางคกอ้อย
บางทีถ้าเราสร้างคางคกอ้อยกลายพันธุ์ที่มีชุดโครโมโซมทบเท่า ที่เรียกว่าพวกโพลิพลอยดิ (polyploidy) คือแทนที่จะมีโครโมโซม 2 ชุด กลับมี 4 ชุดขึ้นมาได้ (ในธรรมชาติมีเกิดแบบบังเอิญอยู่บ้าง แต่น้อยมากๆ และจะค่อยๆ หายไปเอง) บางทีเราก็อาจจะใช้คางคกอ้อยพวกนี้มาควบคุมประชากรคางคกอ้อยได้
เพราะคางคกอ้อยในธรรมชาติมีชุดโครโมโซมสองชุด ซึ่งในตอนแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (ทั้งอสุจิในเพศผู้ และไข่ในเพศเมีย) จำนวนโครโมโซมจะลดครึ่งเสมอ จากสองชุดก็เหลือแค่หนึ่งชุด และเมื่อเกิดการปฏิสนธิ อสุจิกับไข่ผสมกันเป็นตัวอ่อน โครโมโซมอย่างละชุดจากอสุจิกับไข่ก็จะมารวมกันกลายเป็นสองชุดอีกครั้ง
ทว่า ถ้าคางคกอ้อยกลายพันธุ์มีโครโมโซม 4 ชุด แบ่งครึ่งตอนแบ่งเซลล์สืบพันธุ์ โครโมโซมในอสุจิกับไข่ ก็จะได้เซลล์ละ 2 ชุดซึ่งถ้าไปผสมกันกับพวกเซลล์สืบพันธุ์ปกติ จะได้โครโมโซม 2+1 เป็นสามชุดซึ่งไม่สามารถแบ่งเซลล์สืบพันธุ์ได้ เพราะ 3 ชุดลดครึ่งไม่ได้อีกต่อไป ทำให้พวกมันเป็นหมัน
ถ้าปล่อยคางคกอ้อยพวกนี้ออกไปเยอะพอ บางทีก็อาจจะทำให้คางคกอ้อยรุ่นต่อไปในธรรมชาติชะงักได้
ทว่า ก็แอบเหมือนเป็นการเล่นกับไฟ เพราะการปล่อยคางคกอ้อยกลายพันธุ์ที่พร้อมสวาปามทุกอย่างและมีพิษไม่ต่างคางคกอ้อยตัวแสบดั้งเดิม ก็ทำให้เกิดคำถามที่ว่าจะเป็นการเพิ่มซ้ำเติมปัญหาเข้าไปในระบบที่ก็กำลังย่ำแย่อยู่แล้ว หรือจะเป็นการช่วยให้ระบบดีขึ้น เพราะว่าจะเห็นผล ระบบนิเวศก็พังเพิ่มไปไม่รู้เท่าไรแล้ว
แต่ถ้าเราไม่ได้ปล่อยเข้าไปให้มันสืบพันธุ์ แต่ให้มันกินกันเองล่ะ? เป็นกลยุทธ์แบบหนามยอกเอาหนามบ่ง…กินเก่งนัก ก็ให้จัดกันเองซะเลย
ริก ไชน์ จากมหาวิทยาลัยแม็กเควรี นำเสนอกลยุทธ์อีกแบบ เขาค้นพบความลับที่เป็นจุดอ่อนสำคัญของคางคกอ้อย นั่นคือ ในตอนที่เป็นลูกอ๊อด พวกมันพิศวาสรสชาติของไข่ของพวกเดียวกันเอง
ริกเผยว่าถ้าบ่อไหนมีลูกอ๊อดคางคกอ้อยอยู่แล้ว ไข่ที่ลอยห้อยระโยงระยางอยู่ในนั้นจะถูกพวกลูกอ๊อดคางคกอ้อยรุ่นพี่ไล่ตามจกกินจนแทบไม่เหลือหลอ
…ริกประมาณไว้ว่าราวๆ 99 เปอร์เซ็นต์จะกลายเป็นอาหารอันโอชะของลูกอ๊อดรุ่นพี่ เหลืออย่างมากก็แค่เปอร์เซ็นต์เดียว
ก็ไข่มันเยอะ วางไข่ทีก็สองหมื่นสามหมื่นฟอง ลูกอ๊อดรุ่นพี่ที่ฟักออกมาก่อนก็เป็นหมื่น แย่งกันกิน แย่งกันอยู่ แหล่งอาหารก็จำกัด อยู่ๆ มีแม่คางคกอ้อยอีกตัวเอาแหล่งโปรตีนชั้นดีมาเสิร์ฟไว้ให้ถึงที่แล้ว จะมีเหลือหรือ?…
คําถามคือ จะทำยังไงให้มันคงรูปเป็นลูกอ๊อด จะได้ช่วยกันบริโภคไข่ไปเรื่อยๆ ไม่มีวันโตเป็นคางคกตัวเต็มวัย?
ซึ่งในเรื่องนี้ ริกและทีมพบว่าการแก้เพื่อเอาบางยีนออกจากจีโนมคางคก (โดยใช้ CRISPR/Cas9) ทำให้คางคกติดอยู่ในร่างลูกอ๊อดและไม่สามารถพัฒนาต่อเป็นตัวเต็มวัยได้
เขาเผยว่าเทคนิคของเขาสามารถเปลี่ยนลูกอ๊อดคางคกอ้อยที่ปกติแล้ว จะเปลี่ยนไปเป็นตัวเต็มวัยในเวลาไม่เกินสามสัปดาห์ให้ติดอยู่ในร่างของลูกอ๊อดยาวนานได้ถึงสองสามเดือนก่อนที่จะหมดสภาพและตายไปเอง
เขาเรียกลูกอ๊อดไม่ยอมโตพวกนี้ว่า “ลูกอ๊อดปีเตอร์แพน…(Peter Pan Tadpole)”
ผมชอบไอเดียของริก บางทีการสังเกตธรรมชาติก็บอกอะไรเราได้เยอะ และอาจช่วยให้เราได้ไอเดียและกลยุทธ์ใหม่ๆ ที่น่าสนใจในการจัดการกับปัญหาระดับมหากาพย์ก็เป็นได้…อย่าลืมว่า ในหลายๆ กรณี ทางแก้ มันก็แค่เส้นผมบังภูเขา
ใครจะรู้ ลูกอ๊อดปีเตอร์แพนอาจจะช่วยให้ฝันร้ายที่ never never end จบลงได้เสียทีก็เป็นได้…
