Biology Beyond Nature | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร
Techno Termite (2)
นอกจากบ้านเราที่เห็นเอาแมลงเม่ามาคั่วเกลือและพันผ้าบูชาขอหวยกับจอมปลวกแล้ว ก็ยังมีตัวอย่างคล้ายๆ กันในอีกหลายอารยธรรมทั่วโลกตั้งแต่แอฟริกาถึงเอเชียและออสเตรเลีย
หลายชนเผ่าในแอฟริกาใช้ปลวกเป็นทั้งอาหารคนและสัตว์ ดินจอมปลวกที่อุดมด้วยแร่ธาตุใช้ทำอิฐ เครื่องปั้น ปุ๋ย และเป็นส่วนประกอบในตำรับยาพื้นบ้าน ชนเผ่าซาน (San) ในพื้นที่แอฟริกาตอนใต้เชื่อว่าจอมปลวกเป็นที่อยู่ของพระเจ้าและบ้านกำเนิดของมนุษย์คนแรก ส่วนเนื้อปลวกเป็นเนื้อสัตว์ชนิดแรกที่พระเจ้ามอบให้มนุษย์
ชนเผ่าอเซน (Azande) จากแอฟริกากลางให้แต่ละครอบครัวมีจอมปลวกของตัวเอง และถูกใช้เป็นที่วางภาชนะบรรจุวิญญาณบรรพบุรุษระหว่างพิธีกรรมบวงสรวงการเพาะปลูกหรืองานเลี้ยงเฉลิมฉลอง
นอกจากนี้ ยังมีการใช้จอมปลวกในการเสี่ยงทาย โดยชาวบ้านจะนำกิ่งไม้สองชนิดเสียบไว้กับจอมปลวกในตอนเย็นพร้อมกับคำถาม วันรุ่งขึ้นค่อยกลับมาดูคำทำนายจากผลว่ากิ่งไหนหรือทั้งสองกิ่งถูกปลวกกินไป
ชาวจีนแถบยูนนานใช้เห็ดจากจอมปลวกประกอบอาหาร
ชาวอินเดียมีเรื่องเล่าเกี่ยวกับงูศักดิ์สิทธิ์และพญานาคที่อาศัยอยู่กับจอมปลวกใช้เป็นประตูทางเข้าสู่ปรโลก
การตั้งศาลเจ้ามอบเครื่องสักการะกับจอมปลวกพบได้ในหลายประเทศทั้งเอเชียใต้และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
ชนเผ่าอะบอริจิน (Aborigin) ในออสเตรเลียใช้ปลวกเป็นแหล่งโปรตีน ศิลปินชาวอะบอริจินวาดปลวกและแมลงเม่าในงานศิลปะที่สัมพันธ์กับเรื่องจิตวิญญาณ
Cr. ณฤภรณ์ โสดา
การประยุกต์ใช้ “ปลวก” กับเทคโนโลยีสมัยใหม่อาจจะแบ่งออกได้เป็นสองแนวหลัก
แนวแรกคือการเอาแรงบันดาลใจจากผลงานก่อสร้างหรือพฤติกรรมของปลวกมาใช้กับการออกแบบและวิศวกรรม (biologically inspired)
อีกแนวหนึ่งของการเอาวัตถุดิบไม่ว่าจะเป็นดินปลวก จุลินทรีย์ หรือโมเลกุลจากตัวปลวกมาใช้ประโยชน์โดยตรง
จอมปลวกสูงหลายเมตรตั้งตระหง่านกลางทะเลทรายหรือทุ่งหญ้าที่แล้งร้อน คือมหานครที่ถูกวิวัฒนาการออกแบบมาอย่างเหมาะเจาะสำหรับการไหลเวียนอากาศ ควบคุมความชื้น และอุณหภูมิให้คงที่สำหรับประชากรปลวกนับแสนนับล้าน
Mike Pearce สถาปนิกชาวซิมบับเวใช้หลักการนี้ออกแบบอาคารพาณิชย์ชื่อ Eastgate Centre สามารถลดการใช้พลังงานเพื่อทำความเย็นในอาคารลงได้ถึงราว 90% เทียบกับอาคารปกติ
ทีมวิจัยจาก Lund University จากสวีเดนออกแบบฝาผนังปรินต์สามมิติที่มีเครือข่ายท่ออากาศเลียนแบบระบบไหลเวียนอากาศบนผนังชั้นนอกของจอมปลวก
โครงสร้างนี้เปลี่ยนพลังงานจากลมที่พัดผ่านด้านนอกเป็นความปั่นป่วนในช่องเดินอากาศเล็กๆ ภายในผนังช่วยให้อาคารสามารถ “หายใจ” ถ่ายเทอากาศได้เองโดยไม่ต้องอาศัยแรงดันเสริมจากปั๊มหรือพัดลม
Cr. ณฤภรณ์ โสดา
ปลวกไม่เพียงสามารถประกอบโครงสร้างที่มหึมาและซับซ้อน แต่มันยังทำสิ่งนี้ได้โดยไม่ต้องดูพิมพ์เขียว ไม่ต้องมีหัวหน้างานคอยแบ่งหน้าที่สั่งการเป็นระยะว่าใครต้องทำอะไรเมื่อไหร่
ปลวกกรรมกรแต่ละตัวเพียงแต่ทำตามสัญชาตญาณที่วางกฎเกณฑ์ไว้อย่างเรียบง่าย อย่าง “วางเศษดินตรงนี้ถ้ามีกลิ่นนั้น” “ถอยหลังและเลี้ยวขวาถ้าเจอทางตัน”
ศาสตร์ที่เรียกกว่า Swam Intelligence ศึกษาแบบแผนตรรกะการทำงานที่ซับซ้อน (เช่น การสร้างจอมปลวก) ผ่านหน่วยทำงานที่เรียบง่ายและไม่รวมศูนย์ (เช่น ปลวกกรรมกรแต่ละตัว)
ทีมวิจัยจาก Harvard ใช้หลักการที่ได้แรงบันดาลใจจากปลวกมาสร้างระบบฝูงหุ่นยนต์ที่เรียกว่า TERMES หุ่นยนต์แต่ละตัวทำตามคำสั่งที่เรียบง่าย และสื่อสารระหว่างกันโดยไม่ต้องมีการควบคุมจากส่วนกลาง
พวกมันสามารถช่วยกันสร้างต้นแบบกำแพง บันได หอคอยในห้องปฏิบัติการ
การทำงานแบบไม่รวมศูนย์อย่างนี้จะเป็นประโยชน์มากกับภารกิจที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง ต้องปรับเปลี่ยนตามสถานการณ์หน้างานอย่างรวดเร็ว และขาดโครงสร้างพื้นฐานในการสื่อสารจากส่วนกลาง เช่น การทำงานในพื้นที่ภัยพิบัติ ถิ่นทุรกันดาร
หรือแม้แต่การตั้งรกรากบนดาวอื่น
Cr. ณฤภรณ์ โสดา
ส่วนด้านการเลียนแบบวัตถุดิบจากปลวกมาใช้ก็มีตัวอย่างของการออกแบบวัสดุก่อสร้าง ทีมวิจัยจาก University of Reading ประเทศอังกฤษ ใช้ไกลโคโปรตีน (โปรตีนที่ประกอบตัวกับคาร์โบไฮเดรต) เป็นตัวยึดเกาะสำหรับการประกอบบ้านดินคล้ายกับที่ปลวกใช้สารกลุ่มนี้จากน้ำลายในการสร้างจอมปลวก
ทีมวิจัยสามารถเพิ่มความทนทานต่อแรงแบบบีบอัดของวัสดุได้ 2-3 เท่าเหนือกว่าการผสมผงหินปูนหรือซีเมนต์ และยังอาจช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในกระบวนการผลิต
อีกทีมวิจัยจาก Caltech สังเกตว่าขณะที่มนุษย์ประกอบสิ่งปลูกสร้างจากหน่วยย่อยซ้ำๆ ที่เรียงเป็นระเบียบ เช่น ก้อนอิฐ หรือแท่งปูนขนาดเท่าๆ กัน ต่อกันแน่นเต็มพื้นที่พอดี
ปลวกต้องสร้างรังของมันจากอนุภาคกรวด ทราย และดินเท่าที่มันหาได้ใกล้ๆ ซึ่งปกติแล้วจะมีขนาดรูปร่างไม่เท่ากันเลย แต่พวกมันกลับสามารถหาทางประกอบวัตถุดิบที่ไร้ระเบียบเหล่านี้เป็นโครงสร้างที่แข็งแรงได้
ทีมวิจัยศึกษาวิธีจัดเรียงวัสดุของปลวกถอดออกมาเป็นหลักการที่เรียกว่า virtual growth algorithm ทีมวิจัยใช้หลักการนี้สร้างวัสดุที่ความพรุนสูง และถึงแม้จะดูไร้ระเบียบเมื่อซูมเข้าไปใกล้ๆ แต่ก็ยังสามารถควบคุมคุณสมบัติได้ด้วยการปรับจูนระดับความแข็งและทนทานต่อการแตกหัก
ขุมทรัพย์ที่ใหญ่ที่สุดจากปลวกน่าจะเป็นจุลินทรีย์ในทางเดินอาหารที่ทำให้พวกมันสามารถย่อยเนื้อไม้แข็งๆ ที่ประกอบจากเซลลูโลสและลิกนินได้
หากสามารถไขความลับของกลไกและใช้ประโยชน์จากความสามารถพิเศษนี้เราจะเปิดโอกาสอีกมหาศาลในการใช้ประโยชน์จากกากเหลือชีวภาพที่เราผลิตกันมาล้นเหลือจากอุตสาหกรรมการเกษตรในแต่ละปี
นอกจากนี้ ปลวกยังอุดมไปด้วยจุลินทรีย์อื่นๆ ทั้งที่สามารถตรึงแร่ธาตุบำรุงดิน หรือผลิตสารต้านจุลชีพที่เราอาจจะเอามาใช้เป็นยาได้
บทความตอนหน้าจะว่าด้วยการถอดรหัส แยกส่วนประกอบ เพาะเลี้ยง และวิศวกรรมขุมทรัพย์จุลินทรีย์เหล่านี้
Cr. ณฤภรณ์ โสดา
