ทะลุกรอบ | ป๋วย อุ่นใจ
วิวัฒนาการในความมืดมิด (1)
: ปลาถ้ำกับนิยามความเป็นมนุษย์
“วิวัฒนาการ” คือความน่าอัศจรรย์ และในบางครั้งวิวัฒนาการก็เกิดขึ้นไปในเส้นทางที่เราไม่คิดและคาดฝัน!
อย่างเช่น สิ่งมีชีวิตบางชนิดนั้นวิวัฒนาการไปจน “ไร้ตา”… ไร้ซึ่งความสามารถในการมองเห็นอย่างสิ้นเชิง ไม่ใช่แค่ด้อยพัฒนาหรือว่าบอดนะครับ แต่ดวงตาหายไปเลยทั้งหมดในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน
อย่างเช่น พวกปลาและสัตว์เลื้อยคลานที่อาศัยและวิวัฒนาการจากรุ่นสู่รุ่นอยู่ในถ้ำมาเป็นระยะเวลายาวนาน ที่จริง ด้วยความที่ผมจับพลัดจับผลูต้องมาสอนเรื่องวิวัฒนาการ ก็เลยเริ่มให้ความสนใจกับเรื่องกลไกการวิวัฒน์ที่ทำให้เกิดลักษณะแปลกๆ พวกนี้
แต่ในวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในถ้ำที่มืดมนอนธการใต้พื้นพิภพนั้นมันไม่เหมือนที่ไหนจริงๆ
ปลาแม่น้ำและปลาถ้ำตาบอดเม็กซิกัน (Richard Borowsky/Wikimedia Commons/CC-BY-SA 3.0)
หลายปีก่อน ผมเคยมีโอกาสได้คุยกับ คุณปอ “ปรสุ โกมารทัต” ซึ่งเป็นนักดำน้ำคนเดียวที่ผมรู้จักที่เชี่ยวชาญเป็นพิเศษเรื่องการดำน้ำสำรวจถ้ำ
คุณปอเคยเล่าให้ผมฟังว่า “สภาพแวดล้อมในถ้ำที่ลึกลงในผืนพิภพนั้น มันเหมือนเป็นอีกโลกหนึ่ง สัตว์ที่อาศัยอยู่ในนั้นก็มีลักษณะที่แปลก เฉพาะและเป็นเอกลักษณ์ แตกต่างไปจากสัตว์ที่เราเจอทั่วไปบนพื้นผิวโลก”
ด้วยสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างเอ็กซ์ตรีม ปลา สัตว์เลื้อยคลาน หรือพวกสัตว์ขาข้อ (กุ้ง ปู แมลง แมงมุม แมงป่อง) ที่พบในนั้นมักจะมีลักษณะที่พิเศษพิสดาร บางตัวสามารถรับกลิ่นได้ไวกว่าสัตว์ทั่วไป บางตัวสามารถระบุทิศทางได้ผ่านทางสนามแม่เหล็ก แต่ที่พวกมันไม่มี ก็คือ “ตา” ไว้มองเห็น
แต่แม้จะมองไม่เห็น พวกมันก็อยู่ได้ แถมยังอยู่ได้อย่างสบายอีกด้วย ในแหล่งที่อยู่ที่มืดมิด อย่างมาก ถ้ามีแสง ก็มีเพียงแค่น้อยนิด จนตาแทบไม่ได้ใช้ประโยชน์
“เป็นไปได้ว่าการกลายพันธุ์ที่ทำให้พวกมันสูญเสียดวงตา อาจจะไม่ได้ส่งผลอะไรมากกับการดำรงชีวิตของพวกมัน และนั่นทำให้ปลาที่วิวัฒนาการขึ้นมาในถ้ำ ไม่จำเป็นต้องมีตา” ในการอยู่รอด
มีก็เหมือนไม่มี ต่อให้ไม่มีก็เหมือนจะไม่ได้สูญเสียอะไรไป …
แต่แค่นั้นจะพอหรือที่จะทำให้พวกที่ไม่มีตานั้น โดดเด่นขึ้นมาจนสามารถข่มพวกที่มีตาไปจนสูญพันธุ์หายไปจนหมดสิ้นจากสภาพแวดล้อมและถิ่นที่อยู่ในถ้ำ
ปลาแม่น้ำและปลาถ้ำตาบอดเม็กซิกัน (ภาพจาก AI)
“ไม่น่าจะใช่” จายา กริชนัน (Jaya Krishnan) นักวิจัยจากมูลนิธิวิจัยการแพทย์โอกลาโฮมา (Oklahoma Medical Research Foundation) กล่าว “ไม่ว่าทุกอย่างจะหายไป ในพวกปลาถ้ำนะ ก็มีบางอย่างที่เพิ่มจนดีกว่าเดิมด้วยเช่นกัน”
และที่สำคัญในการสร้างตาขึ้นมาทั้งดวง (หรือที่จริงควรจะเป็นสองดวง) นั้นมีต้นทุนพลังงานที่ต้องใช้มหาศาล
ในที่ที่มืดสนิทอย่างถ้ำใต้ดินที่แสงสว่างเพียงน้อยนิดก็ยังส่องเข้าไปไม่ถึง การมองเห็นนั้นไร้ประโยชน์ ถ้าเอาต้นทุน พลังงานพวกนั้นไปลงกับลักษณะอื่นๆ ที่ช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดจะมีประโยชน์มากกว่า เช่น ประสาทรับกลิ่น หรือรับแรงสั่นสะเทือนที่ถูกบูสต์อัพขึ้นมาให้ดีขึ้น น่าจะดีกว่า และน่าจะช่วยให้พวกมันมีศักยภาพในการแข่งขันสูงกว่าในสังเวียนแห่งวิวัฒนาการ
แล้วปลาที่จายาให้ความสนใจก็คือ พวกปลาถ้ำที่พบลึกลงไปในระบบถ้ำที่ซับซ้อนของเม็กซิโก ที่โดยทั่วไปแล้วมักเรียกกันว่า “ปลาถ้ำตาบอดเม็กซิกัน (Mexican blind cavefish)”
ปลาพวกนี้เป็นกรณีศึกษาที่น่าสนใจในเชิงวิวัฒนาการ ไม่ใช่แค่เรื่องของลูกตา แต่กลไกแห่งการวิวัฒนาการของพวกมันทำให้ผมนึกถึงกรณีกระรอกฝั่งเหนือ (Sciurus aberti kaibabensis) และกระรอกฝั่งใต้ (S. aberti aberti) แห่งแกรนด์แคนยอน ที่เดิมเคยเชื่อว่าเป็นคนละสปีชีส์กัน เพราะแยกกันอยู่เป็นเวลายาวนาน ด้วยสภาพแวดล้อมอันทุรกันดารของแกรนด์แคนยอน
และเมื่อเวลาผ่านไป พวกมันก็แยกสะสมการกลายพันธุ์ของใครของมันจนพันธุกรรมที่มีอยู่นั้นแตกต่างกันอย่างชัดเจน กระรอกฝั่งเหนือและฝั่งใต้ถูกจำแนกให้เป็นคนละสปีชีส์กัน
แต่หลังจากที่ศึกษาให้ลึกลงไป ปรากฏว่ากระรอกพวกนี้ ในความเป็นจริง ไม่ได้แยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง
ในอดีต พวกมันยังเคยพบกันอยู่ในธรรมชาติ อีกทั้งยังเคยผสมพันธุ์กันและเคยให้ลูกหลานร่วมกันมาแล้วด้วย
ที่สำคัญลูกหลานของพวกมันไม่เป็นหมัน…สามารถให้ลูกหลานรุ่นต่อมาได้
สองสปีชีส์ที่เคยโดนแยกก็เลยต้องถูกเอามารวมกันใหม่เหลือเป็นสปีชีส์เดียว มีแต่ “กระรอกแกรนด์แคนยอน” ไม่มีการแบ่งแยกแล้วเป็นสปีชีส์ฝั่งเหนือและฝั่งใต้
ทำให้ทฤษฎีวิวัฒนาการแบบค่อยเป็นค่อยไป (Phyletic gradualism) ของชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) ที่บอกว่า “วิวัฒนาการจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสะสมอย่างช้าๆ ค่อยเป็นค่อยไป และถ้าสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ถูกแบ่งแยก ไม่เคยกลับมาผสมพันธุ์กันนานๆ หลักหมื่นหลักแสนปี ท้ายที่สุด ความแตกต่างที่เกิดขึ้นจะมากเสียจนทำให้สิ่งมีชีวิตพวกนี้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตคนละสปีชีส์กันไปเลย กลับมาผสมพันธุ์กันให้ลูกให้หลานไม่ได้อีกแล้ว” ต้องถูกท้าทาย
ไม่แน่ บางทีพวกมันอาจจะแยกกันไม่นานพอ
แต่ถ้ามองในกรณีของ “ปลา” ปลาถ้ำพวกนี้พบอาศัยอยู่ในถ้ำที่แยกจากกันเป็นเอกเทศจากระบบถ้ำที่ซับซ้อนกว่า 30 ถ้ำ ซึ่งหมายความว่าพวกมันแยกกันวิวัฒนาการอยู่ราวๆ เกือบสามสิบสาย อีกทั้งไม่ข้องแวะกับปลาที่พบในแหล่งน้ำผิวโลกในแถบเอลอัลบรา (El Abra) ในเม็กซิโกและในแถบตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกามาเนิ่นนานแล้ว แล้วแต่ถ้ำที่พบ แต่ขั้นต่ำก็ไม่น่าจะน้อยกว่าหมื่นปี บางถ้ำอาจจะแยกกันอยู่มานานมาก อาจจะนานถึงสิบล้านปีก็เป็นได้
แม้ว่าจะมีหลายถ้ำ แต่ทุกถ้ำออกมาเหมือนๆ กัน คือ “สีจะอ่อนมาก และที่สำคัญไม่มีตา”
ใช่แล้วครับ ปลาถ้ำพวกนี้แม้จะวิวัฒนาการไปจนตาหาย และมีลักษณะที่โดดเด่นมากมายที่แตกต่างจากพวกปลาที่เจอในแหล่งน้ำบนพื้นพิภพ แต่ไม่ว่าจะยังไงก็ยังถือเป็นสปีชีส์เดียวกันอยู่ดี เพราะยังสามารถผสมพันธุ์กันได้ในธรรมชาติและได้รุ่นลูกรุ่นหลานที่ไม่เป็นหมัน
ซึ่งการที่มีเครือญาติที่ต่างกันชัดแบบนี้ เป็นเรื่องที่ดีมากๆ สำหรับนักวิจัย เพราะจะทำให้การศึกษากลไกการวิวัฒนาการ เปรียบเทียบลักษณะทางกายภาพ หรือแม้ในเชิงชีวเคมีก็จะทำได้ง่าย และเห็นได้ชัด
ด้วยวิถีชีวิตของปลาถ้ำที่อาหารนั้นหาได้ยาก และขาดแคลน
อาหารส่วนใหญ่ก็ไม่น่าจะมีคุณค่ามากนักในเชิงโภชนาการอย่างพวกขี้ค้างคาว และกากของเสียอินทรีย์ เพื่อความอยู่รอด ปลาถ้ำพวกนี้จะตะกละตะกลามเสมอ
“พวกมันดูหิวตลอดเวลา และพร้อมจะสวาปามทุกเมื่อที่มีอาหารให้พวกมันกิน” จายากล่าว
ที่น่าสนใจที่สุดก็คือ พวกมันมียีนที่กลายพันธุ์ไปที่คล้ายกันกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการเกิดภาวะเบาหวานและโรคอ้วนด้วย ซึ่งถ้าเราศึกษาพวกมันให้ดีบางทีเราอาจจะเข้าใจที่มาของโรคได้อย่างถ่องแท้มากขึ้น ในมุมของกลไกการควบคุมน้ำตาลในเลือดและการจัดการพลังงานที่จะช่วยให้สปีชีส์อยู่รอดได้
สำหรับนิโคลาส โรห์เนอร์ (Nicholas Rohner) นักสรีรวิทยาจากมหาวิทยาลัยมึนสเตอร์ (University of M?nster) ในประเทศเยอรมนี บอกว่า นี่คือโอกาสทอง
“ยังมีปริศนาอีกมากมายที่รอให้เราไปค้นพบ” นิโคลาสกล่าว และถ้าเราเข้าใจกลไกต่างๆ อย่างจริงๆ จังๆ บางทีเราอาจจะหาวิธีการปรับจูนวิถีชีวิตและเมตาบอลิซึมของผู้ป่วยได้และอาจจะทำให้ผู้ป่วยกลับมามีชีวิตที่แฮปปี้ได้
มองในมุมที่เปรียบกับมนุษย์ ผมก็อดไม่ได้ที่จะนึกย้อนกลับไปถึงเรื่องงานวิจัยจีโนมของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลกระฉ่อนโลกของสวันเต เพโบ (Svante P??bo) นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบล ปี 2022
งานวิจัยของสวันเตพบว่ามนุษย์ในยุคปัจจุบัน ที่เรียกตัวเองว่า Homo sapiens หรือมนุษย์เซเปียนส์นั้น มีสารพันธุกรรมของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล และมนุษย์เดนิโซวาน (Denisovan) ซึ่งเป็นมนุษย์วานร หรือโฮมินิด (Hominid) ที่คล้ายมนุษย์อยู่ในจีโนม
ซึ่งตีความได้อย่างเดียวคือ นีแอนเดอร์ทัลและเซเปียนส์ และเดนิโซวาน ต้องเคย…มีอะไรกันมาก่อนอย่างแน่นอนในธรรมชาติ และเคยมีลูกหลานร่วมกันมาด้วย
และการที่ยีนจะยังคงอยู่ในจีโนมมนุษย์ยุคปัจจุบันได้นั้น แสดงให้เห็นว่าลูกหลานของพวกเขาจะต้องไม่เป็นหมัน สามารถเจริญพันธุ์ส่งต่อพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่นได้
ย้อนกลับมาถึงเกณฑ์ในการจำแนกสปีชีส์ทางชีววิทยา (Biological Species Concept หรือ BSC) ของเอิร์นสต์ เมย์ (Ernst Mayr) ที่บอกว่าสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์เดียวกันนั้นจะต้องผสมพันธุ์กันได้ในธรรมชาติ และได้ลูกไม่เป็นหมัน
แล้วสรุปมนุษย์ปัจจุบันยังจะถือเป็น Homo sapiens ได้มั้ย หรือว่าจะเป็นนีแอนเดอร์ทัล หรือเดนิโซวาน
แน่นอนว่าเราเลือกเกณฑ์แบ่งสปีชีส์แบบอื่นได้ อาจจะดูจากฟอสซิล หรืออาจจะเป็นความเหมือนความต่างทางพันธุกรรม แต่ยังไง เกณฑ์ BSC ของเอิร์นสต์ก็ดูจะเป็นที่นิยมที่สุด แต่ถ้าเราว่าตามเอิร์นสต์จริงๆ
บางที เราอาจจะต้องเลือกว่าอยากเป็นมนุษย์สปีชีส์ไหน
จะเป็น “เซเปียนส์” หรือ “นีแอนเดอร์ทัล” หรือ “เดนิโซวาน”?
