ต้นไม้แห่งชีวิต การคัดเลือกโดยมนุษย์ และ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

วิวัฒนาการของชีวิต การคัดเลือกโดยมนุษย์ และ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

การเดินทางสุดขอบจักรวาล​ ความกว้างใหญ่ของเวลา และ ปฏิทินแห่งจักรวาล
การเดินทางสุดขอบจักรวาล​ ความกว้างใหญ่ของเวลา และ ปฏิทินแห่งจักรวาล
กันยายน 28, 2021

นี่คือเรื่องราวของคุณ ของผม และสุนัขของคุณ เรื่องราวที่จะเล่าให้ฟังต่อจากนี้ เกิดขึ้นมานานแล้ว ซึ่งขณะนั้นสุนัขอย่างที่เรารู้จักกัน ยังไม่เคยมีตัวตนอยู่บนโลกเลยด้วยซ้ำ แล้วพวกมันปรากฏ​ขึ้นมาได้อย่างไร​ คำตอบก็คือพลังแห่งการเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้ฟังดูเหมือนเป็นศาสตร์​ลึกลับ​ เวทมนต์ หรือ​ สิ่งเหนือธรรมชาติ อันที่จริงแล้วมันเป็นเรื่องที่ใกล้ตัวเรามากนั่นคือวิทยาศาสตร์ของการคัดสรร​

ย้อนกลับไปเมื่อประมาณ 30,000 ปีที่แล้ว ก่อนที่จะมีสุนัข บรรพบุรุษของเราอาศัยอยู่ในโลกที่หนาวเย็น ในช่วงบั้นปลายของยุคน้ำแข็ง พวกเขาเร่ร่อน และอาศัยอยู่กันเป็นกลุ่มเล็กๆ นอนหลับภายใต้แสงดาว สำหรับท้องฟ้าของพวกเขานั้นเป็นเหมือนดั่งหนังสือนิทาน ปฏิทิน และที่สำคัญคือเป็นเครื่องมือสำหรับใช้เพื่อความอยู่รอด 

ท้องฟ้าสามารถบอกเราได้ว่าอีกนานแค่ไหนความหนาวเย็นจะมาเยือนถึง หรือป่าไม้จะเบ่งบานอีกตอนไหน สิ่งนี้ช่วยให้พวกบรรพบุรุษของเราสามารถทำนายได้ว่าฝูงกวางเรนเดียร์ และวัวป่า จะเคลื่อนไหวอีกเมื่อไหร่ อย่างไรก็ตามไม่ได้มีแต่เพียงมนุษย์ที่หิวโหยเท่านั้น เพราะยังมีสัตว์นักล่าที่น่ากลัวอื่นๆ อยู่​อีกมาก ที่เป็นทั้งคู่แข่ง​ และ​ ศัตรูตัวฉกาจของมนุษย์ในยุคนั้น ไม่ว่าจะเป็นสิงโตภูเขา หมี และหมาป่า ที่พร้อมจู่โจมผู้ที่อ่อนแอกว่าได้ทุกเมื่อ แม้มนุษย์นั้นอยู่ท่ามกลางสัตว์ดุร้ายเหล่านี้ แต่สิ่งที่พวกเขาได้เปรียบก็คือ “ไฟ” และอาวุธ​ หมาป่าทุกตัวล้วนแล้วแต่ต้องการกระดูก แต่ด้วยความกลัวที่ไม่กล้าเข้าใกล้มนุษย์ สิ่งที่มันทำได้จึงมีแต่เพียงแค่รอคอยการหยิบยื่นน้ำใจที่มนุษย์อาจแบ่งปันเศษอาหารเหล่านั้นเอาไว้ให้ 

พฤติกรรมเบื้องต้นนี้คือตัวอย่างที่ดีสำหรับการสู้เพื่ออยู่รอด ที่การต่อสู้นั้นไม่ได้​ถูกจำกัดอยู่กับแค่การเข่นฆ่า​ หมาป่าบางตัวอาจมองว่ามนุษย์นั้นเป็นภัยเกินกว่าที่จะเข้าใกล้ได้ ขณะที่บางตัวเริ่มมองว่ามนุษย์นั้นเป็นมิตร กลไกธรรมชาติที่เปลี่ยนไปทีละเล็กทีละน้อยเช่นนี้ ทำให้ระดับฮอร์โมนที่ส่งผลต่อความกลัวของพวกมันเริ่มจางหายไป จนในที่สุดพวกมันก็ปราศจากความกลัวต่อมนุษย์ จากหลักฐานทางฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดพบว่า พวกมันเริ่มปรากฏตัวขึ้นเมื่อราวๆ 15,000 ปีที่แล้ว นับว่าเป็นการเอาตัวรอดที่ยอดเยี่ยมเลยทีเดียว เมื่อพวกมันรู้จักเข้าหามนุษย์ และได้เรียนรู้ว่าไม่มีความจำเป็นต้องออกล่าเหยื่อที่เป็นอาหารของมนุษย์ เพราะสิ่งที่พวกมันจะได้รับอยู่แล้วแน่ๆ นั้นก็คือเศษเนื้อและกระดูกที่มนุษย์เหลือทิ้งไว้ให้ กลุ่มของหมาป่าที่มีพฤติกรรมเช่นนี้จะได้รับโอกาสให้อยู่รอดต่อไป และสืบทอดลักษณะนิสัยเช่นนี้ไปสู่รุ่นลูก ไม่ว่าจุดเริ่มต้นนั้นจะมาจากด้วยความจงใจหรือไม่ก็ตาม แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในลักษณะเช่นนี้ก็คือกระบวนการคัดสรรที่ทำให้เชื่องโดยมนุษย์นั่นเอง พวกมันได้รับการเสริมแรงเช่นนี้มาแล้วหลายต่อหลายรุ่น จนในท้ายที่สุด “หมาป่า” ในวันนั้นก็ได้วิวัฒนาการกลายมาเป็น “สุนัข” ในวันนี้

บางทีคุณอาจจะเรียกความสัมพันธ์เช่นนี้ว่า “การอยู่รอดอย่างเป็นมิตรที่สุด” ก็ได้ เพราะการมาของสุนัขนั้นทำให้เกิดข้อได้เปรียบมากมายต่อการดำรงอยู่ของมนุษย์ด้วย พวกมันไม่เพียงแต่เป็นหน่วยสุขาภิบาลเท่านั้น แต่พวกมันยังเป็นหน่วยเฝ้าระวังภัยที่มีประสิทธิภาพ​มาก ลองคิดดูว่าจะมีประโยชน์แค่ไหนหากว่ามนุษย์นั้นได้รับเสียงแจ้งเตือนภัยล่วงหน้าก่อน โดยที่ไม่ต้องมาคอยพะวงกับภัยอันตรายนี้ในยามหลับ

ผลประโยชน์ร่วมกันของทั้งคนและสุนัขเช่นนี้ยังคงดำเนินต่อไป จนถึงปัจจุบัน​ลักษณะของสุนัขก็เปลี่ยนไปอย่างมาก นอกจากในเรื่องของความเชื่องแล้ว ความน่ารักของมันยังเป็นข้อได้เปรียบต่อการคัดสรรอีกด้วย ยิ่งพวกมันน่ารักมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่ยีนของมันจะถูกส่งต่อไปยังรุ่นหลานถัดไป จากผลประโยชน์ร่วมกันในยุคแรก ทุกวันนี้ได้กลายมาเป็นมิตรภาพที่สุดแสนลึกซึ้งผ่านห้วงเวลาที่ยาวนาน


ไทม์ไลน์กำเนิดสุนัขโดยสรุป

  • จุดเริ่มต้นของเรื่องราวอาจเกิดขึ้นเมื่อสักประมาณ 20,000 ปีที่แล้วที่ไหนสักแห่งบนโลกในช่วงวันหยุดพักของยุคน้ำแข็ง มนุษย์กลุ่มแรกๆ อาจพักอาศัยอยู่ที่นั่น และทำเกษตรกรรม 
  • ภายหลังจากกินอาหารเสร็จ อาหารจำพวกเนื้อที่ติดกระดูกและไม่สามารถแทะกินต่อได้ มนุษย์จะทิ้งมันเอาไว้ใกล้ๆ แคมป์ ที่พักอาศัย
  • หมาป่าบางตัวยอมทิ้งเสรีภาพของตัวเอง เพื่อคอยติดตามกลุ่มมนุษย์ และหวังจะได้รับเศษอาหารเหล่านี้เพื่อยังชีพ​
  • เสรีภาพที่สำคัญสุดที่หมาป่าต้องยอมจ่ายไปก็คือ การเลือกคู่ครอง นับจากนี้มนุษย์คือผู้เลือกว่าหมาป่าตัวไหนสมควรได้อยู่ต่อ
  • เพื่อแลกกับอาหารที่มั่นคงเช่นนี้ หมาป่าต้องรู้จักทำงาน เช่นการเฝ้าระวังภัย การต้อนสัตว์ ลากของ และออกล่าร่วมกับมนุษย์ ส่วนหมาป่าตัวใดที่ไม่เป็นประโยชน์ หรือมีพฤติกรรมก้าวร้าวต่อผู้ให้อาหาร ก็จะถูกฆ่าทิ้งหรือไม่ก็ถูกขับไล่ ส่วนหมาป่าที่หน้าที่ได้ดี จะถูกรักษาไว้ เพื่อให้กำเนิดทายาทในรุ่นต่อไป
  • ท้ายที่สุดวงจรเช่นนี้ ก็ได้ให้กำเนิดสุนัขตัวแรกขึ้นมา เราเรียกวิวัฒนาการเช่นนี้ว่า การคัดเลือกโดยมนุษย์ (artificial selection) หรือ การคัดเลือกพันธุ์ (Selective breeding)

เราจะเห็นว่าทั้งหมดนี้ก็คือพลังแห่งการเปลี่ยนแปลง ที่มนุษย์กุมเอาไว้ในมือมาโดยตลอด เรื่องราวของสุนัขเป็นเพียงแค่หนึ่งในตัวอย่างของการใช้ประโยนชน์จากพลังนี้ เพียงแค่ 15,000 ปี หรือ 20,000 ปีเท่านั้น เราก็สามารถเปลี่ยนหมาป่าสีเทาให้กลายเป็นสุนัขที่น่ารักได้ ราวกับนี่คืองานปั้นชิ้นเอก

อันที่จริงแล้วเรายังเปลี่ยนในสิ่งอื่นๆ​ อีกมากมาย​ ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนให้หญ้าป่าได้กลายเป็นข้าวสาลี​ และ​ ข้าวโพด​ จากนกป่ากลายเป็นไก่​ และเช่นเดียวกันกับที่มาของพืชผัก ผลไม้ และเนื้อสัตว์เกือบทุกชนิดที่เรารับประทาน​กันอยู่ในทุกวันนี้ ล้วนแล้วแต่เกิดขึ้น​มาจากการคัดเลือกพันธุ์โดยมนุษย์ทั้งสิ้น

ในช่วงหมื่นปีที่ผ่านมา การคัดเลือกโดยมนุษย์ ได้ก่อให้เกิดผลกระทบต่างๆ ออกมามากมายดังปราถนาราวกับเวทมนต์ แล้วถ้าเช่นนั้น จะเป็นไปได้ไหมว่าพลังแห่งธรรมชาติที่ยิ่งใหญ่ก็น่าสามารถทำในสิ่งที่คล้ายกันนี้ได้​ โดยมีเงื่อนไขของเวลาที่เพิ่มขึ้นมาเป็นระดับพันล้านปี!

คำตอบของธรรมชาตินั้นกระจ่างอยู่แล้ว เราสามารถเห็นได้จากความสวยงาม และ ความหลากหลายของชีวิตบนโลกแห่งนี้ ธรรมชาตินั้นทำในแบบเดียวกันกับมนุษย์ แต่ลึกซึ้งกว่ามาก อันที่จริงแล้วต้องบอกว่าเราเองต่างหากที่เลียนแบบพลังของธรรมชาติไม่ว่าจะด้วยความตั้งใจหรือไม่ก็ตาม ธรรมชาตินั้นเป็นสิ่งที่มีอยู่มาแต่เดิม อยู่มาก่อนการมาของมนุษย์เสียด้วยซ้ำ แล้วมันทำงานอย่างไร? เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงานของธรรมชาติ เราจะมาเริ่มต้นที่การศึกษาถึงพลวัตของสภาพอากาศโลกที่ส่งผลกระทบต่อวิวัฒนาการ​ของหมีขั้วโลก (polar bear)

มนุษย์นั้นเคยผ่านช่วงยุคน้ำแข็งมาแล้วในตลอด 2 ล้านปีที่ผ่านมา แต่นี่ก็เป็นเพียงหนึ่งในช่วงสั้นๆ​ ของเวลาที่แสนยาวนานเท่านั้น​ 2 ล้านปีมานี้ สภาพอากาศโลกมีการเปลี่ยนแปลง​สลับกันไปมาอยู่ตลอดทั้งหนาวเย็นและแห้งแล้ง ในอดีตแผ่นน้ำแข็งจากขั้วโลกเหนือเคยแผ่ขยายลงมาปกคลุมโลกมากว่าที่เห็นในทุกวันนี้ เราเรียกยุคสมัยเช่นนี้ว่า Glacial period (ช่วงแห่งความหนาวเย็น หรือ ยุคน้ำแข็ง) และครั้งล่าสุดนั้นสิ้นสุดลงเมื่อประมาณ 15,000 ปีที่แล้ว

เมื่อฤดูหนาวมาเยือน ทะเลน้ำแข็งจะทอดยาวไปไกลถึงลอสแองเจลิส หมีตัวใหญ่บางตัวต้องทนเร่ร่อนอยู่บนพื้นน้ำแข็งไอร์แลนด์ หมีที่คุณเห็นอยู่นี้แทบไม่แตกต่างอะไรกับหมีทั่วไป จากภายนอกมันดูเหมือนเป็นหมีที่ปกติดี แต่สิ่งที่ไม่ธรรมดากำลังเกิดขึ้นภายหมีเพศเมียตัวนี้ 

หากเราย่อส่วนเข้าไปดูภายในระดับเซลล์ เราจะเริ่มเห็นถึงความแตกต่างที่เกิดขึ้น เซลล์ไข่บางฟองภายในที่นี้กำลังส่งสัญญาณอะไรบางอย่างออกมา ที่บ่งบอกถึงการกลายพันธุ์ในระดับยีน โปรตีนที่ไต่ไปตามคานเหล่านี้เราเรียกว่า ไคนีซีน (Kinesin) ไคนีซีน พวกนี้เป็นส่วนหนึ่งของลูกเรือขนส่ง ที่กำลังวุ่นวายอยู่กับการขนของไปทั่วทั้งเซลล์

สิ่งที่กับคล้ายกับเอเลี่ยนเหล่านี้ ล้วนแล้วแต่เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ที่มีชีวิตทุกเซลล์ รวมทั้งภายในตัวเราก็ด้วย ถ้าชีวิตมีที่พักพิง ดังนั้นนิวเคลียสก็คือที่อาศัยอยู่ของดีเอ็นเอ (DNA) ดีเอ็นเอคือคัมภีร์โบราณที่ถูกสลักรหัสพันธุกรรมเอาไว้ มันถูกเขียนด้วยภาษาที่มีแต่ชีวิตเท่านั้นที่สามารถอ่านมันออกได้ ความลับทุกอย่างเกี่ยวกับชีวิต ถูกซ่อนเอาไว้อยู่ภายในโมเลกุลรูปทรงบันไดที่บิดเป็นเกลียวเหล่านี้ หรือที่รู้จักกันในชื่อ เกลียวคู่กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid double helix) ขั้นบันไดเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นมาอย่างเป็นระบบ ตามแบบแผนที่ถูกจัดเรียงขึ้นโดยโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าอีก 4 ชนิด (อะดีนีน (ตัวย่อ A) ไซโทซีน (C) กวานีน (G) และไทมีน (T)) ที่เปรียบประดุจดังตัวอักษรในอักขระทางพันธุกรรม การจัดเรียงอักขระเหล่านี้กลายมาเป็นคำในภาษาของชีวิต ที่บอกให้รู้ว่าต้องเติบโตแบบใด เคลื่อนที่อย่างไร ย่อยอาหารแบบไหน ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมยังไง และอื่นๆ 

เกลียวคู่ของ DNA คือเครื่องจักรโมเลกุล มันถูกสร้างขึ้นมาจากอะตอมเป็นจำนวนกว่า 1 แสนล้านส่วน มีอะตอมจำนวนมากมายอยู่ภายในโมเลกุลเดี่ยวๆ ของ DNA พวกมันรวมตัวกันคล้ายกับกลุ่มของดาวฤกษ์ที่กลายเป็นโครงสร้างของดาราจักรขนาดใหญ่ขึ้น และนี่คือความจริงที่เกิดขึ้นกับสุนัขที่นำเสนอไปในช่วงต้น รวมถึงสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้นกับหมีตัวนี้ และในสิ่งมีชีวิตทุกๆ ชนิดบนโลก พวกเราล้วนแล้วแต่มีจักรวาลขนาดเล็กๆ เหล่านี้ซ่อนอยู่ภายในตัวทุกคน 

ข้อความจาก DNA สามารถส่งผ่านกันได้จากเซลล์สู่เซลล์ และจากรุ่นสู่รุ่น มันคือการคัดลอกอย่างมีความระมัดระวังที่สุด การถือกำเนิดโมเลกุลของ DNA ตัวใหม่ จะเริ่มขึ้นเมื่อโปรตีนคลายเกลียว (Unwinding protein) ได้แบ่งแยกเกลียวทั้งสองออกจากกัน ทำให้ขั้นบันไดทั้งสองแตกหักออก อักขระโมเลกุลของรหัสพันธุกรรมเหล่านี้จะลอยกันอยู่อย่างอิสระ ภายในนิวเคลียสที่เต็มไปด้วยของเหลว เกลียวแต่ละเส้นจะทำการคัดลอกคู่ของตัวเองที่หายไป ส่งผลทำให้โมเลกุลของ DNA ทั้งสองนั้นเหมือนกัน และนั่นคือวิธีการที่สิ่งมีชีวิตจะสามารถสำเนาตัวเองเอาไว้ได้ และถ่ายทอดยีนนั้นออกไป 

กระบวนการลอกรหัสพันธุกรรม (Transcription) และกระบวนการแปลรหัสพันธุกรรม (Translation) นั้นสำคัญมาก เมื่อเซลล์ของสิ่งชีวิตถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน ในแต่ละส่วนจะมีการสำเนา DNA ของกันและกันเอาไว้อย่างสมบรูณ์ โดยมีจะโปรตีนพิเศษมาคอยทำหน้าพิสูจน์ตัวอักษรให้ เพื่อให้มั่นใจว่ารหัสของชีวิตนั้นๆ ไม่ได้ผิดแปลกไปจากเดิม แต่ไม่มีใครสมบูรณ์แบบ ไม่ว่าจะด้วยเหตุใดก็ตามที่เกิดขึ้นภายในขั้นตอนนี้ บางครั้งตัวอักษรที่เขียนผิดก็อาจเล็ดลอดไปจากสายตาของผู้ตรวจได้ และท้ายที่สุดหนังสือชีวิตเล่มนี้ก็จะถูกตีพิมพ์และเผยแพร่ออกไปแบบกู่ไม่กลับ 

ข้อผิดพลาดเพียงนิดเดียว​นี้เกิดขึ้นแบบสุ่ม และนำมาสู่การกลายพันธุ์ในเซลล์ไข่ของแม่หมี อย่างไรก็ตามเหตุการณ์ที่คาดเดาไม่ได้นี้อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ยิ่งใหญ่ตามมาได้ เช่นในครอบครัวของหมีกลุ่มหนึ่งที่เกิดการกลายพันธ์ของยีนควบคุมสีขน ซึ่ง​จะ​ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการผลิตเม็ดสีในลูกหลานมัน การกลายพันธุ์ส่วนใหญ่ไม่เป็นอันตราย แต่บางครั้งก็ถึงตายได้เช่นกัน เพราะมีโอกาสเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ชีวิตจะสามารถส่งต่อยีนนั้นได้ ในสภาวะที่มีแต่การแข่งขันเพื่อ​อยู่​รอด

แต่ข้อได้เปรียบของการที่หมีมีสีขนที่เจือจางลงนั้นกลับกลายเป็นว่า พวกมันมีโอกาสอยู่รอดได้นานขึ้น เห็นได้ชัดเจนจากสถานการณ์สมมตินี้ เมื่อแม่หมีได้ให้กำเนิดลูกหมีตัวน้อยออกมาสองตัว ตัวหนึ่งเป็นหมีสีน้ำตาลปกติ ขณะที่อีกตัวคือลูกหมีที่กลายพันธุ์จนมีสีขนเป็นสีขาว เมื่อทั้งสองคู่เติบใหญ่พอที่จะออกล่าหาอาหารเองได​้ การแข่งขันเพื่ออยู่ความรอดจึงเกิดขึ้น หมีสีน้ำตาลเข้มนั้นมักพลาดโอกาสที่จะตะครุบเหยื่อ เนื่องจากสีของมันดูเด่นเกินไปในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยแผ่นน้ำแข็งที่ขาวโพลน ขณะที่หมีที่ขนสีขาวกลับสามารถย่องเข้าไปหาเหยื่อได้อย่างอย่างแนบเนียน ก่อนจะตะครุบได้สำเร็จ เมื่อเวลาผ่านไปผลลัพธ์ก็คือ หมีขาวที่อ้วนท้วมตัวนี้ก็จะมีโอกาสสร้างครอบครัวและอยู่รอดได้มากกว่าหมีที่มีขนสีน้ำตาลนั่นเอง สำหรับการกลายพันธุ์ในครั้งนี้ ด้วยชุดยีนเฉพาะที่ไปทำให้ขนหมีได้กลายเป็นสีขาวนั้น ดูจะเป็นข้อได้เปรียบที่มากกว่า นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมประชากรของหมีอาร์กติกทั้งหมดในทุกวัน​นี้จึงมีขนสีขาว

อย่างไรก็ตามการกลายพันธุ์นั้นจะเกิดขึ้นแบบสุ่ม​ และ​ เกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา มีแต่เพียงธรรมชาติเท่านั้นที่จะเป็นผู้มอบรางวัลให้แก่ผู้ที่มีโอกาสอยู่รอดได้มากกว่า หรือในอีกทางหนึ่งเราอาจมองว่าธรรมชาตินี้แหละคือผู้คัดเลือกอย่างแท้จริง สิ่งนี้อาจฟังดูโหดร้าย แต่อย่างไรก็ตามมันก็คือสัจธรรมของใบโลกนี้ ปัจจุบันทั้งหมีขาว​ และ​ หมีสีน้ำตาล​ ได้แยกกันอยู่คนละที่อย่างชัดเจน เป็นเวลากว่าหมื่นปีวิวัฒนาการได้เปลี่ยนให้ทั้งสองได้กลายเป็นสัตว์คนละสปีชีส์ในที่สุด​ นี้คือสิ่งที่ ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) หมายถึง ที่เขาได้เคยพรรณนาเรื่องวิวัฒนาการเอาไว้อย่างละเอียดในหนังสือสุดยิ่งใหญ่ของเขาที่ชื่อ “กำเนิดสปีชีส์” (On the Origin of Species) ในปี 1859

วิวัฒนาการในธรรมชาตินั้นเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามสภาพสิ่งแวดล้อมที่เป็นอยู่ ดังนั้นหากธารน้ำแข็งในอาร์กติกยังคงลดลงอย่างรวดเร็วอันเนื่องจากภาวะโลกร้อน ท้ายที่สุดก็เป็นไปได้ที่เร็วๆ นี้ หมีขั้วโลกจะต้องสูญพันธุ์ไป และถูกแทนที่ด้วยหมีสีน้ำตาลที่ซึ่งสามารถอยู่รอดได้ดีกว่า จะเห็นได้ว่าเรื่องราวที่มาของหมีขาวนั้นค่อนข้างแตกต่างกับเรื่องราวที่มาของสุนัขในช่วงแรก เมื่อไม่ใครมาชี้นำทางให้ขยายพันธุ์ ท้ายที่สุดสภาพแวดล้อมเองนี้แหละ​ ที่จะลงเป็นผู้ชี้นำทางให้ และเราเรียกวิวัฒนาการในลักษณะเช่นนี้ว่า “การคัดเลือกโดยธรรมชาติ” (Natural selection)

“วิทยาศาสตร์ทำงานอยู่บนเส้นแบ่งของความรู้ และความไม่รู้ เราไม่กลัวที่จะยอมรับในสิ่งที่เราไม่รู้ ไม่น่าอายเลยสักนิด แต่ที่น่าละอายใจที่สุดก็คือ การเสแสร้งทำเป็นรู้ว่าเรามีคำตอบทั้งหมดแล้ว” กล่าวโดย นีล ดะแกรส ไทสัน “วิวัฒนาการไม่เพียงแต่เป็นวิทยาศาสตร์ที่เที่ยงแท้เท่านั้น แต่มันยังเป็นประสบการณ์ของจิตวิญญาณที่ทะเยอทะยาน” 

ทฤษฎีวิวัฒนาการ ได้ปฏิวัติแนวคิดที่สุดแสนล้ำลึกที่สุดอย่างหนึ่งในวงการวิทยาศาสตร์ และในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ ซึ่ง ชาลส์ โรเบิร์ต ดาวินส์ (Charles Robert Darwin) ได้เคยนำเสนอแนวคิดนี้เอาไว้มาตั้งแต่ในปี 1859 แล้ว จนมาถึงตอนนี้ความโกลาหลของการวิวัฒนาการก็ไม่เคยลดลงเลยแม้แต่น้อย

ผู้คนบางกลุ่มรู้สึกไม่สบายใจกับแนวคิดที่ว่าเราเคยมีบรรพบุรุษร่วมกับวานรทั้งหลาย และชิมแปนซีก็อยู่ใกล้ชิดกับเรามากที่สุด ในสายตาของเราพวกมันส่วนมากมักประพฤติตัวไม่ค่อยเหมาะสมสักเท่าไหร่ในพื้นที่สาธารณะ เพราะมันชอบแสดงออกถึงความต้องการเช่นเดียวกับมนุษย์แต่เปิดเผยกว่า

ความเชื่อดั้งเดิมคือพวกเราถูกสร้างขึ้นมาและแยกออกจากกันจากชิมแปนซีเหล่านี้ รวมทั้งจากสัตว์อื่นๆ ทั้งหมดบนโลก พวกเราสำคัญตัวเองว่าคือสิ่งมีชีวิตที่พิเศษสุด และอยู่เหนือกว่าทุกสิ่งอย่างไม่มีความสัมพันธ์ใดๆ ต่อกัน แต่ปัจจุบันวิทยาศาสตร์บอกกับเราว่าแท้จริงแล้วชีวิตบนโลกทุกชีวิตนั้น ล้วนสืบสายมาจากสิ่งมีชีวิตตั้งต้นเดียวกันเมื่อกว่า 3 – 4 พันล้านปีที่แล้ว คุณจะรู้สึกอย่างไรหากมีคนบอกว่า แท้จริงแล้วต้นโอ๊กที่เติบใหญ่ในป่านั้นคือมิตรสหายที่พลัดพรากไปจากเราเมื่อนานมาแล้ว

หากเราย่อส่วนเข้าไปดูภายในโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตในระดับเซลล์ และเล็กลงไปอีก เราจะพบเข้ากับสิ่งที่คล้ายกับบาร์โค้ดของต้นโอ๊ก สิ่งนี้เปรียบเสมือนกับคู่มือที่ถูกเขียนเอาไว้โดยรหัสที่มีแต่เพียงชีวิตเท่านั้นที่จะเข้าใจมันได้ เป็นคู่มือที่บอกว่าต้นไม้ควรมีวิธีการเผาผลาญพลังงานจากน้ำตาลอย่างไร (Carbohydrate metabolism) ทีนี้หากเรานำบาร์โค้ดแห่งชีวิตนี้มาเทียบกับ DNA ของเรา ก็จะพบกับความมหัศจรรย์ใจอย่างหนึ่งที่ไม่อาจปฏิเสธได้ นั่นคือแท้จริงแล้วทั้งต้นไม้นี้และพวกเราทุกคนล้วนแล้วแต่เป็นญาติที่พลัดพรากจากกันและกัน อันที่จริงไม่ได้มีแต่เพียงต้นไม้เท่านั้น เพราะหากเราย้อนกลับไปในเวลานานพอ เราจะพบว่า ชีวิตใดๆ บนโลกนี้ล้วนแล้วแต่เคยมีบรรพบุรุษร่วมกันทั้งนั้น ไม่ว่าจะเป็นผีเสื้อ หมาป่าสีเทา เห็ด ฉลาม แบคทีเรีย นกกระจอก และอื่นๆ จะเห็นได้ว่าครอบครัวของพวกเรานั้นมหาศาล 

ชีวิตบนโลกมีความหลากหลายมาก เราสามารถแยกได้ว่าอะไรคือนกฮูก หรือหมึกยักษ์ เว้นเสียแต่ว่าพวกเราจะมีแต่ฝาแฝดเดียวกันทั้งหมดบนโลก และไม่มีใครอื่นอีกแล้วในจักรวาล ซึ่งนั่นเป็นไปไม่ได้ สิ่งนี้จึงทำให้เกิดสายพันธุ์ของสัตว์ต่างๆ ขึ้น และมีความหลากหลายทางพันธุกรรม ภายใต้เงื่อนไขของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (natural selection) โดยสภาพแวดล้อมจะเป็นผู้เลือกยีนที่มีคุณสมบัติดีที่สุดให้อยู่รอดและขยายพันธุ์ต่อไปได้ แต่สิ่งหนึ่งที่คู่มือชีวิตของพวกเราทั้งหมดแนะนำเหมือนกันก็คือ การย่อยสลายน้ำตาล ฟังก์ชันของการทำงานนี้คือพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก เนื่องจากสิ่งนี้ถูกพัฒนาขึ้นมาก่อนที่จะเกิดรูปแบบของชีวิตที่หลากหลาย และแตกกิ่งก้านสาขาออกมาจากกัน และนี่คือต้นไม้แห่งชีวิตของพวกเรา (Tree of Life)

วิทยาศาสตร์ทำให้เรื่องนี้กลายเป็นสิ่งที่เป็นไปได้ และได้สร้างชีวิตครอบครัวต้นไม้นี้ขึ้นมาให้เรา รวมถึงสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทั้งหมดบนโลก ญาติที่ใกล้เคียงกับเรามากที่สุดอยู่บนกิ่งไม้ที่แตกกิ่งก้านมาจากที่เดียวกัน ขณะที่ลูกพี่ลูกน้องของเราอาจอยู่เลยถัดไปจากนี้ กิ่งไม้เหล่านี้คือที่อยู่ของสัตว์สายพันธุ์ต่างๆ ส่วนลำต้นของต้นไม้แสดงให้เห็นว่าพวกเรามีบรรพบุรุษร่วมกัน ชีวิตนั้นเป็นสิ่งที่อ่อนไหว เมื่อเริ่มต้นขึ้น สภาพแวดล้อมก็จะหล่อหลอมมันขึ้นไปอีก ไปสู่รูปแบบชีวิตที่หลากหลาย ชีวิตมากกว่า 1 หมื่นเท่า สามารถแสดงให้เห็นได้ทั้งหมดบนต้นไม้นี้

เพียงแค่ในอาณาจักรของแมลงด้วง (beetles) นักชีววิทยาก็สามารถจัดรายการพวกมันเอาไว้ได้มากกว่า 500,000 ชนิดแล้ว ขณะที่จำนวนของแบคทีเรียนั้นไม่ต้องพูดถึง ยังมีสัตว์ และ พืช อีกมากมายหลายล้านสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนโลก และส่วนใหญ่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้จักมัน ต้นไม้แห่งชีวิตนี้มีอายุเก่าแก่กว่า 3,500 ล้านปีมาแล้ว จะเห็นได้ว่าเป็นช่วงเวลายาวนานมากเพื่อให้ชีวิตได้ถูกพัฒนาขึ้น วิวัฒนาการสามารถทำให้สิ่งมีชีวิตอำพรางตัวเองจากเหยื่อหรือสัตว์นักล่าได้ พวกมันใช้เวลาหลายพันชั่วรุ่นเพื่อทำให้เกิดลวดลายที่ซับซ้อนต่างๆ ขึ้น และอาศัยประโยชน์จากลวดลายเหล่านี้เพื่อทำให้เกิดข้อได้เปรียบต่อการอยู่รอด เช่นแมลงที่พัฒนาตัวเองจะดูกลมกลืนไปกับพืช หรือดอกไม้ที่พัฒนาตัวเองจนดูคล้ายกับแมลง เพื่อหลอกล่อให้ตัวต่อมาช่วยผสมเกสรให้ นี่คือพลังของการแปรสัณฐานอันน่าทึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ท่ามกลางกิ่งก้านที่หนาแน่นบนต้นไม้แห่งชีวิตนี้ เราอาศัยอยู่ที่นี่ ที่ไหนสักแห่งบนกิ่งก้านเล็กๆ เหล่านี้ วิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยให้เห็นถึงเรื่องราวของชีวิตทั้งหมดบนโลกว่าแท้จริงแล้วพวกเรามาจากจุดยืนเดียวกัน

ชาลส์ ดาร์วิน ค้นพบกลไกธรรมชาติของวิวัฒนาการ เขายืนอยู่เหนือความเชื่อที่ว่าความซับซ้อนและความหลากของวิธีการทำงานในชีวิต เป็นผลมาจากการออกแบบมาอย่างชาญฉลาดที่สุดของผู้ที่สร้างมันขึ้นมา เพื่อทำให้สิ่งมีชีวิตนับล้านสายพันธุ์เหล่านี้แยกออกจากกัน เขาเห็นว่าชีวิตนั้นซับซ้อนเกินไป และวิวัฒนาการนั้นดำเนินไปอย่างไร้ทิศทาง 

อย่างเช่นพัฒนาการที่ซับซ้อนของดวงตามนุษย์ เป็นตัวอย่างที่ดีที่สำหรับการทำความเข้าใจในเรื่องนี้ สิ่งจำเป็นของดวงตาก็คือ มันต้องมีกระจกตา ม่านตา เลนส์ เรตินา เส้นประสาทตา กล้ามเนื้อ และการโยงใยของเครือข่ายประสาทไปสู่สมองเพื่อตีความในสิ่งที่เห็น จะเห็นได้ว่าสิ่งนี้ซับซ้อนยิ่งกว่าอุปกรณ์ไหนๆ ที่สติปัญญาของมนุษย์จะเลียนแบบได้ ดังนั้นจึงเป็นที่ถกเถียงกันว่าดวงตาของมนุษย์ไม่ใช่ผลลัพธ์ของวิวัฒนาการอย่างไม่จงใจ แต่กว่าเราจะรู้ถึงความจริงนั่น เราจำเป็นต้องย้อนเวลากลับไปหลายพันล้านปี ไปยังโลกที่ที่แม้แต่ดวงตาก็ยังไม่มี เพื่อศึกษาถึงเรื่องราวของต้นต่อดังกล่าว 

ในจุดเริ่มต้น โลกของชีวิตนั้นมืดบอด ไร้ซึ่งดวงตา เพื่อเปรียบเทียบให้เข้าใจง่าย นี่คือโลกที่เรามองเห็นเมื่อกว่า 4,000 ล้านปีที่แล้ว ในบ่อน้ำหรือใต้ท้องทะเลที่กว้างใหญ่ที่ไหนสักแห่งบนพื้นโลก จนกระทั่งเวลาที่ผ่านไปหลายร้อยล้านปี มีอยู่มาวันหนึ่ง ได้เกิดข้อผิดพลาดของกระบวนการคัดลอกชีวิตในระดับที่เล็กจิ๋วของแบคทีเรียตัวหนึ่ง บัดนี้รหัสของชีวิตได้รับการแก้ไข อันที่จริงแล้วมันคือการกลายพันธุ์แบบสุ่มที่ไปทำให้จุดของโมเลกุลโปรตีนเฉพาะบนตัวของมันเกิดมีความอ่อนไหวต่อแสงขึ้น ถ้าอยากรู้ว่าสิ่งที่มันมองเห็นนั้นมีสภาพเช่นไร นี่คือภาพเปรียบเทียบ ภาพทางขวามือนี้คือสิ่งที่แบคทีเรียไวต่อแสงมองเห็น แบคทีเรียนั้นเปราะบางมากเพียงแค่แสงอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์เพียงเล็กน้อยที่หลุดรอดเข้ามาก็อาจทำให้ DNA ของพวกมันแตกสลายได้ นี่จึงเป็นสาเหตุว่าทำไมแบคทีเรียที่ไวต่อแสงถึงสามารถหนีพ้นไปจากภัยอันตรายนี้ ข้อมูลที่ได้รับนี้ทำให้พวกมันสามารถแยกแยะได้ว่าอะไรคือกลางวัน หรือ กลางคืน และการที่พวกมันรู้ถึงข้อได้เปรียบนี้ จึงทำให้มีโอกาสอยู่รอดได้มากกว่า และสามารถส่งต่อคู่มือการใช้ชีวิตเช่นนี้ไปสู่ในรุ่นหลานถัดไป

เมื่อเวลาผ่านไปประชากรของแบคทีเรียกลายพันธุ์กลุ่มนี้ก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จนกระทั่งมีจำนวนที่มากกว่าแบคทีเรียกลุ่มเดิมที่อาศัยอยู่ตามพื้นผิวของน้ำ เมื่อเวลาผ่านไปโปรตีนที่ไวต่อแสงเหล่านั้น ก็ได้กลายสภาพมาเป็นจุดของสีที่เข้มขึ้น (ทำให้สามารถซึมซับแสงได้มากกว่าเดิม) สิ่งนี้ช่วยพวกมันสามารถแยกแยะรายละเอียดของแสงได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นพัฒนาการที่จำเป็นต่อการค้นหาแหล่งอาหาร

วิวัฒนาการของดวงตายังคงดำเนินต่อไป เช่นเดียวกับความหลากหลายของเซลล์ในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนขึ้นไปอีก และนี่คือมุมมองของหนอนตัวแบน (Flatworm) เราเริ่มจะเห็นถึงภาพที่เคลื่อนไหวได้ขณะที่มันแหวกว่ายตามพื้นน้ำ มันได้พัฒนาให้จุดสีเข้มที่ไวที่ต่อแสงนี้บุ๋มลึกลงไปเล็กน้อยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการดักจับแสง ทำให้แยกแยะได้ว่าอะไรคือเงาสะท้อน หรือแสงที่มาจากดวงอาทิตย์โดยตรง ขณะนี้มันสามารถมองเห็นวัตถุแบบหยาบๆ ใต้น้ำได้แล้ว ซึ่งเป็นประโยชน์มากต่อการค้นหาอาหาร แถมยังช่วยให้สามารถหลบเลี่ยงจากผู้ที่ต้องการจะกินมันได้อีกด้วย

หลายพันรุ่นถัดมา สิ่งต่างๆ เริ่มชัดเจนยิ่งขึ้น เมื่อร่องของจุดรับแสงนี้ได้เคลื่อนเข้าไปอยู่ในส่วนที่ลึกลงไปอีก จนพัฒนากลายไปเป็นหลุมที่มีช่องเปิดรับแสงอยู่ด้านบน การคัดเลือกโดยธรรมชาติค่อยๆ แกะสลักดวงตาขึ้นมาทีละเล็กทีละน้อย ต่อมาช่องเปิดรับแสงด้านบนนี้ก็ค่อยๆ ขยับแคบลงมาเรื่อยๆ จนรูรับแสงนี้มีขนาดที่เล็กลง เพื่อยอมให้แสงลอดผ่านไปได้เพียงนิดเดียว ขณะเดียวกันดวงตาก็เริ่มมีการสร้างเยื่อหุ้มที่โปร่งใสมาคอยป้องกันช่องรับแสงดังกล่าวด้วย ซึ่งขณะนี้สิ่งมีชีวิตจะเริ่มมองเห็นภาพลางๆ แบบกลับหัวอยู่ภายในดวงตาที่เปราะบางได้แล้ว ต่อมาสิ่งมีชีวิตได้พัฒนาม่านตาขึ้นเพื่อให้ดวงตาสามารถปรับความเข้มของแสงได้ตามที่ต้องการ เช่นม่านตาจะขยายออกเมื่อเมื่อสภาพแวดล้อมนั้นมีแสงน้อย และในทางกลับกันม่านตาจะหดตัวลงเมื่อแสงจากภายนอกนั้นสว่างจ้าเกินไป ความยืดหยุ่นของดวงตาในลักษณะนี้ทำให้มันสามารถมองเห็นภาพได้ชัดเจนมากยิ่งขึ้น

ในช่วงแรกการพัฒนาของดวงตานั้นสำคัญมาก ผู้เข้าแข่งขันในแต่ละคนจะได้เปรียบกว่ากันก็ต่อเมื่อ สามารถมองเห็นได้ละเอียดกว่าและไกลกว่าเท่านั้น จึงจะเป็นผู้ที่อยู่รอดได้ดีที่สุด และแล้วคุณสมบัติใหม่ที่ยอดเยี่ยมของดวงตาก็ถูกพัฒนาขึ้นไปอีกขั้น เมื่อวุ้นใสในตาที่อยู่ใกล้กับรูรับแสงได้ก่อตัวกลายมาเป็นเลนส์ ลักษณะของดวงตาเช่นนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกโดยปลาในยุคโบราณ ขณะเดียวกันรูรับแสงก็ถูกขยายออกเพื่อยอมให้แสงลอดผ่านเข้ามาได้มากขึ้น และในตอนนี้ปลาก็สามารถมองเห็นภาพที่มีความละเอียดสูงแบบทั้งใกล้และไกลได้แล้ว

แต่สิ่งเลวร้ายก็เกิดขึ้น คุณเคยสังเกตกันไหมว่าหลอดในแก้วน้ำเมื่อมองมาจากพื้นผิวนั้นจะเป็นเช่นไร แน่นอนว่ารูปร่างของหลอดจะเปลี่ยนไป อันเนื่องมาจากแสงที่โค้งไปตามตัวกลางสสารที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันมากๆ อย่างเช่นน้ำ และ อากาศ เดิมทีดวงตาของเรานั้นได้รับการพัฒนามาเพื่อให้มองเห็นเพียงแค่โลกในใต้น้ำ จึงทำให้ของเหลวในตาได้รับการออกแบบมาอย่างประณีต เพื่อขจัดความบิดเบี้ยวของแสงที่โค้งงอดังกล่าว

แต่สำหรับสิ่งมีชีวิตที่อยู่บนบก ภาพที่เห็นส่วนใหญ่คือแสงที่เดินทางผ่านตัวกลางที่เป็นอากาศที่แห้ง ในขณะที่ดวงตาก็ยังคงมีน้ำที่เป็นของเหลวอยู่ภายใน นี่จึงทำให้แสงยังคงหักเหอยู่ภายในดวงตา ผลก็คือทำให้ทุกอย่างที่เห็นบนบกเกิดความผิดเพี้ยนไปหมด เมื่อบรรพบุรุษสะเทือนน้ำสะเทือนบกของเราเดินออกมาจากบ้านเกิดที่เป็นพื้นน้ำสู่พื้นดิน เริ่มต้นนั้นดวงตาของพวกเขาถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้เห็นโลกในน้ำ จึงทำให้การมองเห็นบนบกในช่วงแรก นั้นแย่มาก

เราชอบคิดว่าดวงตาของเรานั้นล้ำสมัย แต่ในช่วง 375 ล้านปีที่แล้ว เราแทบจะมองไม่เห็นอะไรไปไกลเกินกว่าสิ่งที่อยู่ตรงปลายจมูกของเราเลยด้วยซ้ำ หรือแม้แต่การมองเห็นรายละเอียดในที่มืด ในแบบที่ปลาจะสามารถมองเห็นได้ เมื่อเราละทิ้งผืนน้ำ ทำไมธรรมชาติถึงไม่เริ่มต้นใหม่อีกครั้ง โดยการพัฒนาดวงตาขึ้นมาใหม่แทนที่อันเก่า เช่นการพัฒนาดวงตาเฉพาะให้สามารถมองเห็นได้ในอากาศ อย่างไรก็ตามนั้นไม่ใช่วิถีแห่งธรรมชาติ

วิวัฒนาการได้เปลี่ยนโครงสร้างที่มีอยู่ในหลายชั่วอายุคน โดยการค่อยปรับเปลี่ยน และ เปลี่ยนแปลงทีละเล็กทีละน้อย เหมือนรูปที่เราวาดไปแล้วไม่อาจนำไปแก้ไขในช่วงต้นได้ ในขั้นตอนของพัฒนาการดวงตา ในส่วนใหนที่ทำงานได้ดีอยู่แล้วมันจะถูกเก็บรักษาไว้เพื่อพัฒนาต่อยอดไปอีก เพื่อค้นหาวิธีที่ดีที่สุดสำหรับการอยู่รอด ในสิ่งมีชีวิตแทบจะทุกชนิดบนโลก เราสามารถเห็นได้ถึงความหลากหลายของดวงตาที่ถูกพัฒนาขึ้นมา ในความเป็นจริงแล้วการเกิดขึ้นของ ดวงตา และชีววิทยาทั้งหมดบนโลกนั้นจะไม่สมเหตุสมผลเลยหากปราศจากวิวัฒนาการ บางคนอ้างว่าวิวัฒนาการนั้นเป็นเพียงแค่ทฤษฎีราวกับความเชื่อ อย่างไรก็ตามหากเรามองว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงคือแนวคิดสากล ถ้าให้เทียบแล้วทฤษฎีวิวัฒนาการก็คือความเป็นจริงของวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกัน

วิวัฒนาการนั้นมีอยู่จริงๆ และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกล้วนแล้วแต่อยู่ในเครือญาติเดียวกันของครอบครัวขนาดใหญ่หนึ่งเดียวที่ชื่อ “Life” “วิวัฒนาการไม่เพียงแต่เป็นวิทยาศาสตร์ที่เที่ยงแท้เท่านั้น แต่มันยังเป็นประสบการณ์ของจิตวิญญาณที่ทะเยอทะยาน” กล่าวโดย นีล ดะแกรส ไทสัน (Neil deGrasse Tyson)

ในบางครั้งวิวัฒนาการก็มาถึงจุดที่มืดบอด​เพราะไม่สามารถคาดการณ์หรือปรับให้เข้ากับเหตุภัยพิบัติที่เกิดขึ้นได้อย่างทันท่วงที กิ่งก้านบางส่วนของต้นไม้แห่งชีวิตจึงต้องแตกหักออกไป สิ่งมีชีวิตจำนวนมากเคยดับสูญไปแล้วจากมหันตภัยร้ายแรงที่เกิดขึ้นในอดีต สิ่งนี้ยังคงเป็นอุทาหรณ์ให้สำหรับชีวิตที่เหลืออยู่ว่า “ไม่มีอะไรแน่นอน” แม้คุณจะทำดีที่สุดแล้วก็ตาม

ทุกๆ 1 ในล้านของสายพันธุ์ที่ยังมีชีวิตอยู่ในทุกวันนี้ และอาจมีอีกหลายพันชนิดที่ดับสูญไปก่อนหน้า ส่วนใหญ่จะล้มตายจากการแข่งขันเพื่ออยู่รอดในแต่ละวัน แต่ก็มีอยู่ไม่ใช่น้อยที่สูญสิ้นไปด้วยเหตุภัยพิบัติร้ายแรงอย่างไม่อาจฟื้นคืนกลับมาได้ ในตลอด 500 ล้านปีที่ผ่านมา ได้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่มาแล้วถึง 5 ครั้งบนโลก แต่ครั้งที่เลวร้ายที่สุดเกิดขึ้นเมื่อ 250 ล้านปีที่แล้ว ในยุคเพอร์เมียน ซึ่งคือจุดสิ้นสุดของยุคสมัยอย่างแท้จริง

ไทรโลไบต์ (Trilobite) เป็นสิ่งมีชีวิตดำบรรพ์ที่มีชื่อเสียง (เป็นรองเพียงแค่ไดโนเสาร์) มันปรากฏครั้งแรกในยุคแคมเบรียนตอนต้น ในยุคนั้นมันคือเจ้าแห่งท้องทะเลที่แท้จริง ประชากรของมันครอบคลุมทั่วท้องมหาสมุทร จะเรียกได้ว่ามันคือหนึ่งในกลุ่มของสิ่งมีชีวิตแรกๆ ที่เริ่มพัฒนาการดวงตาขึ้นมา พวกมันประสบผลสำเร็จเป็นอย่างดีเลยทีเดียวในเรื่องของการเอาตัวรอด อาณาจักรของมันยืนยงมากกว่า 270 ล้านปี! ครั้งหนึ่งโลกเคยถูกยึดครองด้วย ไทรโลไบต์ แต่ในตอนนี้พวกมันทั้งหมดสูญพันธุ์ไปหมดแล้ว พวกมันถูกกำจัดไป พร้อมๆ กับสายพันธุ์ของสัตว์อีกจำนวนนับไม่ถ้วนจากเหตุภัยพิบัติ ว่ากันว่าหายนะนั้นเริ่มต้นขึ้นที่การระเบิดของภูเขาไฟครั้งใหญ่ที่ไซบีเรีย (Siberian Traps) 

โลกในตอนนั้นแตกต่างกันอย่างมากกับในทุกวันนี้ มหาทวีปถูกเชื่อมเป็นหนึ่งเดียว ขณะที่พื้นที่ในส่วนที่เหลือกลายเป็นมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ ลาวาที่ไหลล้นอย่างไม่ขาดสาย ได้สร้างขุมนรกออกมาจนสามารถครอบคลุมยุโรปตะวันตกได้ทั้งหมด เป็นเวลากว่าหนึ่งพันปีของการปะทุนับร้อยๆ ครั้ง มันได้สร้างมลภาวะของหินหนืด และ เถ้าถ่าน ออกมาปกคลุมโลก คาร์บอนไดออกไซด์ และ ก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ได้เปลี่ยนให้โลกร้อนขึ้นอย่างกะทันหัน กระแสน้ำในมหาสมุทรหยุดไหลเวียน และแบคทีเรียที่เป็นพิษ (Noxious bacteria) ก็แพร่กระจายไปอย่างรวดเร็ว

สิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำล้มตายไปจนหมด และเมื่อก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกพ่นออกมาจากพื้นน้ำสู่อากาศ ก็ส่งผลทำให้สัตว์บกจำนวนมากต้องทนทุกข์ทรมานกับสภาวะขาดอากาศหายใจ 9 ใน 10 ของสายพันธุ์ทั้งหมดที่เคยอาศัยอยู่บนโลก สูญพันธุ์ไปจากเหตุการณ์ในครั้งนี้ และเราเรียกมันว่า “การตายครั้งมโหฬาร” (The Great Dying)

การกวาดล้างของสิ่งมีชีวิตในครั้งนั้น โลกต้องใช้เวลาไปอีกราว 10 ล้านปี กว่าจะสามารถคืนสภาพกลับมาได้ แล้วรูปแบบชีวิตใหม่ก็ค่อยๆ วิวัฒนาการขึ้นมาอีกครั้ง เพื่อเติมเต็มช่องว่างที่เหลือจากการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ในยุคเพอร์เมียน ในบรรดาของผู้ชนะที่ยิ่งใหญ่ที่สุดถัดมาก็คือ “ไดโนเสาร์” บัดนี้ดาวเคราะห์โลกได้กลายเป็นของมันแล้ว อาณาจักรของพวกมันเกรียงไกรมานานกว่า 150 ล้านปี ในที่สุดบัลลังก์ของมันก็โค่นลง

จะเห็นได้ว่าชีวิตบนโลกนั้นได้ก้าวข้ามผ่านห้วงเวลามาไกลพอสมควรกว่าจะมาถึงในยุคของเราในตอนนี้ นี่แสดงให้เห็นถึงความดื้อรั้น และ ทะเยอทะยานอย่างเหลือเชื่อของสิ่งมีชีวิต เราสามารถค้นพบมันได้แทบจะทุกที่บนโลก แม้แต่ในที่ที่ไม่คิดว่าจะสามารถอยู่รอดได้ อย่างเช่นในบ่อน้ำเดือด ในก้อนน้ำแข็ง หรือแม้แต่ในพื้นดินที่แห้งแล้งที่สุดที่ไม่มีน้ำแม้แต่หยดเดียว ไม่เพียงเท่านั้นมันยังสามารถเอาตัวรอดได้สุญญากาศหนาวเหน็บเต็มไปรังสีอันตรายในอวกาศ และสิ่งมีชีวิตที่ว่านี้ก็คือ ทาร์ดิเกรด (tardigrade) หรือ หมีน้ำ (water bear)

บ้านของมันอาศัยอยู่ในร่องลึกที่สุดของทะเล และยอดเขาที่สูงเสียดฟ้า โดยเฉพาะสวนหลังบ้านของเราที่เต็มไปด้วยตะไคร่น้ำนั้นคือสวรรค์ของมันเลยทีเดียว คุณอาจไม่สังเกตเห็นมันเลย เนื่องจากพวกมันมีขนาดเล็กมากหรือขนาดประมาณหัวเข็มเท่านั้น แต่ต้องยอมรับว่าพวกมันอึดจริงๆ ทาร์ดิเกรด คือหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่เรารู้ว่า มันสามารถอยู่รอดพ้นจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ได้ถึง 5 ครั้ง นี่ก็เท่ากับว่าพวกมันอยู่มันนานกว่าครึ่งพันล้านปีแล้ว

เราอาจคิดว่าชีวิตนั้นช่างจู้จี้จุกจิกเหลือเกิน ทำไมต้องยึดติดอยู่กับแค่สภาพแวดล้อมเช่นนั้น ไม่ร้อน ไม่หนาว ไม่มืด หรือเค็ม หรือเป็นกรด หรือมีกัมมันตรังสีมากเกินไป หรือสภาพอะไรก็ตามที่คุณอยากเสริมปรุงแต่งลงไปในนี้ และที่ขาดไม่ได้ก็คือน้ำ แต่เราคิดผิดถนัด เพราะทาร์ดิเกรดแสดงให้เราเห็นแล้วว่าเงื่อนไขต่างๆ ข้างต้น ไม่ส่งผลต่อการดำรงอยู่ของมันเลย มันสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้ ซึ่งในบางสภาวะเหล่านั้นสำหรับมนุษย์แล้วหมายถึงความตายเลยทีเดียว

อย่างไรก็ตามแม้การใช้ชีวิตระหว่างเราจะแตกต่างกันสุดขั้ว แต่สิ่งที่ยืนอยู่บนจุดยืนเดียวกันก็ยังสามารถพบเห็นได้อยู่ ก็คือรหัสพันธุกรรมของชีวิตโลก หรือเราจะเรียกมันว่าเป็นภาษาสากลของชีวิตก็ได้ หลายคนอาจจะสงสัยว่า แล้วชีวิตในโลกต่างดาวจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร โลกที่มีประวัติศาสตร์ต่างไปจากเราอย่างสิ้นเชิง กิจกรรมทางเคมี และ วิวัฒนาการจะยังคงเหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นบนโลกไหม

นี่คือดวงจันทร์ไททัน ดาวบริวารของดาวเสาร์ มันถูกจัดอันดับให้เป็นดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะเป็นอันดับ 2 เป็นเพียงแค่ดวงจันทร์แกนีมีดของดาวพฤหัสบดี (ดวงจันทร์ไททันมีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 5,150 กิโลเมตร ขณะที่แกนีมีดคือ 5,268 กิโลเมตร ขนาดของมันต่างกันนิดเดียวเอง) แม้ว่าไททันจะมีสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกับโลกอย่างมาก แต่คาดว่าชีวิตอาจสามารถพัฒนาขึ้นได้ที่นี่ แล้วถ้าเป็นเช่นนั้นจริง รับรองว่ามันจะต้องพิเศษกว่าชีวิตบนโลกเป็นไหนๆ

ดวงจันทร์ไททันถูกปกคลุมไปด้วยเมฆและหมอก พื้นดินของมันถูกซ่อนเอาไว้ไม่ให้เราได้เห็นอย่างสมบูรณ์ ชั้นบรรยากาศของดาวถูกปกคลุมเต็มไปด้วยไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่เช่นเดียวกับองค์ประกอบในชั้นบรรยากาศของโลก อย่างไรก็ตามมันมีความหนาแน่นมากกว่าบนโลกถึง 4 เท่า อากาศบนไททันแทบไม่มีออกซิเจนอยู่เลย แถมเย็นกว่าทุกๆ ที่บนโลกอีกด้วย (ในปี ค.ศ. 2005 ยานลงจอดเฮยเคินส์ (Huygens landing) ที่แยกตัวออกมาจากยานกัสซีนี (Cassini) เคยไปเยือนมันมาแล้ว) 

ทะลุผ่านลงไปในชั้นหมอกควันหลายร้อยกิโลเมตร เราจะเริ่มมองเห็นสภาพพื้นผิวของดาว แล้วเราจะแปลกใจเพราะมันดูคล้ายกับสถานที่ไหนสักแห่งพื้นบนโลกมาก ดวงจันทร์ไททันนั้นเป็นโลกต่างดาวแห่งเดียวในระบบสุริยะที่ค้นพบว่ามีฝนตก และการที่ฝนตกนี่เองจึงทำให้เกิดเป็นลำธาร และแนวชายฝั่งขึ้น ไททันนั้นมีทะเลสาบอยู่นับร้อยแห่ง และหนึ่งในนั้นมีขนาดใหญ่กว่าทะเลสาบสุพีเรีย (Lake Superior) ในอเมริกาเหนือเสียอีก กิจกรรมของน้ำเกิดขึ้นแทบไม่ต่างอะไรกับบนโลก ไอน้ำที่ก่อตัวมาจากทะเลสาบระเหยขึ้น กลายเป็นเมฆ ก่อนที่จะควบแน่นตกลงมากลายเป็นฝนอีกครั้ง วงจรเช่นนี้ได้กำเนิดแม่น้ำขึ้นมา และกัดเซาะพื้นดินกลายเป็นหุบเขา ทุกอย่างเหมือนกันกับโลกไม่มีผิด

แต่มีหนึ่งสิ่งที่แตกต่าง ทะเล และ ฝน บนดวงจันทร์ไททัน ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาจากน้ำอย่างที่เรารู้จักกันบนโลก แต่เป็นมีเทน และ อีเทนแทน ซึ่งโมเลกุลเหล่านี้หากอยู่บนโลกมันจะอยู่ในสถานะของแก๊ส แต่บนไททันที่มีความหนาแน่นมหาศาลไปอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มากเช่นนี้ จึงทำให้ มีเทน และ อีเทน กลายสภาพเป็นของเหลว อันที่จริงแล้วไททันก็มีน้ำอยู่มากเลยทีเดียว แต่ส่วนใหญ่กลายสภาพไปเป็นน้ำแข็งหมด อันที่จริงแล้วภูเขา และ ภูมิประเทศส่วนใหญ่ข้างล่างนั่นถูกสร้างขึ้นมาจากน้ำแข็งเป็นหลัก สถานที่แห่งนี้หนาวเย็นมาก อุณหภูมิเฉลี่ยคือ −179.5 °C ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่ยากเกินกว่าที่น้ำจะกลายเป็นของเหลวได้

นักชีวะดาราศาสตร์นับตั้งแต่ คาร์ล เซแกน เคยสงสัยว่า ถ้าชีวิตสามารถแหวกว่ายอยู่ภายใต้ทะเลสาบไฮโดรคาร์บอนเช่นนี้ได้ แล้วพวกมันจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร แต่ที่เรารู้แน่ๆ ก็คือพื้นฐานทางเคมีสำหรับชีวิตจะแตกต่างไปจากที่เรารู้จักกันบนโลกอย่างสิ้นเชิง เนื่องจากว่าการเกิดขึ้นของทุกชีวิตบนโลกล้วนต้องอาศัยน้ำที่เป็นของเหลว ในขณะที่พื้นผิวของดวงจันทร์ไททันไม่อาจมีสภาพเช่นนั้นให้ได้

แต่ด้วยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ของเรา เราสามารถจินตนาการได้ว่าชีวิตจะถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไร เช่นชีวิตในที่แห่งนี้อาจใช้ไฮโดรเจนในการหายใจแทนที่ออกซิเจน และหายใจออกมาเป็นมีเทนแทนคาร์บอนไดออกไซด์ และพวกมันอาจใช้อะเซทิลีนเป็นแหล่งพลังงานแทนที่น้ำตาล แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรล่ะว่าจะมีสิ่งมีชีวิตดังกล่าวอยู่จริง บางทีคำตอบอาจอยู่เบื้องล่างของทะเลที่กว้างใหญ่ที่สุดที่ชื่อ คราเคน มาเร (Kraken Mare – ตั้งตามชื่อของสัตว์ประหลาดแห่งท้องทะเลนอร์สในตำนาน (Kraken norse sea monster)) ก็เป็นได้ใครจะไปรู้

มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญที่จะเล่าให้ฟังก่อนจะจากกันในพาร์ทนี้ และมันคือเรื่องราวของวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่เคยเล่ามา และมันก็เกี่ยวข้องกับเรื่องราวชีวิตของพวกเราทั้งหมด ย้อนกลับไปราวๆ 4,000 ล้านปีก่อน ก่อนที่ชีวิตจะถือกำเนิด นี่คือสภาพโลกของเราในตอนนั้น อันที่จริงไม่มีใครรู้หรอกว่าชีวิตนั้นเริ่มต้นขึ้นมาได้อย่างไร หรือที่ไหน เพราะหลักฐานส่วนใหญ่ไม่หลงเหลือให้เราเห็นอยู่แล้วในทุกวันนี้ เนื่องจากถูกทำลายไปตามกาลเวลา

“ดังนั้นวิทยาศาสตร์จึงยืนอยู่ระหว่างขอบเขตของความรู้ และความไม่รู้ เราไม่กลัวที่จะยอมรับในสิ่งที่เราไม่รู้ ไม่น่าอายเลยสักนิด แต่ที่น่าละอายใจที่สุดก็คือการเสแสร้งทำเป็นรู้ว่าเรามีคำตอบทั้งหมดแล้ว บางทีอาจมีใครบางคนกำลังเฝ้ามองสิ่งนี้อยู่ และอาจเป็นคนแรกที่ไขปริศนานี้สำเร็จ ว่าชีวิตถือกำเนิดขึ้นมาบนโลกได้อย่างไร” กล่าวโดย นีล ดะแกรส ไทสัน


ข้อมูลเสริม: หลักฐานจากสิ่งมีชีวิตจำพวกจุลินทรีย์บ่งบอกว่าบรรพบุรุษของพวกมันก่อตัวขึ้นมาจากในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูง ดังนั้นบางทีชีวิตบนโลกอาจจะถือกำเนิดขึ้นมาจากบ่อน้ำร้อนที่ไหนสักแห่งก็เป็นได้ หรือรอบๆ ปล่องภูเขาไฟใต้น้ำ  

เรียบเรียง​จาก​ Cosmos: A Spacetime Odyssey: Some of the Things That Molecules Do

SCIWAYS
SCIWAYS
นักเดินทางข้ามกาลเวลา: ผมสนใจเรื่องราววิธีการทำงานของธรรมชาติเป็นอย่างยิ่ง อยากรู้ว่าจักรวาลกำเนิดขึ้นมาได้อย่างไร แล้วทำไมเราถึงมาอยู่ที่นี่
0 0 โหวต
คะแนนบทความ
guest
0 Comments
การตอบกลับแบบอินไลน์
ดูความคิดเห็นทั้งหมด
Facebook
กลับสู่บนสุด