เจ็ดสิ่งมหัศจรรย์

วิทย์คิดไม่ถึง

เรื่อง : ดร. นำชัย ชีววิวรรธน์  namchai4sci@gmail.com
ภาพประกอบ : นายดอกมา

เชื่อว่าทุกคนคงได้ยินคำว่า “เจ็ดสิ่งมหัศจรรย์” กันบ้าง ถ้าเป็นโลกยุคโบราณ สิ่งที่คุ้นกันมากหน่อยก็คงเป็นมหาพีระมิดที่กีซาซึ่งยังคงกระพันชาตรีจนถึงทุกวันนี้ อีกอย่างหนึ่งที่ดังมาก แต่ไม่มีอยู่แล้วก็คือสวนลอยแห่งบาบิโลน ที่มีบันทึกอธิบายราวกับสวนฟ้าสวนสวรรค์ทีเดียว แต่หากเป็นเจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ของโลกยุคใหม่ก็เช่น กำแพงเมืองจีน ทัชมาฮาล มาชูปิกชู เป็นต้น

ข้อสังเกตคือ ล้วนแล้วแต่เป็นสิ่งประดิษฐ์ใหญ่โตและวิจิตรพิสดาร

แต่ถ้าให้นักวิทยาศาสตร์หรือแพทย์สักคนจัด “เจ็ดสิ่งมหัศจรรย์” บ้าง จะออกมาเป็นอย่างไร

เลวิส โทมัส (Lewis Thomas) เป็นแพทย์ กวี นักนิรุกติศาสตร์ (ศึกษาประวัติและพัฒนาการของคำในภาษา) นักการศึกษา นักวิจัย และนักเขียนเรื่องทางวิทยาศาสตร์ เขาจบมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันและโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด เคยเป็นคณบดีโรงเรียนแพทย์เยล และโรงเรียนแพทย์ มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก

เขาจัดอันดับเจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ของโลกไว้ในบทความชื่อ “Seven Wonders” เสนอมุมมองเรื่องน่าอัศจรรย์ใจอีกรูปแบบหนึ่ง โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตบนโลก ซึ่งอาจทำให้มองโลกต่างออกไป

เจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ที่ เลวิส โทมัส จัดไว้เรียงจากท้ายไปต้น มีดังนี้

อันดับที่ ๗ คือเด็ก ลูกหลานมนุษย์นี่แหละ ทำไมเราจึงมีวัยเด็กยืดยาวมากถึงหนึ่งในหกของช่วงชีวิต ทั้งที่เป็นวัยอ่อนแอ ช่วยเหลือและป้องกันตัวเองไม่ได้เลย และเมื่อโตแล้วก็แทบจำสิ่งที่ทำหรือพบเจอในช่วงเวลาดังกล่าวไม่ได้
ด้วยซ้ำ

แต่กระนั้นเด็กเล็ก ๆ ที่ต้องการคนดูแล ประคบประหงมทั้งวันทั้งคืน ก็เป็นสิ่งแสดงถึงความหวัง ความเชื่อมโยงของการอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่ม ครอบครัว เพื่อนฝูง และสังคม

อันดับที่ ๖ ได้แก่ปลวก แมลงที่น่าอัศจรรย์ใจและเป็นศัตรูร้ายกาจของคนรักหนังสือ แต่ว่าปลวกแค่ตัวเดียวหรือไม่กี่ตัวก็ยังไม่เห็นเรื่องน่าแปลกใจ แต่หากพวกมันมีมากพอจนถึง “มวลวิกฤต (critical mass)” เรื่องมหัศจรรย์ก็จะเกิดขึ้น

ปลวกจำนวนมหาศาลรวมกันเหมือนจะกลายร่างเป็นซูเปอร์ชีวิต แต่ละตัวเป็นแขนขาคอยทำงาน มีการจัดแบ่งกลุ่ม เริ่มสร้างรังหรือจอมปลวกที่มีโครงสร้างภายในสลับซับซ้อนราวกับกำลังสร้างมหาวิหารใหญ่ โดยมีระบบระบายอากาศและเก็บความชื้นอย่างดี จนได้ขนาดและรูปร่างที่ต้องการผ่านการสื่อสารด้วยสารเคมีจำเพาะ

ทุกอย่างควบคุมด้วยยีนที่ฝังอยู่ในพันธุกรรม โดยไม่ต้องเข้าคอร์สอบรมใด ๆ เลย ช่างเป็นสังคมแมลงที่น่าทึ่งมาก

อันดับที่ ๕ ได้แก่เซลล์รับกลิ่นที่อยู่ในจมูกคนเรานี่แหละ

พวกมันจับโมเลกุลในอากาศที่แวดล้อม ทำให้เราได้กลิ่นหอมของใบหญ้า ดอกกุหลาบ กลิ่นฝนตกใหม่ ๆ อาหารเช้าชวนรับประทาน ไปจนถึงน้ำหอมของเพื่อน ๆ กลิ่นพวกนี้ผูกพันเข้ากับความทรงจำและสร้าง “ความรู้สึกภายใน” บางอย่างที่ไม่มีอยู่เดิม เช่นตอนได้กลิ่นธูปหรือกำยานในศาสนสถานก็เชื่อมโยงเราเข้ากับความสงบหรือแม้แต่ความศักดิ์สิทธิ์บางอย่างได้

เซลล์เหล่านี้จับกับโมเลกุลสักอย่างแล้วส่งกระแสสัญญาณไฟฟ้าเคมีไปที่เซลล์สมองส่วนจำเพาะ กระตุ้นให้เกิดความทรงจำใหม่หรือดึงความทรงจำเก่า ๆ ออกมานับไม่ถ้วน เรื่องแบบนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร สมองจำแนกกลิ่นกุหลาบว่าไม่ใช่กลิ่นมะลิได้อย่างไร ยังคงเป็นความลับทางประสาทชีววิทยา

ที่น่าทึ่งอีกอย่างคือ เซลล์รับกลิ่นต่างจากเซลล์ประสาทส่วนกลางอื่น ๆ ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง คือมันจะตายในเวลาแค่ไม่กี่สัปดาห์และจะเกิดเซลล์ใหม่ทดแทน ถ้าเข้าใจการทำงานของเซลล์เหล่านี้มากขึ้นเมื่อไร คงเข้าใจ “ตัวตน” ของเรามากขึ้นด้วย

สิ่งมหัศจรรย์อันดับที่ ๔ ที่คุณหมอโทมัสเลือกคือไพรออน หรือพริออน (prion) ตัวก่อให้เกิดโรคในสมองและทำให้แพะ แกะ และสัตว์อื่นตาย

พริออนมีลักษณะคล้ายไวรัสซี-เจ (C-J virus) ซึ่งก่อโรคสมองเสื่อมในคนสูงอายุ  ไวรัสตัวนี้มีชื่อเล่นว่า “ไวรัสเชื่องช้า” เพราะจะค่อย ๆ ออกฤทธิ์ทำให้สมองเสื่อมทีละน้อย พริออนเองก็เช่นกัน กว่าจะออกฤทธิ์ก็คือหลังจากสัตว์ (หรือคน) รับเข้าสู่ร่างกายแล้ว ๑.๕ ถึง ๒ ปี

เรื่องน่าตกใจก็คือ หลังจากที่พริออนเพียงไม่กี่โมเลกุลเข้าสู่ร่างกาย มันจะไปทำลายเซลล์สมองนับพันล้านเซลล์ในเวลาแค่เพียงปีเดียวเท่านั้น

ความพิลึกที่สุดของพริออนก็คือมีแค่โปรตีนล้วน ๆ ไม่มีสารพันธุกรรม และเราก็รู้กันว่าโปรตีนเพิ่มจำนวนเองไม่ได้ถ้าไม่มีดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอเป็นแม่พิมพ์ แต่พริออนกลับ “ทำตัวเหมือน” เพิ่มตัวเองได้  มันทำได้อย่างไร ยังเป็นความลับอยู่ 

อันดับที่ ๓ คือด้วงสกุลหนึ่ง (Oncideres) ที่ทำเรื่องต่อเนื่องกันสามขั้นตอนอย่างเจาะจงและน่าทึ่ง แรกสุดตัวเมียจะเลือกหาเฉพาะต้นไมยราบยักษ์เพื่อวางไข่ มันจะปีนขึ้นไปแล้วทำขั้นที่ ๒ คือวางไข่ในช่องที่ตัดตามยาวของกิ่งก้านด้วยขากรรไกรล่าง  ขั้นตอนที่ ๓ เพื่อความปลอดภัยของตัวอ่อนมันจะเจาะเป็นวงลึกลงไปถึงเนื้อเยื่ออ่อนระหว่างเนื้อไม้กับเปลือกไม้รอบ ๆ ตำแหน่งวางไข่ ทั้งหมดนั่นต้องใช้เวลา ๘ ชั่วโมง แล้วมันก็จะบินหายลับ  กิ่งก้านที่มันวางไข่จะหักร่วงลงพื้นในฤดูถัดไป ตัวอ่อนก็จะเติบโตเป็นตัวเต็มวัย

เกิดอะไรขึ้นกับวิวัฒนาการของมัน อะไรที่เชื่อมโยงด้วงนี้กับต้นไม้นี้ อะไรทำให้มันรู้ว่าจะต้องทำทั้งสามขั้นตอนนี้อย่างถูกต้องแม่นยำ มันเองรู้ตัวไหมว่าทำอะไรอยู่ ฯลฯ นี่เป็นตัวอย่างของการอยู่ร่วมกันที่น่าทึ่งของสิ่งมีชีวิตสองชนิด

อันดับที่ ๒ คือแบคทีเรียกลุ่มหนึ่งที่ไม่มีใครรู้ว่ามีอยู่ จนกระทั่ง ค.ศ. ๑๙๘๒ เป็นสิ่งมีชีวิตที่คาดไม่ถึง เพราะฉีกกฎทั่วไปที่เรารู้จักทิ้งอย่างไม่มีชิ้นดี ราวกับผุดจากนรกก็ไม่ปาน

แบคทีเรียเหล่านี้อาศัยอยู่ใต้ทะเล ในร่องลึกถึง ๒,๕๐๐ เมตร ตรงบริเวณรอยแยกเปลือกโลกที่มีปล่องปล่อยน้ำทะเลที่เต็มไปด้วยแร่ธาตุและร้อนจัดมากกว่า ๓๐๐ องศาเซลเซียส
ความร้อนแบบนี้ไม่ต่างจากน้ำในกระทะทองแดงในนรกเลย (ถ้ามีนรกจริง !)

จะมองเห็นความมหัศจรรย์ของพวกมัน ก็ต้องเล่าว่าในห้องปฏิบัติการทางชีววิทยา เวลาเราต้องการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อทุกชนิดที่ใช้ในการทดลอง วิธีการมาตรฐานก็คือต้องนำอุปกรณ์และสารเคมีต่าง ๆ ไปนึ่งที่อุณหภูมิ ๑๒๑ องศาเซลเซียสที่ความดันอย่างน้อย 15 psi (ประมาณเท่ากับความดันบรรยากาศ) นาน ๓๐ นาที

นั่นก็แปลว่า วิธีการฆ่าเชื้อมาตรฐานของเราฆ่าแบคทีเรียพวกนี้ไม่ได้ !

เมื่อนำพวกมันขึ้นมาบนพื้นโลกโดยเก็บไว้ในหลอดฉีดยาที่ทำด้วยไทเทเนียมและในอุปกรณ์รักษาความดันสูงและเก็บความร้อนได้ในช่วง ๒๕๐ องศา มันก็ยังคงอยู่และแบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้

แต่เราก็ฆ่ามันได้ง่าย ๆ ด้วยการทำให้ “เย็นลง” จนถึงแค่ความร้อนระดับน้ำเดือดบนผิวโลก (๑๐๐ องศาเซลเซียสที่ความดัน ๑ บรรยากาศ) เท่านั้น !

แบคทีเรียพวกนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องตั้งหลักคิดใหม่ถึงเรื่องความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ที่ร้อนมากหรือสิ่งมีชีวิตควรจะเกิดขึ้นบนโลกเร็วขึ้นกว่าที่คาดหมายเดิม โดยเกิดตั้งแต่ตอนที่โลกเริ่มเย็นลง แต่ยังร้อนอยู่มาก คือราว ๔,๐๐๐ ล้านปีก่อน

สุดท้าย อันดับที่ ๑ ของสิ่งมหัศจรรย์ได้แก่...โลกนั่นเอง “โลก (world)” ในความคิดมนุษย์เปลี่ยนแปลงมาตลอด เราเคยเชื่อว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล แต่เดี๋ยวนี้

รู้แล้วว่าโลกเป็นเพียงดาวเคราะห์ที่อยู่ใต้แรงดึงดูดของดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่หาได้มากมายในจักรวาล  ระบบสุริยะของเราอยู่ตรงชายขอบกาแล็กซี ซึ่งหากเราไม่ทำลายตัวเองเสียก่อนก็คงจะได้ออกผจญภัยและยึดครองต่อไปในอนาคต

ไม่มีดาวเคราะห์ดวงใดที่เรารู้จักที่เทียบเคียงได้กับโลก หากเปรียบเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่มหึมาเพียงหนึ่งเดียว โลกก็ยังคงเติบโตและเปลี่ยนแปลง มีการควบคุมดูแลจัดการตัวเองอย่างซับซ้อน สร้างออกซิเจนเองได้ ควบคุมอุณหภูมิได้ มีส่วนที่มีสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตเชื่อมโยงต่อเนื่องกัน แต่ก็เป็นอิสระต่อกัน

แมลงสังคมชนิดต่าง ๆ ทำกิจกรรมซ้ำ ๆ ตามรหัสพันธุกรรมกำหนดไว้ และจะทำอย่างนั้นไปเรื่อยตราบเท่าที่การกลายพันธุ์ไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลง แต่เราไม่ได้ถูกควบคุมด้วยรหัสที่จำกัดเช่นนั้น เราไม่เพียงแค่ “ทำ” หรือ “ไม่ทำ” แต่ยังมี “บางที” หรือไม่ก็ “อะไรของมัน (วะ) ต้องลองดูหน่อย”

เรามีโครงสร้างทางสังคมที่ไม่เคยมีมาก่อนในบรรดาสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ บนโลก มีเทคโนโลยีที่ไม่มีใครในอดีตคาดคิดถึงว่าจะเป็นไปได้ เราทำงานศิลปะที่ต้องขบคิดและใช้ความรู้สึก เราแต่งเพลงที่สัมผัสจิตใจได้อย่างลึกซึ้งจนไม่น่าเชื่อ

โลกที่มีเราวิวัฒน์อยู่อย่างสั้นๆ หากโชคดีพอเราจะเติบโตต่อไป สิ่งสำคัญที่สุดที่เราต้องการในปัจจุบันก็คือ “อนาคต” เท่านั้น และนั่นก็คือเจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ใจในสายตาของนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่ง