วิวัฒนาการในความมืดมิด (3) : มดราชินี ปลาตกเบ็ด ปัจเจก และนิยามของคำว่าสปีชีส์

ทะลุกรอบ | ป๋วย อุ่นใจ

วิวัฒนาการในความมืดมิด (3)

: มดราชินี ปลาตกเบ็ด

ปัจเจก และนิยามของคำว่าสปีชีส์

สองสัปดาห์ก่อน ผมเคยเขียนเล่าถึงเรื่องราวการค้นพบที่เขย่าโต๊ะเรียนวิชาชีววิทยาไปแล้วทั้งห้อง

เรื่องราวของสวันเต เพโบ (Svante Pääbo) นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบล ปี 2022 ที่ทำวิจัยตามความฝันของตัวเอง จนสามารถพัฒนาเทคโนโลยีบรรพพันธุศาสตร์ (Paleogenomics) จนสามารถไขปริศนาวิวัฒนาการมนุษย์ได้สำเร็จ

เขาพบว่าภายในสายพันธุกรรมที่สลับซับซ้อนของมนุษย์ยุคปัจจุบัน (รวมถึงเราๆ ท่านๆ ด้วย) ที่เรียกกันว่า Homo sapiens นั้น ยังแอบมีลำดับพันธุกรรมของญาติห่างๆ ของเราซ่อนอยู่ด้วย ทั้งนีแอนเดอร์ทัล (Homo neanderthalensis) ทั้งเดนิโซวาน

ถอดความออกมาก็หมายความว่า บรรพบุรุษของเราน่าจะไม่ได้อยู่กันเฉพาะแค่ในกลุ่ม Homo sapiens แต่น่าจะมีการคบหาสมาคมกันแบบถึงเนื้อถึงตัวกับเพื่อนบ้านสายพันธุ์อื่นทั้งนีแอนเดอร์ทัลและเดนิโซวาน จนมีลูกหลานฝากไว้ในประวัติศาสตร์และดำรงอยู่สืบเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน

องค์ความรู้นี้ถือเป็นการท้าทายแนวคิดหลักในชีววิทยา ที่เรียกว่า Biological Species Concept ซึ่งอธิบายไว้ว่า “สิ่งมีชีวิตที่เป็นสปีชีส์เดียวกันต้องสามารถผสมพันธุ์กันได้ตามธรรมชาติ และให้กำเนิดทายาทที่ไม่เป็นหมัน สามารถสืบต่อสายพันธุ์ได้”

และเมื่อยีนของนีแอนเดอร์ทัลและเดนิโซแวน (บางส่วน) สามารถเดินทางข้ามผ่านกาลเวลามาจนถึงยุคปัจจุบันได้อยู่ในสายพันธุกรรมของเรา ก็ชัดเจนว่าลูกหลานลูกผสมเหล่านั้นมีความสามารถในการสืบพันธุ์และถ่ายทอดยีนจากรุ่นสู่รุ่นได้ตามปกติ มิได้เป็นหมันแต่อย่างใด

องค์ความรู้นี้ถือเป็นการท้าทายแนวคิดหลักในชีววิทยา ที่เรียกว่า Biological Species Concept ซึ่งอธิบายไว้ว่า “สิ่งมีชีวิตที่เป็นสปีชีส์เดียวกันต้องสามารถผสมพันธุ์กันได้ตามธรรมชาติ และให้กำเนิดทายาทที่ไม่เป็นหมัน สามารถสืบต่อสายพันธุ์ได้”

แต่ถ้ามนุษย์ปัจจุบัน สามารถผสมพันธุ์กับนีแอนเดอร์ทัลซึ่งถือว่าเป็นคนละสปีชีส์ได้ในธรรมชาติ แถมยังให้กำเนิดลูกหลานที่ไม่เป็นหมันได้ แบบนี้แล้ว เราควรจะยังเรียกตัวเองว่าเป็น Homo sapiens อยู่หรือไม่? หรือแท้จริงแล้วเราควรถือว่าเป็นนีแอนเดอร์ทัล หรือแม้กระทั่งเป็นลูกผสมกับเดนิโซวานไปด้วย?

หรือบางที เราควร “อัพเกรด” นีแอนเดอร์ทัลให้ถูกรวมเข้ามาอยู่ในสาย sapiens?

Ernst Mayr ผู้เสนอแนวคิด Biological Species Concept

คําถามเหล่านี้นำไปสู่ประเด็นที่ใหญ่กว่า ว่าแท้จริงแล้ว มนุษย์คืออะไร และ “สปีชีส์” ควรนิยามว่าอย่างไรกันแน่?

แม้ว่าการจัดจำแนกสปีชีส์หรือ Species Concept นั้นจะมีหลากหลาย แต่แนวคิด Biological Species Concept ที่เสนอโดยเอิร์นสต์ เมร์ (Ernst Mayr) ตั้งแต่ปี ค.ศ.1942 แม้จะมีข้อจำกัด แต่ก็เป็นนิยามที่ทรงพลังและเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวาง เพราะเกณฑ์ของเขาตั้งมาจาก “กลไกการสืบทอดเผ่าพันธุ์ผ่านการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ” ซึ่งในธรรมชาติ หากสิ่งมีชีวิตไหนที่มีความใกล้เคียงกันมากพอ จนสามารถผสมพันธุ์และให้กำเนิดลูกที่ไม่เป็นหมัน สืบทอดต่อไปได้ ก็ควรที่จะจัดอยู่ในสปีชีส์เดียวกัน แต่ถ้าไม่สามารถ ไม่ว่าจะติดขัดจากฤดูผสมพันธุ์ที่ต่างกัน พฤติกรรมที่ไม่เข้ากัน หรือถึงผสมติดแต่ลูกหลานตายหรือเป็นหมัน วงศ์วานว่านเครือนั้นก็จะหยุดอยู่เพียงรุ่นเดียว

เช่นในกรณีของ “ล่อ” ลูกผสมจากม้าและลา แม้จะผสมขึ้นมาได้จริง แต่ทายาทที่ได้กลับเป็นหมัน ไม่อาจสืบทอดพันธุกรรมต่อไปได้ ดังนั้น จาก Biological Species Concept ม้ากับลาจึงต้องแยกเป็นคนละสปีชีส์

ในขณะที่สุนัขบ้านอย่างลาบราดอร์รีทรีฟเวอร์ ถ้าจับเอามาผสมพันธุ์กับพูเดิล ที่แม้จะมีลักษณะที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด แต่กลับได้ลูกออกมาไม่เป็นหมัน สุนัขพันธุ์ผสมลาบราดูเดิลสามารถสืบต่อเผ่าพันธุ์ต่อไปได้อย่างไม่มีประเด็น พวกมันจึงถูกจัดให้อยู่ในสปีชีส์เดียวกัน (Canis familiaris)

และถ้าย้อนมองกรณีมนุษย์กับนีแอนเดอร์ทัล หลักฐานทางพันธุกรรมบ่งชี้ชัดว่ามีการผสมข้ามสายพันธุ์และมีการถ่ายทอดยีนร่วมกันมาเนิ่นนาน สายเลือดของทั้งสอง (หรือสาม ถ้ารวมเดนิโซวาน) สปีชีส์ยังคงหลอมรวมและยังคงดำรงอยู่จนถึงปัจจุบัน นี่จึงเป็นการท้าทายเกณฑ์การจำแนกสปีชีส์อย่าง BSC อย่างรุนแรง

เช่นเดียวกับกรณีลาบราดูเดิล จากหลักฐานที่มีอยู่ สปีชีส์ของเราคือเลือดผสม …จะบอกว่าแค่นี้ก็ทำเอาครูและนักชีววิทยาหลายคนสับสนมึนงงไปไม่น้อย ว่าจะสอนเรื่องสปีชีส์กันยังไงต่อ

มด M. ibericus และ M. structor เพศผู้ ภาพโดย Jonathan Romiguier

แต่เรื่องนี้ยังไม่จบ เพราะงานวิจัยจากทีมวิจัยของโจนาธาน โรมิเยร์ (Jonathan Romiguier) จากมหาวิทยาลัยมงต์เปลลิเยร์ (University of Montpellier) ประเทศฝรั่งเศส ที่เพิ่งตีพิมพ์ออกมาล่าสุดในวารสาร Nature ยิ่งทำให้นิยามของคำว่า “สปีชีส์” สั่นคลอนหนักขึ้นไปอีก

สิ่งที่โจนาธาน โรมิเยร์ ค้นพบก็คือ ราชินีของมดเก็บเมล็ดพันธุ์ไอบีเรีย (Messor ibericus) ไม่เพียงแต่สามารถผสมพันธุ์กับเพศผู้ในสปีชีส์เดียวกันได้ แต่ยังสามารถผสมพันธุ์กับเพศผู้ของอีกสปีชีส์ (M. structor) ได้ด้วย

ที่น่าพิศวงที่สุดคือ ราชินีเพียงตัวเดียวสามารถให้กำเนิดลูกสองสปีชีส์ พร้อมกันภายในรังเดียว

“นี่เป็นการค้นพบที่แทบไม่น่าเชื่อ และท้าทายความเข้าใจทางชีววิทยาวิวัฒนาการของเราอย่างลึกซึ้ง” ไมเคิล กูดดิสแมน (Michael Goodisman) นักชีววิทยาจากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย (Georgia Institute of Technology) กล่าว ปกติแล้ว แมลงสังคมอย่างมดมีกลไกการสืบพันธุ์ที่แปลกประหลาดอยู่แล้ว แต่สิ่งที่พบครั้งนี้กลับเกินคาดไปไกลโข

โจนาธานเล่าว่า เขาเติบโตในหมู่บ้านชนบทของฝรั่งเศส และในตอนที่เขายังเยาว์ เขาชื่นชมธรรมชาติ รู้สึกทึ่งกับโครงสร้างสังคมที่แสนสลับซับซ้อนของรังมด และเมื่อถึงวันที่เขาเข้าเรียนในมหาวิทยาลัย เขาก็ไม่รีรอที่จะทดลองเลี้ยงมดด้วยตัวเขาเอง สำหรับคนอื่น สัตว์เลี้ยงแสนรักอาจจะเป็นสุนัข แมว นก หรือสัตว์เอ็กโซติกอื่นๆ แต่สำหรับโจนาธาน สัตว์เลี้ยงในดวงใจของเขาคือมดเท่านั้น

“ในแทบทุกครั้งที่ผมมองมัน ผมรู้สึกราวกับถูกสะกด ผมใช้เวลานานนับชั่วโมงเฝ้ามองการเคลื่อนไหวของพวกมัน สำหรับผม รังของมดก็เหมือนกับเมืองเล็กๆ เป็นเหมือนสังคมย่อส่วน” โจนาธานกล่าว

ในอาณานิคมมด แต่ละรังมีการแบ่งแยกวรรณะอย่างชัดเจนเป็นมดงานและมดราชินี ในช่วงก่อร่างสร้างอาณานิคม ราชินีสาวจะออกบินไปผสมพันธุ์กับมดตัวผู้ที่มีปีก การบินนี้เรียกว่า nuptial flight และมักเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวในช่วงชีวิต หลังจากนั้นราชินีจะเก็บอสุจิของเพศผู้ที่ผสมพันธุ์ไว้ และนำมาใช้ในการปฏิสนธิไข่อย่างต่อเนื่องตลอดช่วงชีวิตที่อาจยาวนานกว่าทศวรรษ

ราชินีจะควบคุมวรรณะของมดทั้งหมดในอาณานิคมของตัวเอง ผ่านการเลือกผสมพันธุ์ ไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิส่วนใหญ่จะฟักออกมาเป็นมดงานเพศเมียที่เป็นหมันซึ่งจะทำหน้าที่สร้างรัง หาอาหาร และเลี้ยงตัวอ่อน ไข่ที่ปฏิสนธิบางส่วนจะถูกฟูมฟักเป็นพิเศษและจะพัฒนาไปเป็นราชินีรุ่นใหม่ ไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิจะพัฒนาไปเป็นมดเพศผู้ที่เติบโตมีปีก และสามารถบินออกจากอาณานิคมไปผสมพันธุ์กับราชินีเวอร์จิ้นจากอาณานิคมอื่น

แต่เมื่อสังเกตอย่างละเอียด เขาเจอมดตัวผู้ที่ไม่เหมือนกันสองแบบอยู่ในรังมด ครึ่งหนึ่งมีขน และอีกครึ่งดูจะไม่ค่อยมีขน

“คำถามคือมันอยู่ด้วยกันได้อย่างไร และมีกลไกอะไรในการควบคุม แล้วมดตัวผู้สองประเภทนี้มีบทบาทต่างกันอย่างไร?”

โจนาธานอธิบายว่าการผสมข้ามสปีชีส์นั้นสามารถพบได้ในมดบางชนิด ในกรณีพวกนั้น อสุจิจากเพศผู้ในสปีชีส์เดียวกันสามารถสร้างตัวอ่อนที่จะพัฒนาเป็นราชินีใหม่ได้ แต่ไม่สามารถสร้างมดงานที่เป็นหมันได้ ราชินีจึงต้องแก้ปัญหานี้ด้วยการเลือกผสมพันธุ์กับเพศผู้จากสปีชีส์อื่นเพื่อสร้างมดงาน

ซึ่งดูเหมือนว่าราชินี M. ibericus จะใช้กลยุทธ์นี้เช่นกัน และนั่นน่าจะเป็นสาเหตุที่ทำให้มดที่เขาเจอมีสองแบบ

และจากการตรวจเช็กพันธุกรรมของมดที่เจอ ชัดเจนว่ามดสปีชีส์ที่ถูกเลือกมาผสมก็คือ M. structor (พวกที่ไม่มีขน)

ซึ่งก็น่าประหลาดใจอยู่เพราะถ้าดูตามสายวิวัฒนาการแล้ว มดสองสายพันธุ์นี้น่าจะแยกสปีชีส์ออกจากกันมาแล้วกว่า 5 ล้านปี

ทว่า สิ่งที่ทำให้โจนาธานงุนงงสงกายิ่งกว่าความห่างในสายวิวัฒนาการ ก็คือ ถิ่นที่อยู่ของมดสองสปีชีส์นี้นั้นมันไม่ได้อยู่ใกล้กันเลยแม้แต่น้อย

มด M. ibericus มักจะเจริญเติบโตอยู่ในแถบชายฝั่งตอนเหนือของทะเลเมดิเตอร์เรเนียน และเกาะซิซิลีของอิตาลี ซึ่งห่างจากแหล่งกระจายพันธุ์ที่ใกล้ที่สุดของ M. structor ไปกว่า 700 กิโลเมตร ซึ่งมหัศจรรย์มาก เพราะปกติแล้ว แม้จะมีปีก แต่มดบินไม่ได้ไกลขนาดนั้น!

โจนาธานตัดสินใจวางแผนการทดลองเพื่อพิสูจน์ความจริง อยากรู้ว่ามดตัวผู้ที่หน้าตาละม้ายคล้าย M. structor นั้นเป็นมดพันธุ์ผสมหรือไม่ ก็ต้องจับตัวผู้มาตรวจสอบจีโนมดูว่าเป็นลูกผสม M. structor และ M. ibericus จริงหรือเปล่า

แต่ความยากของงานนี้ก็คือ การเก็บตัวอย่างมดตัวผู้ ซึ่งในแต่ละรังมีอยู่เพียงไม่กี่ตัว และไม่ใช่จะมีตลอดเสียด้วย

นั่นหมายความว่าเขาจะต้องวางแผนขุดรังมดเพื่อตามหามดตัวผู้อย่างเป็นระบบ

เขาใช้เวลานับปีในการลงพื้นที่เก็บตัวอย่าง เขาและทีมของเขาไล่ขุดเก็บรังมดมากว่า 50 รังในบริเวณรอบๆ เมืองลียง และในที่สุดเขาก็ได้มดตัวผู้ที่เขาต้องการ จากมดนับแสนที่พวกเขาเก็บมาได้ มีตัวผู้แค่เพียง 132 ตัว ซึ่งเป็นไปตามที่เขาสังเกตมาแต่ก่อน คือครึ่งหนึ่งเหมือน M. structor จริงๆ และอีกครึ่งหนึ่งเหมือน M. ibericus

และหลังจากการตรวจสอบจีโนมในนิวเคลียส เขาก็ต้องแปลกใจ เพราะแทนที่เขาจะเจอจีโนมของมดลูกผสม เขากลับเจอจีโนมของ M. structor ล้วนๆ ไม่มีสารพันธุกรรมของ M. ibericus เลย ซึ่งไม่น่าเป็นไปได้

เขาตัดสินใจตรวจสอบดีเอ็นเอเพิ่มเติมจากไมโตคอนเดรียเพื่อตรวจสอบว่าแม่ของมดเหล่านี้เป็น ราชินี M. ibericus และพบว่าดีเอ็นเอในไมโตคอนเดรียของพวกมันยืนยันชัดเจนว่ามดพวกนี้ถือกำเนิดออกมาจากแม่ที่เป็น M. ibericus ซึ่งทำให้เขางงหนักว่าเดิมอีก

เป็นอะไรที่ผิดจากที่คิดไว้อย่างสิ้นเชิง ตามหลัก เขาควรเจอมดตัวผู้ลูกผสมระหว่างพ่อที่เป็น M. structor กับแม่ที่เป็น M. ibericus แต่กลับเจอ M. structor ที่กำเนิดมาจากราชินี M. ibericus แทน

จะเป็นไปได้ไหมว่าราชินี M. ibericus จะสามารถ “โคลน” เพศผู้ของ M. structor ได้

บางทีเธออาจจะผสมพันธุ์กับ M. structor จริงๆ นั่นแหละ อสุจิกับไข่ผสมกันสำเร็จ แต่ด้วยกลไกที่ยังเคลือบแคลง การปฏิสนธิไม่เกิดขึ้น ราชินีกำจัดยีนทั้งหมดของตัวเองออกไปจากนิวเคลียสของไข่ ซึ่งทำให้ไข่พัฒนาไปเป็นเพศผู้แทนที่จะเป็นมดงานเพศเมียที่เป็นหมัน

และเธอก็เก็บมดโคลนเพศผู้พวกนี้เอาไว้ในอาณานิคม ไว้เป็นเชลยรัก เป็นพ่อพันธุ์สำหรับผสมเพื่อสร้างมดงานเพศเมีย

และนั่นทำให้ราชินี M. ibericus จึงสามารถดำรงอยู่และสร้างอาณานิคมของตัวเองได้แม้ในพื้นที่ที่ไม่มี M. structor กระจายเผ่าพันธุ์อยู่ (เพราะเลี้ยงต้อยขึ้นมาเอง)

ซึ่งก็พอเข้าใจได้ เพราะหากราชินีต้องพึ่งพา M. structor เพื่อสร้างมดงาน การมีเพศผู้พันธุ์แท้ไว้ตลอดย่อมทำให้สายพันธุ์ดำรงอยู่ได้อย่างมั่นคง เนื่องจากถ้าได้ลูกผสมแล้วปล่อยให้สืบพันธุ์ต่อไป รุ่นถัดๆ ไป สายเลือดของ M. structor จะค่อยๆ เจือจาง และสุดท้ายก็จะเลือนหายไปในที่สุด

เรื่องนี้ทำให้ผมนึกถึงความรักอันแปลกประหลาดและสุดโรแมนติกของปลาทะเลลึกที่เรียกว่า ปลาตกเบ็ด (anglerfish) ปลาชนิดนี้รูปร่างหน้าตาอัปลักษณ์เกินบรรยาย ตัวเมียมีตุ้มไฟเรืองแสงห้อยอยู่ตรงปาก แกว่งไหวราวกับหลอดไฟยามค่ำคืน ใช้ล่อปลาเล็กและสิ่งมีชีวิตอื่นให้ว่ายเข้ามาใกล้ ก่อนจะกลายเป็นเหยื่อโดยไม่รู้ตัว

ส่วนตัวผู้ กลับเล็กกว่าตัวเมียถึงสิบเท่า เกิดมามีเพียงภารกิจเดียวคือการตามหาคู่ชีวิต

เมื่อได้พบตัวเมีย มันจะพุ่งเข้ามาจุมพิตและเกาะติดเข้ากับร่างเธอ ครีบค่อยๆ หายไป ดวงตาค่อยๆ มืดบอด เลือดเนื้อเริ่มผสานเข้ากับร่างของเธอ จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของตัวเมีย เหลือไว้เพียงอัณฑะที่ยังคงผลิตอสุจิอย่างต่อเนื่อง เพื่อผสมพันธุ์และสืบต่อเผ่าพันธุ์

เรียกว่าเจอกันครั้งเดียวก็อยู่ร่วมกันไปชั่วชีวิต เป็นเรื่องรักที่ทั้งโรแมนติกและน่าสะพรึงไปพร้อมกัน แต่หากมองอีกมุมก็ชวนให้สงสารตัวเมียไม่น้อย ที่ต้องคอยแบกอัณฑะสามีติดอยู่กับร่าง และหากมีสามีมากกว่าหนึ่ง ก็จะห้อยระย้ารอบตัวเป็นตุ้งติ้งแกว่งไกว

แต่ถ้ามองอีกมุม กลยุทธ์เช่นนี้อาจจะดีก็ได้ เพราะแม้จะหนักกาย แต่ไม่หนักใจ ไม่ต้องกลัวว่าสามีจะหลงทางไปไหน ในความมืดมิดของท้องทะเลลึก

เรื่องนี้สอนให้รู้ว่าความรักจะสวยงาม ก็ต่อเมื่อเรารู้จักละวางอัตตาเพื่อความรัก…ฮิ้ววว

แต่กรณีของปลาตกเบ็ด ก็แอบเอ็กซ์ตรีมไปหน่อย ลองจินตนาการว่า ไม่ว่าจะไปที่ใด เธอก็จะมี “ปรสิตแห่งรัก” ติดตามไปเสมอ คอยเป็นแหล่งผลิตอสุจิ ถ้าเปรียบก็คงเหมือนกับราชินี M. ibericus ที่เก็บ M. structor เพศผู้เชลยรักไว้ในอาณานิคม เพื่อสืบสายพันธุ์ให้ดำรงอยู่ต่อไป

น่าสนใจว่า หากคู่รักสามารถดำรงอยู่ร่วมกันในร่างเดียวได้ มุมมองเชิงปรัชญาอาจบังคับให้เราต้องทบทวนความหมายของ “ตัวตน” และ “ปัจเจก” กันใหม่

ยิ่งในกรณีของอาณานิคมมด ทุกอย่างขึ้นอยู่กับราชินีเพียงหนึ่งเดียว แล้วเช่นนี้ สิ่งใดคือปัจเจก และสิ่งใดคือส่วนรวม?

แต่ในเชิงวิทยาศาสตร์ คำถามที่ท้าทายยิ่งกว่าคือ หากราชินีมดเพียงตัวเดียวสามารถให้กำเนิดลูกหลานออกมาได้ถึงสองสปีชีส์ แล้วเราควรนิยามคำว่า สปีชีส์ อย่างไร?

บางทีคำตอบอาจต้องรอผลการวิจัยชุดต่อไป เพราะหากเราทราบกลไกที่แท้จริงว่าราชินีมดกำจัดสารพันธุกรรมของตนเองออกจากไข่ได้อย่างไร นิยามชุดใหม่ของคำว่าสปีชีส์นั้นก็อาจจะชัดขึ้น

อ่านข่าวต้นฉบับได้ที่ : วิวัฒนาการในความมืดมิด (3) : มดราชินี ปลาตกเบ็ด ปัจเจก และนิยามของคำว่าสปีชีส์

ติดตามข่าวล่าสุดได้ทุกวัน ที่นี่
– Website : https://www.matichon.co.th/weekly