เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรู้กลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของ ธรรมชาติผ่านกระบวนการวิวัฒนาการ
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
เหตุผลของธรรมชาติ
เรียนรู้กลไกของร่างกาย และเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติ ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการ จัดทำโดย นพ.ชัชพล เกียรติขจรธาดา 487 ซอย 37 หมู่บ้านปัญญา แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กรุงเทพฯ 10250 www.facebook.com/ChatchapolBook เลขมาตรฐานสากลประจำหนังสือ 978-616-207-110-2 พิมพ์ครั้งแรก กันยายน 2554 จำนวน 9,000 เล่ม พิมพ์ครั้งที่ 2 พฤศจิกายน 2554 จำนวน 3,000 เล่ม พิมพ์ครั้งที่ 3 กุมภาพันธ์ 2555 จำนวน 3,000 เล่ม ออกแบบและจัดทำรูปเล่มโดย ฝ่าย Amarin Publishing Services บรรณาธิการอำนวยการ ภัทราวรรณ พูลทวีเกียรติ์ บรรณาธิการเล่ม โสธิตา วงษ์แย้ม ศิลปกรรม มนัส เหมาะสม ภาพประกอบ ทพญ. ญดา ศรีงาม พิสูจน์อักษร นิธิมา มุกดามณี ทพญ. ดร. นามรัฐ ฉัตรไชยยันต์ ธุรกิจสัมพันธ์ ณัชชา พัฒนะนุกิจ แทรฟฟิก เยาวลักษณ์ ทองพูนแก้ว แยกสีและพิมพ์ที่ สายธุรกิจโรงพิมพ์ บริษัทอมรินทร์พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง จำกัด (มหาชน) 65/16 ถนนชัยพฤกษ์ (บรมราชชนนี) เขตตลิ่งชัน กรุงเทพฯ 10170 โทรศัพท์ 0-2422-9000, 0-2882-1010 โทรสาร 0-2433-2742, 0-2434-1385 จัดจำหน่ายโดย บริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด (มหาชน) อาคารเนชั่นทาวเวอร์ ชั้น 19 เลขที่ 1858/87-90 ถนนบางนา-ตราด เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศัพท์ 0-2739-8000 โทรสาร 0-2739-8356-9 Homepage: http://www.se-ed.com ราคา 195 บาท
บทนำ เคยสงสัยไหมครับว่าสิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่เห็นอยู่รอบๆ ตัวเราทุกวันนี้ มันมี ทีม่ าทีไ่ ปอย่างไร เรารูว้ า่ ทุกอย่างในโลกนีม้ นั น่าจะมีเหตุปจั จัยบางอย่างในอดีต ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตต่างๆ กลายมาเป็นอย่างที่มันเป็นทุกวันนี้ แต่เคยสงสัยกับ คำถามเหล่านี้ไหมครับ เช่น ทำไมสิ่งมีชีวิตถึงได้แตกต่างกันมากมายขนาดนี้ สิ่งมีชีวิตบางชนิดก็ตัวเล็กเสียจนเรามองไม่เห็น ในขณะที่ปลาวาฬก็ตัวใหญ่ เหลือเกิน สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีร่างกายที่เรียบง่ายมากๆ มันไม่ต้องมีแขนขา ไม่ต้องมีอวัยวะภายใน เช่น ตับ ไต ไส้ หัวใจ มันก็มีชีวิตอยู่ได้ แต่ทำไม สิง่ มีชวี ติ บางชนิดรวมทัง้ พวกเราจึงมีรา่ งกายทีซ่ บั ซ้อน ทำไมคนเราต้องกินอาหาร สามมือ้ แต่งเู หลือมกินเดือนละมือ้ ก็อยูไ่ ด้ ทำไมโรคหวัดถึงทำให้เราไอและจาม ทำไมไข้มาลาเรียถึงทำให้เรานอนซม แล้วทำไมเชื้ออหิวาต์ทำให้เราถ่ายเหลว ทำไมนกกระสาถึงมีขาที่เรียวยาว ทำไมช้างหูใหญ่ ทำไมเรากินพริกแล้วเผ็ด ทำไมคนเมืองร้อนชอบกินอาหารเผ็ดร้อน ทำไมช้างว่ายน้ำได้ ฯลฯ ถ้าให้ผมเดา... เกือบทุกท่าน (ยกเว้นท่านที่เรียนชีววิทยาเป็นอาชีพ) คงจะตอบว่า... ไม่เคยสงสัย ไม่รู้จะสงสัยไปทำไม และไม่เห็นว่ามันจะน่ารู้ ตรงไหนเลย เรื่องราวเหล่านี้มันไม่น่าสนใจ เพราะหลายเรื่องเป็นเรื่องที่เราเห็นกัน จนชาชิ น หรื อ ไม่ ก็ ดู เ ป็ น เรื่ อ งที่ ไ กลตั ว เสี ย เหลื อ เกิ น ถ้ า ให้ ผ มเดาต่ อ หลายท่านอาจจะกำลังคิดอยู่ว่า... ธรรมชาติก็เป็นอย่างที่มันเป็นนั่นแหละ ก็ พอจะรู้อยู่นะว่าคงจะมีเหตุผลอะไรสักอย่าง มันคงมีที่มาที่ทำให้เป็นอย่าง ที่มันเป็น แต่ฉันจะรู้ไปเพื่ออะไรกัน? รู้แล้วได้อะไรขึ้นมา? หากินได้ไหม? สำหรับนักเรียนหรือนักศึกษา ผมเชื่อว่าหลายคนอาจจะสงสัยอยู่ว่า ฉันจะเป็นสถาปนิก ฉันจะมาอ่านเรือ่ งของผึง้ หรือชีวติ ของปลวกในหนังสือเล่มนี้ ไปทำไมกัน? ผมจะทำธุรกิจ ผมจะรู้เรื่องของสัตว์โลกไปเพื่ออะไร? ดังนั้นในหนังสือเล่มนี้ผมมีความตั้งใจที่จะตอบคำถามหลักสองคำถาม ด้วยกัน คำถามแรก อะไรคือเหตุผลของธรรมชาติ? เราจะไปหาคำตอบนี้ด้วย
การพยายามตั้งคำถามกับสิ่งที่เราเห็นกันทั่วๆ ไปในชีวิตประจำวันว่า “ผล” ทีเ่ ราเห็นในทุกวันนีม้ นั เกิดมาจาก “เหตุ” อะไรในอดีต และหลังจากทีเ่ ราได้เห็น ตัวอย่างของเหตุผลในธรรมชาติกันไปพอสมควร เราจะนำสิ่งเหล่านั้นไปสรุป เพื่อตอบคำถามที่สองกันต่อไป นั่นคือ เราซึ่งเป็นคนทั่วไป ใช้ชีวิตธรรมดาๆ (ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาของแปลกๆ เป็นอาชีพ) จะรู้เรื่องเหล่านี้ไปเพื่อ อะไร? เนื้อหาในหนังสือเล่มนี้ผมได้แบ่งออกเป็นสามตอนใหญ่ๆ ด้วยกัน โดย สองตอนแรกเนือ้ หาจะเป็นตัวอย่างของฟิสกิ ส์และเคมีทม่ี อี ทิ ธิพลต่อกระบวนการ วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต สำหรับตอนที่สามจะเป็นเรื่องของการวิวัฒนาการ มาร่วมกันระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างๆ และผลบางอย่างที่เกิดขึ้นตามมา ในการเดินเรื่องผมเลือกที่จะนำเสนอเนื้อหาด้วยการตั้งคำถาม “ทำไม” กับเรื่องราวที่เราเห็นกันทั่วไปในชีวิตประจำวัน จากคำถามหนึ่งจะนำไปสู่อีก คำถามหนึ่ง ดังนั้นเนื้อหาทั้งหมดจะมีความเกี่ยวโยงกันไป จากบทหนึ่งไปสู่ อีกบทเช่นนี้ไปเรื่อยๆ ในแต่ละบทเราจะค่อยๆ คิดตามกันไปเพื่อหาคำตอบ ว่าทำไมสิ่งมีชีวิตต่างๆ จึงเป็นอย่างที่มันเป็น ทำไมมันจึงทำอย่างที่มันทำ อะไรคือเหตุผลของสิ่งเหล่านั้น และก็ถงึ เวลาทีเ่ ราจะต้องออกเดินทางกันแล้ว พร้อมหรือยังครับ เรากำลัง จะได้ไปดูกันว่าสิ่งมีชีวิตต่างๆ ในโลกรวมทั้งร่างกายของเรานั้นมันมีเหตุที่มา สุดมหัศจรรย์เพียงใด ใครจะไปรู้ว่าเมื่อคุณอ่านหนังสือเล่มนี้จบลง สิ่งมีชีวิต อย่าง Dicrocoelium dendriticum หรือ Toxoplasma gondii อาจจะทำให้คุณ อยากเข้าใจเหตุผลของโลกนี้มากกว่าเดิมก็เป็นได้ นพ. ชัชพล เกียรติขจรธาดา
สารบัญ 003
บทนำ
008
ตอนที่ 1 ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
010
บทที่ 1 วิวัฒนาการในหนึ่งบท
018
บทที่ 2 กำเนิดของร่างกายที่ซับซ้อน
024
บทที่ 3 ต้นกำเนิดของการหายใจ
030
บทที่ 4 ทำไมอุลตราแมนและไฟฉายย่อส่วนเป็นจริงไม่ได้
038
บทที่ 5 จากสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายไปสู่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน
046
ตอนที่ 2 ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
048
บทที่ 6 ทำไมจอมปลวกจึงมีขนาดใหญ่
060
บทที่ 7 การกินและเมตาบอลิซึม (ทำไมเรากินอาหารสามมื้อ ตอนที่ 1)
068
บทที่ 8 ร่างกายที่อุ่น (37 องศา) มีข้อดีข้อเสียยังไง (ทำไมเรากินอาหารสามมื้อ ตอนที่ 2)
076
บทที่ 9 หูช้าง ขานกกระสา เส้นเลือดปลาทูน่า และอัณฑะคน เหมือนกันอย่างไร ตอนที่ 1
084
บทที่ 10 หูช้าง ขานกกระสา เส้นเลือดปลาทูน่า และอัณฑะคน เหมือนกันอย่างไร ตอนที่ 2
092
บทที่ 11 ในวันที่อากาศร้อนกว่าอุณหภูมิร่างกาย
100
ตอนที่ 3 เหตุผลของอาการป่วยเข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
102
บทที่ 12 ทำไมเราถึงมีไข้
112
บทที่ 13 ทำไมเราเบื่ออาหารเวลาเราเป็นหวัด
120
บทที่ 14 ทำไมเราแพ้ท้อง ตอนที่ 1
128
บทที่ 15 ทำไมเราแพ้ท้อง ตอนที่ 2
134
บทที่ 16 เมื่อปรสิตเข้าควบคุมเจ้าของบ้าน
144
บทที่ 17 เมื่อปรสิตควบคุมคน
152
บทที่ 18 เมื่อคนควบคุมวิวัฒนาการของปรสิต
160
บทส่งท้าย
183
บันทึกท้ายเล่ม
191
เกี่ยวกับผู้เขียน
1 ตอนที่
ขนาดและความ ซับซ้อน ของร่างกาย
ผลที่เราเห็นในทุกวันนี้: โลกของเราเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิต ที่ มี ข นาดแตกต่ า งกั น มากมาย ตั้ ง แต่ เ ชื้ อ โรคที่ เ ล็ ก จน เรามองไม่ เ ห็ น ด้ ว ยตาเปล่ า ไปจนถึ ง สิ่ ง มี ชี วิ ต ที่ ใ หญ่ โ ต เช่น ปลาวาฬ หรือช้าง สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีโครงสร้าง ร่างกายที่เรียบง่ายมาก มันสามารถมีชีวิตอยู่ได้สบายๆ โดยไม่ตอ้ งมีแขน ขา ตา หู ปอด กระเพาะ หรือแม้แต่หวั ใจ แต่สิ่งมีชีวิตบางอย่างรวมทั้งพวกเรามีร่างกายที่ซับซ้อน เรามีอวัยวะต่างๆ มากมาย ทัง้ อวัยวะภายใน อวัยวะรับสัมผัส และยังมีสมองที่ซับซ้อน ความแตกต่างเหล่านี้มันเกิดขึ้น ได้ยังไง? ทำไมมันจึงเกิดขึ้น? ทำไมเราจึงวิวัฒนาการมา มีร่างกายที่ซับซ้อนอย่างที่เราเป็นอยู่? เหตุ ใ นอดี ต : จั ก รวาลมี ก ฎของจั ก รวาล เมื่ อ โลกเป็ น ส่วนหนึ่งของจักรวาล โลกจึงต้องอยู่ภายใต้กฎของจักรวาล เมื่อสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นและวิวัฒนาการมาบนโลก สิ่งมีชีวิต ก็ต้องวิวัฒนาการภายใต้กฎของจักรวาลและโลก และกฎ เหล่านี้เองที่มีส่วนปั้นแต่งให้สิ่งมีชีวิตมีรูปร่างและความ ซับซ้อนแตกต่างกันไป ในตอนที่ 1 เราจะมาดูกนั ว่ากฎของ การแพร่กระจาย สัดส่วนพืน้ ทีผ่ วิ ต่อปริมาตร และแรงโน้มถ่วง มีผลต่อวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตอย่างไรบ้าง
01
วิวัฒนาการในหนึ่งบท
สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างหลากหลายในโลกนี้มาจากที่ไหนกัน? ทำไมสิ่งมีชีวิตจึงแตกต่างกันมากมายทั้งขนาดและรูปร่าง หน้าตา แล้วคนเราไปค้นหาคำตอบเหล่านีม้ าได้อย่างไร?... ลองจินตนาการว่าหากเราเดินทางย้อนเวลากลับไปสูโ่ ลกเมือ่ 500 ปีทแี่ ล้ว หลายอย่างทีเ่ ราเห็นเป็นเรือ่ งปกติธรรมดาของทุกวันนีอ้ าจยังไม่มใี ครในโลกรูจ้ กั ถ้าเราบอกเพื่อนบ้านว่าอยากมีพัดลม ทุกคนจะทำหน้างงเพราะยังไม่มีใคร รู้จักไฟฟ้า ถ้าเราเผลอพูดว่าอยากไปสูดอากาศดีๆ ไม่มีคาร์บอนมอนนอกไซด์ คนจะงงเพราะยังไม่มีใครรู้ด้วยซ้ำว่าอากาศและสุญญากาศคืออะไร โลกยัง ไม่รู้จักออกซิเจน และผู้คนที่อาศัยอยู่ในแหลมสุวรรณภูมิยังไม่รู้ว่าข้าวโพด คืออะไร? โลกในวันนั้นยังไม่มีวิชาวิทยาศาสตร์ และไม่มีใครรู้ว่าคนและสัตว์ มีต้นกำเนิดมาจากที่ไหน 500 ปีที่แล้วความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ เป็นสิ่งที่คนให้ความ สำคัญ ถ้าเราเจอสัตว์สี่ขาตัวไม่ใหญ่ มีหนวดยาวๆ ร้องเหมียวๆ เรารู้ว่ามัน จะเข้ามาคลอเคลียเรา แต่ถา้ เราเจอสัตว์หน้าตาคล้ายกัน แต่ตวั ใหญ่กว่าและมี 010
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ลายพาดกลอน เราต้องวิ่งหนี เราต้องรู้ว่าเห็ดมีพิษกับเห็ดไม่มีพิษมันต่างกัน ยังไง เราอยากรู้ว่าดอกไม้ที่เราเห็นตรงหน้าคือดอกอะไรและมันจะกลายเป็น ผลไม้ได้หรือไม่? ถ้ามันกลายเป็นผลไม้ได้ อีกนานแค่ไหนมันจึงจะสุก เพราะ โลกในวั น นั้ น มนุ ษ ย์ เ รายั ง ต้ อ งแย่ ง อาหารกั บ นก ค้ า งคาว และกระรอก เราต้องบอกความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ได้ เพราะความแตกต่างเหล่านี้มีผลต่อความอยู่รอดของเรา และนั่ น เป็ น สิ่ ง ที่ ม นุ ษ ย์ ใ ห้ ค วามสำคั ญ กั น มาเป็ น หมื่ น เป็ น แสนปี . .. “ความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิต” 300 กว่าปีที่แล้ว นักธรรมชาติ วิ ท ยาชาวสวี เ ดน คาร์ ล ลิ น เนี ย ส (Carl Linnaeus) เห็ น ว่ า สั ต ว์ ที่ ดู แตกต่างกันนั้นมันมีส่วนที่คล้ายกัน อยู่ และความคล้ายกันนีส้ ามารถนำมา ใช้จัดสัตว์ออกเป็นหมวดหมู่ได้ เช่น สัตว์บางชนิดมีเปลือกแข็งหุ้มรอบตัว สัตว์บางชนิดมีกระดูกแข็งๆ อยูก่ ลางตัว สั ต ว์ บ างชนิ ด สร้ า งนมให้ ลู ก กิ น ได้ เป็ น ต้ น และหมวดหมู่ เ หล่ า นี้ ยั ง มี ลั ก ษณะของหมวดหมู่ ซ้ อ นอยู่ ใ น หมวดหมู่ เหมือนกิ่งไม้ที่แตกจากกิ่ง ใหญ่ แยกย่อยเล็กลงไปเรื่อยๆ เช่น คาร์ล ลินเนียส ถ้าเป็นสัตว์ที่สร้างนมให้ลูกกินได้ (กิ่งเล็ก) ต้องเป็นสัตว์พวกที่มีกระดูกแข็ง อยู่ ก ลางตั ว (กิ่ ง กลาง) และยั ง ต้ อ งเป็ น สั ต ว์ ที่ ร่ า งกายฝั่ ง ซ้ า ยสมมาตรกั บ ฝั่งขวา (กิ่งใหญ่) ถ้าสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ สามารถนำมาจัดเป็นหมวดหมู่เหมือนกิ่งไม้ได้ แสดงว่าสิ่งมีชีวิตที่เห็นกันมาแต่เดิมว่ามีแต่ความแตกต่างหลากหลายนั้น จริงๆ แล้วมันมีความเป็นระเบียบซ่อนอยู่ แต่คำอธิบายว่าทำไมธรรมชาติจึงมี ระเบียบได้นั้น ต้องรออีก 100 ปีจึงมีคนมาตอบคำถามนี้ได้ ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
011
ประมาณ 200 ปีที่แล้ว ชาร์ลส์ ดาร์วนิ (Charles Darwin) เห็ น ความสำคั ญ ของ “ความ แตกต่างในสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ชนิด เดียวกัน” และความทีส่ ตั ว์แต่ละ ตัวต่างกันนี้ ทำให้เกิดการคัดเลือก ตามธรรมชาติขน้ึ กลไกการคัดเลือก ตามธรรมชาติของชาร์ลส์ ดาร์วนิ มีหลักการง่ายๆอยู่สี่ข้อ เริ่มจาก หนึง่ มีความแตกต่างระหว่างสัตว์ ในสปีชีส์เดียวกัน สอง คือ ความ ต่างทีว่ า่ นีเ้ ป็นผลมาจากพันธุกรรม สามความต่างนี้ทำให้โอกาสมีลูก ต่างกัน และสี่ เวลาที่ผ่านไปนาน ชาร์ ล ส์ ดาร์ ว น ิ เพียงพอ เราทุกคนรู้กันดีว่า ลูกของพ่อแม่แต่ละคน (หรือแต่ละตัว) ไม่เหมือนกัน อาจจะต่างกันทีข่ นาดร่างกายหรือรูปร่างหน้าตา ความแตกต่างของลูกแต่ละคน (ตัว) ส่วนหนึง่ จะเกิดจากพันธุกรรมทีเ่ ราเรียกว่า ยีน ถ้าความต่างนัน้ ทำให้ลกู คน (ตัว) หนึ่งหากินเก่งกว่า เมื่อหากินได้ดีโอกาสที่จะเติบโตรอดตายแล้วเข้าสู่วัย เจริญพันธุ์ก็ดีกว่า เมื่อเติบโตมีร่างกายแข็งแรงก็อาจจะหาคู่ได้เก่งกว่า เมื่อมี โอกาสผสมพันธุ์มากกว่าก็มีแนวโน้มที่จะมีจำนวนลูกมากกว่า ลูกที่เกิดจาก พ่อแม่ที่มียีนนั้นก็มีโอกาสที่จะได้รับยีนนั้นมาจากพ่อหรือแม่ จำนวนของสัตว์ ที่มียีนนั้นในรุ่นลูกก็มีแนวโน้มจะเพิ่มขึ้น สมมติวา่ สัตว์กลุม่ หนึง่ ในรุน่ พ่อแม่มจี ำนวนสัตว์ทม่ี ยี นี นีอ้ ยูแ่ ค่ 10 เปอร์เซ็นต์ ของสัตว์ทงั้ หมด ในเจเนอเรชัน่ ถัดมา (รุน่ ลูก) จำนวนสัตว์ทมี่ ยี นี นีใ้ นประชากร ก็จะเพิ่มขึ้น เช่น อาจจะเพิ่มเป็น 15 เปอร์เซ็นต์ ของสัตว์ทั้งหมด เมื่อจำนวน สัตว์ที่มียีนนี้มีเพิ่มขึ้น โอกาสที่สัตว์ที่มียีนนี้จะผสมพันธุ์กันก็ยิ่งเพิ่มขึ้นไปอีก โอกาสทีย่ นี นีจ้ ะถูกส่งต่อไปรุน่ ลูกหลานก็จะเพิม่ ขึน้ อีก เมือ่ เวลาผ่านไปนานพอ 012
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
จำนวนของสัตว์ทมี่ ยี นี นีก้ จ็ ะค่อยๆ เพิม่ ขึน้ จนในทีส่ ดุ สัตว์สว่ นใหญ่ในประชากร ก็จะมียีนนี้ เราเรียกสิ่งที่เกิดขึ้นนี้ว่า ยีนนี้ถูกคัดเลือกมาตามธรรมชาติ เมื่อยีนเปลี่ยน ลักษณะของสิ่งมีชีวิตก็เปลี่ยนไป ถ้าการเปลี่ยนแปลง ต่างๆ ค่อยๆ สะสมเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ก็จะถือกำเนิดขึ้น ในโลก และนั่นคือคำอธิบายอย่างย่อๆ ว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละสายพันธุ์หรือสปีชีส์ เปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างไปได้อย่างไร ทุกวันนี้เราเข้าใจร่างกายของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ลงลึกไปถึงระดับของโมเลกุล ระดับพันธุกรรม และระดับยีน เมื่อมองดูด้วยตาเปล่าเราเห็นความแตกต่าง ว่านกมีปีก หมีแพนด้ามีขา คนมีแขน แต่ไม่ว่าจะเป็นปีกนก ขาแพนด้า หรือ แขนคน อวัยวะเหล่านีต้ า่ งก็ทำด้วยกระดูก กล้ามเนือ้ เส้นเลือด และเส้นประสาท ถ้าเราเอกซเรย์ปีกนก ขาแพนด้า และแขนคน เราจะเห็นว่ากระดูกของอวัยวะ เหล่านี้มันมีโครงร่างของกระดูกคล้ายกัน เมื่อเราศึกษาการทำงานของกล้ามเนื้อไปในระดับเซลล์ เราก็จะรู้ว่าเซลล์ กล้ามเนื้อไม่ว่าจะเป็นเซลล์ของกล้ามเนื้อปีก เซลล์ของกล้ามเนื้อขา หรือเซลล์ กล้ามเนือ้ แขน เซลล์กล้ามเนือ้ เหล่านีจ้ ะมีหลักการทำงาน มีโครงสร้างคล้ายๆ กัน เมือ่ เรามองลึกลงไปอีก เราจะพบว่า ไม่วา่ จะเป็นอวัยวะใดๆ ก็ตาม เช่น กระดูก กล้ามเนื้อ เส้นเลือด หรือเส้นประสาท มันต่างก็สร้างมาจากเซลล์ ซึ่งเซลล์ ทั้งหลายไม่ว่าจะเป็นเซลล์ของกล้ามเนื้อ เซลล์บุผนังเส้นเลือด เซลล์กระดูก เซลล์เหล่านีต้ า่ งก็มโี ครงสร้างพืน้ ฐานคล้ายๆ กัน มีกลไกการทำงานคล้ายๆ กัน ลึกเข้าไปภายในเซลล์กจ็ ะมีสารพันธุกรรม หรือทีเ่ ราเรียกว่า ดีเอ็นเอหรือยีน พันธุกรรมของเซลล์ไหนๆ ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ตับ เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์สมอง ไม่ ว่า จะเป็น พัน ธุกรรมของแพนด้า โลมา แบคทีเรีย หรือสัตว์ที่สูญพันธุ์ ไปแล้วเป็นล้านๆ ปีอย่าง Prestosuchus chiniquensis ต่างก็เขียนด้วยภาษา เดียวกัน (แค่อยากให้เห็นว่าขนาดสัตว์โบราณทีอ่ า่ นชือ่ ไม่ออก หน้าตาเป็นยังไง ก็ไม่รู้ ร่างกายมันยังเขียนด้วยพันธุกรรมชนิดเดียวกับพันธุกรรมของเรา) หมายความว่าถ้าเราอ่านภาษาพันธุกรรมทีใ่ ช้ในการสร้างแบคทีเรียเข้าใจ เราก็ สามารถทีจ่ ะอ่านภาษาพันธุกรรมของช้างได้ อ่านพันธุกรรมของ Prestosuchus chiniquensis ได้ และอ่านพันธุกรรมของคนได้ ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
013
ถึงตรงนี้คำถามที่อดจะสงสัยต่อไม่ได้คือ ทำไมสิ่งมีชีวิตทั้งหลายในโลกนี้ จึงมีพันธุกรรมที่เขียนด้วยภาษาเดียวกันได้? ในปัจจุบนั นีเ้ รารูว้ า่ คำอธิบายของมันคือ สิง่ มีชวี ติ ทุกชนิดในโลกใบนีเ้ คยมี บรรพบุรุษร่วมกันมาก่อนเมื่อหลายพันล้านปีที่แล้ว และเมื่อเวลาผ่านไปนานๆ สิ่งมีชีวิตที่เคยมีบรรพบุรุษร่วมกัน ก็ค่อยๆ วิวัฒนาการไปเรื่อยๆ จนมีหน้าตา และขนาดของร่างกายต่างกันอย่างที่เราเห็นๆ กันในทุกวันนี้ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ระบุว่าสิ่งมีชีวิตในโลกนี้ เคยมีบรรพบุรุษร่วมกันจะแน่นหนา แต่ในความรู้สึกของคนธรรมดาอย่างเรา ซึ่งไม่เคยได้จับต้องฟอสซิลด้วยมือตัวเอง ไม่ได้เห็นด้วยตาว่าพันธุกรรมของ สิง่ มีชวี ติ ชนิดต่างๆ มันคล้ายและต่อเนือ่ งกันเหมือนนิยายเรือ่ งยาวยังไง การจะ ให้เชือ่ สนิทใจว่าเราเคยมีบรรพบุรษุ ร่วมกับช้าง ปลา แบคทีเรีย และถัว่ งอกนัน้ มันเกินกว่าจะทำใจยอมรับได้ มันจะเป็นไปได้ยังไงว่าบรรพบุรุษของเราเคยมี หน้าตาคล้ายแบคทีเรียและมีขนาดเล็กกว่าไรฝุ่น แต่ถา้ เราเปิดใจให้กว้างและลองมานัง่ พิจารณาดู เราจะเห็นว่าจริงๆ แล้วมัน ก็ไม่ใช่เรื่องแปลกไปซะทีเดียว ถ้าเรามองไปในธรรมชาติ เราจะเห็นว่าการที่ สิ่งมีชีวิตค่อยๆ เปลี่ยนแปลงรูปร่างจนมีรูปร่างหน้าตาไม่เหลือเค้าโครงเดิมนั้น พบได้ทั่วไป เช่น จากหนอนตัวยาวๆ ที่ทำได้แค่คลานไปมาสามารถเปลี่ยนไป เป็ น ดั ก แด้ ก ลมๆ แล้ ว ต่ อ มาก็ ก ลายเป็ น ผี เ สื้ อ สี ส ดบิ น ขึ้ น ไปในอากาศได้ จากไข่ทเี่ ป็นวุน้ เล็กๆ เปลีย่ นเป็นลูกอ๊อดทีว่ า่ ยน้ำได้ หายใจด้วยเหงือกและเติบโต ต่อจนกลายเป็นกบที่หายใจบนบกได้ กระโดดได้ การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้ มันเกิดขึ้นโดยที่สัตว์ไม่ต้องเปลี่ยนพันธุกรรมเสียด้วยซ้ำ พันธุกรรมตอน เป็นไข่ ก็เป็นพันธุกรรมชุดเดียวกับตอนทีม่ นั เป็นลูกอ๊อด และก็เป็นพันธุกรรม ชุดเดียวกับตอนที่มันเป็นกบ แต่ที่น่าทึ่งที่สุดคงไม่พ้นการเจริญเติบโตของเราเอง... เราเองรู้และมั่นใจว่าเราเคยเป็นทารกมาก่อน วันที่เราเป็นทารกหน้าตา และขนาดของร่ า งกายเราก็ แ ตกต่ า งจากที่ เ ราเป็ น อยู่ ใ นทุ ก วั น นี้ ย้ อ นไป ไกลกว่านั้น ก่อนที่เราจะเป็นทารก เราเคยอยู่ในท้องแม่มาก่อน ซึ่งหน้าตา ของเราช่วงทีอ่ ยูใ่ นท้องแม่กเ็ ปลีย่ นแปลงไปเรือ่ ยๆ ช่วงเวลาหนึง่ เราเคยมีอวัยวะ 014
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ที่ดูคล้ายเหงือกปลา เราเคยหน้าตาคล้ายๆ ม้าน้ำ เราเคยเป็นก้อนเซลล์กลมๆ ผิวขรุขระที่มีรูกลวงอยู่ตรงกลางคล้ายผลหม่อนหรือที่ภาษาอังกฤษเรียกว่าผล mulberry (นักวิทยาศาสตร์เรียกเราในระยะนั้นว่า morula อ่านว่า โม-รู-ล่า เป็นภาษาละติน หมายถึง ผลหม่อน) และถ้าเราพยายามย้อนเวลากลับไปอีก เราจะพบว่าครึ่งหนึ่งของเราเคยอยู่ในอัณฑะของพ่อ เราเป็นแค่เมือกเหนียวๆ สีขาวขุ่นๆ และอีกครึ่งหนึ่งของเราอยู่ในรังไข่ของแม่
ถ้าธรรมชาติทำให้เราเปลี่ยนแปลงทั้งขนาดและรูปร่างได้มากขนาดนี้ ในเวลาเพียงแค่ 9 เดือน ทำไมธรรมชาติจะค่อยๆ เปลี่ยนบรรพบุรุษของเรา ที่หน้าตาคล้ายแบคทีเรียให้กลายมาเป็นเราทีละน้อยในเวลาหลายพันล้านปี ไม่ได้ ธรรมชาติมีเวลาในการวิวัฒนาการเปลี่ยนรูปร่างสิ่งมีชีวิตนานกว่าการ ตั้งครรภ์ถึงสามพันล้านเท่า ธรรมชาติแค่ทำให้ลูกต่างจากพ่อแม่ทีละน้อย เมื่อเวลาผ่านไปนานๆ ความแตกต่างก็จะค่อยๆ สะสมมากขึ้น จนสุดท้าย ลูกหลานก็จะมีหน้าตาและขนาดแตกต่างไปจากบรรพบุรษุ ถ้าเรามองภาพใหญ่ เช่นนีเ้ ราจะเห็นว่ากระบวนการวิวฒ ั นาการทีส่ งิ่ มีชวี ติ ค่อยๆ เปลีย่ นแปลงขนาด และรูปร่างเมื่อเวลาผ่านไปก็ไม่ใช่เรื่องเหลือเชื่อเกินกว่าจะทำใจรับได้อีกต่อไป แต่มันก็ยังมีเรื่องให้ชวนสงสัยต่ออย่างน้อยอีกสองคำถาม คำถามแรกคือ ทำไมในเวลาหลายพันล้านปีที่ผ่านมา สิ่งมีชีวิตบางชนิดจึงเปลี่ยนรูปร่าง และขนาด? ทำไมจากเดิมที่สิ่งมีชีวิตมีขนาดเล็กและหน้าตาคล้ายแบคทีเรีย จึงเปลี่ยนมาเป็นเราและสัตว์ทั้งหลาย? อะไรทำให้สิ่งมีชีวิตต้องเปลี่ยนแปลง ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
015
รูปร่างและขนาด? คำถามที่สองคือ ทำไมสิ่งมีชีวิตอีกกลุ่ม เช่น แบคทีเรีย และ archaea (อ่านว่า อาร์-เคีย เป็นสิ่งมีชีวิตที่เชื่อว่าเป็นบรรพบุรุษของแบคทีเรีย รูปร่าง หน้าตา และขนาดใกล้เคียงกับแบคทีเรียมาก) จึงไม่เปลี่ยนแปลงรูปร่างและ หน้าตามากนัก ทั้งๆ ที่เวลาผ่านมาเป็นพันๆ ล้านปี? ถ้าจะบอกว่าสิ่งมีชีวิต เปลี่ยนรูปร่างและขนาดเพราะรูปร่างและขนาดใหม่หากินดีกว่า มีลูกดีกว่า ก็คงไม่ใช่ทั้งหมด เพราะทุกวันนี้สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กและรูปร่างเรียบง่าย ต่างก็มีชีวิตอยู่ได้อย่างสบายๆ และออกลูกหลานเต็มโลกไปหมด เราจะมาตอบคำถามแรกกันก่อนว่าทำไมสิ่งมีชีวิตจึงเปลี่ยนแปลงรูปร่าง และขนาด? เมื่อสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ที่ไหนนานๆ ถ้าไม่มีเหตุร้ายอะไรเข้ามารบกวน จำนวนของสิ่งมีชีวิตก็จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และเมื่อถึงจุดหนึ่งประชากร ก็จะมากเกินไปจนอาหารหรือที่อยู่อาศัยมีไม่เพียงพอ เมื่อถึงจุดนั้นสิ่งมีชีวิต บางตัวก็อาจจะต้องหาอาหารชนิดใหม่ๆ กิน สิ่งมีชีวิตบางชนิดจะเริ่มกิน พวกเดียวกันเอง หรือสิ่งมีชีวิตบางชนิดก็ย้ายบ้านไปหากินที่อื่น เมือ่ มีสงิ่ มีชวี ติ ทีก่ นิ สิง่ มีชวี ติ อืน่ เกิดขึน้ เมือ่ สิง่ มีชวี ติ ต้องปรับไปกินอาหาร ชนิดใหม่ หรือเมือ่ ต้องย้ายไปอาศัยอยูใ่ นทีแ่ ห่งใหม่ สิง่ แวดล้อมก็ตา่ งไปจากเดิม ร่างกายแบบเดิมๆ นิสัยแบบเดิมๆ ที่เคยทำงานได้ดีในสิ่งแวดล้อมแบบเดิมๆ ก็อาจจะไม่เหมาะกับสิง่ แวดล้อมใหม่ กลไกการคัดเลือกตามธรรมชาติจงึ ทำงาน เลือกร่างกายแบบใหม่ๆ นิสัยแบบใหม่ๆ ที่เหมาะกับสิ่งแวดล้อมแบบใหม่ๆ เมือ่ สิง่ มีชวี ติ เลือกทีจ่ ะกินสิง่ มีชวี ติ อืน่ ๆ การคัดเลือกผูล้ า่ และเหยือ่ ทีเ่ ก่งกว่า ก็เกิดขึ้น ผู้ล่าที่ตัวใหญ่กว่าก็จะได้เปรียบผู้ล่าที่ตัวเล็กกว่า ผู้ล่าที่ปากคมกว่า ก็จะได้เปรียบผู้ล่าที่ปากคมน้อยกว่า เหยื่อที่ผิวแข็งกว่าก็จะได้เปรียบเหยื่อ ที่ผิวนุ่มกว่า เหยื่อที่หนีเร็วกว่าก็จะได้เปรียบเหยื่อที่หนีช้ากว่า การคัดเลือก สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างหลากหลายจึงเกิดขึ้น แต่ เ รื่ อ งมั น ไม่ ไ ด้ ห ยุ ด แค่ นั้ น เพราะเมื่ อ สิ่ ง มี ชี วิ ต ชนิ ด หนึ่ ง เปลี่ ย นไป ตัวมันเองก็จะกลายไปเป็นสิ่งแวดล้อมชนิดใหม่ให้กับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ต่อไป เป็นทอดๆ เหมือนตัวโดมิโนทีล่ ม้ แล้วไปชนโดมิโนตัวอืน่ ๆ ให้ลม้ ต่อไปอีกเรือ่ ยๆ 016
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
หรือเราอาจจะพอสรุปสั้นๆ ได้ว่า ทุกๆ อย่างเป็นสิ่งแวดล้อมของทุกๆ อย่าง เมือ่ ทุกๆ อย่างเปลีย่ นไปก็จะมีผลกระทบไปถึงทุกๆ อย่าง ส่วนผลกระทบนัน้ จะรุนแรงมากน้อยแค่ไหน เป็นรายละเอียดของแต่ละกรณีไป กลับมาคำถามที่สอง ทำไมสิ่งมีชีวิตบางชนิดร่างกายมันเปลี่ยนแปลงไป น้อยแม้ว่าเวลาจะผ่านไปเป็นหลายร้อยล้านหรือพันล้านปี? คำอธิบายก็คงจะ ไม่ตา่ งจากคำถามแรก แต่เป็นในมุมกลับกันนัน่ คือ การทีส่ งิ่ มีชวี ติ ไม่เปลีย่ นแปลง ไปจากเดิมมากนั้นเป็นเพราะว่าวิธีการทำมาหากินที่มันใช้อยู่ ประสบความ สำเร็จดีในการมีลูก และส่งต่อพันธุกรรมภายใต้สิ่งแวดล้อมนั้นๆ จึงไม่มีแรง ผลักดันให้เกิดการคัดเลือกลักษณะของสิง่ มีชวี ติ ทีแ่ ตกต่างไปจากเดิม (วิธกี าร ที่ใช้อยู่ก็ดีอยู่แล้วจะไปเปลี่ยนทำไม) ถ้ามองในแง่นี้จะเห็นว่ากระบวนการวิวัฒนาการไม่ใช่การพัฒนาไปหา สิ่งที่ดีขึ้น แต่เป็นการปรับตัวเพื่อให้เหมาะกับสิ่งแวดล้อมของตัวเอง มนุษย์ ไม่ได้พัฒนามากกว่าแมลงสาบหรือแบคทีเรีย แต่ต่างก็มีวิถีชีวิตและร่างกายที่ ประสบความสำเร็จในแบบของตัวเอง แบคทีเรียมีร่างกายแบบแบคทีเรีย เพราะแบคทีเรียเหมาะกับสิ่งแวดล้อมที่มันอาศัยอยู่ ลิงมีร่างกายและวิถีชีวิต แบบลิงเพราะร่างกายและวิถีชีวิตแบบนั้นเหมาะกับสิ่งแวดล้อมแบบลิง ภาษา วิทยาศาสตร์จะใช้คำว่าสิง่ มีชวี ติ แต่ละชนิดต่างก็มี ecological niche ของตัวเอง คำว่า ecology ก็คือระบบนิเวศ ส่วน niche คำนี้หมายถึงจำเพาะ (คำเดียวกับ niche market หรือตลาดจำเพาะ) ความหมายรวมจึงหมายถึง สิ่งมีชีวิต ต่างก็อยู่ในระบบนิเวศที่จำเพาะและเหมาะกับตัวมันเอง อย่างไรก็ตามแม้วา่ เราจะบอกว่าสิง่ มีชวี ติ แต่ละชนิดต่างก็ประสบความสำเร็จ ในแบบของตั ว เอง แต่เราก็เห็นกันอยู่ว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมันมีร่างกาย ที่ซับซ้อนต่างกัน แม้ว่าแบคทีเรียต้องกินอาหาร ต้องหายใจ ต้องขับถ่าย ต้องสืบพันธุ์เหมือนกับเรา แต่มันไม่มีตา ไม่มีปาก ไม่มีกระเพาะ ไม่มีปอด ไม่มีอวัยวะที่ซับซ้อน ผึ้งต้องกินอาหาร ต้องหายใจ แต่มันไม่ต้องมีปอด มีแค่ท่อลมที่เรียบง่ายก็หายใจได้ คำถามคือ ถ้าร่างกายที่เรียบง่ายก็มีชีวิตอยู่ได้ สืบพันธุ์ได้ แล้วทำไม ร่างกายที่ซับซ้อนจึงวิวัฒนาการเกิดขึ้นมาได้? ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
017
02
กำเนิดของร่างกายที่ซับซ้อน ในการที่ เ ราจะเข้ า ใจเรื่ อ งราวใดๆ ก็ ต ามอย่ า งถ่ อ งแท้ เราต้องเข้าใจประวัติศาสตร์ เราต้องรู้ที่มาที่ไปของมัน ถ้าเราเห็นเด็กสองคนทะเลาะกันแล้วเราอยากจะเข้าใจว่า เกิดอะไรขึน้ เราไม่สามารถยืนดูแล้วสรุปเอาจากเหตุการณ์ ตรงหน้าอย่างเดียวได้ เราต้องไปถามเด็กทัง้ สองว่าเรือ่ งราว เริ่มต้นมาอย่างไร เช่นเดียวกัน ร่างกายของเราทุกวันนี้เป็นร่างกายที่ใหญ่โตและซับซ้อน เนื่องมาจากเหตุบางอย่างที่เกิดขึ้นในอดีตหลายร้อยหลายพันล้านปีที่แล้ว ถ้าเราอยากรู้เหตุผลว่าทำไมร่างกายเราจึงเป็นอย่างที่มันเป็น เราไม่สามารถ ศึกษาแต่ร่างกายปัจจุบันแล้วจะเข้าใจมันได้อย่างถ่องแท้ ถ้าเราศึกษาร่างกาย ปัจจุบันแต่เพียงอย่างเดียว เราจะได้แค่คำตอบว่า “เพราะอะไร” มันจึง ทำงานเช่นนั้น แต่เราจะไม่ได้คำตอบว่า “ทำไม” มันจึงทำงานเช่นนั้น เราจะ ได้คำตอบว่า “กลไก” การทำงานเป็นอย่างไร แต่เราจะไม่รู้ “เหตุผล” ที่ทำให้มันทำงานเช่นนั้น 018
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
จากวันที่สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีร่างกายที่เล็กและเรียบง่าย เกิดอะไรขึ้น มั น จึ ง วิ วั ฒ นาการจนกลายเป็ น สิ่ ง มี ชี วิ ต ที่ มี ร่ า งกายซั บ ซ้ อ นและใหญ่ โ ต เช่นในปัจจุบัน? คำถามนี้เราอาจจะต้องแยกพิจารณาออกเป็นสองคำถามย่อย คือ หนึ่ง ทำไมสิ่งมีชีวิตถึงมีร่างกายซับซ้อนขึ้น และ สอง ทำไมสิ่งมีชีวิต จึงมีขนาดใหญ่ขึ้น? นอกจากนี้ยังอาจจะมีคำถามตามมาอีกหนึ่งข้อคือ ขนาด ของร่างกายกับความซับซ้อนของร่างกายมันต้องไปด้วยกันหรือเปล่า? เพราะถ้าเราศึกษาร่างกายของแบคทีเรีย มด และมนุษย์เทียบกัน เราจะ พบว่าแบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ทั้งหลายมีร่างกายที่ค่อนข้างเรียบง่าย แต่ เ มื่ อ สิ่ ง มี ชี วิ ต มี ข นาดใหญ่ ขึ้ น ก็ มี แ นวโน้ ม ที่ ร่ า งกายจะซั บ ซ้ อ นมากขึ้ น ตามไปด้วย เช่น แบคทีเรีย แม้วา่ ต้องกินอาหารเหมือนเรา แต่มนั ไม่ตอ้ งมีปาก ไม่ต้องมีฟัน ไม่ต้องมีกระเพาะ และก็ไม่ต้องมีก้น แม้ว่าแบคทีเรียจะเคลื่อนที่ ไปมาได้โดยใช้ใบพายเล็กๆ แต่มันไม่ต้องมีระบบกล้ามเนื้อที่ซับซ้อน แม้ว่า มดจะหายใจเหมือนเรา แต่มันไม่ต้องมีปอด เป็นไปได้หรือไม่ที่โลกเราจะมีสัตว์ที่ร่างกายเรียบง่ายเหมือนแบคทีเรีย แต่มีขนาดใหญ่เท่าหมูซ่อนตัวอยู่ที่ไหนสักแห่งในโลก? เป็นไปได้หรือไม่ ที่วันหนึ่งเราจะพบแบคทีเรียที่มีปอด มีกระเพาะ มีหัวใจ และมีรูปร่างหน้าตา เหมือนคน? ในการที่จะไปตอบคำถามเหล่านี้ เราคงต้องย้อนกลับไปที่จุดเริ่มต้น กันอีกครั้ง เราจะกลับไปในวันที่โลกยังมีแต่สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กๆ และมี ร่างกายไม่ซับซ้อน เราจะจินตนาการกันว่าเราเป็นสิ่งมีชีวิตเล็กๆ เหล่านั้น ร่างกายของเรามีเซลล์เพียงแค่หนึ่งเซลล์ที่มีขนาดเล็กมากๆ เราตั้งใจว่าเรา จะหาทางขยายร่างกายของเราและลูกหลานขึ้นเรื่อยๆ โดยเป้าหมายของเรา คือวันหนึง่ เราจะขยายตัวใหญ่ขนึ้ จนเท่ากับมนุษย์ในปัจจุบนั แล้วเราจะดูกนั ว่า เมื่อร่างกายใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ มันจะมีผลกระทบอะไรเกิดขึ้นบ้าง สิง่ ต่างๆ ในโลกจะเรียกตัวเองว่าเป็นสิง่ มีชวี ติ ได้ตอ้ งมีลกั ษณะหลายอย่าง แรกสุดคือ ต้องมีขอบเขตที่ชัดเจนที่จะบอกว่านี่คือฉัน นั่นคือสิ่งแวดล้อม นอกตัวฉัน สิ่งมีชีวิตยุคแรกๆ จะมีผนังบางๆ เพื่อที่จะกั้นแยกว่าน้ำที่อยู่ ภายในผนังนีค้ อื ฉัน ส่วนน้ำทีอ่ ยูข่ า้ งนอกผนังไม่ใช่ฉนั นัน่ คือน้ำทะเล อย่างทีส่ อง ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
019
จะเป็นสิ่งมีชีวิตได้ ต้องมีวิธีที่จะสืบพันธุ์ มีลูกหลานต่อไปได้ หินมีร่างกาย แต่มีลูกหลานไม่ได้จึงเป็นสิ่งมีชีวิตไม่ได้ เมื่อมีลูกแล้ว ลูกมันก็ต้องมีหลาน ต่อไปได้ ดังนั้นมันต้องมีวิธีที่จะบอกลูกว่า การจะสืบพันธุ์ต้องทำอย่างไรบ้าง ซึ่งวิธีการที่ว่านี้จะถูกบันทึกอยู่ในสิ่งที่เรียกว่าพันธุกรรม อย่างที่สาม การจะ เป็นสิ่งมีชีวิตได้ต้องมีวิธีเอาพลังงานจากภายนอกมาใช้ขับเคลื่อนร่างกาย และเมื่อไหร่ก็ตามที่การเอาพลังงานเข้ามาขับเคลื่อนร่างกายยุติลง เราก็จะ เรียกภาวะนั้นว่า ตาย การเป็นสิ่งมีชีวิตทำให้เราต้องกิน ในตอนนี้เราเป็นเซลล์หนึ่งเซลล์ที่ ลอยอยู่ในน้ำทะเล เราต้องมีวิธีเอาพลังงานจากข้างนอกเข้ามาขับเคลื่อนกลไก ของร่างกาย พลังงานทีว่ า่ นีเ้ ราจะเรียกมันว่าอาหาร ในธรรมชาติการหาอาหาร ของสิ่งมีชีวิตแบ่งได้เป็นสองวิธีใหญ่ๆ คือ หนึ่ง พวกที่ทำอาหารเองเป็น พวกนี้ จะเอาพลังงานจากแสงอาทิตย์มาใช้แล้วสร้างอาหารขึ้นมาเอง พวกที่สอง เป็นพวกที่ทำอาหารเองไม่เป็น มันจึงต้องกินพวกที่ทำอาหารเป็น หรือกิน สิ่งมีชีวิตที่กินพวกที่ทำอาหารเป็นอีกต่อหนึ่ง สมมติวา่ เราทำอาหารไม่เป็น และเราอยากกินสิง่ มีชวี ติ อืน่ ๆ แต่เมือ่ สำรวจ ร่างกายตัวเอง เรากลับพบว่าเราไม่มีปากแล้วจะทำยังไงดี? วิธีการกินที่ใช้กัน ทั่วไปในวันที่โลกยังไม่มีปาก คือการค่อยๆ เข้าไปโอบรอบสิ่งมีชีวิตอื่นช้าๆ จนล้อมรอบได้ทั้งหมด จากนั้นก็ปล่อย น้ำย่อยออกมาย่อยสิง่ ทีก่ นิ เข้าไปจนสลาย เป็ น ชิ้ น เล็ ก ๆ ดั ง นั้ น สิ่ ง มี ชี วิ ต ที่ ตั ว ใหญ่ ก็จะได้เปรียบ ยิง่ ตัวใหญ่ยงิ่ กินตัวอืน่ ได้งา่ ย และถูกกินได้ยาก การจะได้ พ ลั ง งานออกมาจากสิ่ ง ที่กินเข้าไป เราต้องเอาออกซิเจนเข้าไป เผาอาหารนัน้ (แบคทีเรียบางชนิดไม่ใช้ออกซิเจนในการเผาย่อยอาหาร แต่เพือ่ ความเรียบง่ายของเนื้อหา เราจะสมมติว่าเราเป็นสิ่งมีชีวิตที่ใช้ออกซิเจนใน การเผาย่อยอาหาร) แม้ว่าเราจะอาศัยอยู่ในน้ำแต่เราก็สามารถนำออกซิเจน ทีล่ ะลายในน้ำทะเลมาใช้ ด้วยวิธกี ารทีค่ ล้ายกับทีป่ ลาทัง้ หลายในปัจจุบนั ทำกัน 020
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เราเอาออกซิเจนเข้ามาในร่างกาย โดยการให้ออกซิเจนซึมผ่านผนังเซลล์ เข้ามาตรงๆ เมื่อได้ออกซิเจนเราก็เผาอาหารที่กินเข้าไปได้ หลังจากกินอิม่ ได้ไม่นานนัก เราก็เกิดอยากถ่ายเอากากอาหารทีย่ อ่ ยไม่ได้ ทิ้งไปจากร่างกาย เราจะทำยังไงในเมื่อเราไม่มีก้น วิธีการขับถ่ายของเราก็ ไม่ยาก ร่างกายเราเป็นแค่เซลล์เดียวที่ลอยอยู่ในน้ำทะเล เราแค่ทำให้ของเสีย ผ่านผนังเซลล์ออกไปจากร่างกาย ทุกอย่างก็เรียบร้อยแล้ว ดังนั้นทางที่กิน และทางขับถ่ายเราก็ใช้ทางเดียวกัน ชีวิตเราก็มีความสุขดี เรากินได้ ถ่ายได้ สืบพันธุ์ได้ด้วยการแบ่งตัว แต่อย่างที่ว่าไปแล้ว เมื่อเรากินเขาได้ เขาก็กินเราได้ ใครตัวใหญ่กว่า ก็จะได้เปรียบกว่า โอกาสกินตัวอื่น และมีพลังงานไปสร้างร่างกาย แบ่งตัว มีลูกได้มากกว่า แม่ตัวใหญ่ลูกก็มีแนวโน้มจะตัวใหญ่เหมือนแม่ ดังนั้นการ คัดเลือกตามธรรมชาติจึงมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่ขึ้น เรื่อยๆ ต่อมาไม่นานนักปัญหาต่างๆ ก็เริ่มเกิดขึ้น ปัญหาแรกคือ เมื่อลูกหลาน เราตัวใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ส่วนที่อยู่ตรงกลางของเซลล์ก็จะอยู่ไกลจากผนังเซลล์ รอบๆ มากขึ้น โดยทั่วๆ ไปอากาศจะซึมผ่านจากผนังเซลล์เข้าไปได้ไม่ไกลนัก คือประมาณ 1 มิลลิเมตร ดังนั้นส่วนกลางๆ ของเซลล์ก็จะเริ่มขาดอากาศ อาหารทีผ่ า่ นเข้าจากผนังเซลล์กอ็ าจจะเข้าไปไม่ถงึ ส่วนตรงกลาง นอกไปจากนี้ ของเสียทีอ่ ยูต่ รงกลางก็จะขับถ่ายออกมาได้ยาก ทำให้ของเสียเริม่ คัง่ อยูภ่ ายใน สุดท้ายร่างกายที่มีแค่เซลล์หนึ่งเซลล์จึงขยายใหญ่ต่อเนื่องไปได้ไม่นานมาก ก็ต้องพบกับทางตัน ถ้าธรรมชาติอยากจะให้สิ่งมีชีวิตมีร่างกายที่ใหญ่ขึ้น ธรรมชาติต้องหาวิธีอื่น วิธที สี่ องทีธ่ รรมชาติทดลองใช้ คือการนำเซลล์เล็กๆ จำนวนมากมาประกอบ เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ร่างกายที่ใหญ่ วิธีการนี้มันยากตอนแรกเริ่ม นั่นคือ เดิมตอนเราเป็นเซลล์เดีย่ วๆ เมือ่ เรามีลกู ด้วยการแบ่งตัวจากหนึง่ เป็นสอง ลูกเรา ก็แยกตัวลอยออกไปใช้ชีวิตด้วยลำแข้งของตัวเองทันที แต่เมื่อเราตัดสินใจ ที่จะมีร่างกายที่ใหญ่ขึ้นด้วยการมีเซลล์หลายๆ เซลล์มาอยู่ด้วยกัน เราก็ต้อง หาทางให้ เมือ่ แบ่งตัวจากหนึง่ เป็นสองแล้ว เซลล์ทแี่ บ่งออกมาไม่ลอยแยกตัวไป ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
021
ไหน แต่เกาะติดกับเซลล์แม่ไว้ แล้วไปไหนมาไหนด้วยกัน ดังนั้นเซลล์ทั้งสอง จึงต้องเรียนรู้ที่จะอยู่ร่วมกัน ในการที่เซลล์จะติดกันได้ธรรมชาติก็ต้องวิวัฒนาการสารบางอย่างขึ้นมา ที่สามารถทำหน้าที่เหมือนเป็นกาวเชื่อมเซลล์ทั้งสองเข้าไว้ด้วยกัน กรณีนี้ เราจะไม่เรียกเซลล์ที่แบ่งตัวออกมาว่าเป็นลูกแล้ว แต่จะเป็นอีกเซลล์หนึ่ง ของร่างกายเรา เมื่อมีสองเซลล์อยู่ด้วยกัน เราก็ตัวใหญ่กว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ การ ที่เราตัวใหญ่กว่าทำให้เรากินตัวอื่นง่ายกว่า ตัวอื่นกินเรายากขึ้น เราเคลื่อนที่ ไปไหนมาไหนได้ไกลกว่า ถ้าเช่นนั้น เมื่อเราทำให้สองเซลล์มาอยู่ด้วยกันได้ ทำไมเราไม่อยู่ด้วยกันสามเซลล์สี่เซลล์ไปเลยล่ะ เพราะถ้าเราตัวใหญ่ได้ วันหน้าตัวอืน่ ก็ตวั ใหญ่ได้เช่นกัน กระบวนการคัดเลือกตามธรรมชาติจงึ ทำงาน ไปเรื่อยๆ สิ่งมีชีวิตก็มีแนวโน้มที่จะมีร่างกายใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ คำถามทีห่ ลายคนอาจสงสัยคือ แล้วอย่างนีส้ งิ่ มีชวี ติ เล็กๆ จะสูญพันธุห์ าย ไปหมดเลยหรือเปล่า? คำตอบนีเ้ รารูก้ นั ดีอยูแ่ ล้วว่าไม่ ส่วนสาเหตุกไ็ ม่ตา่ งอะไร กับการที่มีปลาใหญ่กินปลาเล็ก แต่ปลาเล็กก็ไม่สูญพันธุ์ไป นั่นคือการใช้ชีวิต แบบปลาเล็กก็มขี อ้ ดีของมัน เช่น ร่างกายเล็กจึงไม่ตอ้ งกินมาก เข้าวัยสืบพันธุเ์ ร็ว มีลูกเร็วและมีลูกมาก
022
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ต่อมาเมือ่ เซลล์อยูด่ ว้ ยกันมากขึน้ เรือ่ ยๆ จนกลายเป็นเซลล์ก้อนใหญ่ๆ ถ้าไม่ทำอะไร เป็นพิเศษ สิง่ มีชวี ติ หลายเซลล์นกี้ จ็ ะพบปัญหา เดียวกับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีขนาดใหญ่ นั่นคือ ตรงกลางจะขาดอากาศและอาหาร ดังนัน้ เพือ่ เลีย่ งปัญหานี้ เซลล์ตา่ งๆ ต้องหาทาง จัดเรียงตัวเพือ่ ให้เซลล์แต่ละเซลล์อยูห่ า่ งจาก ผิวที่สัมผัสสิ่งแวดล้อมไม่ไกลเกินไป เช่น การเรียงตัวของเซลล์ให้มีรูกลวงอยู่ตรงกลาง ให้ อ ากาศเข้ า ไปได้ นอกไปจากนี้ เ ซลล์ ยั ง สามารถมาเรียงตัวกันแถวเดียวให้เกิดเป็นท่อขึน้ มาและท่อนีก้ ส็ ามารถทำหน้าที่ พาอากาศและอาหารเข้าไปในส่วนลึกของร่างกายซึง่ ต่อมาท่อเหล่านีก้ พ็ ฒ ั นามา เป็นเส้นเลือดหรือทางเดินอาหารที่เราคุ้นเคยกันดี ทุกวันนี้ เราจะเห็นว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหลายที่มีร่างกายใหญ่โตล้วนแล้วแต่ เกิดมาจากการที่เซลล์หลายๆ เซลล์มาอยู่ร่วมกัน ในระยะแรกที่เซลล์ต่างๆ มารวมตัวกันนั้น เซลล์ต่างๆ อาจจะทำหน้าที่เหมือนกัน ต่อมาอาจจะมีการ กลายพั น ธุ์ บ างอย่ า งที่ ท ำให้ เ กิ ด ระบบที่ ค วบคุ ม ให้ เ ซลล์ แ ต่ ล ะเซลล์ เริ่มทำหน้าที่ได้ต่างกันไป จึงเกิดการแบ่งหน้าที่กันขึ้นมาช้าๆ เมื่อจำนวน เซลล์ของสิ่งมีชีวิตมากขึ้นเรื่อยๆ เซลล์ที่ทำหน้าที่คล้ายๆ กันก็จะรวมตัว อยู่ใกล้ๆ กันเกิดเป็นกลุ่มก้อนของเซลล์ที่ช่วยกันทำงานที่เรียกว่าอวัยวะ เช่น หัวใจ สมอง หลอดลมและปอด เป็นต้น ถึ ง ตรงนี้ จ ากสิ่ ง มี ชี วิ ต เซลล์ เ ดี ย วในยุ ค แรกๆ ก็ ก ลายมาเป็ น สิ่ง มี ชีวิต ที่มีหลายเซลล์แล้ว แต่ เ ส้ น ทางการวิ วั ฒ นาการจากสิ่ ง มี ชี วิ ต หลายเซลล์ ขนาดเล็กจนใหญ่ขึ้นและกลายมาเป็นเรายังมีทางต้องเดินอีกไกล ในบทหน้ า เราจะไปดู ก ารรวมตั ว ของเซลล์ อี ก แบบหนึ่ ง ซึ่ ง เกิ ด ขึ้ น เมือ่ ประมาณสองพันล้านปีทแี่ ล้ว และการรวมตัวครัง้ นัน้ เป็นการรวมตัวทีเ่ ปลีย่ น โฉมหน้าของประวัตศิ าสตร์สงิ่ มีชวี ติ ไปอย่างถาวร เพราะการรวมตัวของสิง่ มีชวี ติ ในครั้งนั้นมันคือ “ต้นกำเนิดของการหายใจ” ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
023
03
ต้นกำเนิดของการหายใจ
สมมติว่าเราสามารถย่อส่วนร่างกายของเราให้มีขนาดเล็ก มากๆ (สมมติไปก่อนครับ แต่บทถัดๆ ไป ผมจะบอกว่า ทำไมมันเกิดขึ้นจริงๆ ไม่ได้) จนเราสามารถเดินเข้าไป ในเซลล์ร่างกายของตัวเองได้ เราจะพบว่าตรงกลางของ เกือบทุกเซลล์ในร่างกายเราจะมีพันธุกรรมถูกหุ้มอยู่ในถุง ที่เรียกว่า นิวเคลียส และถ้าเราเดินเข้าไปศึกษาพันธุกรรม ของเราอย่างใกล้ชิด เราจะพบว่าพันธุกรรมนี้บางส่วน มันเหมือนพันธุกรรมของพ่อเรา และบางส่วนมันจะเหมือน พันธุกรรมของแม่เรา ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะพันธุกรรม ของเราก็ได้มาจากพันธุกรรมของพ่อและแม่ผสมกัน แต่เรื่องน่าแปลกตรงที่ เมื่อเรามองไปรอบๆ ตัว เราจะเห็นว่าภายนอก นิวเคลียสยังมีสารพันธุกรรมอยู่ที่อื่นๆ อีก พันธุกรรมเหล่านี้บรรจุอยู่ใน ก้อนก้อนหนึ่งที่มีรูปร่างเหมือนเมล็ดถั่วลิสงเล็กๆ ก้อนเหล่านี้มีชื่อเรียกว่า 024
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ไมโตคอนเดรีย ซึ่งในแต่ละเซลล์จะมีไมโตคอนเดรียอยู่เป็นร้อยๆ อัน หรือใน บางเซลล์ อาจจะมีมากถึงหลักแสนเลยก็ยังได้ เจ้าไมโตคอนเดรียเหล่านี้ ทำหน้าที่เป็นแบตเตอรี่ที่คอยสร้างพลังงานให้เซลล์นำไปใช้ เซลล์ไหนที่ต้อง ทำงานหนัก ทำงานเยอะๆ จะมีจำนวนไมโตคอนเดรียภายในเซลล์มาก เช่น เซลล์ของกล้ามเนื้อน่องจะมีไมโตคอนเดรียมากกว่าเซลล์กล้ามเนื้อเปลือกตา
ไมโตคอนเดรี ย น่ า สนใจ เพราะภายในไมโตคอนเดรี ย แต่ ล ะอั น ยั ง มี พันธุกรรมอยูอ่ กี ชุดหนึง่ ซึง่ ต่างไปจากพันธุกรรมของเรา เมือ่ เราเดินเข้าไปใกล้ๆ เพือ่ สำรวจพันธุกรรมทีอ่ ยูใ่ นไมโตคอนเดรีย เราก็ยงิ่ แปลกใจ เพราะพันธุกรรม ของไมโตคอนเดรียมันมีหน้าตาคล้ายกับพันธุกรรมของแบคทีเรีย ซึ่งต่างจาก พันธุกรรมในนิวเคลียสที่มีรูปร่างเหมือนปาท่องโก๋ ข้อความที่บันทึกไว้ภายใน พันธุกรรมก็ยังไปคล้ายกับพันธุกรรมของแบคทีเรียชนิดหนึ่ง นอกจากนี้การแบ่งตัวของไมโตคอนเดรียยังไม่สัมพันธ์กับการแบ่งตัว ของเซลล์ มั น อยากแบ่ ง ตั ว เมื่ อ ไหร่ ก็ แ บ่ ง ตั ว เลยโดยไม่ ต้ อ งทำไปพร้ อ มๆ กับเซลล์ ทั้งหมดนี้มันแปลก เพราะเหมือนกับว่ามีแบคทีเรียอาศัยอยู่เป็น อิสระภายในเซลล์ของเรา เหมือนกับว่ามีสิ่งมีชีวิตสองชนิดอาศัยซ้อนกันอยู่ ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
025
คำถามคือ ไมโตคอนเดรียไปเหมือนกับแบคทีเรียโดยบังเอิญ หรือว่า มันเคยเป็นแบคทีเรียมาก่อนจริงๆ? คำตอบที่ลินน์ มาร์กูลิส (Lynn Margulis) ให้คำอธิบายไว้คือ ในอดีต ประมาณสองพันล้านกว่าปีทแี่ ล้ว มีแบคทีเรียตัวหนึง่ พยายามจะกินแบคทีเรียอีก ตัวหนึ่ง แต่ด้วยเหตุผลบางอย่างทำให้เมื่อมันกินเข้าไปแล้วมันย่อยแบคทีเรีย ที่กินเข้าไปไม่สำเร็จ และการกินแล้วอาหารไม่ย่อยในครั้งนั้นกลับกลายเป็น เรือ่ งทีเ่ ปลีย่ นประวัตศิ าสตร์ของโลกไปอย่างถาวร ทีเ่ ป็นเช่นนัน้ เพราะสิง่ มีชวี ติ ทั้งสองมีความสามารถที่ต่างกัน และความสามารถที่ต่างกันนั้นกลับกลายเป็น ประโยชน์ซึ่งกันและกัน
แบคที เ รี ย ตั ว ที่ ถู ก กิ น เข้ า ไปอยู่ ข้ า งในเป็ น แบคที เ รี ย ที่ ส ามารถนำเอา ออกซิเจนไปใช้เผาอาหารและสร้างเป็นพลังงานออกมาได้ การที่มันอาศัยอยู่ ภายในแบคทีเรียอีกตัวหนึ่ง มันจึงไม่ต้องไปลำบากหาอาหารกินด้วยตัวเอง แค่นอนรอเฉยๆ ก็มีอาหารเข้ามาให้กินถึงที่ ในทางตรงกันข้าม แบคทีเรียตัวที่ อยู่ภายนอกเองก็ได้ประโยชน์ เพราะเดิมมันใช้ออกซิเจนเผาอาหารไม่เป็น การกินอาหารแบบทีไ่ ม่ใช้ออกซิเจนจะทำให้ได้พลังงานออกมาน้อยกว่าการกิน แบบที่ใช้ออกซิเจน เมื่อมันได้แบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนเข้าไปอยู่ข้างในก็เทียบ ได้กบั ว่ามันได้รบั การอัพเกรดระบบใหม่ขน้ึ มา ทำให้การเผาอาหารมีประสิทธิภาพ มากขึ้น แบคทีเรียใหม่ที่อยู่ภายในร่างกายจึงทำหน้าที่เหมือนเป็นอวัยวะ ใหม่ของมัน และกระบวนการที่นำออกซิเจนมาเผาอาหารนี้คือหัวใจสำคัญ ของสิ่งที่เราเรียกว่า “การหายใจ” 026
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เมื่อเวลาผ่านไป พันธุกรรมบางส่วนของแบคทีเรียตัวด้านในก็ย้ายเข้าไป รวมอยู่ในพันธุกรรมของแบคทีเรียตัวด้านนอก ทำให้ความสัมพันธ์ของทั้งคู่ แนบแน่นเข้าไปอีก นัน่ คือมาถึงจุดทีท่ งั้ คูไ่ ม่สามารถอยูแ่ ยกจากกันได้อกี ต่อไป กลายเป็นสิง่ มีชวี ติ แพ็คคู่ ดังนัน้ แบคทีเรียตัวในจึงเสมือนเป็นอวัยวะหนึง่ ทีช่ ว่ ย สร้างพลังงานให้กบั แบคทีเรียตัวนอก ต่อมาเมือ่ สิง่ มีชวี ติ เซลล์เดียวนีว้ วิ ฒ ั นาการ จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์เช่นเราในทุกวันนี้ เราจึงเป็นสิ่งมีชีวิต หลายเซลล์ที่มีพันธุกรรมแพ็คคู่ในแต่ละเซลล์ (พันธุกรรมในนิวเคลียส + พันธุกรรมในไมโตคอนเดรีย) ถ้ามองในแง่นี้เราก็จะเห็นว่าร่างกายของเราเกิดมาจากการรวมตัวกันของ สิง่ มีชวี ติ เซลล์เดียวอย่างน้อยสองระดับ ระดับแรกคือ แบคทีเรียซ้อนแบคทีเรีย โดยที่แบคทีเรียตัวหนึ่งทิ้งตัวตนไปและกลายเป็นส่วนหนึ่งของแบคทีเรียอีกตัว ระดับต่อมาคือ แบคทีเรียที่ตัดสินใจมาอยู่รวมกันเป็นกลุ่มและทิ้งความเป็น ตัวตนในระดับเซลล์ไป เกิดเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่มีเซลล์หลายเซลล์มาอยู่ รวมกัน ตรงนีม้ จี ดุ สังเกตทีน่ า่ สนใจอยูจ่ ดุ หนึง่ คือการทีเ่ ซลล์ทงั้ หลายจะมารวมตัว กันแล้วกลายเป็นสัตว์ใหญ่หรือเป็นเราขึ้นมานั้น เซลล์ทั้งหลายต้องเรียนรู้ที่จะ อยูร่ ว่ มกัน ในวันแรกทีอ่ สุจขิ องพ่อรวมตัวกับไข่ของแม่ ร่างกายเราเป็นแค่เซลล์ หนึง่ เซลล์ จากหนึง่ เซลล์เราแบ่งเป็นสอง จากสองเป็นสี่ ต่อมาเมือ่ เซลล์มจี ำนวน มากขึน้ เซลล์กเ็ ริม่ มีหน้าตาทีแ่ ตกต่างกัน ทำหน้าทีต่ า่ งกันไป เซลล์ทเี่ หมือนกัน ก็จะอยูร่ วมกันเป็นกลุม่ เช่น เซลล์ปอดก็จะรวมอยูก่ บั เซลล์ปอด นอกไปจากนี้ เมือ่ มันแบ่งตัวมากถึงจำนวนหนึง่ มันก็จะต้องหยุดแบ่งตัวเพือ่ ไม่ให้อยูก่ นั อย่าง หนาแน่นเกินไป แต่สมมติวา่ มีอยูเ่ ซลล์หนึง่ ทีไ่ ม่ยอมเล่นตามกฎกติกา มันเลือกทีจ่ ะกลับไป ใช้ชีวิตเหมือนเช่นแบคทีเรียยุคเริ่มแรกคือ ยุคที่มันยังเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว มันเริ่มเกเรด้วยการไม่ยอมเปลี่ยนหน้าตาเพื่อที่จะไปทำหน้าที่ที่ควรจะต้องทำ ต่อมามันไม่ยอมหยุดแบ่งตัวเมื่อต้องหยุด มันไม่ยอมเกาะติดกับเซลล์อื่นๆ อย่างที่ควรจะเป็น และสุดท้ายมันก็ไม่ยอมอยู่ในที่ที่มันควรจะอยู่ แต่แบ่งตัว แล้วลอยไปมาเพือ่ ไปหาทีอ่ ยูใ่ หม่แล้วไปแบ่งตัวในทีท่ มี่ นั ไม่ควรไป ถ้ามองเซลล์นี้ ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
027
ในระดับของเซลล์ เราอาจจะมองว่ามันมีความเป็นตัวของตัวเองสูง เป็นผูฉ้ กี กฎ และกล้าทีจ่ ะแตกต่าง แต่ถา้ มองในระดับของสิง่ มีชวี ติ เราจะเรียกมันว่า มะเร็ง เพราะการที่ มั น ไม่ เ ล่ น ตามกฎกติ ก าของการอยู่ ร่ ว มกั น สุ ด ท้ า ยมั น ก็ จ ะ ทำให้เซลล์อื่นๆ ที่เล่นตามกติกาเดือดร้อน และเมื่อระบบของการอยู่ร่วมกัน ทั้งหมดพังลง สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือความตายของสิ่งมีชีวิต และเมื่อนั้นมะเร็งเอง ก็ต้องตายไปด้วยเช่นกัน ............................... บัดนี้เราเดินทางจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจนกลายมาเป็นสิ่งมีชีวิตหลาย เซลล์แล้ว แต่เรายังมีขนาดที่เล็กอยู่ ในบทถัดไปเราจะไปเข้าใจกันว่าขนาด ของร่างกายที่เปลี่ยนแปลงไปมีผลกระทบกับรูปร่างของสิ่งมีชีวิตอย่างไรบ้าง เราจะไปดูกันว่าถ้าเราลองขยายร่างกายให้ใหญ่เหมือนอุลตราแมนและย่อ ร่างกายให้เล็กลงด้วยไฟฉายย่อส่วน รูปร่างของเราจะต้องมีการเปลี่ยนไป อย่างไรบ้าง
028
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
04
ทำไมอุลตราแมนและไฟฉายย่อส่วนเป็นจริงไม่ได้ ในบทนี้เราจะมาคุยกันเรื่องของการ์ตูนสองเรื่อง นั่นคือ โดราเอมอนและอุลตราแมน... ของวิเศษชิน้ หนึง่ ทีโ่ ดราเอมอน มักจะหยิบออกมาใช้จากกระเป๋าวิเศษเป็นประจำคือ ไฟฉาย ย่อส่วน ไฟฉายนี้เมื่อฉายไปที่ใคร คนนั้นก็จะถูกย่อส่วน ให้ตัวเล็กลงในทันที สิ่งที่น่าสนใจคือ การถูกย่อส่วนนี้จะ เกิดขึ้นโดยที่รูปร่างและสัดส่วนของร่างกายคนนั้นไม่ได้ เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม คำถามคือ ถ้ามีไฟฉายย่อส่วนจริง จะมีผลอะไรเกิดขึ้นบ้างกับคนที่ถูกทำให้ตัวเล็กลงโดยที่ รูปร่างไม่เปลี่ยน? ยอดมนุษย์อลุ ตราแมนเป็นเรือ่ งราวของมนุษย์ตา่ งดาวทีเ่ ดินทางมาจากดาว M-78 และมารวมร่างเข้ากับมนุษย์โลกชาวญี่ปุ่นคนหนึ่งเพื่อปกป้องโลกจาก การเข้ามารุกรานของมนุษย์ต่างดาวอื่นๆ เมื่อใดก็ตามที่มนุษย์ต่างดาวเข้ามา โจมตีโลกมนุษย์ พระเอกก็จะแปลงร่างจากคนธรรมดาๆ กลายเป็นอุลตราแมน ที่มีร่างกายสูงใหญ่พอๆ กับตึกสิบชั้นภายในพริบตาเดียว แต่สัดส่วนร่างกาย 030
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ยังคงเดิมเหมือนตอนเป็นคนทุกประการ คำถามเดียวกันที่เราอยากจะรู้คือ ถ้ า เราขยายตั ว ให้ ใ หญ่ ขึ้ น ทั น ที โ ดยที่ รู ป ร่ า งไม่ เ ปลี่ ย นแปลง จะมี ผ ลอะไร เกิดขึ้นบ้าง? ในการหาคำตอบ เราจะค่อยๆ จินตนาการกันว่า จะเกิดอะไรขึ้นบ้าง เมื่อขนาดของร่างกายเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว เราจะมาเริ่มที่อุลตราแมน กันก่อน โดยเราจะแยกพิจารณาร่างกายของอุลตราแมนเป็นสองส่วนคือ ส่วนที่รับน้ำหนัก และส่วนที่เป็นน้ำหนัก หน้าทีห่ นึง่ ของขาทีเ่ รารูๆ้ กัน คือมีหน้าที่รับน้ำหนักของร่างกาย เมื่อเรายืน เดิน หรือวิ่ง ดังนั้น ขาเราต้ อ งแข็ ง แรงเพี ย งพอที่ จ ะ รับน้ำหนักร่างกายได้ เรารู้ว่าขา ก็เหมือนกับเสา นั่นคือเสาจะรับ น้ำหนักได้มากน้อยแค่ไหนขึ้นกับ ว่าเสาต้นนั้นใหญ่แค่ไหน เสาที่ ใหญ่กว่าก็จะรับน้ำหนักได้มากกว่า เสาทีเ่ ล็กกว่าก็รบั น้ำหนักได้นอ้ ยกว่า การที่ เ สาต้ น ใหญ่ รั บ น้ ำ หนั ก ได้มากกว่าเป็นเพราะมันมีพื้นที่ หน้าตัดที่จะรับน้ำหนักมากกว่า เมื่อเราพิจารณาขาของเรา เราจะเห็นว่ามีส่วนที่เป็นกระดูกแข็งและ ส่วนที่เป็นเนื้อนิ่มๆ ได้แก่ กล้ามเนื้อและไขมัน ดังนั้นส่วนที่รับน้ำหนักจริงๆ ก็คอื กระดูกขาของเรา เพราะฉะนัน้ พืน้ ทีห่ น้าตัดของกระดูกจะเป็นตัวบอกว่าขา เราจะรับน้ำหนักได้มากน้อยแค่ไหน พื้นที่หน้าตัดมากก็จะรับน้ำหนักได้มาก แต่เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของกระดูกขาเราไม่กลมทำให้ยากต่อการคำนวณ เราจะสมมติกันว่ากระดูกขาของเรามีรูปร่างกลมเหมือนเสา ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
031
ถ้ า ขาเป็ น ตั ว รั บ น้ ำ หนั ก ส่ ว นที่ เ ป็ น น้ ำ หนั ก กดลงไปบนขาก็ คื อ ลำตั ว แขน และศีรษะ แต่เพื่อง่ายต่อการคำนวณเราจะสมมติกันว่าส่วนช่วงบนนี้มี รูปร่างที่ง่าย เช่น เป็นรูปทรงกลม ทรงกระบอกหรือลูกบาศก์ เราจะสมมติ เป็นรูปทรงไหนก็ได้ เพราะผลสรุปที่เราได้จะไม่ต่างกัน ในที่นี้ผมขอเลือกให้ ร่างกายส่วนบนมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์เหมือนลูกเต๋า เมื่อได้ดังนี้แล้ว เราก็จะมาเริ่มขยายขนาดร่างกายของอุลตราแมนกัน โดยเราจะเริม่ ด้วยการขยายร่างกายของอุลตราแมนขึน้ เป็นสองเท่าก่อน และเพือ่ ไม่ให้สัดส่วนของร่างกายเปลี่ยนไป ความหมายของการขยายขนาดร่างกาย เป็นสองเท่าเราจะหมายถึงความยาวที่โอบรอบขาเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและ ด้านของลูกบาศก์ที่เราสมมติว่าเป็นร่างกายให้ยาวเป็นสองเท่า เราเคยเรียนกันมาว่า เส้นรอบวงของวงกลมหาได้จากการเอา 2 คูณกับค่า pi แล้วคูณกับรัศมี (r) ของวงกลม (เส้นรอบวง = 2¶r) ดังนั้นจากสมการ นีถ้ า้ เรากำหนดให้เส้นรอบวงเพิม่ ขึน้ เป็นสองเท่า รัศมีของวงกลมนีก้ จ็ ะเพิม่ ขึน้ สองเท่าด้วย (2 เท่าของเส้นรอบวง = 2¶r x 2) แต่เราคุยกันไปว่า ขาจะรับน้ำหนักได้มากน้อยแค่ไหนขึ้นกับว่าพื้นที่ หน้าตัดของขาใหญ่มากน้อยแค่ไหน เราเคยเรียนกันมาว่า พื้นที่หน้าตัดของ วงกลมคือ ¶ คูณกับ รัศมียกกำลังสอง (พื้นที่หน้าตัดของวงกลม = ¶r2) ดังนัน้ ถ้าเส้นรอบขาเพิม่ ขึน้ 2 เท่า จะได้วา่ รัศมีเพิม่ ขึน้ 2 เท่า แต่พนื้ ทีห่ น้าตัด ของขาจะเพิม่ ขึน้ มากกว่านัน้ คือ เพิม่ เป็น 4 เท่า เมือ่ พืน้ ทีห่ น้าตัดเพิม่ ขึน้ สีเ่ ท่า การรับน้ำหนักก็จะเพิ่มขึ้นเป็น 4 เท่าด้วยเช่นกัน
032
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ถ้าเราคำนวณกันต่อ เราจะได้วา่ ถ้าขาใหญ่ขนึ้ 3 เท่า 4 เท่า (รัศมีเพิม่ เป็น สามและสี่) พื้นที่หน้าตัดก็เพิ่มเป็น ¶ x 32 และ ¶ x 42 ซึ่งก็คือพื้นที่ หน้าตัดเพิ่มขึ้นเป็น 9 เท่าและ 16 เท่าตามลำดับ คราวนี้เรามาดูกันบ้างว่า ถ้าตัวใหญ่ขึ้น 2 เท่า ร่างกายจะหนักเพิ่มขึ้น แค่ไหน…. ถ้ามีถังใส่น้ำจนเต็มอยู่ 2 ถัง ถังใบที่ใหญ่กว่ามีน้ำมากกว่าจะหนักกว่า เพราะน้ำหนักจะขึ้นกับปริมาตรของน้ำที่อยู่ในถัง ดังนั้นถ้าเราอยากรู้ว่าลำตัว จะหนักขึ้นแค่ไหนเมื่อลำตัวใหญ่ขึ้น 2 เท่า เราก็ต้องคำนวณดูว่าปริมาตร ของร่างกายเพิ่มขึ้นมากน้อยแค่ไหน เราสมมติกันไว้ว่าลำตัวของเรามีรูปร่างเหมือนลูกเต๋า ดังนั้นเราจะลองมา ขยายขนาดลูกเต๋ากันดู สูตรที่จะใช้คำนวณหาปริมาตรของลูกเต๋า คือ กว้าง x ยาว x สูง ถ้าลูกเต๋าเริ่มด้วยการมีด้านแต่ละด้านเท่ากับ 1 ก็จะมีปริมาตร 1 ลูกบาศก์ ถ้าลูกเต๋าใหญ่ขึ้น 2 เท่า คือมีแต่ละด้านยาวเท่ากับ 2 ปริมาตร มันก็จะเป็น 23 = 8 เท่าจากของเดิม ถ้าลูกเต๋าใหญ่ขึ้นสามเท่า ปริมาตร จะเพิม่ เป็น 33 = 27 เท่าจากของเดิม ถ้าใหญ่ขนึ้ สีเ่ ท่า ปริมาตรมันก็จะเพิม่ เป็น 43 = 64 เท่าจากของเดิม ถึงตรงนี้เราจะเริ่มเห็นอะไรบางอย่างกันแล้ว...
แม้ว่าทุกครั้งที่ตัวใหญ่ขึ้น ขาจะรับน้ำหนักได้มากขึ้น แต่น้ำหนักลำตัว ที่กดทับลงไปบนขาเพิ่มขึ้นเร็วกว่าน้ำหนักที่ขาจะรับได้ไหว เมื่อขนาดของ ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
033
ร่างกายใหญ่ขึ้นเป็น 2 เท่า 3 เท่า และ 4 เท่า พื้นที่หน้าตัดของขาจะเพิ่มขึ้น เป็น 4 เป็น 9 เป็น 16 เท่า แต่น้ำหนักตัวเพิ่มเป็น 8 เท่า เป็น 27 เท่า และ 64 เท่า ตามลำดับ
ดังนั้น เมื่อตัวใหญ่ไปถึงจุดหนึ่ง ถ้าร่างกายยังมีสัดส่วนเหมือนเดิม ขาที่ มี อ ยู่ จ ะรั บ น้ ำ หนั ก ไม่ ไ หว ถ้ า จะให้ ข ารั บ น้ ำ หนั ก ได้ ขนาดของขาจะต้ อ ง เปลีย่ นไป ขาต้องใหญ่ขนึ้ ดังนัน้ ถ้าเราอยากให้อลุ ตราแมนของเรายืนสูก้ บั มนุษย์ ต่างดาวได้ เราก็ต้องออกแบบใหม่ให้ทุกครั้งที่อุลตราแมนขยายตัวใหญ่ขึ้น ขาของอุลตราแมนต้องใหญ่ขนึ้ (ขาควรจะเหมือนขาของก็อดซิลลาหรือขาช้าง) แต่ถ้าขาอุลตราแมนใหญ่ขึ้นจริง ปัญหาที่จะตามมาคือ ขาจะมีน้ำหนักมาก ทำให้การยกขา การลากขาทำได้ช้า การเคลื่อนไหวของอุลตราแมนจึงต้อง เป็นไปอย่างอุ้ยอ้าย 034
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
คราวนีม้ าดูฝงั่ โนบิตะกันบ้าง เมือ่ โนบิตะโดนย่อส่วนลงมาให้มขี นาดร่างกาย เล็กจิ๋ว สิ่งที่เกิดกับอุลตราแมนเองก็จะเกิดกับโนบิตะเช่นกัน แต่จะเป็น ในทิศทางตรงกันข้าม นั่นคือ ยิ่งร่างกายมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ น้ำหนักตัวและ น้ำหนักที่ขาจะรองรับได้ก็จะลดลงเรื่อยๆ แต่น้ำหนักตัวจะลดลงเร็วกว่ามาก ดังนั้นโนบิตะจึงไม่จำเป็นจะต้องมีขาใหญ่เท่าที่เป็นอยู่ แม้โนบิตะจะมีขาที่บาง และเล็ ก เหมื อ นไม้ ขี ด ไฟก็ ยั ง สามารถยื น ได้ ส บายๆ แต่ ก ารมี ข าที่ ใ หญ่ กลับจะทำให้ขาหนักโดยไม่จำเป็น เมื่อเราย้อนกลับไปมองขาของสัตว์ต่างๆ ในธรรมชาติ เราก็จะเริ่มเห็น เหตุผลที่ซ่อนอยู่ว่าทำไมสัตว์ต่างๆ ในธรรมชาติจึงมีรูปร่างอย่างที่มันเป็น อย่ า งสั ต ว์ ที่ มี รู ป ร่ า งใหญ่ โ ต เช่ น ช้ า ง จะมี สั ด ส่ ว นของขาต่ อ ร่ า งกายที่ ใหญ่ ม าก และการเดิ น จะเป็ น ไปอย่ า งเชื่ อ งช้ า แต่ สั ต ว์ ที่ มี ร่ า งกายเล็ ก เช่น แมลงหรือนก สามารถที่จะยืน วิ่ง หรือกระโดดไปมาบนขาบางๆ ได้ และด้วยขาที่บางเบานี้เอง การเคลื่อนไหวของขาจึงทำได้เร็ว ทำให้วิ่งได้เร็ว แม้ว่าขาจะสั้นก็ตาม (นึกถึงแมลงสาบที่วิ่งมาหาเรา) ถึงตรงนี้หลายคนอาจจะนึกสงสัยอยู่ในใจว่าสัตว์ที่ตัวใหญ่ๆ อย่างม้า หรื อ กวางตั ว ใหญ่ ๆ ขาก็ ไ ม่ ไ ด้ ดู ใ หญ่ ม ากเมื่ อ เที ย บกั บ เรา ทำไมจึ ง เป็ น เช่นนั้น คำตอบคือ เป็นเพราะมีปจั จัยอืน่ เข้ามาเกีย่ วข้องกับเรือ่ งนีอ้ ยูด่ ว้ ย แรกสุด เลยคือ เราเดินสองขา น้ำหนักทีล่ งในแต่ละขาจึงหารสอง แต่มา้ และกวางเดินสีข่ า น้ำหนักที่ลงแต่ละขาจึงหารสี่ แต่ละขาจึงไม่ต้องรับน้ำหนักมาก ปัจจัยที่สอง คือ ทั้งม้าและกวางต่างก็วิวัฒนาการมาในทุ่งหญ้าโล่งกว้าง ที่ซึ่งไม่มีต้นไม้ ให้กำบัง วิธีหนีจากผู้ล่าที่ดีที่สุดคือการวิ่งให้เร็ว ดังนั้น ทั้งม้าและกวาง จึงถูกออกแบบมาให้มีขาที่เบา วิธีที่ม้าและกวางใช้เพื่อทำให้ขาเบาคือ การย้าย กล้ามเนื้อออกจากขาไปไว้ที่หลังให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในทางตรงกันข้าม ขาเราดูใหญ่เพราะภายในขาเรามีสว่ นทีไ่ ม่ได้ใช้รบั น้ำหนักอยูม่ ากทัง้ กล้ามเนือ้ และไขมัน
ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
035
อีกเหตุผลที่ขาของม้าโดยเฉพาะม้าแข่งมักจะมีขาที่เล็กมากนั้น เพราะ ขาที่บางนี้ไม่ได้วิวัฒนาการเกิดเองตามธรรมชาติ แต่ขาที่เรียวเล็กนี้เกิดจาก การที่คนคัดเลือกพันธุ์ม้าที่วิ่งได้เร็ว ทำให้ขาของม้าแข่งเรียวเล็กผิดธรรมชาติ และหักง่ายกว่าขาของม้าในธรรมชาติ ถึงตรงนี้เราพอจะเห็นกันแล้วว่า เมื่อขนาดของร่างกายเปลี่ยนไป รูปร่าง สัดส่วนของร่างกายจำเป็นต้องเปลี่ยนไปเช่นเดียวกัน แต่การเปลี่ยนแปลง ก็ไม่ได้จำกัดอยู่แค่รูปร่างของร่างกายเท่านั้น การที่เราสามารถเปล่งเสียงออกมาได้ เราต้องดันลมจากปอดให้วิ่งผ่าน สายเสียงทีอ่ ยูใ่ นลำคอ หลักการทำงานของสายเสียงก็ไม่ตา่ งอะไรกับการทำงาน ของสายกีตาร์ นัน่ คือสายทีบ่ าง เล็ก จะให้เสียงทีแ่ หลมกว่า สายทีห่ นาและใหญ่ จะให้เสียงทุม้ กว่า ความสัน้ ยาวของสายเสียงก็มผี ลต่อเสียง สายทีส่ นั้ (เหมือน การกดสายกีตาร์ลงไปกับคอกีตาร์) จะทำให้ได้เสียงที่แหลมกว่าสายที่ยาว การทีผ่ ชู้ ายเสียงทุม้ กว่าส่วนหนึง่ ก็เป็นเพราะสายเสียงมีขนาดใหญ่และยาวกว่า ในเด็กผู้ชายที่เสียงแตกเนื้อหนุ่มก็เกิดขึ้นเพราะฮอร์โมนเพศชายมีผลทำให้ สายเสียงเกิดการเปลี่ยนแปลง แต่ขนาดของสายเสียงก็ไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่จะบอกคุณภาพของเสียงที่ ออกมา มันยังขึ้นกับปริมาณลมที่วิ่งผ่านสายเสียงนั้นด้วย ถ้าเรานึกถึงการ เป่าขลุ่ย เราจะนึกออกว่าถ้าเราอยากให้เสียงออกมาเบาๆ เราก็เป่าเบาๆ ให้ลมผ่านน้อยๆ แต่ถ้าเราอยากให้เสียงดัง เราก็เป่าลมแรงๆ เมื่อขนาดของร่างกายเราเปลี่ยนไป ขนาดของหลอดลมก็จะเปลี่ยนไป ขนาดของสายเสียงก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งแน่นอนว่าความดังและความแหลม ของเสียงก็จะเปลี่ยนไปด้วย เราก็พอจะเดาได้ว่าเมื่อโนบิตะถูกย่อส่วนลง เสียงของเขาก็คงจะเบาและแหลมมากๆ และอาจจะเกินกว่าที่หูของคนทั่วไป จะฟังได้ยิน ในทางตรงกันข้าม อุลตราแมนก็น่าจะมีเสียงที่ดังและทุ้มต่ำมาก และเช่นกันแม้วา่ เสียงทีอ่ อกมาจะดัง แต่เสียงอาจจะต่ำเกินกว่าทีห่ คู นทัว่ ๆ ไป จะฟังเข้าใจก็เป็นได้ ถึงตรงนี้เราก็เห็นกันแล้วว่า ขนาดร่างกายของสิ่งมีชีวิตมีผลต่อรูปร่าง และกลไกการทำงานภายในด้วย ดังนั้นเมื่อสิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการให้ขนาดของ 036
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ร่างกายเปลี่ยนไป รูปร่างของสิ่งมีชีวิตก็มีแนวโน้มจะต้องเปลี่ยนตามไปด้วย ในบทถัดไปเราจะไปดูผลกระทบอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากการที่ร่างกายเปลี่ยนขนาด เราจะไปดูว่าทำไมเมื่อร่างกายมีขนาดเปลี่ยนไป ร่างกายเราจึงต้องซับซ้อนขึ้น และนำไปสู่ต้นกำเนิดของอวัยวะต่างๆ เช่น ปอดและลำไส้
ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
037
05
จากสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายไปสู่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน
จินตนาการว่าเราเป็นสิ่งมีชีวิตโบราณที่ร่างกายมีแค่เซลล์ เดียว เรามีรูปร่างกลมๆ รีๆ ไม่มีตา ไม่มีปาก ไม่มีก้น เรามีโครงสร้างที่เรียบง่ายมากๆ เราเป็นเหมือนถุงน้ำเล็กๆ อันหนึ่งที่ลอยไปมาอยู่ในทะเล... เมือ่ เราเป็นสิง่ มีชวี ติ เราก็ตอ้ งกิน (หรือทำอาหารเองกรณีทเี่ ราเป็นพวกที่ ทำอาหารเป็น) เมื่อเราไม่มีปาก วิธีที่เราจะเอาอาหาร (หรือวัตถุดิบในการ ทำอาหาร) เข้ามาในร่างกายได้ก็มีทางเดียว นั่นคือให้อาหารผ่านเข้ามาทาง ผนังเซลล์ของเรา จริงอยู่ว่าเราอาจจะต้องใช้วิธีโอบรอบแล้วย่อยมันก่อน แต่สดุ ท้ายเมือ่ ย่อยเสร็จแล้วอาหารก็ตอ้ งผ่านผนังเซลล์เข้ามา เมือ่ เรานำอาหาร เข้าร่างกายได้แล้ว เราก็ตอ้ งหายใจเพือ่ นำเอาออกซิเจนมาเผาอาหารทีก่ นิ เข้าไป แต่เรายังไม่มจี มูก ทางเดียวทีเ่ ราจะนำออกซิเจนเข้ามาในร่างกายเราก็คอื ต้อง นำเข้าผ่านทางผนังเซลล์เช่นเดียวกัน โอเค ทุกอย่างเรียบร้อยดี เราสบายใจได้อยู่พักหนึ่ง แต่ในเวลาไม่นานนัก เราก็เดือดร้อนอีกครัง้ เพราะกินเสร็จแล้วเราก็เกิดอยากถ่ายขึน้ มา แต่เราไม่มกี น้ 038
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ทางเดียวที่เราจะขับถ่ายออกได้ก็คือทางเดียวกับที่เรากินและเราหายใจเข้าไป นั่นคือ เราจะปล่อยให้ของเสียมันซึมผ่านออกมาทางผนังเซลล์ ต่อมาเมื่อสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียววิวัฒนาการจนมีร่างกายที่ใหญ่ขึ้น มันก็ต้อง การพลังงานในการขับเคลื่อนร่างกายมากขึ้น จะมีพลังงานมากได้ก็ต้องกินให้ มากขึ้น เมื่อกินมากขึ้น ก็ต้องการอากาศเข้าไปเผาอาหารมากขึ้น เรารู้ดีว่า เมื่อสิ่งมีชีวิตมีขนาดใหญ่ขึ้น พื้นที่ผิวโดยรอบของมัน (ผนังเซลล์รอบตัวมัน) ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เหมือนลูกบอลย่อมต้องมีพื้นที่ผิวโดยรอบมากกว่าลูกปิงปอง แต่จุดที่น่าสนใจคือ เมื่อสิ่งมีชีวิตขนาดเท่าลูกปิงปองขยายใหญ่ขึ้นจน มีขนาดเท่าลูกบอล ปริมาตรของมันก็จะเพิม่ ขึน้ ด้วย ปริมาตรเพิม่ ขึน้ มากแค่ไหน มันก็ตอ้ งกิน หายใจ และขับถ่ายเพิม่ ขึน้ เท่านัน้ คำถามคือ พืน้ ทีผ่ วิ รอบร่างกาย ซึ่งเป็นทางเข้าออกของอาหารและออกซิเจนจะขยายตามทันปริมาตรที่เพิ่มขึ้น หรือเปล่า? วิธที จี่ ะทราบคำตอบ เราสามารถทำได้โดยการมาคิดเลขง่ายๆ กันดู สมมติ ว่าเรามีลูกเต๋าที่แต่ละด้านยาวเท่ากับหนึ่ง ดังนั้นแต่ละหน้าของลูกเต๋าก็จะมี พื้นทีเ่ ท่ากับ 1 x 1 = 1 ลูกเต๋าหนึ่งลูกมีหกหน้าด้วยกัน ดังนั้นลูกเต๋าทั้งลูกจึงมี พื้นที่ทั้งหมดเท่ากับ 6 คราวนี้เรามาเพิ่มขนาดลูกเต๋าเป็นสองเท่ากัน แต่ละหน้าของลูกเต๋าก็จะ มีพนื้ ทีเ่ ท่ากับ 2 x 2 = 4 ลูกเต๋าทัง้ ลูกจึงมีพนื้ ทีเ่ ท่ากับ 4 x 6 = 24 หรือเพิม่ ขึน้ 4 เท่าจากเดิม (จาก 6 เป็น 24) ถ้าเราเพิม่ ให้ลกู เต๋าใหญ่ขนึ้ เป็นสาม 3 เท่า 4 เท่า ลูกเต๋าก็จะมีพื้นที่ผิวเพิ่มเป็น 54 และ 96 ตามลำดับ หรือเท่ากับว่ามีพื้นที่ผิว เพิ่มขึ้น 9 และ 16 เท่าจากของเดิม แต่ในบทที่แล้ว เราคิดกันไปแล้วว่า ถ้าลูกเต๋าใหญ่ขึ้น 2 เท่า 3 เท่าและ 4 เท่า ปริมาตรของลูกเต๋าจะเพิ่มขึ้นเป็น 8, 27 และ 64 เท่าตามลำดับ เช่นเดียวกับที่เราเห็นกันไปแล้ว เมื่อสิ่งมีชีวิตมีขนาดใหญ่ขึ้น พื้นที่ผิว จะเพิ่มตามไม่ทันปริมาตรที่เพิ่มขึ้น ซึ่งก็หมายความว่า ทางเข้ากับทางออก ของอาหารและอากาศจะเพิม่ ตามไม่ทนั ปริมาตรของร่างกาย และเมือ่ ถึงจุดหนึง่ สิ่งมีชีวิตก็จะไม่สามารถโตต่อไปได้ (เพราะปากกับก้นใหญ่ไม่พอ) เว้นเสียแต่ ว่าจะหาวิธแี ก้ไขให้พนื้ ทีผ่ วิ ทีต่ ดิ ต่อกับสิง่ แวดล้อมภายนอกมีขนาดใหญ่ขนึ้ ได้... แล้วเราจะทำยังไงได้บ้าง? ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
039
เราคุยกันไว้ว่าเมื่อสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไม่สามารถใหญ่โตขึ้นเรื่อยๆ ได้ มันก็ตอ้ งใหญ่ขนึ้ ด้วยการรวมกันเป็นสิง่ มีชวี ติ หลายๆ เซลล์ แต่สงิ่ มีชวี ติ หลายๆ เซลล์ถ้ารวมกันเป็นก้อนกลมตันๆ ใหญ่ขึ้น ถึงจุดหนึ่งตรงกลางก็จะขาด อากาศและอาหาร วิธีแก้ที่ทำได้คือ ทำให้ตรงกลางของก้อนเป็นช่องกลวงให้ อากาศและอาหารเข้าไปได้ แต่ช่องกลวงตรงกลางก็ช่วยได้แค่ระยะสั้นๆ เท่ า นั้ น เพราะเมื่ อ เซลล์ เ พิ่ ม จำนวนมากขึ้ น จนเซลล์ เ รี ย งตั ว ซ้ อ นกั น หนา หลายๆ ชัน้ อากาศทีอ่ ยูใ่ นช่องกลวงก็เข้าไปไม่ถงึ เซลล์ทอี่ ยูต่ รงกลางของเซลล์ ที่ซ้อนกันหนาๆ นั้น วิธีแก้ที่ธรรมชาติใช้คือ นำเซลล์ส่วนหนึ่งมาเรียงตัวให้เป็นท่อบางๆ เพื่อ ทำหน้าที่เป็นทางให้อากาศและน้ำผ่านจากด้านนอกเข้าไป จากนั้นก็เดินท่อให้ แทรกเข้าไปทุกซอกทุกมุมของร่างกาย และนั่นก็คือระบบเริ่มแรกของทางเดิน หายใจหรือทางเดินอาหารซึ่งพบได้ในสัตว์เล็กๆ เช่น แมลงทั้งหลาย แต่ ท่ อ เล็ ก ๆ ที่ ก ระจายไปทุ ก ซอกทุ ก มุ ม ก็ มี ข้ อ จำกั ด อยู่ เ หมื อ นกั น เพราะเมื่อร่างกายใหญ่ขึ้นอีกเรื่อยๆ ท่อก็ต้องยาวและแตกย่อยออกไปมากขึ้น 040
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ปัญหาทีเ่ กิดกับท่อทีเ่ ล็กและยาวๆ คือ ยิง่ ท่อยาวมากขึน้ การจะดันอากาศและ อาหารผ่านไปได้กต็ อ้ งใช้แรงมากขึน้ ถึงจุดหนึง่ อาหารจะไม่สามารถไหลผ่านไป ตามท่อได้ ถ้าสิง่ มีชวี ติ ไม่สามารถแก้ปญ ั หานีไ้ ด้ การวิวฒ ั นาการให้รา่ งกายใหญ่โต ต่อไปก็จะเกิดขึน้ ต่อไม่ได้ แต่เรารูว้ า่ ธรรมชาติทำได้ เพราะเรามีรา่ งกายใหญ่โต ได้จากการที่ธรรมชาติแก้ปัญหานั้นสำเร็จ วิธีที่ธรรมชาติใช้มีอยู่สองขั้นตอนใหญ่ ขั้นตอนแรกคือ เมื่อร่างกายใหญ่ ก็ตอ้ งสร้างพืน้ ทีผ่ วิ ให้ใหญ่พอทีจ่ ะให้อากาศและอาหารเข้าออกได้ ขัน้ ตอนทีส่ อง ธรรมชาติต้องสร้างระบบที่สามารถจะขนส่งอาหารและอากาศผ่านท่อเล็กๆ ที่กระจายทั่วร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ... เรามาดูหลักการแรกกันก่อน ถ้าผมให้นกึ ถึงต้นไม้ คนส่วนใหญ่จะนึกถึงภาพลำต้นและใบไม้ น้อยคนนัก ที่จะนึกถึงรากไม้ขึ้นมาด้วย แต่ในความเป็นจริงพื้นที่ส่วนใหญ่ของต้นไม้ มันอยู่ที่ใบไม้และรากไม้ และทั้งรากไม้และใบไม้ต่างก็มีการออกแบบโดยใช้ หลักการเดียวกัน นัน่ คือแตกกิง่ จากใหญ่ไล่เล็กลงไปเรือ่ ยๆ ทีละขัน้ ซึง่ หลักการนี้ จะเป็นการกลับทิศกับสิ่งที่เราคุยกันไปแล้ว นั่นคือยิ่งรากและกิ่งแตกย่อย เล็กลงเรื่อยๆ พื้นที่ผิวและปริมาตรของมันจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น แต่กรณีนี้พื้นที่ผิว ที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มขึ้นเร็ว แต่ปริมาตรของกิ่งก้านและรากจะเพิ่มขึ้นช้าๆ หรือ ถ้าพูดภาษาเทคนิคหน่อยก็จะได้ว่า “พื้นที่ผิวต่อปริมาตร” จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อกิ่งและรากแตกย่อยลงไป วิธีนี้จึงเป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวของต้นไม้ โดยที่ ปริมาตรไม่ต้องเพิ่มขึ้นมากนัก ในแง่นี้ รูปร่างของต้นไม้ (ทัง้ ใบและราก) ก็อาจจะเทียบได้กบั จานดาวเทียม สองอัน อันหนึ่งหงายขึ้นฟ้าเพื่อรับแดดและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้ได้ มากที่สุด อีกอันหนึ่งคว่ำลงไปในดินเพื่อรับน้ำและแร่ธาตุในดิน แล้วนำฟ้า กับดินมารวมกันในบริเวณลำต้นเพื่อสร้างเป็นอาหารขึ้นมา ปอดและทางเดินอาหารของสัตว์ใหญ่ๆ ทัว่ ไปรวมถึงเราก็ใช้หลักการเดียว กับต้นไม้ นัน่ คือยิง่ แตกกิง่ เล็กลง พืน้ ทีผ่ วิ ต่อปริมาตรก็จะยิง่ มาก จากหลอดลม ก็จะแตกกิ่งเล็กลงเรื่อยๆ ส่วนในทางเดินอาหารนอกจากลำไส้ที่ยาวขดไป มาแล้ ว ผนั ง ลำไส้ ยั ง มี ตุ่ ม เล็ ก ๆ ยื่ น ออกมาจำนวนมากเพื่ อ เพิ่ ม พื้ น ที่ ผิ ว และเพราะการออกแบบเช่นนี้เอง เราจึงสามารถที่จะมีพื้นที่ผิวแลกเปลี่ยน อากาศเท่าๆ กับพื้นที่สนามเทนนิสบรรจุอยู่ในช่องอกได้ ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
041
042
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เมื่อธรรมชาติแก้ปัญหาเรื่องของพื้นที่ผิวที่ไม่เพียงพอแล้ว ขั้นต่อไป ธรรมชาติจะต้องหาทางส่งอากาศจากปอดและอาหารจากลำไส้ไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย แต่อย่างทีเ่ ราคุยกันไปคือ การส่งด้วยท่อทีม่ ขี นาดเล็กและยาวนัน้ มีปญ ั หาว่าแรงทีต่ อ้ งใช้ผลักอาหารต้องสูงมาก ดังนัน้ ธรรมชาติจงึ สร้างเส้นทาง ขนส่งแยกขึ้นมาต่างหาก นั่นคือระบบหลอดเลือดของเรา โดยเส้นเลือด จะถูกออกแบบเป็นพิเศษให้ผนังด้านในที่บุเส้นเลือดมีลักษณะเรียบและลื่น เพื่อให้มีแรงเสียดทานที่ผนังน้อยที่สุด นอกจากนั้นยังมีหัวใจทำหน้าที่เหมือนปั๊มคอยดันให้เลือดสามารถไหลไป ตามท่อที่เล็กและยาวได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อมีหัวใจมาปั๊มเลือด แรงดัน ในหลอดเลือดแดงจึงสูง ถ้าเส้นเลือดแดงได้รับบาดเจ็บ เลือดจะไหลออกจาก เส้นเลือดแดงได้อย่างรวดเร็ว จึงไม่น่าแปลกใจที่ธรรมชาติจะออกแบบให้ เส้นเลือดแดงถูกนำไปซ่อนอย่างปลอดภัยลึกๆ ใต้ชั้นไขมันและกล้ามเนื้อ ในขณะที่เส้นเลือดทั้งหลายที่เรามองเห็นรางๆ ใต้ผิวหนังจะเป็นเส้นเลือดดำ ที่มีผนังบางและแรงดันเลือดต่ำ การกระจายตัวของเส้นเลือดไปทั่วร่างกายก็ยังใช้หลักการเดียวกับใบไม้ และรากไม้ นั่นคือการแตกกิ่งก้านสาขาแยกย่อยลงไปเรื่อยๆ เพื่อให้มีพื้นที่ ผิวทีเ่ ลือดจะไปสัมผัสกับเซลล์ตา่ งๆ ทัว่ ร่างกายมากขึน้ เซลล์ทอี่ ยูล่ กึ ๆ ภายใน ร่างกายจึงสามารถเข้าใกล้ออกซิเจนและอาหารอย่างใกล้ชิด โดยที่ปริมาตร ของร่างกายไม่ต้องเพิ่มขึ้น โดยสรุป เราจะเห็นว่าทางเดินหายใจ ทางเดินอาหาร และหลอดเลือด เป็นระบบที่สัตว์วิวัฒนาการมาเพื่อแก้ปัญหาพื้นที่ผิวที่ไม่เพียงพอเมื่อสิ่งมีชีวิต มีรา่ งกายขนาดใหญ่ขนึ้ เรือ่ ยๆ หรือเราอาจพูดได้วา่ ถ้าธรรมชาติไม่พบหลักการนี้ สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ทั้งหลายก็ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ แต่เรือ่ งมันยังไม่จบ... เพราะเมือ่ ระบบทีข่ นส่งอากาศต้องพึง่ ระบบหลอดเลือด อากาศที่เข้าไปในปอดจะต้องไปเจอกับเลือดในปอดในเวลาที่พอดีกัน หัวใจ และปอดจึงต้องทำงานสัมพันธ์กัน การที่ระบบสองระบบที่ไม่เกี่ยวข้องกัน จะสามารถทำงานสัมพันธ์กันได้ มันก็ต้องมีวิธีการสื่อสารระหว่างกัน ดังนั้น สิ่ ง มี ชี วิ ต ก็ ต้ อ งวิ วั ฒ นาการวิ ธี ก ารสื่ อ สารขึ้ น มาใช้ เช่ น ระบบประสาท ระบบฮอร์โมน เป็นต้น ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
043
ดังนั้นเราจะเห็นว่า เมื่อร่างกายมีขนาดใหญ่ขึ้น สิ่งมีชีวิตก็มีแนวโน้ม ที่จะมีกลไกการทำงานของร่างกายที่ซับซ้อนมากขึ้น เมื่อระบบหนึ่งซับซ้อน ก็มีแนวโน้มที่จะผลักดันให้ระบบอื่นๆ ที่ต้องทำงานสัมพันธ์กันซับซ้อนขึ้นตาม ไปด้วย เมื่อเวลาผ่านไปนานขึ้นเรื่อยๆ จากสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ทั้งหลายก็วิวัฒนาการกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่และโครงสร้างซับซ้อน อย่างเช่นพวกเราทุกวันนี้... ............................... แต่เรือ่ งราวทีเ่ ป็นผลกระทบจากพืน้ ผิวสัมผัสและขนาดของร่างกายยังไม่จบ แต่เพียงเท่านี้ สิ่งที่เกิดตามมายังมีอีกหลายอย่าง และนำไปสู่ลักษณะต่างๆ ดังที่สิ่งมีชีวิตเป็นอยู่ในทุกวันนี้ เช่น ทำไมเราต้องกินอาหารวันละสามมื้อ แต่ทำไมงูกนิ เดือนละมือ้ เดียวได้? ทำไมหูชา้ งถึงใหญ่? ทำไมไก่อรึ ดขาตัวเอง? และทำไมถุงอัณฑะผู้ชายจึงเหี่ยว? เราจะค่อยๆ ไปตอบคำถามเหล่านี้กัน ในบทหน้าเราจะไปเริ่มกันที่ คำถามว่า ทำไมปลวกที่ตัวเล็กๆ ถึงสร้างจอมปลวกที่มีขนาดใหญ่โต?
044
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
2 ตอนที่
ความร้อน และพลังงาน ของร่างกาย
046
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ผลที่เราเห็นในทุกวันนี้: คนกินอาหารสามมื้อต่อวัน แต่ งู เ หลื อ มกิ น เดื อ นละมื้ อ ก็ อ ยู่ ไ ด้ ร่ า งกายคนมี อุ ณ หภู มิ คงที่อยู่ประมาณ 37 องศาเซลเซียส แต่กิ้งก่ามีอุณหภูมิ ร่างกายที่เปลี่ยนไปตามสิ่งแวดล้อม นกกระสายืนขาเดียว ถุงอัณฑะผู้ชายเหี่ยวได้ตึงได้ ปลวกสร้างจอมปลวกขนาด ใหญ่ หนูกินอาหารทั้งวันและวิ่งไปมาเหมือนมีเรื่องรีบร้อน ตลอดเวลา แต่ชา้ งเดินช้าๆ กินช้าๆ... เรือ่ งราวเหล่านีด้ ผู วิ เผิน เราอาจจะมองไม่เห็นความเกี่ยวข้องของมัน เราอาจจะ คิดว่ามันมีคำอธิบายที่แตกต่างกันออกไป แต่ในความ เป็ น จริ ง แล้ ว เรื่ อ งราวเหล่ า นี้ มี ค วามเกี่ ย วข้ อ งกั น อยู่ มีปัจจัยร่วมบางอย่างที่อธิบายความเป็นมาของเรื่องราว เหล่านี้ได้ เหตุ ใ นอดี ต: โลกเราเป็ น ส่ ว นหนึ่ ง ของระบบสุ ริ ย ะที่ มี พระอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง สิง่ มีชวี ติ ต่างๆ จึงได้รบั ความร้อน และพลังงานมาจากแสงอาทิตย์ เพราะโลกเรากลม พื้นที่ แต่ละส่วนของโลกจึงได้รบั แสงแดดไม่เท่ากัน เพราะโลกเรา เอียง เราจึงมีฤดูกาล เพราะโลกเราหมุนรอบตัวเอง เราจึงมี กลางวันกลางคืน และเพราะสิง่ มีชวี ติ ต่างๆ เกิดและวิวฒ ั นาการ มาในโลกที่แสงแดดเปลี่ยนแปลงไปมาตลอดเวลาเช่นนี้ สิ่งมีชีวิตจึงต้องมีร่างกายและพฤติกรรมที่ปรับให้เหมาะ กับแสงแดดและความร้อนทีเ่ ปลีย่ นแปลง ปัจจัยต่างๆ ทีเ่ รา คุยกันไปในตอนที่ 1 ร่วมกับปริมาณความร้อนที่เปลี่ยนไป มานี้ ล้วนมีสว่ นคัดเลือกให้สงิ่ มีชวี ติ วิวฒ ั นาการมาเป็นอย่าง ที่มันเป็น ขนาดและความซับซ้อนของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
047
06
ทำไมจอมปลวกจึงมีขนาดใหญ่
ที่อุทยานแห่งชาติในเมืองลิทช์ฟิลด์ (Litchfield) ประเทศ ออสเตรเลีย มีสงิ่ ก่อสร้างทีแ่ ปลกและสร้างความประหลาด ใจให้กบั ผูท้ พี่ บเห็นอย่างมาก เพราะถ้ายืนมองสิง่ ก่อสร้างนี้ จากระยะไกล เราอาจจะคิดว่าตัวเองกำลังยืนอยูใ่ นป่าช้าทีม่ ี ป้ายหินหลุมฝังศพขนาดใหญ่จำนวนมากตัง้ เรียงรายอยูห่ า่ ง กัน แต่เมื่อเราเดินเข้าไปใกล้ๆ สิ่งที่เห็นกลับไม่ใช่ป้าย หลุมศพ มันไม่ได้ทำจากปูน แต่ถูกทำขึ้นจากดินและมี ขนาดใหญ่กว่าป้ายหลุมศพทั่วไปมาก ที่สำคัญคือ ไม่ได้ ถู ก สร้ า งขึ้ น โดยฝี มื อ ของมนุ ษ ย์ แต่ ก องดิ น เหล่ า นี้ คื อ จอมปลวกที่สร้างโดยปลวกตัวเล็กๆ
048
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ที่มา: wikipedia ถ่ายโดย Brian Voon Yee Yap
คำถามที่เราคงจะอดสงสัยไม่ได้คือ ทำไมจอมปลวกทั้งหลายถึงได้มา เรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบเช่นนี้? อย่างที่สองคือ จอมปลวกทั่วๆ ไปที่เรา คุ้นเคยมักจะเป็นกองดินที่มีรูปทรงเหมือนเจดีย์หรือกองทราย แต่ทำไมปลวก แถวนีจ้ งึ มีรสนิยมในการสร้างบ้านแตกต่างไปจากปลวกทีอ่ นื่ ๆ ทำไมบ้านของมัน จึงมีรูปร่างเป็นแผ่นบางๆ ก่อนที่เราจะไปพยายามหาคำตอบกัน เราจะเดินทางไปดูจอมปลวก อีกทีห่ นึง่ ซึง่ มีความแปลกประหลาดไม่แพ้กนั การทีเ่ ราได้เห็นจอมปลวกทีแ่ ปลก สองที่ เราอาจจะได้คำอธิบายร่วมบางอย่างทีท่ ำให้ปลวกทัง้ สองแห่งนีส้ ร้างบ้าน ที่แตกต่างไปจากปลวกที่อื่นๆ เราจะเดินทางออกจากทวีปออสเตรเลียมุ่งหน้า ไปทิศเหนือเพื่อเดินทางไปยังทวีปแอฟริกา สิ่ ง ที่ ท ำให้ จ อมปลวกในทวีปแอฟริกาน่าสนใจคือ ขนาดที่ใหญ่มหึมา ของมัน ขนาดของจอมปลวกที่เราเห็นกันทั่วไปนั้น ก็ชวนให้แปลกใจอยู่แล้วว่า ทำไมปลวกที่ตัวเล็กเท่ามดจึงต้องสร้างจอมปลวกใหญ่โตเกินตัวขนาดนั้น แต่ จ อมปลวกของหลายแห่งในแอฟริกาทำให้จอมปลวกที่อื่นๆ กลายเป็น จอมปลวกของเด็กเล่นไปเลย เพราะปลวกทีน่ สี่ ร้างบ้านทีส่ งู ใหญ่พอๆ กับห้องแถว สองหรือสามชั้นที่เราอาศัยอยู่กัน ปลวกตัวเล็กๆ เสียแรงสร้างบ้านใหญ่โต ไปเพื่ออะไร? ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
049
โดยทั่วไปสิ่งต่างๆ ในธรรมชาติมักจะถูกออกแบบมาให้มีประสิทธิภาพ ประหยั ด และยั่ ง ยื น สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นเพราะระบบหรือพฤติกรรมใดๆ ก็ตามที่ทำงานได้เท่าๆ กัน ระบบหรือพฤติกรรมที่ฟุ่มเฟือยกว่าจะถูกคัดเลือก ออกไปจากธรรมชาติ เช่น ถ้ากวางวิ่งได้เร็ว 60 กม./ชั่วโมง หมาป่าวิ่งได้เร็ว 65 กม./ชั่วโมง ก็เพียงพอแล้วที่จะล่ากวางเป็นอาหาร ถ้ามีหมาป่าที่วิ่งได้ 100 กม./ชั่วโมง มันจะถูกคัดเลือกออกไป เนื่องจากการที่มันจะวิ่งเร็ว 100 กม./ ชั่วโมงได้ มันต้องสร้างกล้ามเนื้อมากเป็นพิเศษ จะสร้างกล้ามเนื้อพิเศษ ได้กต็ อ้ งกินมากกว่าปกติ ดังนัน้ การสร้างร่างกายทีเ่ กินพอดีนจี้ งึ เป็นการลงทุน เกินความจำเป็น แต่ได้งานเท่าๆ กับหมาป่าที่วิ่งช้ากว่า แต่ถ้าเราพบลักษณะ ที่ฟุ่มเฟือยในธรรมชาติ ลักษณะเหล่านั้นน่าจะเกิดมาจากการคัดเลือกตาม ธรรมชาติอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า การคัดเลือกทางเพศ (ผมเขียนอธิบาย เรื่องเหล่านี้ไว้ในหนังสือเรื่องเล่าจากร่างกาย บทที่ 7 ทำไมคนหล่อถึงหล่อ ทำไมคนสวยจึงสวย) ถ้ า เรามาลองคิ ด กั น ดู การสร้ า งจอมปลวกนี้ เ ป็ น การสร้ า งบ้ า นเพื่ อ อยูอ่ าศัยร่วมกันทัง้ ฝูงเช่นเดียวกับผึง้ และมด ไม่ใช่การสร้างบ้านเพือ่ ล่อตัวเมีย ให้ยอมผสมพันธุด์ ว้ ยเช่นทีพ่ บในนกชนิดต่างๆ ดังนัน้ การสร้างจอมปลวกใหญ่โต นี้ ไ ม่ น่ า จะใช่ ก ารคั ดเลือกทางเพศ ถ้าอย่างนั้นแล้วพฤติกรรมที่สิ้นเปลือง เช่นนี้ของปลวกถูกคัดเลือกมาได้อย่างไร? การที่พฤติกรรมนี้ถูกคัดเลือกมา แสดงว่าน่าจะมีข้อดีบางอย่างที่คุ้มค่ากับแรงและเวลาที่สูญเสียไป? อะไรคือ ประโยชน์ของการสร้างบ้านที่ใหญ่โตเช่นนี้? ถ้าเรามาพิจารณาดูสิ่งแวดล้อมที่ปลวกในอุทยานลิทช์ฟิลด์และปลวกใน แอฟริกาอาศัยอยู่ เราจะเห็นว่าทั้งสองบริเวณนี้มีลักษณะอย่างหนึ่งที่คล้ายกัน นัน่ คือ ทัง้ สองบริเวณนีเ้ ป็นเขตทีม่ อี ากาศแห้งแล้งมาก กลางวันร้อนจัด แต่พอ ตกกลางคืนอากาศก็เย็นจัด ซึ่งอากาศเช่นนี้ไม่เหมาะกับร่างกายของปลวก ทีเ่ ล็กและบอบบาง ถ้าเราจับปลวกเหล่านีอ้ อกมาจากรังตอนกลางวันแล้วมาวาง ไว้กลางแดด ไม่ถึงชั่วโมงมันก็อาจจะแห้งกรอบตายอยู่ตรงนั้น เมื่อปลวก มาอาศัยอยู่ในบริเวณที่สิ่งแวดล้อมไม่เอื้ออำนวยเช่นนี้ได้ แสดงว่ามันต้องพบ วิธีที่จะควบคุมความชื้นและอุณหภูมิที่แกว่งขึ้นลงอย่างรุนแรงของบริเวณนี้ ... 050
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ปลวกพวกนี้ทำได้ยังไงกัน? ในการจะเข้าใจความลับของปลวกเหล่านี้อย่างเห็นภาพ เราต้องไปเข้าใจ หลักการของการถ่ายเทความร้อนกันก่อน ............................... ข้าวต้มสองถ้วยขนาดต่างกัน ตักออกมาจากหม้อเดียวกันพร้อมกัน วางไว้ขา้ งกัน ถามว่าข้าวต้มในถ้วยใบใหญ่หรือใบเล็กจะเย็นเร็วกว่ากัน? คำถามนี้ เราตอบได้ไม่ยากว่าถ้วยเล็กจะเย็นเร็วกว่าเพราะเป็นสิ่งที่เราคุ้นเคยกันดี แต่คำถามที่น่าสนใจกว่าคือ ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น? คำอธิบายมันมีเรื่องราว อยู่สามส่วนย่อยด้วยกันคือ การถ่ายเทความร้อน พื้นที่ผิวสัมผัส และปริมาตร มันหมายความว่าอย่างไร เราจะค่อยๆ ไปดูกันทีละคำอธิบาย แรกสุดเป็นเรื่องของหลักการถ่ายเทความร้อน เรารู้ว่าถ้าของร้อนกับ ของเย็นมาแตะกัน ความร้อนจะวิ่งจากของที่ร้อนกว่าไปหาของที่เย็นกว่า ของทีร่ อ้ นกว่าก็จะเย็นลง ส่วนของทีเ่ ย็นกว่าก็จะร้อนขึน้ การถ่ายเทความร้อนนี้ จะไม่เกิดขึ้นด้วยความเร็วเท่ากันตลอดเวลา ถ้าเทียบการถ่ายเทความร้อน กับถุงชาทีห่ ย่อนลงไปในน้ำร้อน ในช่วงแรกทีเ่ ราหย่อนถุงชาลงไปในน้ำ สีนำ้ ตาล ของชาจะละลายออกมาค่อนข้างเร็ว ต่อมาเมื่อน้ำในถ้วยมีสีน้ำตาลของชา เข้มขึ้น การไหลของชาออกมาจากถุงก็จะค่อยๆ ช้าลง การถ่ายเทความร้อนเองก็จะเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน นั่นคือแรกเริ่ม เมือ่ อุณหภูมขิ องวัตถุทงั้ สองต่างกันมาก การถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึน้ เร็ว ต่อมา เมือ่ วัตถุทงั้ สองมีอณ ุ หภูมเิ ข้ามาใกล้กนั มากขึน้ การถ่ายเทความร้อนก็จะเกิดขึน้ ช้าลง ตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนทีเ่ ราเห็นในชีวติ จริง ได้แก่ การทีล่ มพัดมา แล้วเรารู้สึกเย็น เรารู้สึกเย็นเพราะอากาศอุ่นที่อยู่รอบตัวเราถูกพัดออกไป แล้วอากาศเย็นเข้ามาแทนที่ เมื่ออากาศเย็นมาล้อมอยู่รอบตัวเรา ความร้อน จากตัวเราก็ถ่ายเทไปสู่อากาศที่เย็นรอบๆ ตัวได้เร็ว ต่อมาไม่นานอากาศเย็น ที่ล้อมรอบตัวเราก็จะกลายเป็นอากาศที่อุ่น ความร้อนจากตัวเราก็ถ่ายเทไปสู่ อากาศได้ช้าลง ความเย็นสบายที่เคยรู้สึกจึงหายไป ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
051
ด้วยหลักการเดียวกันนี้ เวลาอากาศหนาวขนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม หลายชนิดจะลุกตั้งขึ้น เมื่อขนตั้งขึ้น ขนก็จะทำหน้าที่เหมือนกำแพงกั้นไม่ให้ อากาศอุ่นรอบตัวถูกพัดออกไปได้ง่ายๆ (การที่เรายังมีอาการขนลุกเวลาหนาว ทั้งๆ ที่เราไม่มีขน เป็นตัวอย่างหนึ่งของลักษณะที่หลงเหลือมาจากวันที่เราเคย มีขนทั้งตัวเหมือนลิงอื่นๆ) และเช่นเดียวกัน ในวันที่อากาศหนาวๆ การใส่เสื้อ บางๆ แต่ใส่หลายๆ ชัน้ อาจจะทำให้อนุ่ ได้มากกว่าการใส่เสือ้ หนาๆ เพียงตัวเดียว เพราะการใส่เสือ้ หลายๆ ชัน้ เหมือนกับเป็นการสร้างกำแพงอากาศอุน่ ๆ หุม้ รอบ ตัวเราหลายๆ ชั้นนั่นเอง ส่วนทีส่ องเป็นเรือ่ งของพืน้ ทีผ่ วิ สัมผัส ถ้าของทีม่ อี ณ ุ หภูมติ า่ งกันมีพนื้ ทีผ่ วิ ทีแ่ ตะกันกว้าง การถ่ายเทความร้อนก็จะเกิดได้เร็ว ตัวอย่างทีเ่ ราเห็นในชีวติ จริง มีมากมาย เช่น เวลาต้องเดินเท้าเปล่าบนพื้นซีเมนต์ร้อนๆ เราจะเดินเขย่งเท้า เพราะเรามีสญ ั ชาตญาณทีจ่ ะลดพืน้ ทีผ่ วิ ของเท้าไม่ให้แตะพืน้ ทีร่ อ้ น หรือกิง้ ก่า ทีต่ อ้ งยืนบนพืน้ ซีเมนต์ในวันทีอ่ ากาศร้อนจัดๆ มันจะลดพืน้ ทีผ่ วิ ของท้องทีแ่ ตะ กับซีเมนต์ซึ่งร้อน โดยการชูคอตั้งขึ้น ในวันที่อากาศหนาวเราและกระรอกจะ หดแขนขาและนอนขดตัวด้วยสัญชาตญาณ เราทำเช่นนัน้ เพือ่ ลดพืน้ ทีข่ องผิวหนัง ที่จะสัมผัสกับอากาศเย็น แต่ในวันที่อากาศร้อนเราจะนอนแผ่หลาอยู่กับพื้น เพื่อที่จะเพิ่มพื้นที่ของผิวให้สัมผัสกับอากาศได้มากขึ้น หลักการของพื้นที่ผิวนี้นอกเหนือไปจากเรื่องความร้อนแล้ว เรายังเห็น ในตัวอย่างอื่นๆ ได้อีก เช่น เวลาเราอมน้ำแข็งแล้วเรากัดน้ำแข็งให้แตก เราจะ รู้สึกสดชื่นกว่าหรือเย็นกว่า เพราะเมื่อน้ำแข็งแตกพื้นที่ผิวของน้ำแข็งที่สัมผัส กับปากเราจะเพิม่ ขึน้ หรือเวลาเรากัดลูกอมให้แตกในปาก เราจะรูส้ กึ ว่ารสหวาน จะเพิ่มขึ้น เพราะพื้นที่ผิวของลูกอมที่สัมผัสกับลิ้นเราเพิ่มขึ้น ส่วนทีส่ ามจะเป็นเรือ่ งของปริมาตร ของทีม่ ปี ริมาตรมากกว่าถ้าเราอยากให้ ร้อนเราต้องใส่ความร้อนเข้าไปนานกว่าจะร้อนขึ้นมา และเมื่อร้อนแล้ว ของที่ มีปริมาตรมากกว่าจะเก็บความร้อนได้นานกว่า ตัวอย่างเช่น เวลาเราต้มน้ำ เรารู้ว่าถ้าใส่น้ำเยอะ กว่าเราจะต้มให้เดือดได้ต้องใช้เวลานาน ที่เป็นเช่นนี้ เพราะเราต้องใส่ความร้อนเข้าไปมาก และเมือ่ เราให้ความร้อนเข้าไปมาก ปริมาณ ของความร้อนที่เข้าไปสะสมอยู่ในน้ำก็จะเยอะกว่า เมื่อเราทิ้งไว้ให้มันเย็นลง น้ำที่มีความร้อนสะสมอยู่เยอะก็ต้องใช้เวลานานในการจะระบายความร้อน 052
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ออกมาได้หมด คราวนี้เราจะเอาทั้งสามข้อที่ว่านี้มารวมกัน... ข้าวต้มในถ้วยใบใหญ่และ ใบเล็กต่างก็มีอุณหภูมิเท่ากันเพราะมันถูกตักออกมาจากหม้อใบเดียวกัน แต่ ปริมาณความร้อนทีม่ อี ยูใ่ นถ้วยใบใหญ่จะมีมากกว่าถ้วยใบเล็ก เมือ่ เรานำข้าวต้ม ทั้งสองถ้วยมาวางไว้ที่อุณหภูมิห้อง ความร้อนจากถ้วยข้าวต้มก็จะถูกถ่ายเท ไปให้อากาศที่อยู่รอบๆ ถ้วย แต่ความร้อนจะถ่ายเทออกมาจากถ้วยข้าวต้มได้ เร็วมากน้อยแค่ไหนก็ขน้ึ กับว่าช่องทางทีใ่ ห้ความร้อนออกมีความกว้างมากน้อย แค่ไหน ประตูทางออกที่ว่านี้ก็คือพื้นที่ผิวของถ้วยข้าวต้มที่สัมผัสกับอากาศ ในบทที่ผ่านๆ มาเราคุยกันไปแล้วว่า เมื่อขนาดของถ้วยใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ “ปริมาตรทีเ่ พิม่ ขึน้ ” จะเพิม่ ขึน้ เร็วกว่า “พืน้ ทีผ่ วิ ทีเ่ พิม่ ขึน้ ” หรือเราอาจจะพูด อีกแบบได้ว่า เมื่อถ้วยข้าวต้มใหญ่ขึ้น “ปริมาณของความร้อนที่มีอยู่ในถ้วย จะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าช่องทางออกของความร้อน” เมื่อช่องทางออกขยายตาม ไม่ ทั น ความร้ อ นที่ เพิ่มขึ้นในถ้วยใหญ่จึงใช้เวลาในการระบายออกมากขึ้น หรือถ้าจะพูดให้ฟังดูวิชาการหน่อยก็จะได้ว่า ถ้วยข้าวต้มที่ใหญ่กว่าจะร้อน นานกว่า เพราะถ้วยใบใหญ่มี “สัดส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตร” น้อยกว่า ถ้วยใบเล็ก ............................... กลับมาทีจ่ อมปลวกของเรา… ปลวกเป็นสัตว์ทไี่ ม่ทนทัง้ แดดและความแห้ง (แต่ทนหนาวได้ ขนาดที่จับไปแช่แข็งก็ไม่ตาย) ดังนั้นมันจึงต้องสร้างบ้าน ทีช่ ว่ ยให้อณ ุ หภูมแิ ละความชืน้ ไม่แปรผันไปตามอากาศข้างนอก การทีภ่ ายในบ้าน ของมั น จะมี ค วามร้ อ นและความชื้ น คงที่ ไ ด้ นั้ น มั น ต้ อ งสร้ า งบ้ า นให้ ใ หญ่ เพราะบ้านทีใ่ หญ่จะมีพนื้ ทีผ่ วิ ต่อปริมาตรน้อย เราจึงได้คำตอบของคำถามแรก แล้วว่าทำไมปลวกจึงสร้างจอมปลวกขนาดใหญ่ แต่เรือ่ งราวยังไม่จบเท่านี.้ .. การจะทำให้อณ ุ หภูมแิ ละความชืน้ ภายในบ้าน ไม่แปรเปลี่ยนไปตามสิ่งแวดล้อมภายนอกนั้น บ้านใหญ่อย่างเดียวคงไม่พอ เพราะถ้าเราเปิดหน้าต่างทัง้ บ้าน บ้านใหญ่แค่ไหนก็ชว่ ยอะไรไม่ได้ ดังนัน้ ปลวก เหล่านีจ้ งึ ต้องสร้างผนังจอมปลวกให้หนาด้วยเช่นกัน และนัน่ ก็นำไปสูป่ ญ ั หาใหม่ ที่ปลวกทั้งหลายต้องหาทางแก้ไข ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
053
เมื่อสร้างบ้านให้มีผนังหนา การระบายอากาศก็จะเกิดได้ยาก เมื่อการ ระบายอากาศไม่ดี ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปลวกนับล้านตัวหายใจออกมา ก็จะคั่งค้างอยู่ในบ้าน นอกจากนี้ความร้อนที่เกิดขึ้นจากร่างกายของปลวก ก็จะระบายออกไม่ได้เช่นกัน คำถามคือ ถ้าเราเป็นปลวกเราจะทำยังไงกันดี? (คิดครับคิด) จะเปิดหน้าต่างก็ร้อนไปแห้งไป แต่พอปิดหน้าต่างก็กลายเป็น การอบและรมควันตัวเอง ปลวกแต่ละสปีชสี ก์ ม็ วี ธิ แี ก้ปญ ั หาทีแ่ ตกต่างกันไปบ้างในรายละเอียด แม้แต่ ปลวกแอฟริกาที่อาศัยอยู่บริเวณใกล้เคียงกันก็มีการแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน ออกไป อย่างไรก็ตาม หลักการทำงานกว้างๆ ของจอมปลวกจะมีหลักการคล้ายๆ กัน เราจะไปดูตัวอย่างกันว่าปลวกแก้ปัญหากันอย่างไร วิธีแก้ปัญหาของมันดี เท่ากับที่เราคิดกันไว้หรือเปล่า (ยกแรก คน VS ปลวก) ภายในจอมปลวกที่เราเห็นใหญ่โตนั้นไม่ได้เป็นแค่โพรงใหญ่กลวงเท่านั้น แต่ภายในมีการแบ่งเป็นชั้นและห้องอย่างซับซ้อน การแบ่งที่อยู่อาศัยระหว่าง ปลวกทั้งหลายในจอมปลวกก็ไม่ได้เป็นไปอย่างไร้ระเบียบ แต่จะแบ่งว่าใครจะ อาศัยอยู่ชั้นไหน ห้องไหน ถ้าเริ่มจากชั้นล่างสุด คือชั้นใต้ดิน ชั้นนี้ปลวกจะแบ่งไว้ใช้สำหรับเป็นที่ เพาะเลี้ยงเชื้อรา สาเหตุที่ปลวกต้องเอาเชื้อรามาเลี้ยงไว้นั้น เป็นเพราะปลวก เหล่านี้ย่อยอาหารเองไม่ได้ มันต้องนำอาหารที่หาได้ส่งให้เชื้อราหมักก่อน มันจึงจะกินได้ พฤติกรรมของปลวกนี้จึงไม่ต่างอะไรกับที่เราทำปศุสัตว์หรือ ทำการเกษตรเพื่อกินผลไม้ เมื่อเชื้อราหมักอาหาร กระบวนการหมักจะทำให้ เกิดความร้อนขึ้นมา ซึ่งธรรมชาติของอากาศร้อนมันจะลอยตัวสูงขึ้น ดังนั้น ในช่วงเวลากลางคืนทีอ่ ากาศหนาวเย็น อากาศอุน่ ๆ ทีล่ อยขึน้ มาจากชัน้ ใต้ดนิ นี้ ก็จะทำหน้าที่เป็นเหมือนเครื่องทำความร้อนให้ปลวกได้อยู่กันอย่างสบาย ขณะเดี ย วกั น อากาศอุ่ น ที่ ล อยขึ้ น มาตลอดเวลานั้ น จะทำให้ ภ ายใน จอมปลวกมีกระแสลมไหลพัดขึ้นบนอย่างต่อเนื่อง และลมที่พัดขึ้นนี้ก็จะพา ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทปี่ ลวกหายใจออกมาลอยขึน้ ไปด้วย เมือ่ อากาศทีร่ อ้ น ลอยตัวสูงห่างจากแหล่งความร้อนด้านล่าง มันก็ไปเจอกับอากาศทีเ่ ย็นกว่าด้านบน
054
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
อากาศที่ร้อนนี้ก็จะค่อยๆ เย็นตัวลง ตามธรรมชาติอากาศที่เย็นจะหนาแน่น และหนักขึ้น อากาศเย็นจึงมีแนวโน้มที่จะตกลงสู่ที่ต่ำ แต่อากาศเย็นเหล่านี้ ไม่สามารถตกลงมาตรงๆ ได้เพราะมีอากาศร้อนจากด้านล่างคอยดันสวนขึน้ มา จุดที่น่าสนใจของจอมปลวกอยู่ตรงนี้ครับ... ในชั้นบนสุดของจอมปลวกนี้ ปลวกทัง้ หลายจะขุดช่องทางอากาศเอาไว้ทดี่ า้ นข้างของผนังจอมปลวก อากาศ ที่เย็นเมื่อตกลงตรงๆ ไม่ได้ จึงถูกดันให้ตกลงไปทางด้านข้างที่มีโพรงขุดไว้ โพรงนี้จะวิ่งยาวจากด้านบนของจอมปลวกลงไปสู่ชั้นล่างสุดของจอมปลวก ระหว่างทีอ่ ากาศกำลังตกลงช้าๆ นัน้ ทีผ่ นังด้านข้างของโพรงนีจ้ ะมีชอ่ งทางเล็กๆ เปิดออกสูด่ า้ นนอก ทำให้อากาศทีไ่ หลลงตามโพรงนีส้ ามารถแลกเปลีย่ นกับอากาศ ภายนอกจอมปลวกได้ ความร้อนและคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนหนึ่งจึงระบาย ออกไปสูภ่ ายนอก และเมือ่ อากาศตกลงมาจนถึงชัน้ ล่าง คาร์บอนไดออกไซด์ใน อากาศจะลดลงจากเดิมประมาณ 1.5 เปอร์เซ็นต์ จากนัน้ อากาศทีเ่ ย็นและบริสทุ ธิ์ เหล่านี้ก็จะถูกพัดผ่านเข้าไปในห้องที่เก็บเชื้อราอีกครั้งวนเวียนเช่นนี้ไปเรื่อยๆ
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
055
กลับมาทีจ่ อมปลวกในประเทศออสเตรเลีย... คำถามทีเ่ รายังไม่ได้ตอบคือ ทำไมจอมปลวกบริ เ วณนี้ มั น จึ ง มี รู ป ร่ า งแบนต่ า งไปจากจอมปลวกทั่ ว ไป? ถ้าปลวกมันอยากจะสร้างบ้านให้อุ่น การสร้างบ้านให้มีรูปร่างแบนเช่นนี้ไม่น่า จะสู้รูปทรงเจดีย์ได้ เพราะรูปร่างที่แบนจะมีพื้นที่ผิวให้เสียความร้อนมากกว่า ถ้าเราพิจารณาแค่จอมปลวกอันเดียวเราอาจจะไม่เห็นภาพใหญ่ แต่ถา้ เรา มองจอมปลวกบริเวณนั้นทั้งหมด เราจะเห็นความแปลกของจอมปลวกเหล่านี้ อีกข้อ นั่นคือ การเรียงตัวของมันจะวางตัวหันด้านแบนของจอมปลวกไปใน ทิศเดียวกันคือทิศตะวันออก-ตะวันตก และจอมปลวกเหล่านี้จะตั้งอยู่ห่าง จากกันระดับหนึ่ง เมื่อมองจากระยะไกลจึงดูเหมือนว่าการเรียงตัวของมัน ค่อนข้างเป็นระเบียบ เป็นไปได้หรือไม่ว่าทิศทางที่มันวางตัวจะเกี่ยวกับทิศทาง ของแสงแดด? บริเวณที่อุทยานแห่งชาติลิทช์ฟิลด์ตั้งอยู่ เป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิแกว่งตัว รุนแรงมาก กลางวันแดดอาจจะร้อนขึ้นไปถึง 40 องศาเซลเซียส แต่พอตก กลางคืนอุณหภูมิอาจจะลดต่ำลงไปจนเกือบถึง 0 องศาเซลเซียส การที่มัน สร้างบ้านให้ด้านแบนหันไปทิศทางเดียวกับที่พระอาทิตย์ขึ้น ทำให้ด้านแบน ของมันรับแดดเช้าและแดดบ่ายได้เต็มที่ ในทางตรงกันข้าม การที่มันมีรูปร่าง แบนและยอดแหลมทำให้พื้นที่ผิวด้านบนน้อย มันจึงไม่ต้องรับแดดตอนเที่ยง ซึ่งแรงกว่ามาก ทั้งหมดที่คุยกันมาแม้ว่ามันจะฟังดูสมเหตุสมผล อย่างไรก็ตามมันก็เป็น แค่สมมติฐาน เราพิสูจน์ได้ไหมว่ามันเป็นจริงดังที่เราคิดไว้? วิ ธี ที่ นั ก วิ ท ยาศาสตร์ ท ดลองก็ ไ ม่ ไ ด้ มี อ ะไรไฮเทคมากนั ก แรกสุ ด นักวิทยาศาสตร์ต้องพิสูจน์ให้ได้ก่อนว่าอุณหภูมิภายในจอมปลวกนั้นอุ่นคงที่ ตลอดเวลาจริง ซึง่ สามารถทดสอบโดยการนำเครือ่ งมือวัดอุณหภูมทิ มี่ ขี นาดเล็ก มากๆ สอดเข้าไปภายในจอมปลวก แล้ววัดดูอุณหภูมิภายในจอมปลวกตลอด ทั้ ง วั น ทั้ ง คื น เพื่ อ ดู ว่ า ในแต่ ล ะช่ ว งของวั น นั้ น อุ ณ หภู มิ มี ก ารเปลี่ ย นแปลง มากน้อยแค่ไหน ผลทีไ่ ด้คอื ไม่วา่ อุณหภูมภิ ายนอกจะเปลีย่ นแปลงไปมากน้อย แค่ไหน อุณหภูมิภายในจอมปลวกจะคงที่ประมาณ 30 องศาเซลเซียสตลอด
056
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ขัน้ ทีส่ อง นักวิทยาศาสตร์ตอ้ งพิสจู น์วา่ ทิศทางการวางตัวของจอมปลวกนัน้ เป็นเหตุทที่ ำให้อณ ุ หภูมขิ องจอมปลวกคงทีจ่ ริง เพราะแม้วา่ คำอธิบายจะฟังดูดี แต่เราไม่สามารถกระโดดไปสรุปว่ารูปร่างที่แบนนั้นเป็นสาเหตุให้อุณหภูมิ ภายในคงที่ เราบอกได้แค่วา่ รูปร่างทีแ่ บนกับอุณหภูมทิ คี่ งทีน่ นั้ มันสัมพันธ์กนั หมายความว่า จอมปลวกอาจจะแบนด้วยสาเหตุอื่น อุณหภูมิอาจจะคงที่ด้วย สาเหตุอื่น แต่เราจับสองเรื่องมาโยงกันด้วยเหตุผลที่เราทึกทักขึ้นเอง ถ้ารูปร่างที่แบนและทิศการวางตัวของจอมปลวกเป็นเหตุให้จอมปลวก อุน่ คงทีจ่ ริง ถ้าเราจับจอมปลวกหมุนไปทิศอืน่ ความสามารถในการเก็บความร้อน ให้คงที่ของจอมปลวกก็ควรจะเสียไปด้วย การทดลองก็ทำได้ไม่ยาก แค่เรา ขุดจอมปลวกไปวางบนแผ่นล้อเลือ่ นทีท่ ำขึน้ แล้วแต่ละวันทดลองหันจอมปลวก ไปในทิศทางอืน่ ๆ แล้ววัดอุณหภูมภิ ายในดูวา่ มีการเปลีย่ นแปลงไปบ้างหรือไม่? ผลที่ได้เมื่อนักวิทยาศาสตร์จับจอมปลวกหมุนไปในทิศทางต่างๆ คือ จอมปลวกเสียความสามารถในการทำให้อุณหภูมิภายในอุ่นคงที่ไป ดังนั้น คำอธิบายทีด่ ที สี่ ดุ ในปัจจุบนั สำหรับจอมปลวกเหล่านีค้ อื มันถูกออกแบบเพือ่ ให้ ภายในบ้านอบอุ่นคงที่ ............................... ในหลายบทที่ผ่านมาเราคุยกันถึงขนาดร่างกายและผลกระทบที่เกิดขึ้น เมื่อร่างกายสิ่งมีชีวิตมีขนาดใหญ่ขึ้น ถ้าเรานำหลักการที่เราเรียนรู้เพิ่มขึ้นใน แต่ละบทย้อนกลับไปใช้กับบทก่อนหน้าทั้งหลาย เราจะเห็นเหตุผลอื่นเพิ่ม มากขึ้นที่ทำให้สิ่งมีชีวิตต้องมีการเปลี่ยนรูปร่างและความซับซ้อนเมื่อร่างกาย มีขนาดใหญ่ขึ้น ในบทที่เราคุยกันเรื่องของโนบิตะและอุลตราแมน ถ้าเรานำหลักการของ การระบายความร้อนในบทนี้ไปใช้ เราจะเห็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ไฟฉายย่อส่วน และการขยายขนาดร่างกายให้ใหญ่ของอุลตราแมนมันเป็นไปไม่ได้ ทันทีที่โนบิตะตัวเล็กลง สิ่งที่จะเกิดขึ้นคือความร้อนจะออกจากร่างกาย ของโนบิตะไปอย่างรวดเร็ว เนื่องจากพื้นที่ผิวต่อปริมาตรจะเพิ่มขึ้น โนบิตะ
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
057
จะรูส้ กึ หนาวเย็นยะเยือกขึน้ มาทันที จากนัน้ โนบิตะอาจจะล้มฟุบลงและเสียชีวติ ในเวลาสั้นๆ ในทางตรงกันข้ามสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับอุลตราแมนเมื่อร่างกาย ใหญ่ขนึ้ คือความร้อนในร่างกายระบายออกไม่ทนั อุลตราแมนจะเริม่ หน้าแดง เหงื่อออก ชุดหนังแนบเนื้อที่อุลตราแมนชอบใส่ก็จะเริ่มเหนียวติดไปกับลำตัว ทำให้เคลื่อนไหวลำบาก ต่อมาเมื่อสมองร้อนมากขึ้นเรื่อยๆ อุลตราแมนก็จะ เริม่ คลุม้ คลัง่ เมือ่ คุมสติไม่ได้กจ็ ะวิง่ ไปมา ความร้อนในร่างกายก็จะยิง่ เพิม่ สูงขึน้ และสุดท้ายอุลตราแมนจากดาว M-78 ก็คงต้องจบชีวติ ไปโดยไม่ทนั ได้มโี อกาส ปกป้องโลก คำถามทีเ่ ราคงจะอดสงสัยกันต่อไม่ได้คอื ทำไมสิง่ มีชวี ติ ต่างๆ โดยเฉพาะ สัตว์เลีย้ งลูกด้วยนมถึงจูจ้ กี้ บั อุณหภูมขิ องร่างกายนัก ทำไมอุณหภูมทิ เี่ ปลีย่ นไป เล็กน้อยจึงทำให้เราทรมานหรือฆ่าเราได้ ในทางตรงกันข้าม ทำไมสัตว์เลือดเย็น บางชนิด เช่น กบเมืองหนาวบางชนิด เราสามารถจับมันโยนเข้าไปในช่องแข็ง แล้วทิ้งไว้จนมันกลายเป็นน้ำแข็ง หัวใจหยุดเต้น สมองหยุดทำงาน แต่เมื่อ เรานำมันมาวางไว้ให้ร่างกายค่อยๆ อุ่น เมื่อน้ำแข็งละลายหมด มันจะกลับ มามีชวี ติ ได้อย่างปกติสขุ (ไม่ใช่กบทุกชนิด ถ้าไม่อยากฆ่าสัตว์โดยไม่ได้เจตนา กรุณาอย่าไปทดลองเองที่บ้าน) จะเข้าใจเกี่ยวกับความร้อนของสิ่งมีชีวิตได้ เราคงต้องไปเริ่มที่ขั้นตอน การสร้างความร้อนขึ้นมา ในบทหน้าเราจะไปดูกันว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สร้ า งความร้ อ นขึ้ น มาได้ อ ย่ า งไร? เราจะไปคุ ย กั น เรื่ อ งของการกิ น และ เมตาบอลิซึม
058
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
07
การกินและเมตาบอลิซึม [ทำไมเรากินอาหารสามมื้อ ตอนที่ 1] เคยสงสัยไหมครับว่าทำไมเราต้องกินข้าวสามมือ้ จริงอยูว่ า่ เราไม่จำเป็นต้องกินวันละสามมือ้ เราอาจจะกินสองมือ้ หรือ หนึ่งมื้อก็มีชีวิตอยู่ได้ แต่ความหมายจริงๆ ที่ผมอยากถาม คือทำไมคนทั่วๆ ไปต้องกินอาหารประมาณวันละ 2,0002,500 แคลอรีตอ่ วัน เราพอจะรูก้ นั ว่าในธรรมชาติสตั ว์แต่ละ ชนิดจะกินอาหารไม่เท่ากันซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องน่าประหลาดใจ เพราะสัตว์แต่ละชนิดก็มขี นาดแตกต่างกันไป สัตว์ทตี่ วั ใหญ่ มีเซลล์มากกว่าก็ต้องกินมากกว่าเป็นธรรมดา แต่ถ้าเรามาดูลึกลงไปในรายละเอียด เราจะเห็นว่ามันไม่ตรงไปตรงมา อย่างนั้นครับ เช่น หนูหนึ่งตัวมันกินอาหารน้อยกว่าเราก็จริง แต่ถ้าเทียบ แคลอรีที่มันกินต่อวันกับขนาดร่างกายของมันแล้วมันกินเยอะกว่าเรามาก เพื่อให้เห็นภาพว่ามันกินแค่ไหน เราคงต้องลองจินตนาการว่าเราเดินเข้าร้าน ก๋วยเตีย๋ วแล้วสัง่ ก๋วยเตีย๋ วมา 300 ชาม เมือ่ ได้กว๋ ยเตีย๋ วมาแล้วเราก็ตอ้ งรีบกิน ทั้งหมดให้เสร็จภายในเวลาสี่ชั่วโมง เพราะมื้อเที่ยงเราต้องกินอีก 300 ชาม 060
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
และมือ้ เย็นอีก 300 ชาม และทัง้ หมดนัน้ เป็นปริมาณทีก่ นิ เพือ่ คุมให้นำ้ หนักคงที่ เท่านั้น (กรุณาอย่าคำนวณตาม ผมแค่ประมาณหยาบๆ เพื่อให้พอเห็นภาพ) นอกไปจากนัน้ สัตว์ทมี่ ขี นาดใหญ่กว่าเราบางชนิดกลับกินน้อยกว่าเรา เช่น งูที่มีขนาดใหญ่อย่างงูเหลือมมันสามารถที่จะกินอาหารเดือนละมื้อ (ใหญ่ๆ) มันก็มีชีวิตอยู่ได้แล้ว คำถามคือ อะไรอยูเ่ บือ้ งหลังทีเ่ ป็นตัวกำหนดว่าเราต้องกินมากน้อยแค่ไหน? ถ้าธรรมชาติมีวิธีที่จะทำให้สิ่งมีชีวิตกินอาหารเดือนละหนึ่งมื้อได้ ทำไมเราไม่ วิวฒ ั นาการมาให้รา่ งกายเรากินอาหารน้อยลงบ้าง เช่น กินสัปดาห์ละหนึง่ มือ้ การที่เราต้องกินวันละ 2,500 แคลอรี ทำให้แต่ละวันเราต้องเสียเวลาไปกับ การทำมาหากินค่อนข้างมาก (นึกถึงเราในโลกยุคหินที่ต้องล่าสัตว์ หาของป่า ไม่ใช่เราทุกวันนีท้ เี่ ดินไปเปิดตูเ้ ย็น) ถ้าเราไม่ตอ้ งเสียเวลาไปกับการหากินมาก เช่นนี้ เราก็จะมีเวลาว่างไปทำสิ่งต่างๆ ที่ช่วยเพิ่มโอกาสส่งต่อพันธุกรรมอีก ตั้งมากมาย ทำไมร่างกายแบบนั้นจึงไม่ถูกคัดเลือกมา? จะเข้าใจตรงนี้ได้ เราต้องกลับมาตอบคำถามพื้นฐานกันก่อนว่า เรา กินไปเพื่ออะไร? คำถามนี้ตอบได้ไม่ยากเพราะมันตรงไปตรงมา แรกสุดเลย เรารู้ ว่ า จากวั น ที่ เ ราเป็ น ทารก กว่ า เราจะมี ร่ า งกายใหญ่ โ ตอย่ า งที่ เ ป็ น อยู่ เราต้องการวัตถุดิบจากที่ไหนสักแห่งมาสร้างร่างกาย เมื่อเราสังเคราะห์แสง ไม่ได้เราก็ต้องกิน เนื้อต้องสร้างด้วยเนื้อ นอกจากนั้น แม้ว่าเราจะหยุดโตแล้ว แต่เราก็ยังต้องซ่อมร่างกายอยู่ การจะซ่อมได้เราก็ต้องมีวัตถุดิบเช่นกัน อย่ า งที่ ส อง เราได้ ยิ น ได้ เ รี ย นกั น มาตั้ ง แต่ เ ด็ ก ว่ า เรากิ น อาหารเพื่ อ ให้มีแรงไปทำงาน แสดงว่าในอาหารต้องมีพลังงานสะสมซ่อนอยู่ ถ้าเช่นนั้น คำถามต่อไปคือ อาหารที่เรากินเนี่ยเอาพลังงานมาจากไหน? คำตอบก็คือ อาหารของเราก็เอาพลังงานมาจากอาหารที่มันกิน ถ้าเราขยันถามย้อนเช่นนี้ ไปเรื่อยๆ สุดท้ายคำตอบที่เราจะได้คือ อาหารได้พลังงานมาจากการกินพืช ถ้าเรายังถามต่อว่า แล้วพืชเอาพลังงานมาจากไหน? แม้ว่าพืชจะไม่ได้กิน ใคร แต่มันก็ต้องได้รับพลังงานมาจากที่ไหนสักแห่ง ซึ่งจะเป็นอื่นใดไปไม่ได้ นอกเสียจากพระอาทิตย์
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
061
เรารูว้ า่ กินอาหารแล้วเราจะมีพลังงาน ถ้าไม่กนิ ก็ไม่มพี ลังงาน ถ้าไม่ได้กนิ นานๆ ร่างกายก็จะเอาพลังงานสะสมมาใช้ เมื่อพลังงานสะสมหมดไป เราก็จะ ตาย คำถามที่หลายคนอาจจะสงสัยคือ อาหารที่เรากินทั้งหลายก็ตายไปแล้ว เกือบทั้งนั้น แล้วพลังงานจากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว มันไม่หายไปไหนหรือ? พลังงานที่สะสมอยู่ในอาหารที่ว่านั้นซ่อนอยู่ตรงไหน? ก็ต้องมาเริ่มกันที่ต้นไม้ซึ่งเป็นจุดเริ่มแรกของการผลิตอาหาร ต้นไม้ ทั้งหลายไม่ว่ามันจะต้นใหญ่มากน้อยแค่ไหนก็ตาม จุดเริ่มก็มาจากเมล็ด ขนาดเล็ก จากเมล็ดเล็กๆ กลายมาเป็นต้นไม้ทใี่ หญ่โตได้ ต้นไม้เอาเนือ้ ไม้ ใบไม้ กิง่ ไม้ มาจากทีไ่ หน? มันเอามาจากดิน น้ำ แสงอาทิตย์ หรือว่าเอามาจากอากาศ? คำถามนี้ ฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์ (Jean-Baptiste Van Helmont) นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยียมเคยสงสัยและทดลองไว้เมื่อประมาณ 300 ปี ที่แล้ว วิธีทดลองที่เขาทำก็ไม่มีอะไรซับซ้อน เขานำต้นไม้มาปลูกในกระถาง เขาชัง่ น้ำหนักของทุกอย่างในวันแรกทีเ่ ริม่ ปลูก และหมัน่ ชัง่ น้ำหนักทุกๆ อย่าง ที่ใส่ลงไปในกระถางอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 5 ปี และเมื่อครบ 5 ปี เขาก็ ชั่งน้ำหนักของทุกๆ อย่างอีกครั้ง เขาพบว่าต้นไม้ที่ปลูกมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น 75 กิโลกรัม แต่ดินในกระถางลดลงไปแค่ประมาณ 5 ขีด ดังนั้นเนื้อต้นไม้ ที่เพิ่มขึ้นต้องไม่ได้มาจากดินแน่ๆ เขาเลยสรุปไปว่า ถ้าไม่ใช่ดินต้นไม้ก็ต้อง สร้างมาจากน้ำ แม้ว่าทุกวันนี้เราจะรู้กันว่า เฮลมองท์ สรุปผิดไปเล็กน้อย เพราะเมื่อเรา มีความรูท้ างเคมีมากขึน้ เราก็พบว่าต้นไม้ทเี่ ราเห็นเป็นลำต้น ดอก ใบนัน้ ไม่ได้ สร้างมาจากน้ำ แต่ส่วนใหญ่ถูกสร้างมาจากอากาศ (คงไม่เหมาะนักถ้าเราจะ ไปบอกว่าเฮลมองท์คดิ ผิด เพราะในวันทีเ่ ขาทำการทดลอง ยังไม่มใี ครในโลกรูจ้ กั ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ และการทดลองของเขาก็ไม่ได้สูญเปล่า เพราะมันได้กลายเป็นเหมือนบันไดก้าวแรกๆ ที่ให้คนรุ่นหลังเดินต่อขึ้นไป) หลายท่านเมือ่ ได้ยนิ ว่าต้นไม้สามารถเสกอากาศให้กลายมาเป็นลำต้น ดอก ใบ และผลไม้ได้ อาจรูส้ กึ ประหลาดใจ นัน่ เป็นเพราะในชีวติ ประจำวันเราไม่คอ่ ย เห็นอากาศที่จู่ ๆ ก็รวมตัวกันแล้วกลายเป็นของแข็งขึ้นมา ในทางตรงกันข้าม เราคุ้นเคยกับการเห็นของแข็งโดนเผาแล้วกลายเป็นก๊าซลอยหายไปในอากาศ 062
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
หรือของเหลวระเหยเป็นไอมากกว่า ดังนัน้ คำถามทีน่ า่ สงสัยอีกคำถามคือ ทำไมในภาวะทัว่ ๆ ไปการเปลีย่ นจาก ของแข็งเป็นอากาศจึงเกิดได้ง่ายและพบบ่อยกว่าการเอาอากาศมารวมตัวกัน ให้เกิดเป็นของแข็ง? คำตอบของคำถามนี้มันห้วนและสั้นคือ มันเป็นกฎของ จักรวาล ซึง่ กฎของจักรวาลข้อนีม้ นั มีคำอธิบายแบบง่ายๆ ว่า สิง่ ต่างๆ มีแนวโน้ม ที่จะเคลื่อนที่จากภาวะที่มีระเบียบมากไปสู่ภาวะที่มีระเบียบน้อยลง ฟังแล้วงง ใช่ไหมครับ ผมจะอธิบายให้ฟัง .... สิง่ ของต่างๆ ทีเ่ ราเห็นอยูร่ อบๆ ตัวมีรปู ร่างแบบทีเ่ ราเห็นได้เพราะโครงสร้าง ในระดับโมเลกุลของมันวางตัวกันอย่างมีระเบียบ เหมือนการที่อิฐจะประกอบ ขึ้นมาเป็นอาคารได้ต้องมีการเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบ ถ้าไร้ระเบียบก็จะ ไม่เป็นอาคารแต่จะเป็นแค่กองอิฐ เช่นเดียวกันการที่ผลึกน้ำตาลจะเป็นผลึก น้ำตาลได้ โมเลกุลของมันต้องเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบ ถ้าเราเผาน้ำตาล ด้วยไฟแรงๆ น้ำตาลจะลุกเป็นไฟ มีแสงมีควัน และมีความร้อนหลุดออกมา (เสียพลังงานออกไป) และสุดท้ายจะเหลือแต่เถ้าถ่าน ซึ่งควันและเถ้าถ่านนี้ เมื่อเราดูโครงสร้างระดับโมเลกุลจะพบว่ามีการเรียงตัวที่เป็นระเบียบน้อยกว่า ผลึกน้ำตาล กฎของจักรวาลมีอยู่ว่า สิ่งต่างๆ มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนจากภาวะที่เป็น ระเบียบไปสู่ภาวะที่ไร้ระเบียบ ดังนั้น เราจะเห็นว่าเราสามารถเผาน้ำตาล ให้เป็นเถ้าถ่านได้ แต่เราไม่สามารถย้อนเอาควัน เอาเถ้าถ่าน ความร้อน และแสงไฟมาประกอบกันเป็นน้ำตาลได้ (ง่ายๆ) แล้วต้นไม้ทำตรงกันข้ามกับกฎนี้ได้ยังไง มันดึงอากาศลงมาสร้างแป้ง และน้ำตาลได้ยังไง? ต้นไม้ไม่ได้ทำอะไรฝืนกฎจักรวาล แต่ต้นไม้เข้าใจ กติกาและก็เล่นไปตามกติกา เพื่อให้เข้าใจในส่วนนี้ดีขึ้น เรามาทำความเข้าใจ เกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่าอาหารกันก่อน เวลาเราพูดถึงอาหาร เรารู้ว่าเรากำลังพูดถึงโปรตีน ไขมัน แป้ง ไม่ว่า อาหารนัน้ จะเป็นก๋วยเตีย๋ ว พิซซ่า หรือขาหมู ซึง่ สารอาหารเหล่านีก้ ไ็ ม่ได้มอี ะไร มากไปกว่าการเอาโมเลกุลเล็กๆ มาต่อเข้าด้วยกันยาวๆ อย่างมีระเบียบ เช่น โปรตีนก็คอื กรดอะมิโนทีม่ าต่อกันเป็นสายยาวๆ แป้งก็คอื น้ำตาลทีน่ ำมา ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
063
ต่อกันเป็นสายยาวๆ และไขมันก็คือกรดไขมันมาต่อกันเป็นสายยาวๆ ถ้าเราถามย่อยลงไปอีกว่า กรดอะมิโน กรดไขมัน และน้ำตาลคืออะไร เราก็จะได้คำตอบว่าก็คืออะตอมต่างๆ มาต่อเข้าด้วยกัน อย่างมีระเบียบ ชนิดของอะตอมทีต่ า่ งกันนำมาต่อให้มรี ปู ร่างต่างกัน ก็จะได้สารอาหารต่างกัน ตัวอย่างอะตอมเหล่านี้ ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน ฯลฯ เราจะได้ไขมัน แป้ง หรือโปรตีนออกมาก็ขึ้นกับว่าหยิบอะไรมาต่อบ้างและต่อ ให้มีรูปร่างแบบไหน จุดสำคัญอยูต่ รงนีค้ รับ... ทุกๆ ครัง้ ทีเ่ ราจะเอาอะตอมมาต่อเข้าเป็นโมเลกุล หรือเอาโมเลกุลมาต่อเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้เป็นน้ำตาล ไขมัน โปรตีน หรือแป้ง เราต้องใส่พลังงานเข้าไปในการต่อ และพลังงานนั้นจะไปซ่อนอยู่ในรอยต่อ ของอะตอมหรือของโมเลกุลทั้งหลาย ดังนั้นการที่ต้นไม้สามารถเอาโมเลกุลต่างๆ ที่มีระเบียบน้อยจากอากาศ มาต่อเข้าด้วยกันจนมีระเบียบมากขึ้นและได้เป็นของแข็ง เช่น แป้ง โปรตีน และไขมันนั้น ต้นไม้ต้องมีแหล่งพลังงานมหาศาลให้มันนำมาใช้ได้ และแหล่ง พลังงานของต้นไม้ที่ว่านั้นก็คือ พระอาทิตย์ ต้นไม้จะเปลี่ยนแสงแดดเป็น พลังงาน แล้วต้นไม้กจ็ ะนำพลังงานนีไ้ ปต่อโมเลกุลทีไ่ ม่เป็นระเบียบให้กลายเป็น สารอาหาร (ที่มีระเบียบ) จากนั้นเมื่อสัตว์กินพืชเข้าไป มันก็จะสลายสิ่งที่พืชต่อเอาไว้ สิ่งที่เป็น ระเบียบก็จะถูกทำให้มรี ะเบียบน้อยลง (เราเรียกกระบวนการนีว้ า่ การกินและย่อย) การที่เราทำสารที่มีระเบียบมากให้กลายไปเป็นสารที่มีระเบียบน้อยได้นั้น เราต้องทำลายพันธะที่ต่อโมเลกุลทั้งหลายเข้าด้วยกันให้แตกออก เมื่อพันธะ ที่ต่อโมเลกุลเข้าด้วยกันแตกออก มันก็จะปล่อยพลังงานที่ซ่อนไว้ออกมา (พลังงานทีเ่ ดิมมาจากพระอาทิตย์) เมือ่ ได้พลังงานออกมาแล้ว สัตว์กม็ ที างเลือก ว่ า จะนำพลั ง งานนี้ ไ ปทำอะไร อาจจะนำพลั ง งานไปใช้ ท ำงานทั น ที เช่ น ทำให้หัวใจเต้น ทำให้สมองทำงาน (เหมือนได้เงินสดมาแล้วนำไปซื้อของเลย) หรือเราอาจจะนำพลังงานไปต่อสารอาหารที่เรากินเข้าไปให้อยู่ในรูปที่สะสม ได้เช่น ในรูปของแป้งในตับหรือกล้ามเนื้อ หรือสะสมในรูปของไขมันที่ต้นขา พุง และเต้านม เพื่อสะสมไว้ใช้ในวันหน้า (เทียบได้กับนำไปลงทุนซื้อที่ดิน 064
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ฝากธนาคาร ซื้อพันธบัตร) หรือไม่ก็นำพลังงานนี้ไปต่อโมเลกุลอื่นๆ อีกครั้ง เพื่อนำไปสร้างหรือซ่อมร่างกายเพื่อให้ร่างกายใช้งานได้นานๆ โดยสรุปเราจะเห็นว่ากลไกในร่างกายที่ทำงานเกี่ยวกับอาหารจึงมีอยู่สอง ภาวะคือ หนึ่ง ภาวะที่เราฉีกอาหารให้เล็กลงเรื่อยๆ และสุดท้ายเมื่อเราทำให้ โมเลกุลอาหารแตกออกเราก็จะได้พลังงานออกมา ขั้นตอนนี้คือขั้นตอนของ การกินและย่อย ภาษาวิทยาศาสตร์เรียกว่า catabolic (อ่านว่า แคด-ทาบอ-ลิก บอกไว้เล่นๆ ไม่ตอ้ งสนใจมากก็ได้ครับ) แต่ถา้ เรานำวัตถุดบิ จากอาหาร มาประกอบขึน้ เป็นเนือ้ เยือ่ ใหม่ เราต้องใช้พลังงานต่อมันเข้าด้วยกัน ขัน้ ตอนนี้ คือการซ่อมแซมและเติบโต (รวมถึงอ้วนด้วย) ภาษาวิทยาศาสตร์เรียกว่า anabolic (อ่านว่า แอน-นา-บอ-ลิก) ในแต่ละเสี้ยวของเสี้ยววินาทีที่เรานั่งอ่านหนังสือเล่มนี้อยู่ ร่างกายของ เราจะมีกระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นตลอดเวลาพร้อมๆ กันเป็นล้านๆ ขั้นตอน บางขั้ น ตอนก็ ใ ช้ พ ลังงาน บางขั้นตอนก็ปล่อ ยพลังงานออกมา ซึ่ง ผลรวม บวกลบของพลังงานที่ได้มาและใช้ไปเหล่านี้ คิดสะระตะออกมาเป็นเท่าไหร่ เราเรียกมันว่า เมตาบอลิซึม (metabolism) เช่น ถ้าเราลุกขึ้นวิ่ง ร่างกาย เราก็ จ ะเอาอาหารออกมาเผาเพื่ อ ปลดปล่ อ ยพลั ง งานออกมาใช้ ม ากขึ้ น เมตาบอลิซึมของเราก็จะสูงขึ้น เมื่อต้องเผาอาหารมากขึ้น ร่างกายเราก็ต้องการออกซิเจนเข้าไปช่วยเผา มากขึน้ (ในไมโตคอนเดรีย) ร่างกายจึงทำให้เราหายใจเร็วขึน้ เพือ่ ดึงออกซิเจน และขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกให้มากขึ้น (จริงๆ ระบบของร่างกายตั้งใจขับ คาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาเป็นหลัก การได้ออกซิเจนเข้าไปมากขึ้น เป็นแค่ของแถมที่เกิดขึ้นตามมา) พูดถึงตรงนี้บางท่านที่อ่านอย่างละเอียด อาจจะสงสัยในรายละเอียดเล็กน้อยที่ซ่อนอยู่ข้อหนึ่ง ในการเผาน้ำตาล เราบอกว่ามันจะเปลี่ยนไปเป็นเถ้าดำๆ นอกจากนี้ยังมี ควั น มี แ สงไฟและความร้ อ นออกมาด้ ว ย ซึ่ ง ขั้ น ตอนนี้ เ ป็ น ไปตามทิ ศ ทาง ที่กฎของจักรวาลกำหนดไว้ นั่นคือสิ่งต่างๆ มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนจากสภาวะ ที่มีระเบียบไปสู่ภาวะที่ไร้ระเบียบมากขึ้น คำถามคือ ถ้าขั้นตอนนี้เป็นไป ตามทิศทางที่จักรวาลกำหนดไว้ แล้วทำไมเราต้องใส่พลังงานเข้าไปก่อน? ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
065
ทำไมการเผาไม่เกิดขึน้ เอง แต่เราต้องเอาไฟ (พลังงาน) ใส่เข้าไปด้วย? พลังงาน นี้เข้าไปทำอะไร? ในภาวะที่โมเลกุลอยู่กันอย่างเป็นระเบียบ มันจะมีพันธะเชื่อมระหว่าง โมเลกุ ล หรื อ ระหว่ า งอะตอมต่ า งๆ เข้ า ด้ ว ยกั น การที่ เ ราจะทำให้ ส ารไร้ ระเบียบได้ เราต้องทำลายพันธะเหล่านี้ลงเสียก่อน ในการจะทำลายพันธะ เหล่ า นี้ เ ราต้ อ งนำพลังงานเข้าไปกระแทกมันออก เมื่อพันธะแตกออกจึง ปลดปล่อยพลังงานทีซ่ อ่ นไว้ออกมา ไฟทีเ่ ราเอาไปเผาจึงทำหน้าทีเ่ ป็นพลังงาน เริ่ ม แรกที่ จ ะเข้ า ไปกระแทกให้ พั น ธะทั้ ง หลายในน้ ำ ตาลแตกออก และ เช่นเดียวกัน การย่อยอาหารของเราจึงเป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงาน พลังงานจากกล้ามเนื้อของกระเพาะและลำไส้จะถูกถ่ายทอดไปที่อาหาร ทำให้ อาหารย่อยสลายลงและปลดปล่อยพลังงานออกมา ถ้ามาคิดๆ ดูก็ควรจะเป็นเช่นนั้น เพราะถ้าโมเลกุลสามารถแตกออก ง่ายๆ โดยไม่ตอ้ งมีพลังงานเข้าไป ร่างกายของผมอาจจะมีไฟลุกพรึบ่ ขึน้ มาเฉยๆ แล้วร่างกายสลายเป็นควันไปได้ขณะทีก่ ำลังนัง่ พิมพ์หนังสือเล่มนีอ้ ยู่ (จริงๆ แล้ว ถ้าเป็นเช่นนั้น สิ่งมีชีวิตต่างๆ คงจะเกิดมาไม่ได้ตั้งแต่แรก) ถึงตรงนี้ เราพอจะเข้าใจแล้วว่าการกินที่เราคุ้นเคยกันคืออะไร ในมุมมอง ของพลังงาน จะว่าไปแล้วก็คือการที่เรานำพลังงานจากพระอาทิตย์มาใช้ ขับเคลือ่ นร่างกายเรานัน่ เอง เพียงแต่วา่ เรานำมาทางอ้อมซึง่ ต่างจากพืชทีน่ ำมา ทางตรง และพลังงานจากพระอาทิตย์นี้เองที่เป็นพลังที่ทำให้หัวใจเราเต้นได้ ทำให้กระบังลมเราขยับได้ ให้ความร้อนกับร่างกายของเรา และทำให้เรามีชวี ติ อยู่ได้ ร่างกายเราจึงเท่ากับว่าขับเคลื่อนด้วยพลังแสงอาทิตย์ (เจ๋งไหมครับ... เราเป็นมนุษย์โซลาร์เซลล์กับเขาด้วย) แต่ ถ้ า เรามองในแง่ ข องวั ต ถุ ดิ บ หรื อ สสารในภาพใหญ่ คื อ มองใน ระดับของโลก เราจะเห็นว่าการกินของเราเป็นการทำงานที่ตรงกันข้ามกับ การสังเคราะห์แสง เพราะการสังเคราะห์แสงของพืชคือการเสกอากาศ (คาร์บอนไดออกไซด์ ) ให้ ก ลายมาเป็ น ต้ น ไม้ แ ล้ ว ปล่ อ ยออกซิ เ จนไปในบรรยากาศ แต่การกินอาหาร (ไม่ว่าจะกินอะไรก็ตาม) มันคือการดึงออกซิเจนลงมาจาก
066
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
อากาศ (หายใจ) แล้วเสกต้นไม้ที่กินให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์กลับคืนไปสู่ อากาศ (อาหารทุกชนิดมีที่มาจากต้นไม้) ถึงตรงนี้เราก็พอเข้าใจกันแล้วว่าการกินคืออะไร เมตาบอลิซึมคืออะไร ในบทหน้าก็ถึงเวลาแล้วที่เราจะกลับไปตอบคำถามหลักของเรากันว่า ทำไม เราต้องกินข้าววันละสามมื้อ?
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
067
08
ร่างกายที่อุ่น (37 องศา) มีข้อดีข้อเสียยังไง [ทำไมเรากินอาหารสามมื้อ ตอนที่ 2]
เคยสงสัยไหมครับว่าทำไมอุณหภูมิร่างกายของเราถึงคงที่ อยูท่ ปี่ ระมาณ 37 องศาเซลเซียส ไม่วา่ อากาศวันนัน้ จะเย็น 20 องศาเซลเซียส หรือจะร้อนขึน้ ไปถึง 42 องศาเซลเซียส ร่ า งกายเราก็ จ ะพยายามทำให้ อุ ณ หภู มิ แ กนกลางของ ร่างกายคงทีป่ ระมาณ 37 องศาเซลเซียส (แขนขาเราจะเย็น กว่านัน้ ) ร่างกายเราทำอย่างนัน้ ไปเพือ่ อะไร? ร่างกายทีอ่ นุ่ มีอะไรดี? มันน่าสงสัย เพราะเราเคยเรียนรูก้ นั มาว่า ในการแบ่งสัตว์ออกเป็นประเภท ต่างๆ นั้น วิธีการหนึ่งเราแบ่งสัตว์ออกเป็นสัตว์เลือดเย็นและสัตว์เลือดอุ่น ตัวอย่างของสัตว์เลือดเย็นก็ได้แก่ ปลา แมลง สัตว์สะเทิน้ น้ำสะเทิน้ บก และสัตว์ เลื้อยคลานทั้งหลาย สำหรับสัตว์เลือดอุ่นก็ได้แก่ นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งก็รวมพวกเราด้วย ถ้าธรรมชาติสร้างสิ่งมีชีวิตให้ใช้ชีวิตแบบเลือดเย็นได้ แล้วสัตว์ต้องทำตัวให้อุ่นไปเพื่ออะไร? 068
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
คำถามนีม้ ปี ญ ั หาอยูเ่ ล็กน้อย เนือ่ งจากการแบ่งสัตว์เป็นสัตว์เลือดเย็น และ สัตว์เลือดอุ่นมันค่อนข้างผิดในแง่ของคำนิยาม นั่นคือคำว่าสัตว์เลือดเย็น เป็นคำที่ให้ความหมายผิดมาแต่เดิม แม้ว่าชื่อจะให้ความหมายว่าร่างกาย ของสั ต ว์ เ หล่ า นี้ เ ย็ น แต่ ใ นความเป็ น จริ ง แล้ ว ร่ า งกายไม่ ไ ด้ เ ย็ น เช่ น นั้ น ตลอดเวลา ในภาวะธรรมชาติที่มันอาศัยอย่างอิสระ สัตว์เลือดเย็นทั้งหลาย จะหาทางทำให้รา่ งกายอุน่ ด้วยความร้อนจากสิง่ แวดล้อม เช่น การไปนอนหรือ ยืนอาบแดด (จระเข้ กิ้งก่า ชอบไปตากแดด) ในยุคแรกๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ ศึกษาสัตว์เหล่านี้ ต่างก็ศึกษามันในสิ่งแวดล้อมที่ต่างไปจากธรรมชาติที่มัน อาศัยอยูจ่ ริง คือศึกษาในห้องทดลอง ผลทีไ่ ด้จงึ ไม่ใช่ลกั ษณะทีแ่ ท้จริงของสัตว์ ในธรรมชาติ ถ้าคำว่าสัตว์เลือดเย็นเป็นคำอธิบายที่ไม่ถูกต้อง แล้วอะไรคือคำอธิบาย ที่ถูกในการแยกสัตว์เลือดเย็นออกจากสัตว์เลือดอุ่น? สิ่งที่ทำให้สัตว์เลือดเย็น ต่างจากสัตว์เลือดอุน่ คือ แหล่งทีม่ าของความร้อน สัตว์เลือดเย็นจะทำให้รา่ งกาย อุน่ ต้องอาศัยความร้อนจากภายนอกร่างกาย เช่น แสงอาทิตย์ แต่สตั ว์เลือดอุน่ สามารถทีจ่ ะสร้างความร้อนขึน้ มาได้เอง (จากการเผาอาหาร) เมือ่ สัตว์เลือดอุน่ สร้างความร้อนได้เอง มันจึงสามารถสร้างความร้อนออกมาเรือ่ ยๆ เพือ่ ให้รา่ งกาย มีอณ ุ หภูมคิ งทีต่ ลอดเวลา ในทางตรงกันข้ามสัตว์เลือดเย็นมันอุน่ เมือ่ มีแสงแดด แต่เมื่อพระอาทิตย์ลับขอบฟ้าไป ร่างกายก็จะเย็นตัวลงอีกครั้ง ดังนัน้ เราจะเห็นว่า สัตว์ทงั้ หลายไม่วา่ จะเป็นสัตว์เลือดเย็นหรือสัตว์เลือดอุน่ ต่างก็พยายามที่จะทำให้ร่างกายมันอุ่นด้วยกันทั้งสิ้น ต่างกันที่วิธีการเท่านั้น คำถามของเราจึงต้องเปลีย่ นเป็น สัตว์ทงั้ หลายทำไมจึงต้องทำตัวให้อนุ่ ? คำตอบ ของคำถามนี้ค่อนข้างตรงไปตรงมาเพราะเป็นกฎของจักรวาล (กฎทางเคมี และฟิสิกส์) กฎที่ว่านั้นอธิบายได้ด้วยตัวอย่างของการต้มน้ำดังนี้ครับ เราทุกคนคุน้ เคยกับการต้มน้ำดี เรารูว้ า่ เมือ่ เราให้ความร้อนกับน้ำไปสักพัก หนึ่ง น้ำก็จะเริ่มกระเพื่อม ถ้าเราให้ความร้อนต่อไปอีก จากน้ำกระเพื่อมก็จะ เปลีย่ นเป็นน้ำเดือดปุดๆ และส่วนหนึง่ ของน้ำจะระเหยเป็นไอน้ำฟุง้ ไปในอากาศ ถ้าเราจะอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นนี้ในระดับที่เล็กเกินกว่าตาจะมองเห็นได้ คือ อธิบายในระดับของโมเลกุล เราจะพูดได้ว่าน้ำได้พลังงานเข้าไป (ในที่นี้คือ ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
069
ความร้อน) โมเลกุลของน้ำจึงมีพลังงานมากขึ้น เมื่อโมเลกุลมีพลังงานมากขึ้น ก็จะค่อยๆ สั่นแรงขึ้นเรื่อยๆ จนวิ่งไปมา เมื่อโมเลกุลทั้งหลายของน้ำต่างก็วิ่ง ไปมามากขึ้น มันก็วิ่งชนกันเองมากขึ้น เมื่อชนกันมากขึ้น การกระแทกทำให้ เห็นเป็นน้ำปุดๆ ขึ้น (การชนกันก็ทำให้เกิดความร้อนขึ้นมาจากการเสียดสี เช่นกัน) และถ้าชนกันมากขึน้ และแรงขึน้ ไปอีก โมเลกุลของน้ำส่วนหน่งึ ก็จะเด้ง ออกมาแล้วกลายเป็นไอน้ำระเหยไป คราวนี้ ถ้ า ของเหลวนั้ น ไม่ ใ ช่ น้ ำ แต่ เ ป็ น โมเลกุ ล ของสารสองชนิ ด หรื อ หลายชนิดที่ทำปฏิกิริยากันได้ การที่เราให้พลังงานความร้อนเข้าไป โมเลกุล ทั้งหลายเมื่อได้รับความร้อนก็จะวิ่งชนกันมากขึ้น เร็วขึ้น ซึ่งการชนกันมากขึ้น บ่อยขึ้นนี้ ทำให้การเกิดปฏิกิริยาระหว่างกันนั้นเกิดได้ง่ายขึ้น เร็วขึ้น ร่างกายของสิง่ มีชวี ติ ต่างๆ รวมทัง้ เราทำงานได้ดว้ ยปฏิกริ ยิ าต่างๆ นับล้านๆ ปฏิิกิริยา การที่กล้ามเนื้อเราขยับได้ หัวใจเราบีบตัวได้ หรือสมองเราทำงานได้ ทั้งหมดนี้เกิดจากปฏิิกริยาเคมีภายในร่างกาย ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิร่างกายสูง โมเลกุลต่างๆ ในกล้ามเนื้อ ในหัวใจ และในสมองก็ขยับได้มากขึ้น ร่างกาย เราจึงทำงานได้ดีขึ้น ซึ่งตรงนี้อธิบายว่าทำไมเวลาอากาศเย็นมากๆ นิ้วถึงแข็ง เขียนหนังสือได้ไม่ดี (กล้ามเนื้อและเส้นประสาททำงานไม่ดี) คนที่อยู่ในที่ หนาวจัดๆ จะรู้สึกง่วงมากขึ้นเรื่อยๆ (สมองทำงานได้ไม่ดี) ในทางตรงกันข้าม ก่อนแข่งกีฬานักกีฬาต้องวอร์มอัพหรือทาน้ำมันมวยเพือ่ ให้ปฏิกริ ยิ าในกล้ามเนือ้ เกิดได้ง่ายขึ้น แต่ ใ นธรรมชาติ ไ ม่ มี อ ะไรที่ เ ป็ น ของดี ต ลอดเวลา ของดี ที่ ม ากไปจะ กลายเป็นของไม่ดี จริงอยู่ว่าความร้อนทำให้ปฏิิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้น แต่เมื่อ ความร้ อ นเพิ่ ม มากเกิ น ไปจะมี ผ ลกระทบต่ อ พั น ธะของโมเลกุ ล และทำให้ โมเลกุลเปลี่ยนหน้าตาไปจากเดิมได้ เมื่อโมเลกุลหน้าตาเปลี่ยนไปก็ทำงาน ไม่เหมือนเดิม ผลที่ตามมาคือ กลไกต่างๆ ของร่างกายก็จะรวนไปได้ ทั้งหมดที่เราคุยกันมา มันจึงฟังดูเหมือนว่าโลกเราแต่เดิมนั้นมีแต่สัตว์ เลือดเย็นทีก่ ารทำงานของร่างกายต้องพึง่ พระอาทิตย์ (ปลา กบ กิง้ ก่า วิวฒ ั นาการ มานานก่อนจะมีนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกิดขึ้นในโลก) เมื่อพระอาทิตย์ ลับขอบฟ้าไปร่างกายก็จะเย็นลง หรือเทียบได้กบั แบตเตอรีท่ ใี่ ช้ขบั เคลือ่ นร่างกาย 070
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
หมดไฟลง ต่อมาประมาณสัก 200 ล้านกว่าปีทแี่ ล้ว สัตว์กลุม่ หนึง่ ก็พบเทคนิค ที่จะเผาอาหารแล้วได้ความร้อนออกมา ทำให้ร่างกายอุ่นตลอดเวลาโดยไม่ ต้ อ งพึ่ ง พระอาทิ ต ย์ ซึ่ ง อาจเที ย บได้ ว่ า สั ต ว์ ก ลุ่ ม นี้ ค้ น พบแบตเตอรี่ ที่ ช าร์ จ ตัวเองได้โดยไม่ต้องพึ่งพระอาทิตย์ (ทางตรง) อีกต่อไป และด้วยเทคโนโลยี ใหม่นี้เอง สัตว์กลุ่มนี้จึงสามารถขยายถิ่นหากินและที่อยู่อาศัยเข้าไปในบริเวณ ของโลกที่มีอากาศหนาวเย็นได้ ถ้าเป็นเช่นนัน้ การเป็นสัตว์เลือดอุน่ ก็นา่ จะเป็นข้อได้เปรียบอย่างมหาศาล อาจจะมากถึงขัน้ ทีท่ ำให้สตั ว์เลือดเย็นลดน้อยลงจนสูญพันธุไ์ ด้ การทีเ่ ราพบเห็น สัตว์เลือดเย็นมีชีวิตอยู่ได้เป็นอย่างดีจำนวนมากมายในทุกวันนี้ แสดงให้เห็น ว่ า การเป็ น สั ต ว์ เ ลื อ ดเย็ น ต้ อ งมี ข้ อ ดี ข องมั น อยู่ ไม่ เ ช่ น นั้ น คงไม่ ไ ด้ รั บ การ คัดเลือกให้ดำรงเผ่าพันธุ์มาอย่างต่อเนื่อง ข้อดีเหล่านั้นคืออะไร? การใช้ชีวิตแบบสัตว์เลือดอุ่นเป็นการใช้ชีวิตแบบฟุ่มเฟือย เพราะเป็นการ ทำร่างกายให้อุ่นตลอดเวลาแม้แต่ในเวลาที่เราไม่ต้องการใช้ความร้อนที่สร้าง ออกมา เช่น ขณะทีเ่ ราหลับเราไม่ได้ใช้งานกล้ามเนือ้ มาก แต่กล้ามเนือ้ เราก็ยงั อุน่ หรือแม้แต่ในวันที่อากาศร้อนจนร่างกายเราร้อนเกินไป เราก็ยังไม่หยุดสร้าง ความร้อนออกมา ซึ่งเทียบได้กับการใช้ไฟฟ้าอย่างฟุ่มเฟือย เช่น เปิดเครื่อง ทำความร้อนทิ้งไว้ตลอดเวลา (แม้ว่าจะอาศัยอยู่ในเมืองไทย) ความร้อนทีส่ ตั ว์เลือดอุน่ สร้างขึน้ นัน้ เกิดมาจากการเผาอาหารทีก่ นิ เข้าไป ดังนัน้ การทำให้รา่ งกายอุน่ ตลอดจึงเท่ากับการเผาอาหารทิง้ ตลอดเวลา การทีจ่ ะ มีอาหารมาเผาได้ตลอด สัตว์เลือดอุน่ ก็ตอ้ งกินให้ได้มากๆ การจะมีกนิ ได้มากๆ ก็ต้องออกหากิน ดังนั้นการเป็นสัตว์เลือดอุ่นจึงเหมือนกับการเป็นคนที่มี รายจ่ายมากจึงต้องพยายามหารายได้ให้มากขึ้น ในทางตรงกันข้าม การใช้ชีวิตแบบสัตว์เลือดเย็นเป็นการใช้ชีวิตแบบ ประหยัด สัตว์อย่าง งู จระเข้ หรือตะกวดทั้งหลาย จึงเทียบได้กับนักอนุรักษ์ คือมันจะอุน่ ร่างกายด้วยพลังงานโซลาร์เซลล์ (นอนอาบแดดเพือ่ รับแสงอาทิตย์ โดยตรง) มันใช้พลังงานอย่างประหยัด ขยับร่างกายเท่าที่จำเป็น เพื่อไม่ให้ สิน้ เปลืองพลังงาน ตกกลางคืนก็ประหยัดไฟด้วยการปล่อยให้รา่ งกายเย็นตัวลง ตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
071
และด้วยเหตุผลนี้เองที่อธิบายว่าทำไมสัตว์เลือดอุ่นจึงต้องกินอาหารมาก และบ่อยกว่าสัตว์เลือดเย็น การเป็นสัตว์เลือดอุ่นแม้ว่าจะมีข้อดีแต่ก็มีข้อเสีย เช่นกัน หรือเราอาจจะสรุปได้ว่าการเป็นสัตว์เลือดอุ่นและสัตว์เลือดเย็นนั้น ต่างก็มีข้อดีข้อเสียที่แตกต่างกันไป แต่ยังมีอีกหนึ่งคำถามที่เรายังไม่ได้ตอบ ทำไมหนูซึ่งเป็นสัตว์เลือดอุ่น เหมือนเราจึงกินมากกว่าเราเมื่อเทียบน้ำหนักต่อน้ำหนัก? จะตอบคำถามนี้ เราต้องกลับไปหลักการเก่าของเราอีกครัง้ นัน่ คือเรือ่ งของการถ่ายเทความร้อน และเรื่องของพื้นที่ผิวต่อปริมาตร เราคุยกันไปแล้ว สัตว์ที่ตัวเล็กอย่างหนูจะมีสัดส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร มากกว่าสัตว์ทรี่ า่ งกายใหญ่ เมือ่ สัดส่วนนีม้ ากกว่าก็เท่ากับว่ามันเสียความร้อน ไปสูส่ งิ่ แวดล้อมได้งา่ ยกว่า เมือ่ ร่างกายของหนูเสียความร้อนปริมาณมากออกไป อย่างต่อเนื่อง (ซึ่งเทียบได้กับถ้วยน้ำที่มีรูรั่วขนาดใหญ่) ถ้าหนูอยากให้ อุณหภูมิของร่างกายคงที่ หนูก็ต้องคอยผลิตความร้อนออกมาปริมาณมาก อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทันกับความร้อนที่เสียไป ซึ่งการจะผลิตความร้อนมากๆ ได้นนั้ หนูกต็ อ้ งกินให้มาก ในทางตรงกันข้ามเมือ่ สัตว์ทมี่ รี า่ งกายใหญ่ เช่น ช้าง สามารถเก็บความร้อนในร่างกายได้นานกว่า มันจึงไม่ต้องรีบหาอาหารกิน มันจึงมีพฤติกรรมที่ดูเหมือนใจเย็น เดินเนิบๆ กินเนิบๆ ............................... เมื่อเราเข้าใจหลักการของการเป็นสัตว์เลือดเย็นและสัตว์เลือดอุ่นแล้ว เราจะลองนำหลักการง่ายๆ เหล่านี้ไปอธิบายหรือหาเหตุผลของสิ่งต่างๆ ใน ธรรมชาติกัน เราจะลองมาดูกันว่าหลักการที่เราคุยกันไปมีผลต่ออัตราการ เผาอาหาร พฤติกรรม แหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ หรืออาหารที่สัตว์เลือกกิน ได้อย่างไร เรารูว้ า่ สัตว์เลือดอุน่ ทัง้ หลายทีม่ รี า่ งกายเล็กต้องกินมากกว่าและเผาอาหาร ให้เร็วกว่าสัตว์ใหญ่ เพือ่ ทีจ่ ะคุมอุณหภูมริ า่ งกายให้คงทีเ่ ท่าสัตว์ทใี่ หญ่กว่า ดังนัน้ ถ้าเราตัดตับหนูและช้างออกมาเป็นชิน้ เล็กๆ เท่าๆ กัน เราจะพบว่าตับหนูทำงาน เร็วกว่าตับช้างหลายสิบเท่า เมื่อทำงานมากกว่ามันก็ต้องการออกซิเจนมาก 072
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
กว่า มันจึงต้องหายใจเข้าออกเร็ว เมือ่ ระบบหายใจทำงานเร็วขึน้ หัวใจซึง่ ทำงาน สัมพันธ์กับระบบหายใจก็ต้องเต้นเร็วขึ้นตามไปด้วย ซึ่งนี่เป็นเหตุผลว่าทำไม สัตว์เลือดอุ่นที่มีขนาดเล็กทั้งหลายจึงมีแนวโน้มที่จะหายใจเร็วกว่าและหัวใจ เต้นเร็วกว่า และเหตุผลเดียวกันนี้ยังอธิบายได้ว่าทำไมในคน ทารกแรกเกิด หัวใจจึงต้องเต้นเร็วกว่าผู้ใหญ่ คือเต้น 120 ครั้งต่อนาที และเต้นช้าลงเรื่อยๆ จนเหลือ 80 ครั้งต่อนาทีเมื่อเติบโตเป็นผู้ใหญ่ อาหารชนิดต่างๆ ในธรรมชาติให้พลังงานแก่รา่ งกายไม่เท่ากัน อาหารพวก เนื้อสัตว์จะให้พลังงานมาก ไขมันสูง และแร่ธาตุต่างๆ ครบถ้วนกว่า (เหตุผล ตรงไปตรงมา เนือ้ คล้ายเนือ้ มากกว่าใบไม้ ดังนัน้ เนือ้ จึงทดแทนเนือ้ ได้ดกี ว่าใบไม้) อาหารพวกใบไม้หรือใบหญ้าจะมีกากใยมาก ให้พลังงานและโปรตีนน้อย ผลไม้ ให้พลังงานมากกว่าใบไม้เนื่องจากมีน้ำตาลมากกว่า ส่วนเมล็ดพืชมีแป้งและ ไขมั น สะสมอยู่ ม ากจึงให้พลังงานที่สูงกว่า ดังนั้นสัตว์เลือดอุ่นชนิดต่างๆ จึงต้องวิวัฒนาการมากินอาหารที่ให้พลังงานและสารอาหารเหมาะกับร่างกาย ของมัน เช่น สัตว์ที่จะกินใบไม้หรือหญ้าซึ่งให้พลังงานและโปรตีนต่ำเป็นอาหารหลัก ได้นั้น ต้องเป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ เพราะร่างกายที่ใหญ่จะช่วยเก็บความร้อน ได้ดกี ว่า นอกจากนีก้ ารจะกินใบไม้เป็นอาหารได้ สัตว์ตอ้ งมีทางเดินอาหารทีใ่ หญ่ และยาวเพียงพอเพื่อที่จะกินอาหารพลังงานต่ำได้ในปริมาณมากๆ และต้องมี กระเพาะสำหรับหมักใบไม้เพื่อสกัดพลังงาน ไขมัน และโปรตีนออกมาให้ได้ มากที่สุด เมื่อสัตว์ที่เล็มกินหญ้าเหล่านี้ต้องก้มหน้าเล็มหญ้าในที่โล่งแจ้งเป็น เวลานานๆ มันจึงเป็นเป้านิง่ ให้กบั ผูล้ า่ ทัง้ หลาย สัตว์บางชนิดนีจ้ งึ มีววิ ฒ ั นาการ ของพฤติกรรมเคี้ยวเอื้องขึ้นมา นั่นคือรีบๆ เล็มหญ้าเข้าไปหมักในกระเพาะ เยอะๆ ก่อน ยังไม่ตอ้ งเคีย้ วให้ละเอียดนัก จากนัน้ มันจะไปนอนแล้วขย้อนหญ้า ขึ้นมาเคี้ยวอีกรอบภายหลัง ซึ่งการเคี้ยวรอบหลังนี้มันสามารถที่จะสอดส่าย สายตาไปมาระหว่างเคี้ยวได้ สัตว์เลือดอุน่ ทีม่ ขี นาดเล็กทัง้ หลายต้องการพลังงานมากเพือ่ ใช้สร้างความ ร้อนให้ทันกับความร้อนที่สูญเสียไป มันจึงไม่สามารถกินอาหารพลังงานต่ำ อย่างผักแต่เพียงอย่างเดียวได้ นอกจากนี้การที่ตัวมันเล็ก มันจึงมีลำไส้ที่ใหญ่ ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
073
ไม่ได้ จึงไม่มีลำไส้สำหรับหมักใบไม้เพื่อสกัดสารอาหารออกมาให้มากที่สุด มันจึงต้องกินอาหารพลังงานสูง เช่น เนื้อสัตว์ (โปรตีนและไขมันจากแมลง) เป็นหลัก ถ้าจะกินพืชมันจะเลือกกินส่วนที่ให้พลังงานสูง เช่น ถั่ว (ไขมัน) ผลไม้ (น้ำตาล) และรากสะสม (แป้ง) (หรือไม่ก็ต้องทำเหมือนกระต่าย คื อ กิ น แล้ ว อึ แ ล้ ว กิ น เข้ า ไปใหม่ เ พื่ อ ย่ อ ยสองรอบ) และการที่ ต้ อ งกิ น มาก มันจึงมีพฤติกรรมที่ดูเหมือนกับเร่งรีบอยู่ตลอดเวลา เรายังสามารถเข้าใจถึงแหล่งที่อยู่ของสัตว์ต่างๆ จากขนาดของร่างกายได้ อย่างสัตว์เลือดเย็นทั้งหลาย เช่น งู กบ แมลงต่างๆ มักจะพบได้มากกว่า หลากหลายกว่าในบริเวณที่มีอากาศอบอุ่นของโลก เช่น ประเทศไทย หรือ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมืองหนาวมักจะมีขนาดที่อ้วนกว่าใหญ่กว่าสัตว์ประเภท เดียวกันที่อยู่เมืองร้อน และถ้าเราอยากพบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เล็กที่สุด ในโลก เราก็ควรจะมองหาในเมืองร้อน (เช่น ค้างคาวกิตติที่พบในเมืองไทย) เช่นเดียวกัน คำอธิบายนี้ก็ยังใช้ได้กับคน เช่น อธิบายว่าทำไมฝรั่งชาวยุโรป ที่มีบรรพบุรุษอาศัยอยู่ในเมืองหนาวจึงมีรูปร่างบึกบึน หนา ในทางตรงกันข้าม บรรพบุรุษของคนที่อาศัยในที่ร้อนจัด เช่น ชาวเผ่ามาไซในแอฟริกาหรือ ชาวอะบอริจนิ ส์ในทะเลทรายทวีปออสเตรเลียจึงมีรา่ งกายทีบ่ างและแขนขายาว จุดที่น่าสนใจอีกจุดหนึ่งของขนาดร่างกายคือ การที่มนุษย์เรามีร่างกายที่ ใหญ่เพียงพอ ทำให้เราไม่ตอ้ งหากินตลอดทัง้ วันเหมือนหนูหรือสัตว์ตวั เล็กอืน่ ๆ การที่เรากินอาหารที่มีโปรตีน ไขมัน และพลังงานสูงอย่างเนื้อสัตว์และผลไม้ ทำให้เราไม่ต้องเสียเวลาไปเคี้ยวใบไม้วันละ 7 - 8 ชั่วโมงอย่างกอริลล่าหรือ อุรงั อุตงั เวลาทีเ่ ราได้กำไรมานีจ้ งึ เปิดโอกาสให้บรรพบุรษุ เรามีเวลาสำหรับการ นัง่ คิด นัง่ จินตนาการ หรือถ่ายทอดความรูไ้ ปสูก่ นั และสร้างวัฒนธรรมของมนุษย์ ขึ้นมา หรืออาจกล่าวได้ว่า ถ้าเราไม่วิวัฒนาการมาจนถึงจุดที่เรามีร่างกายที่ ใหญ่เพียงพอ เราคงไม่สามารถสร้างวัฒนธรรมและทุกๆ สิ่งที่เรามีในทุกวัน นี้ได้ ...............................
074
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
200 ล้านกว่าปีที่แล้ว เมื่อสัตว์กลุ่มหนึ่งค้นพบวิธีที่จะทำให้ร่างกายอุ่น คงที่ได้ สัตว์กลุ่มนั้นจึงเป็นอิสระจากความร้อนของพระอาทิตย์ สัตว์ที่อุ่น ร่างกายได้เอง สามารถที่จะออกหากินกลางคืนได้ สามารถที่จะบุกเบิกเข้าไป หากินในบริเวณที่มีอากาศหนาวเย็นของโลกได้ สัตว์เลือดอุ่นเหล่านี้จึงประสบ ความสำเร็จในการส่งต่อพันธุกรรม และขยายดินแดนหากินกว้างไกลไป ทั่วโลก แต่การอุ่นร่างกายตลอดเวลาก็ก่อให้เกิดปัญหาขึ้นมาได้เช่นกัน นั่นคือ บางครั้งในวันที่อากาศร้อนจัด ร่างกายของสัตว์เลือดอุ่นก็มีโอกาสที่จะร้อน เกินไปจนถึงขั้นเป็นอันตรายได้ ดังนั้นธรรมชาติจึงต้องวิวัฒนาการหาทาง แก้ปัญหานี้ให้กับสัตว์เลือดอุ่น และนั่นคือเรื่องราวที่จะคุยกันในบทต่อไป
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
075
09
หูช้าง ขานกกระสา เส้นเลือดปลาทูน่า และอัณฑะคน เหมือนกันอย่างไร ตอนที่ 1 เมือ่ พูดถึงหูของช้าง ขาของนกกระสาและถุงอัณฑะของคน เราคงไม่ คิ ด ว่ า อวั ย วะเหล่ า นี้ จ ะมี อ ะไรที่ เ หมื อ นกั น หูเป็นอวัยวะที่ใช้ฟังเสียง ขามีไว้ยืน ส่วนถุงอัณฑะมีไว้... หุม้ อัณฑะ (เอ๋...มันมีหน้าทีอ่ นื่ ด้วยหรือ?) แต่ถา้ เราพิจารณา ดี ๆ เราจะพบว่ า อวั ย วะเหล่ า นี้ มี ลั ก ษณะร่ ว มบางอย่ า ง ที่คล้ายกันอยู่ และลักษณะที่ว่าจะเผยให้เราเห็นหน้าที่รอง ซึ่งซ่อนอยู่ของอวัยวะเหล่านี้ ลักษณะร่วมที่ว่านั้นคือ... “สัดส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูง” ถ้าเราพิจารณาขนาดและรูปร่างของช้าง เราจะพบว่าร่างกายมันทัง้ อ้วนทัง้ ใหญ่ รูปร่างเหมือนตุ่มที่จับมานอนตะแคง ซึ่งเรารู้ว่ารูปร่างเช่นนี้ทำให้พื้นที่ผิว ในการระบายความร้อนมีน้อย ดังนั้นช้างจะต้องมีอวัยวะที่สามารถระบาย ความร้ อ นที่ ม ากเกิ น ออกจากร่ า งกาย เราพอจะเดากั น ได้ ว่ า อวั ย วะที่ จ ะ ทำหน้าที่ระบายความร้อนออกจากร่างกายนั้นจะต้องมีสัดส่วนของพื้นที่ผิว ต่อปริมาตรสูง ซึ่งสำหรับช้างแล้ว อวัยวะที่ว่าก็มี ใบหู งวงช้าง และหาง 076
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ใบหูเป็นอวัยวะที่พบเฉพาะในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สัตว์ประเภทอื่นๆ จะไม่มีใบหู หน้าที่หลักของใบหูถึงเราไม่รู้ก็เดาได้ไม่ยากว่ามันทำหน้าที่คล้าย จานดาวเทียม คือดักคลืน่ เสียงแล้วสะท้อนคลืน่ เสียงเข้าไปในรูหู สัตว์หลายชนิด ยังสามารถหันใบหูไปมาซ้ายขวาเพื่อให้ตรงกับทิศทางที่มาของเสียงได้ด้วย (คนบางคนพอจะกระดิ ก หู ไ ด้ ซึ่ ง เป็ น ลั ก ษณะที่ ห ลงเหลื อ ตกทอดทาง วิวัฒนาการมา) ยิ่งใบหูใหญ่ก็จะยิ่งดักคลื่นเสียงได้มาก แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ใบหูของสัตว์ต่างๆ ก็มักจะมีขนาดที่เล็กเมื่อเทียบกับขนาดร่างกาย นั่นแสดง ให้เห็นว่าใบหูไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มากก็ทำงานได้อย่างเพียงพอ เมื่อเราพิจารณาใบหูของช้างเราจะพบว่ามันมีขนาดที่ใหญ่มาก แม้ว่าช้าง จะเป็นสัตว์ใหญ่ แต่ขนาดใบหูของช้างเมื่อเทียบกับขนาดร่างกายแล้ว ก็ยัง ถือว่าใหญ่กว่าสัตว์อื่นๆ มาก นอกไปจากนี้ใบหูที่จะทำหน้าที่สะท้อนคลื่นเสียง มาเข้ารูหูได้ดีก็น่าจะมีรูปร่างโค้งคล้ายจานดาวเทียมเหมือนใบหูของสัตว์อื่นๆ แต่ใบหูที่ใหญ่มากของช้างกลับมีลักษณะที่บางทำให้มันพับลู่ลง เว้นเสียแต่ ช้างจะเกร็งกล้ามเนื้อเพื่อให้ใบหูกางออก ดังนั้นใบหูที่ใหญ่นี้อาจจะเป็นอวัยวะ ที่ช้างใช้ระบายความร้อนออกจากร่างกายก็เป็นได้ แต่เรารูว้ า่ ความร้อนของร่างกายทีจ่ ะมากเกินไปนัน้ มันจะไม่เกิดขึน้ ทีใ่ บหู แต่เกิดขึ้นในส่วนของร่างกายที่มีขนาดใหญ่ ซึ่งก็คือส่วนลำตัว ดังนั้นถ้าใบหู จะทำหน้าที่ระบายความร้อนได้จริง ช้างต้องมีวิธีลำเลียงความร้อนจากลำตัว มาที่ใบหูให้ได้เสียก่อน เมื่ อ เราศึ ก ษาใบหู ข องช้ า ง เราจะพบว่ า ใบหู ข องช้ า งนั้ น เต็ ม ไปด้ ว ย เส้นเลือดฝอยกระจายตัวทั่วไปทั้งใบหู เมื่อร่างกายของช้างร้อนขึ้น ความร้อน ในร่างกายก็จะถูกถ่ายเทไปที่เลือดซึ่งไหลทั่วร่างกาย เมื่อเลือดร้อนขึ้น เลือดที่ ไปสมองก็จะร้อน และนั่นจะเป็นสัญญาณให้สมองรับรู้ว่าบัดนี้ร่างกายของช้าง มีอณ ุ หภูมทิ สี่ งู เกินไป สมองจึงสัง่ การลงมาให้เส้นเลือดฝอยภายในใบหูขยายตัว เลือดที่ร้อนจึงไหลผ่านเข้าไปในใบหูเพิ่มขึ้น เมือ่ เลือดทีร่ อ้ นวิง่ เข้าไปในใบหูทบี่ าง ความร้อนจึงถูกถ่ายเทออกไปสูอ่ ากาศ ได้งา่ ย ยิง่ ไปกว่านัน้ เมือ่ ช้างโบกสะบัดหู การระบายความร้อนก็จะทำได้ดยี งิ่ ขึน้ เมื่ อ เลื อ ดที่ เ ย็ น จากใบหู ผ่ า นกลั บ เข้ า สู่ ร่ า งกาย มั น ก็ จ ะไปทำให้ อุ ณ หภู มิ แกนกลางของร่างกายลดลง ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
077
หลายท่านอาจจะเคยเห็นนกที่ต้องลุยน้ำในลำธาร บึง หรือตามท้องนา ลักษณะที่น่าสนใจของนกเหล่านี้คือ มันจะมีขาที่ยาว และนกบางชนิดชอบยืน ขาเดียว การที่ขามันยาวก็ไม่ใช่เรื่องแปลก เพราะขาที่ยาวทำให้มันยืนในน้ำ ตื้นๆ ได้ดีโดยที่ไม่จมน้ำ แต่ทำไมมันต้องยืนขาเดียว? นกทีม่ ขี นาดใหญ่ทงั้ หลาย เช่น ฟลามิงโกหรือนกกระสา เวลาบิน ร่างกาย ของมันจะมีความร้อนเกิดขึน้ มาก นกขนาดใหญ่เหล่านีจ้ งึ จำเป็นทีจ่ ะต้องมีระบบ ระบายความร้อนทีด่ ี ในขณะทีบ่ นิ ปัญหาความร้อนอาจจะไม่ใช่เรือ่ งใหญ่ เพราะ ปีกของนกและอากาศที่พัดผ่านจะช่วยลดความร้อนได้บ้าง แต่เมื่อนกเหล่านี้ ร่อนลงมายืนหากิน มันต้องมีวธิ รี ะบายความร้อนทีม่ าก เกินไปออกจากร่างกาย หลังจากคุยกันมาถึงตรงนีแ้ ล้ว เราก็คงจะเดากันได้วา่ อวัยวะทีจ่ ะช่วยระบายความร้อน ให้กับนกเหล่านี้คือขาที่เรียวยาวของมัน เพราะขา ที่เรียวยาวนั้นมีพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง หลั ง จากที่ น กเหล่ า นี้ ล งมายื น ในน้ ำ ได้ ไ ม่ น าน ปัญหาความร้อนก็จะหมดไป แต่มีปัญหาใหม่เกิดขึ้น ตามมา นั่นคือปัญหาเท้าเย็น เพราะนกลุยน้ำเหล่านี้ หลายครั้งที่ต้องเดินลุยน้ำเป็นเวลานานๆ เพื่อจับกบ เขียด หรือปลาต่างๆ กิน เมื่อเท้าเย็น เลือดที่วิ่งผ่าน ลงไปที่เท้าและกลับมาที่ลำตัวจึงเย็นไปด้วย เมื่อมันยืนในน้ำนานๆ ร่างกายจึง ต้องเสียพลังงานไปกับการสร้างความร้อนมากขึ้น ซึ่งภาวะเช่นนี้ไม่เป็นผลดี กับร่างกาย นกขนาดใหญ่เหล่านี้จึงมีปัญหาสองทางคือ ร้อนเกินไปเวลาบิน แต่เย็นเกินไปเมื่อลงมายืนในน้ำ ถ้าเราเป็นนกกระสาเราจะทำยังไงกันดี? (ยกสอง คน VS นกกระสา) วิธีที่ธรรมชาติแก้ปัญหาให้นกกระสาคือ การวิวัฒนาการเส้นทางเดิน เลือดแบบใหม่ขึ้นมา ซึ่งการทำงานของเส้นเลือดนี้จะมีหลักการคล้ายๆ กับ หลักการทำงานของตู้เย็น หรือเครื่องปรับอากาศในบ้านเรา นั่นคือมันจะ ออกแบบให้เส้นเลือดที่เย็นจากเท้าไหลสวนทางขนานไปกับเส้นเลือดที่พา เลือดอุ่นจากลำตัววิ่งลงไปที่เท้า เมื่อเส้นเลือดที่เย็นไหลขนานไปกับเส้นเลือด 078
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ที่อุ่น การถ่ายเทความร้อนระหว่างกันจึงเกิดขึ้น ขาที่ยาวของนกเหล่านี้ทำให้ เส้นเลือดที่มีอุณหภูมิต่างกันนี้มีโอกาสสัมผัสกันค่อนข้างนาน ดังนั้นกว่าเลือด ที่เย็นจะวิ่งกลับมาเข้าลำตัวก็จะถูกทำให้อุ่นขึ้น ตรงนี้ มี จุ ด ที่ น่ า สั ง เกตจุ ด หนึ่ ง ผมเคยเขียนถึงไว้ในหนังสือเรื่องเล่าจาก ร่างกายว่า ในธรรมชาติการแก้ปัญหา ด้วยวิธีที่เรียบง่าย ประหยัด มักจะถูก คัดเลือกมา ตัวอย่างนี้จึงเป็นอีกตัวอย่าง หนึ่ ง ที่ ธ รรมชาติ แ ก้ ปั ญ หาได้ อ ย่ า งมี ประสิทธิภาพ และราคาถูก นกไม่ต้อง เสียพลังงานใดๆ เพิ่มเติมในการทำให้ เลื อ ดมั น อุ่ น ขึ้ น สิ่ ง ที่ ธ รรมชาติ ท ำคื อ การนำความร้อนที่ยังไงก็ต้องเสียไปอยู่ แล้วมาใช้งานให้เกิดประโยชน์ วิธีการ ที่ น ำเส้ น เลื อ ดสองเส้ น มาวิ่ ง คู่ กั น เพื่ อ แลกเปลีย่ นความร้อนกันเช่นนี้ มีชอื่ เรียก เป็นทางการว่า countercurrent heat exchange ซึ่ ง คำว่ า counter ในที่ นี้ เป็นคำเดียวกับคำว่าหมัดเคาน์เตอร์หรือหมัดบวกในภาษามวย หรือ เคาน์เตอร์ แอทแทก ที่หมายถึงการโต้กลับทันทีในภาษาบอล ดังนั้นคำแปลตรงตัวก็คือ การแลกเปลี่ยนความร้อนจากการที่กระแสเลือดไหลสวนทางกัน ถ้าขาของนกออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่ระบายความร้อนและป้องกันการ เสียความร้อน เราก็พอจะเดาได้ว่าการที่นกยืนขาเดียวในน้ำนั้นคงไม่ต่างจาก การทีเ่ ราดึงแขนของเราเข้ามาซุกในเสือ้ หรือการนอนขดตัวของกระรอกในวันที่ อากาศหนาวเย็น การยืนขาเดียวแล้วหดขาอีกข้างขึ้นมาไว้ใกล้ลำตัวของนกจึง เป็นการลดพืน้ ทีผ่ วิ ทีจ่ ะต้องไปสัมผัสน้ำหรืออากาศทีเ่ ย็น ทำให้การเสียความร้อน ออกจากขาสามารถลดลงไปได้ครึ่งหนึ่ง
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
079
จากหูช้างและขานกกระสา เราจะไปคุยกันต่อในเรื่องของปลาทูน่า… เราเคยคุยกันไว้ว่ากล้ามเนื้อจะทำงานได้ดีเมื่อกล้ามเนื้ออุ่น จากความ เข้ า ใจนี้ เ ราก็ พ อจะเดาได้ว่าปลาที่อาศัยอยู่ในบริเวณน้ำอุ่นมีแนวโน้มที่จะ ขยันว่ายมากกว่าและว่ายได้นานกว่าปลาน้ำเย็น แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป เพราะมีปลาน้ำเย็นหลายชนิดทีส่ ามารถว่ายน้ำได้เร็วและนาน ซึง่ การทีป่ ลาเหล่านี้ ทำเช่นนั้นได้ แสดงว่าปลาเหล่านี้น่าจะวิวัฒนาการระบบบางอย่างขึ้นมาที่ ทำให้กล้ามเนื้อทำงานได้ดีในสิ่งแวดล้อมที่เป็นน้ำเย็น จะเข้าใจว่าปลาเหล่านี้ ทำได้อย่างไร เราจะไปศึกษาปลาชนิดหนึ่งเป็นตัวอย่าง... ปลาทูน่า หลายท่านเคยเห็นปลาทูน่าเฉพาะที่เป็นปลากระป๋อง อาจจะไม่ทราบว่า ปลาทูนา่ ไม่ใช่ปลาตัวเล็กๆ เหมือนทีเ่ ห็นในกระป๋อง แต่เป็นปลาทีม่ ขี นาดใหญ่มาก นอกจากนีป้ ลาทูนา่ เป็นปลาทีต่ อ้ งว่ายน้ำตลอดเวลาเหมือนกับปลาฉลาม เพราะ ปลาทั้งสองนี้หายใจด้วยการให้น้ำไหลผ่านเหงือก ถ้ามันหยุดว่ายเมื่อไหร่ น้ำก็ จะไม่ไหลผ่านเข้าไปในเหงือกและมันก็จะหายใจไม่ได้ เมื่อปลาทูน่าต้องว่ายน้ำตลอดเวลา กล้ามเนื้อของปลาทูน่าจึงต้องทำงาน หนักมาก กล้ามเนื้อจะทำงานได้ดี กล้ามเนื้อต้องอุ่นและได้รับออกซิเจนที่ เพียงพอ การจะได้ออกซิเจนจากน้ำเพียงพอปลาทูนา่ ก็ตอ้ งให้นำ้ ไหลผ่านเหงือก ในปริมาณมากๆ แต่การปล่อยให้น้ำ (ที่เย็น) ไหลผ่านเข้าไปกรองในเหงือก ตลอดเวลาก็สร้างปัญหาเช่นกัน เพราะเหงือกต้องส่งออกซิเจนทีก่ รองออกมาได้ ไปที่เส้นเลือดฝอย เหงือกจึงเป็นที่พบกันระหว่างน้ำเย็นจำนวนมากและเลือด ดังนั้นเลือดที่ไหลออกจากเหงือกเพื่อไปเลี้ยงร่างกายจึงกลายเป็นเลือดที่เย็น ซึ่งทูน่ายอมให้เป็นเช่นนั้นไม่ได้!! และนี่ก็เป็นอีกครั้งที่เราเห็นธรรมชาติตั้งโจทย์ที่ขัดแย้งกันให้สิ่งมีชีวิต ต้องหาทางแก้ อยากหายใจก็ตอ้ งว่ายน้ำให้มาก จะว่ายน้ำได้มากก็ตอ้ งมีกล้ามเนือ้ ทีอ่ นุ่ แต่การหายใจกลับทำให้กล้ามเนือ้ เย็น ถ้าเราเป็นปลาทูนา่ เราจะแก้ปญ ั หา นี้อย่างไรดี? (ยกสาม คน VS ทูน่า) วิธีที่ปลาทูน่าวิวัฒนาการมาใช้แก้ปัญหานั้น ก็อาศัยหลักการเดียวกับขา ของนกกระสาทีเ่ ราคุยกันไปแล้ว นัน่ คือการนำเลือดเย็นมาวิง่ สวนทางกับเลือด 080
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
อุน่ เพือ่ ให้แลกเปลีย่ นความร้อนระหว่างกัน ก่อนทีจ่ ะส่งเลือดไปเลีย้ งส่วนต่างๆ ของร่างกาย แต่สิ่งหนึ่งที่ปลาทูน่าไม่มีเหมือนนกกระสาคือขาที่ยาว ในนกกระสาหรือนกฟลามิงโก ขาที่ยาวของมันทำให้ระยะทางที่เส้นเลือด วิ่งสวนทางกันยาวเพียงพอให้ความร้อนถ่ายเทสู่กัน แต่ปลาทูน่าไม่มีขาที่ยาว เช่นนัน้ การแลกเปลีย่ นความร้อนระหว่างเส้นเลือดทัง้ สองต้องเกิดในบริเวณซึง่ แคบและสั้น ปลาทูน่าจึงต้องวิวัฒนาการเทคนิคเพิ่มเติมขึ้นมาอีกหนึ่งขั้นตอน ในปลาทูน่า ก่อนที่เส้นเลือดอุ่นและเย็นจะวิ่งสวนทางกัน เส้นเลือด ทั้งสองเส้นจะแตกกิ่งก้านออกเป็นเส้นเลือดเล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งหลักการ เช่นนีเ้ ป็นหลักการเดียวกับการแตกกิง่ ก้านของต้นไม้เพือ่ เพิม่ พืน้ ทีผ่ วิ โดยไม่ตอ้ ง เพิ่มปริมาตร ดังนั้นพื้นที่ผิวที่จะแลกเปลี่ยนความร้อนจึงเพิ่มมากขึ้น นอกไป จากนี้สิ่งที่เกิดตามมาอีกอย่างเมื่อเส้นเลือดเส้นใหญ่แตกออกเป็นเส้นเลือด เล็กๆ จำนวนมาก คือความเร็วของเลือดที่ไหลในเส้นเลือดเล็กๆ ทั้งหลาย ก็จะช้าลง ช่วงเวลาที่ความร้อนจะถ่ายเทระหว่างกันจึงเกิดได้นานขึ้น ซึ่งระบบ ทีเ่ ส้นเลือดแตกย่อยออกก่อนทีจ่ ะวิง่ สวนทางกันนีม้ ชี อื่ เรียกทางวิทยาศาสตร์วา่ rete mirabile (อ่านว่า เร-เต้ มิ-รา-บิ-ลี่)
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
………………………
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
081
หลังจากที่เราเข้าใจการระบายความร้อนของหูช้าง ขานกกระสา และ ระบบเลือดของปลาทูน่ากันแล้ว ในบทถัดไปเราจะกลับมาศึกษาร่างกายของ มนุษย์กัน เราจะไปดูกันว่า ถุงอัณฑะของคนมีส่วนที่คล้ายหูช้าง ขานกกระสา และระบบเลือดของปลาทูน่าอย่างไรบ้าง?
082
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
10
หูช้าง ขานกกระสา เส้นเลือดปลาทูน่า และอัณฑะคน เหมือนกันอย่างไร ตอนที่ 2 เชื่อว่าผู้ชายส่วนใหญ่อาจจะไม่เคยมีโอกาสได้หยุดคิดว่า ทำไมถุงอัณฑะเราจึงเป็นอย่างที่มันเป็น แต่ถ้าเราเสียเวลา ไปพิจารณา เราจะเห็นว่ามันมีลักษณะที่แปลกและชวนให้ สงสัยอยู่หลายๆ อย่างด้วยกัน เช่น ทำไมผิวหนังที่หุ้ม ถุงอัณฑะจึงเหี่ยว? แต่ในบางครั้งถุงอัณฑะก็จะตึงเรียบ ขึน้ มาได้เอง โดยที่เราไม่สามารถสั่งงานมันได้ ทำไมบางครัง้ โดยเฉพาะในวันทีอ่ ากาศร้อน อัณฑะถึงห้อยลงมาไม่เท่ากัน? และทำไมเวลามันโดนกระแทกเราถึงได้เจ็บปวดมาก? และทุกครั้งที่เราเห็น นักฟุตบอลเอามือหกุมป้องกันไว้ขณะยืนเป็นกำแพงกัน้ หน้าประตู เราก็อดสงสัย ไม่ได้ว่า ทำไมถุงที่ใส่ของสำคัญต่อการส่งต่อพันธุกรรมอย่างอัณฑะถึงได้ ออกมาห้อยอยู่นอกร่างกาย ของสำคัญเช่นนี้มันน่าจะถูกนำไปเก็บไว้ในที่ ปลอดภัยเช่น ภายในช่องท้อง ช่องอก หรือถ้าให้ดีควรจะเก็บไว้ในกะโหลก ทีแ่ ข็งแรงไม่ใช่มาห้อยอยูร่ ะหว่างขา เราจะมาเริม่ ต้นหาคำตอบกันก่อนว่าทำไม อัณฑะจึงออกมาห้อยอยู่ที่ระหว่างขา 084
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ถ้าเราสังเกตดูสัตว์ต่างๆ ในธรรมชาติ สิ่งหนึ่งที่เราจะเห็นคือ ไม่ใช่สัตว์ ทุกชนิดจะเอาอัณฑะมาห้อยไว้นอกร่างกาย อย่างน้อยๆ ที่สุด เราก็รู้ว่าเรา ไม่เคยเห็นอัณฑะของปลา กบ หรือสัตว์เลือ้ ยคลานต่างๆ มาห้อยอยูน่ อกร่างกาย แต่สัตว์ที่นำอัณฑะห้อยนอกร่างกายทั้งหมดเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม หรือว่า การเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีข้อจำกัดบางอย่างที่ทำให้อัณฑะต้องหนีมา ห้อยอยู่นอกร่างกาย? เป็นไปได้หรือไม่ว่าการที่อัณฑะออกมาอยู่นอกร่างกายนั้น เป็นเพราะ สัตว์เลีย้ งลูกด้วยนมมีรา่ งกายทีร่ อ้ นเกินไป? เป็นทีร่ กู้ นั มานานแล้วว่าความร้อน ทีส่ งู เกินไปนัน้ มีผลเสียต่อการสร้างและการทำงานของอสุจิ แม้วา่ อสุจจิ ะว่ายน้ำ ได้เร็วขึน้ ทีอ่ ณ ุ หภูมริ า่ งกาย แต่มนั สามารถทนอุณหภูมนิ ไี้ ด้แค่ 2 - 3 วันเท่านัน้ จากนั้นมันจะเริ่มตายไป ดังนั้นเป็นไปได้ไหมว่า เมื่อระบบที่ทำให้ร่างกายอุ่น ตลอดเวลาพัฒนาขึ้น อัณฑะจึงต้องหาบ้านใหม่? แต่คำอธิบายเกีย่ วกับความร้อนนีก้ ม็ ปี ญ ั หาของมันอยู่ เพราะในความเป็น จริงแล้วมีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจำนวนหนึ่งที่ไม่มีถุงอัณฑะ แต่มันเก็บอัณฑะ ไว้ในช่องท้อง ซึ่งถ้าเป็นเช่นนั้นจริงๆ ความร้อนก็อาจจะไม่ใช่เหตุผลที่แท้จริง ที่ทำให้อัณฑะต้องย้ายออกมานอกร่างกาย... เว้นเสียแต่ว่าเราจะมีคำอธิบาย ที่ดีว่าทำไมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดจึงมีอัณฑะภายในร่างกายได้ คำอธิบายนี้มีอยู่สองส่วน ส่วนที่หนึ่งเราคงต้องไปดูกันว่ามีสัตว์เลี้ยงลูก ด้วยนมอะไรอีกบ้างที่อัณฑะไม่ออกมาห้อยอยู่ภายนอก ส่วนที่สองเป็นเรื่อง ของประวัติศาสตร์ เรามาดูสว่ นทีห่ นึง่ กันก่อน สัตว์เลีย้ งลูกด้วยนมกว่า 5,000 สปีชสี ท์ เี่ รารูจ้ กั ส่วนใหญ่จะมีอัณฑะห้อยอยู่นอกร่างกาย มีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจำนวนไม่มาก นักที่มีอัณฑะอยู่ในร่างกาย ถ้าเรามาพิจารณาดูว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเหล่านี้ มีลกั ษณะร่วมอะไรบ้างทีเ่ หมือนกัน อาจจะช่วยให้เราเห็นคำใบ้ซงึ่ นำไปสูค่ ำตอบ ที่เราต้องการได้ ทว่าคำตอบที่เราได้กลับมาในแวบแรกที่ศึกษาคือ... ไม่มี สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เก็บอัณฑะไว้ในร่างกายนั้นมีความหลากหลายมาก ตัง้ แต่สตั ว์เลีย้ งลูกด้วยนมขนาดเล็กๆ ทัง้ หลาย และสัตว์ทมี่ ขี นาดใหญ่อย่างช้าง ไปจนถึ ง สั ต ว์ เ ลี้ ย งลู ก ด้ ว ยนมที่ อ าศั ย ในน้ ำ ทั้ ง หลาย เช่ น โลมา พะยู น ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
085
ฮิปโป และวาฬ สัตว์เหล่านีด้ ผู วิ เผินแล้ว ไม่มลี กั ษณะร่วมอะไรเลยทีน่ า่ จะเป็น คำใบ้ให้เราได้ แต่ถา้ เราจับหลักเรือ่ งของ “อัณฑะหนีความร้อน” ไว้ แล้วพิจารณาซ้ำอีกครัง้ โดยถามตั ว เองว่ า สั ต ว์ เ หล่ า นี้ มี ลั ก ษณะอะไรบ้ า งที่ ท ำให้ อั ณ ฑะเย็ น ได้ แม้วา่ จะอยูภ่ ายในร่างกาย เราจะเริม่ เห็นว่าสัตว์เหล่านีม้ ลี กั ษณะร่วมบางอย่าง เผยออกมาให้เห็น แรกสุดเลยคือ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีอัณฑะในร่างกายส่วนใหญ่จะเป็น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีร่างกายขนาดเล็ก ซึ่งเรารู้ว่าร่างกายที่มีขนาดเล็ก จะระบายความร้อนได้ดกี ว่าสัตว์ทมี่ รี า่ งกายขนาดใหญ่ อาจเป็นไปได้วา่ อัณฑะ ที่ย้ายลงมานี้ไม่ได้เกิดขึ้นในทันทีที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสร้างความร้อนขึ้นได้ เอง แต่การย้ายบ้านของอัณฑะนี้เกิดขึ้นในภายหลังเมื่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม วิวฒ ั นาการจนมีขนาดร่างกายทีใ่ หญ่ขน้ึ จนการระบายความร้อนในช่องท้องทำได้ยาก สิ่งที่สองคือ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ที่สามารถเก็บอัณฑะไว้ใน ร่างกายได้เกือบทัง้ หมดเป็นสัตว์ทอี่ าศัยอยูใ่ นน้ำ เช่น พะยูน โลมา การทีส่ ตั ว์เลีย้ ง ลูกด้วยนมเหล่านี้ต้องเก็บอัณฑะเข้าไปในร่างกายเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ไม่ยาก เพราะสัตว์น้ำทั้งหลายเมื่อต้องใช้ชีวิตอยู่ในน้ำซึ่งมีแรงต้านมากกว่าอากาศ มันจึงวิวัฒนาการมามีรูปร่างคล้ายกระสวย เพื่อลดแรงต้านนั้น การมีอัณฑะ มาห้อยต่องแต่งอยู่ภายนอกร่างกายจะไม่เหมาะกับการว่ายผ่านน้ำ อีกเหตุผล คือ เมื่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเหล่านี้เปลี่ยนมาใช้ชีวิตในน้ำ อัณฑะร้อนจะไม่ใช่ ปัญหาหลักของมันอีกต่อไป แต่ปัญหาจะเป็นว่าทำอย่างไรไม่ให้อัณฑะเย็น เกินไปและวิธีที่ทำได้วิธีหนึ่งคือ การเก็บอัณฑะกลับเข้าไปในช่องท้อง แม้ว่าทั้งหมดที่คุยมาจะฟังดูดี แต่เรายังติดปัญหาอยู่อีกข้อหนึ่ง นั่นคือ เราจะอธิบายได้อย่างไรว่าทำไมอัณฑะของช้างมันจึงอยู่ในร่างกาย? และนั่น คือสิ่งที่ประวัติศาสตร์จะให้คำตอบกับเรา... จากข้อมูลการศึกษากระดูกฟอสซิล เรารู้กันมานานแล้วว่าบรรพบุรุษ ของช้างเคยอาศัยอยู่ในน้ำมาก่อน (ช้างเป็นญาติกับพะยูน) บรรพบุรุษของ ช้างเคยดำรงชีวิตคล้ายกับฮิปโปในปัจจุบัน นั่นคือใช้เวลาส่วนใหญ่แช่อยู่ในน้ำ แต่สามารถที่จะขึ้นมาเดินบนบกได้ และเมื่อไม่กี่ล้านปีที่ผ่านมา บรรพบุรุษ 086
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ของช้ า งก็ ตั ด สิ น ใจย้ า ยถิ่ น ฐานกลั บ มาใช้ ชี วิ ต บนบกอย่ า งถาวร (ไม่ น าน ในระดับของวิวัฒนาการ) ดังนั้นลักษณะของอัณฑะที่อยู่ในช่องท้องจึงเป็น ลักษณะที่ตกค้างมาจนถึงปัจจุบัน (ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้ก็ช่วยอธิบายได้ว่า ทำไมช้างจึงว่ายน้ำเก่ง) จากที่คุยกันมาทั้งหมด ก็มีเหตุผลที่ชวนให้เชื่อว่า อัณฑะย้ายลงมาห้อย นอกร่างกายเพือ่ เป็นการหนีรอ้ น แต่การย้ายออกมาอยูน่ อกร่างกายไม่ใช่กลไก เดียวทีร่ า่ งกายทำเพือ่ ช่วยให้อณ ั ฑะอยูใ่ นอุณหภูมทิ เี่ หมาะสม ถุงอัณฑะเหีย่ วๆ ที่เราเห็นนั้น ไม่ได้เป็นแค่ถุงบรรจุอัณฑะเท่านั้น แต่มันเป็นอวัยวะที่ได้รับ การออกแบบมาอย่างดีเพือ่ ดูแลอวัยวะทีส่ ำคัญสำหรับการส่งต่อพันธุกรรมนีด้ ว้ ย โดยทั่วไปร่างกายเราจะมีระบบป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น หรือถ้า เกิดขึ้นแล้วก็จะหาทางควบคุมไม่ให้ปัญหาลุกลามใหญ่โต เช่น เราจะหลับตา แน่น เวลามีสงิ่ ของพุง่ เข้าใส่หน้า เพราะร่างกายเราพยายามทีจ่ ะป้องกันดวงตา ซึง่ เป็นอวัยวะสำคัญ เวลาเราล้มข้อเท้าแพลง เราเจ็บเพราะว่าร่างกายเราหาทาง ที่จะเตือนไม่ให้เราเผลอไปใช้งานบริเวณนั้นในระยะที่มันกำลังซ่อมตัวเอง เราอ่อนเพลียเมื่อเราป่วย เพราะร่างกายอยากให้เราพักผ่อน ริมฝีปากเราไว ต่อการสัมผัส เพราะมันคือนายทวารทีค่ อยคัดกรองสิง่ ทีจ่ ะผ่านเข้ามาในทางเดิน อาหารทั้งระบบ (ไม่ได้มีไว้จูบ) และแน่นอนว่าอวัยวะที่สำคัญอย่างอัณฑะ เมื่อต้องมาห้อยอยู่นอกร่างกาย ร่างกายจะต้องสร้างระบบเตือนภัยที่ดีไว้ ป้ อ งกั น ไม่ ใ ห้ อั ณ ฑะได้ รั บ อั น ตราย และนั่ น คื อ เหตุ ผ ลว่ า ทำไมธรรมชาติ จึงใส่เส้นประสาทไว้มากมายให้อัณฑะไวต่อความรู้สึกและขี้บ่น โดนกระแทก นิดหน่อยมันก็จะโวยวาย ส่งสัญญาณขึ้นไปฟ้องสมองให้รู้สึกเจ็บปวดทันที ทั้งหมดนี้ทำเพื่อไปปกป้องพันธุกรรมอันมีค่าของเรา การที่ถุงอัณฑะเหี่ยวก็เข้าใจได้ไม่ยากเช่นกัน เรารู้ว่าพื้นที่ผิวที่มากจะ ทำให้การระบายความร้อนทำได้ดีขึ้น และวิธีหนึ่งของการเพิ่มพื้นที่ผิวที่ทำได้ คือ ทำให้ถงุ อัณฑะมันใหญ่กว่าของทีม่ นั หุม้ อยู่ ดังนัน้ ถุงอัณฑะในช่วงเวลาปกติ มันจึงเหีย่ วห้อยลงมา แต่ทเี่ ล่ามาทัง้ หมด เรายังไม่เห็นความซับซ้อนของถุงอัณฑะ กันเลย ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
087
ทั้งหมดมันเริ่มจากตรงนี้ครับ... ท่านสุภาพบุรุษทั้งหลายคงจะทราบกันดี ว่าถุงอัณฑะไม่ได้เหี่ยวอยู่ตลอดเวลา ถุงอัณฑะปกติจะมีอยู่สองภาวะด้วย กันคือ ภาวะที่มันเหี่ยว และภาวะที่มันเต่งตึง ซึ่งมันจะอยู่ในภาวะไหน เป็นสิ่งที่เราไม่สามารถสั่งการด้วยจิตใจได้ เราไม่สามารถบอกว่าจงตึง แล้ว คาดหวังให้ถุงอัณฑะมันฟังเรา อย่างไรก็ตามแม้ว่าเราจะสั่งมันไม่ได้ แต่เรา ก็พอจะบอกได้บ้างว่าภาวะห้อยและตึงนี้มันจะเกิดขึ้นในกรณีใดบ้าง ในวันที่อากาศเย็นหรือเมื่อต้องไปอาบน้ำเย็นๆ ถุงอัณฑะมีแนวโน้มที่จะ เรียบตึงและดึงลูกอัณฑะขึน้ ให้เข้ามาอยูใ่ กล้กบั ร่างกายเพือ่ อิงไออุน่ จากช่องท้อง การทีผ่ วิ ของถุงหุม้ อัณฑะเรียบตึงขึน้ มานัน้ จะช่วยให้พนื้ ทีผ่ วิ ทีจ่ ะเสียความร้อน ลดลง ในทางตรงกันข้าม ในวันที่อากาศร้อน ถุงอัณฑะจะห้อยย้อยลงมา เพือ่ ให้หา่ งจากช่องท้องทีม่ อี ณ ุ หภูมสิ งู และเพือ่ ให้อณ ั ฑะสามารถแกว่งไกวไปมา และรับลมได้มากขึ้น นอกไปจากนั้นถุงอัณฑะยังห้อยอัณฑะทั้งสองข้างไว้ ต่างระดับกันเล็กน้อย (ข้างซ้ายมักจะต่ำกว่า) เพือ่ ให้แน่ใจว่าอัณฑะทัง้ สองข้าง ไม่ถ่ายเทความร้อนไปสู่กัน แต่อุณหภูมิไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่มีผลให้ถุงอัณฑะตึงหรือเหี่ยว ยังมีอีกอย่าง น้อยสองภาวะที่ถุงอัณฑะจะตอบสนองโดยการหดตัว แต่ท่านชายหลายท่าน อาจจะไม่เคยสังเกต ภาวะแรกคือ เมื่อมีความกลัวหรือความโกรธ ภาวะที่สอง คือ เมือ่ ผูช้ ายมีการตืน่ ตัวทางเพศและองคชาตแข็งตัวขึน้ คำถามคือ ถุงอัณฑะ หดตัวในสองภาวะนี้เพื่ออะไร? ในหนังสือเรือ่ งเล่าจากร่างกาย มีหลายบททีผ่ มเขียนถึงผลของความเครียด และความโกรธที่มีต่อร่างกายของเรา ผมให้คำอธิบายว่าร่างกายตอบสนอง เช่นนัน้ เพราะระบบต่างๆ ในร่างกายของเราออกแบบมาให้เหมาะกับสิง่ แวดล้อม ที่ต่างไปจากสิ่งแวดล้อมปัจจุบัน ร่างกายเราวิวัฒนาการมาในโลกที่เรายังเป็น เหยื่อของสัตว์ต่างๆ ความกลัวและความโกรธในโลกอดีตนั้นมักจะนำไปสู่การ ต่อสูห้ รือการถูกทำร้าย ซึง่ ระหว่างการต่อสู้ อัณฑะทีห่ อ้ ยอยูน่ อกลำตัวมีโอกาส ทีจ่ ะโดนลูกหลงได้ไม่มากก็นอ้ ย การหดตัวของถุงอัณฑะจึงเหมือนเป็นการเข้าไป หลบในทีก่ ำบัง และด้วยเหตุผลนีจ้ งึ ไม่นา่ แปลกใจทีไ่ ม่ใช่แต่คนเท่านัน้ ทีถ่ งุ อัณฑะ หดเมื่อโกรธและกลัว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ที่อัณฑะอยู่นอกร่างกายก็จะมี 088
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ภาวะนี้เช่นเดียวกัน (กลัวจนหำหด) สำหรับกรณีถงุ อัณฑะหด เมือ่ ผูช้ ายมีความตืน่ เต้นทางเพศนัน้ คำอธิบาย ทีเ่ ชือ่ กันเป็นส่วนใหญ่มอี ยูด่ ว้ ยกันสองสมมติฐาน อันแรกค่อนข้างตรงไปตรงมา คือ การหดตัวของถุงอัณฑะนัน้ อาจเป็นกลไกป้องกันตัวเช่นเดียวกับเมือ่ เราโกรธ หรือกลัว แต่กรณีนี้เป็นการป้องกันตัวจากการถูกกระแทกในระหว่างที่กำลังมี กิจกรรมทางเพศ แต่คำอธิบายที่น่าสนใจกว่าคือคำอธิบายที่สอง สมมติฐานนี้เกิดมาจากข้อเท็จจริงสองข้อด้วยกัน แรกสุดคือเราทราบ กั น มานานแล้ ว ว่ า ความอุ่ น ในช่ อ งคลอดสามารถช่ ว ยให้ อ สุ จิ ว่ า ยได้ เ ร็ ว ขึ้ น และสอง อสุจิของตัวผู้ทั้งหลาย (ไม่เฉพาะแต่ในคนเท่านั้น) ถูกออกแบบมา ให้ว่ายเร็วเพื่อแข่งกันไปให้ถึงไข่ก่อนอสุจิของตัวผู้ตัวอื่น (ผมเขียนถึงเรื่อง นี้ไว้ในหนังสือเรื่องเล่าจากร่างกาย ในหัวข้อ ทำไมน้ำอสุจิของผู้ชายถึงเหนียว และแข็งตัวได้ เป็นเรื่องราวสั้นๆ เกี่ยวกับทฤษฎีที่มีชื่อว่า sperm competition strategy) เมื่อเรารวมข้อเท็จจริงทั้งสองข้อนี้เข้าด้วยกัน เราคงอดไม่ได้ที่จะตั้ง คำถามว่ า จะเป็ น การดี ก ว่ า หรื อ ไม่ ถ้ า เราทำให้ อ สุ จิ อุ่ น ก่ อ นที่ จ ะเข้ า ไปใน ช่องคลอด ถ้าเราวอร์มอัพอสุจิเสียตั้งแต่อยู่ในอัณฑะ เมื่อมันลงสนามจริง (ในช่องคลอด) มันก็จะสามารถว่ายไปได้อย่างรวดเร็วในทันที ดังนั้นการ ดึงอัณฑะเข้ามาใกล้ตวั ตัง้ แต่ผชู้ ายเริม่ ตืน่ ตัวทางเพศจึงเป็นการวอร์มอัพให้กบั กองทัพอสุจินั่นเอง... แม้ว่าอัณฑะจะหนีไปอยู่นอกร่างกายเพื่อปกป้องอสุจิจากความร้อนแล้ว แต่ปัญหาอย่างหนึ่งที่อัณฑะไม่สามารถเลี่ยงได้คือ อัณฑะยังต้องการเลือด จากร่างกาย และนั่นก็นำปัญหามาให้อสุจิ เพราะแม้ว่าสิ่งแวดล้อมของอสุจิ จะเย็นสบาย แต่การต้องรับเลือดทีไ่ หลมาจากร่างกายก็คงไม่ตา่ งอะไรกับการนำ อัณฑะไปแช่ในน้ำอุ่น อัณฑะจึงต้องมีระบบที่จะแก้ปัญหานี้ และระบบที่ว่านี้ ก็ไม่ใช่อะไรอื่น แต่เป็นการใช้วิธีระบายความร้อนของหูช้าง ขานกกระสา และ ระบบเลือดของปลาทูน่านั่นเอง ถุงอัณฑะเป็นอวัยวะที่มีผนังบาง เหี่ยว และออกแบบมาให้ห้อยรับลม เส้นเลือดที่วิ่งจากช่องท้องลงมาสู่ถุงอัณฑะจึงสามารถแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
089
กั บ สิ่ ง แวดล้ อ มได้ ง่ า ย ดั ง นั้ น เมื่ อ เลื อ ดที่ อุ่ น วิ่ ง ผ่ า นถุ ง อั ณ ฑะออกไปแล้ ว จะกลายเป็นเลือดที่เย็น ธรรมชาติเห็นว่าความเย็นเหล่านี้ถ้าไม่ได้ใช้ทำอะไร ก็จะเสียไปโดยเปล่าประโยชน์ ธรรมชาติจงึ ออกแบบให้เลือดทีเ่ ย็นนี้ วิง่ สวนทาง กับเลือดอุน่ ทีไ่ หลจากช่องท้องมาเข้าอัณฑะ เลือดทีอ่ นุ่ จึงเย็นตัวลงก่อนทีจ่ ะราด ลงไปบนอัณฑะ แต่เพื่อให้ประสิทธิภาพในการแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดได้ดี ยิง่ ขึน้ ไปอีก เส้นเลือดเย็นและเส้นเลือดอุน่ จะแตกแขนงออกเป็นเส้นเลือดฝอย ย่อยๆ ก่อนจะวิง่ สวนทางกัน พืน้ ทีผ่ วิ ในการถ่ายเทความร้อนระหว่างเส้นเลือด ทั้งสองจึงเพิ่มขึ้น คล้ายกับที่เราเห็นในปลาทูน่า
และทั้งหมดนี้คือสิ่งที่คล้ายกันระหว่างใบหูช้าง ขานกกระสา ระบบเลือด ของปลาทูน่า และอัณฑะคน... ……………………… 090
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ในสองบทที่ผ่านมา เราคุยกันถึงเรื่องของระบบระบายความร้อนออกจาก ร่างกาย แต่ทุกๆ อย่างที่เราคุยกันมานั้นจะทำงานได้จริงก็ต่อเมื่ออุณหภูมิ ของอากาศต่ำกว่าอุณหภูมิของร่างกาย แต่ในความเป็นจริง เรารู้ว่าบางวัน อุณหภูมขิ องอากาศก็สงู กว่าอุณหภูมขิ องร่างกายได้ วิธรี ะบายความร้อนเหล่านี้ จึงใช้งานไม่ได้ในวันที่อากาศร้อนจัด สัตว์ทั้งหลายจึงต้องวิวัฒนาการระบบอื่น เพิ่มเติมเพื่อมาแก้โจทย์ข้อนี้ และนั่นคือเรื่องที่เราจะคุยกันในบทถัดไป
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
091
11
ในวันที่อากาศร้อนกว่าอุณหภูมิร่างกาย ผมอยากชวนให้เราลองมาจินตนาการกั น ดู ว่ า ในวั น ที่ อากาศร้อนจัดๆ นั้น ร่างกายของเรามีการตอบสนองต่อ ความร้อนอย่างไรบ้าง? เริ่มจากสิ่งที่เราคุยกันไปแล้วก่อน เช่น เราจะรู้สึกอยากถอดเสื้อหรือใส่เสื้อผ้าบางๆ ถ้านอน เราก็จะนอนแผ่กางแขนกางขาออก หน้าเราอาจจะแดงขึ้น สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นเพราะมันเป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวให้ร่างกาย ระบายความร้อนออกจากร่างกายได้งา่ ยขึน้ แต่ถา้ อุณหภูมสิ งู มากขึ้นไปเรื่อยๆ จนถึงระดับที่อุณหภูมิของอากาศสูงกว่า ร่างกาย เช่น วันที่อากาศร้อนไปจนถึง 40 องศาเซลเซียส ระบบระบายความร้อนทีเ่ ราคุยกันมาแล้วทัง้ หมดจะทำงาน ไม่ได้เลย คำถามคือ ในวันทีอ่ ากาศร้อนขนาดนัน้ ร่างกายเรา ขับความร้อนออกจากร่างกายได้อย่างไร?
คำตอบที่เ ราทราบกันดีจากประสบการณ์คือ เราจะเหงื่อออก แต่ที่
092
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
หลายท่านอาจจะยังไม่แน่ใจคือ เหงื่อมันทำให้ร่างกายเราเย็นลงได้อย่างไร? ดังนั้นเราจะมาทำความเข้าใจหลักการกันก่อน ในวันที่อากาศร้อนจัดๆ อุณหภูมิของอากาศที่ห่อหุ้มร่างกายเราจะสูงกว่า อุณหภูมิที่ผิวหนังเรา ดังนั้นความร้อนในร่างกายจะไม่สามารถถ่ายเทออกไป สูอ่ ากาศภายนอกได้ แต่การทีร่ า่ งกายขับน้ำ (เหงือ่ ) มาอยูบ่ นผิวหนัง จะทำให้ ความร้อนจากผิวหนังส่งไปที่น้ำได้ ต่อมาเมื่อน้ำร้อนขึ้นน้ำจะระเหยกลายเป็น ไอออกไป และมันก็จะพาความร้อนลอยออกไปจากผิวหนังด้วยพร้อมๆ กัน ผิวหนังเราจึงเย็นลงชัว่ คราว เมือ่ ผิวหนังเราเย็นลง ความร้อนจากเส้นเลือดฝอย ใต้ ผิ ว หนั ง ก็ ส ามารถที่ จ ะถ่ า ยเทขึ้ น มาที่ ผิ ว หนั ง ได้ อี ก รอบ ความร้ อ นจาก แกนกลางร่างกายก็จะถูกขนส่งออกมาที่เส้นเลือดฝอยใต้ผิวหนังได้ เป็นเช่นนี้ ไปเรื่อยๆ เมื่อเข้าใจตรงนี้เราก็พอจะนึกออกทันทีว่าทำไมวันที่ความชื้นในอากาศสูง เช่น ฝกตก เราจึงรู้สึกร้อนอบอ้าวกว่าปกติ ทั้งๆ ที่อุณหภูมิของอากาศ ไม่ได้สูงขึ้น นั่นเป็นเพราะความชื้นในอากาศที่สูงจะทำให้เหงื่อไม่สามารถ ระเหยออกไปจากผิ ว หนั ง ได้ ง่ า ยๆ ความร้ อ นจึ ง ค้ า งอยู่ ใ นน้ ำ บนผิ ว หนั ง เราจึ ง รู้ สึ ก เหนอะหนะ เมื่ อ ความร้ อ นที่ ผิ ว หนั ง ไม่ ล ดลง ความร้ อ นจาก เส้นเลือดฝอยจึงไม่สามารถส่งไปที่ผิวหนังได้ ความร้อนกลางลำตัวจึงไม่ สามารถส่งมาที่ผิวได้ สรุปคือ เรามีเหงื่อเราจึงระบายความร้อนในวันที่อากาศร้อนกว่าอุณหภูมิ ของร่างกายได้ แต่คำตอบนี้ก็ทำให้เราอดสงสัยต่อไม่ได้ว่า แล้วสัตว์อื่นๆ ทำเช่ น ไรในวั น ที่ ร้ อ นจั ด สั ต ว์ ส่ ว นใหญ่ ไ ม่ มี เ หงื่ อ อย่ า งที่ เ รามี หรื อ ถึ ง มี ก็น้อยกว่ามาก ร่างกายหาทางระบายความร้อนออกจากร่างกายได้อย่างไร? แม้ว่าสัตว์หลายชนิดจะไม่มีเหงื่อแต่มันก็ใช้หลักการเดียวกับที่เราใช้ นัน่ คือ หลักของการใช้นำ้ มาทาลงบนผิวหนัง ตัวอย่างเช่น นกกระสา ไก่งวง หรือ นกแร้ง ในวันทีร่ อ้ นๆ ถ้าไม่มนี ำ้ ใกล้ๆ มันจะใช้วธิ อี รึ ดขาตัวเอง ซึง่ ขาทีเ่ รียวเล็ก ของมันทำให้มีพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง เมื่อพื้นที่ผิวที่มากทำงานร่วมไปกับน้ำ ที่มันถ่ายใส่ขา การระบายความร้อนออกจากร่างกายก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้น สัตว์เช่นหนูจะเลียอุง้ เท้าหน้า แล้วก็จะเอาน้ำลายละเลงไปบนใบหน้าและลำตัว ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
093
ส่วนแมวก็จะเลียร่างกายตัวเอง (โชคดีว่าเราเป็นสัตว์ที่มีต่อมเหงื่อมากที่สุด ในโลก เราเลยไม่ต้องอึใส่ขาตัวเองและไม่ต้องเอาน้ำลายละเลงใส่หน้าตัวเอง) แมลงอย่างผึ้งก็เช่นเดียวกัน มันสามารถที่จะขย้อนน้ำหวานที่ไปดูดกินมา จากดอกไม้ออกมา แล้วนำน้ำหวานนัน้ ละเลงไปบนหน้าและลำตัวเพือ่ ลดความร้อน สำหรับหมาจะแลบลิ้นและหอบเพื่อให้ความร้อนระบายออกทางลิ้น (ที่เปียก) ……………………… จากทั้งหมดที่เราคุยกันมา เราพบว่าสัตว์ต่างๆ มีวิธีการควบคุมอุณหภูมิ ของร่างกายที่แตกต่างกันไป ซึ่งบางครั้งระบบที่ใช้ระบายความร้อนออกและ ระบบทีใ่ ช้เก็บรักษาความร้อนไว้กบั ร่างกาย ต่างก็ทำงานแยกจากกันอย่างเด็ดขาด แต่ก็มีบางครั้งที่ธรรมชาติใช้ระบบเดียวทำงานทั้งสองอย่าง เราเห็นตัวอย่าง นีไ้ ปแล้วในขาของนกกระสา แต่อกี ตัวอย่างหนึง่ ทีธ่ รรมชาติสร้างไว้อย่างน่าสนใจ และสวยงาม คือระบบการระบายความร้อนของผึ้ง ปีกของผึ้งและแมลงต่างๆ จะต่างจากปีกของนกหรือไก่ เพราะปีกของผึ้ง จะบางและไม่มีกล้ามเนื้ออยู่ภายในปีกเลย ซึ่งการทำเช่นนี้ทำให้ปีกของมัน มีความเบามาก ส่วนกล้ามเนื้อที่ใช้ในการขยับปีกทั้งหมดจะอยู่ภายในช่องอก ของผึ้ง เมือ่ ผึง้ ออกจากรังเพือ่ ไปหาน้ำหวาน มันจะต้องบินจากดอกไม้หนึง่ ไปสูด่ อก ไม้อีกดอกเช่นนี้ไปเรื่อยๆ ระหว่างที่ผึ้งบิน กล้ามเนื้อหน้าอกต้องทำงานอย่าง หนัก เมื่อกล้ามเนื้อทำงานก็ปล่อยความร้อนออกมา ดังนั้นช่องอกของผึ้งจึง มีความร้อนสูง ซึ่งถ้าความร้อนนี้ไม่สูงเกินไปก็จะเป็นข้อดีกับผึ้งเอง เพราะ กล้ามเนื้อที่อุ่นจะทำงานได้ดีกว่ากล้ามเนื้อที่เย็น แต่ปัญหาจะเกิดขึ้นในวันที่ อากาศร้อนมากๆ เพราะหน้าอกทีร่ อ้ นเกินไปจะมีผลให้กล้ามเนือ้ ทำงานได้ไม่ดี เช่นกัน ผึ้งจึงต้องมีระบบเตรียมไว้สำหรับระบายความร้อนออกจากช่องอก ในทางตรงกั น ข้ า ม วั น ไหนที่ อ ากาศเย็ น มากๆ ผึ้ ง เองก็ มี ปั ญ หาได้ เพราะผึ้งไม่ได้บินตลอดเวลา เมื่อเจอดอกไม้มันก็จะแวะเข้าไปดูดน้ำหวาน ในช่วงทีก่ ำลังดูดน้ำหวานนัน้ ปีกก็จะหยุดขยับ ร่างกายทีเ่ ล็กก็จะเสียความร้อน ออกไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เมื่อถึงเวลาที่มันต้องออกบินอีกครั้ง กล้ามเนื้อ 094
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ในหน้าอกก็จะเย็นเกินจนประสิทธิภาพการทำงานของกล้ามเนื้อเสียไป ดังนัน้ ผึง้ จึงต้องมีระบบทีจ่ ะรับมือกับปัญหาทีต่ รงข้ามทัง้ สองนี้ และเปิดใช้ แต่ละระบบในช่วงเวลาที่เหมาะสม ซึ่งวิธีที่ผึ้งวิวัฒนาการมานั้นน่าสนใจมาก เรามาดูกรณีแรกกันก่อนคือ วันที่อากาศร้อนมากๆ ถ้าเราดูรูปร่างของผึ้งรวมไปถึงแมลงหลายชนิด เราจะเห็นว่าร่างกายจะ แยกช่องอกออกจากช่องท้องอย่างชัดเจน โดยส่วนทีเ่ ชือ่ มอกและท้องเข้าด้วยกัน นั้น จะมีลักษณะเหมือนเอวที่คอดกิ่ว เมื่อช่องทางที่เชื่อมระหว่างช่องอกกับ ช่องท้องแคบ ความร้อนจากช่องอกก็จะถ่ายเทไปสู่ช่องท้องได้ลำบาก ดังนั้น แม้ว่าช่องอกจะร้อนแค่ไหน แต่ช่องท้องมันก็จะยังคงเย็นอยู่เช่นเดิม จากตัวอย่างในสัตว์อนื่ ๆ ทีเ่ ราได้เห็นกันไปแล้ว เราก็พอจะเดาได้วา่ ถ้าผึง้ สามารถที่จะส่งเลือดที่ร้อนออกไปจากช่องอกแล้วไปวิ่งผ่านช่องท้องที่เย็นได้ เลือดที่วนกลับเข้ามาในช่องอกก็จะเย็นลง เพียงเท่านี้มันก็จะสามารถถ่ายเท ความร้อนออกจากหน้าอกได้แล้ว... แต่ปัญหาไม่ง่ายอย่างนั้นซะทีเดียว เมื่ อ ช่ อ งทางที่ เ ชื่ อ มระหว่ า งช่ อ งอกและช่ อ งท้ อ งแคบ เลื อ ดที่ ร้ อ น จากช่องอกและเลือดที่เย็นจากช่องท้องจะถูกบังคับให้วิ่งสวนกันอย่างใกล้ชิด เพราะฉะนั้นเลือดที่ถูกทำให้เย็นแล้วจากช่องท้องก็จะกลับมาร้อนขึ้นอีกครั้ง ก่อนทีม่ นั จะกลับมาถึงช่องอก กลไกการระบายความร้อนก็จะทำงานได้ไม่เต็ม ประสิทธิภาพ
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
095
ถ้าจะออกแบบให้ระบบนี้ทำงานได้ผลดี ผึ้งจะต้องหาทางทำให้เหมือน กับว่ามีระบบไฟจราจรอยู่ในรอยต่อนั้น เพื่อให้เลือดร้อนและเลือดที่เย็น ผลัดกันวิ่งผ่านช่องแคบนั้นโดยไม่ต้องวิ่งสวนทางพร้อมกัน จะเข้าใจว่าผึ้ง ทำเช่นนั้นได้อย่างไร เราต้องไปคุยเรื่องระบบหายใจของผึ้งกันก่อน โดยทัว่ ไปการหายใจของแมลงต่างๆ จะต่างจากเราเพราะมันไม่มปี อด แต่ มันใช้ทอ่ ลมหายใจ ร่างกายทีเ่ ล็กของมันสามารถได้รบั อากาศเพียงพอจากการ แพร่ของอากาศเข้าไปทางท่อลม โดยที่ไม่ต้องมีกล้ามเนื้อพิเศษคอยปั๊มลม เข้าออกเช่นกล้ามเนื้อกระบังลมของเรา เมื่อผึ้งเริ่มออกบิน กล้ามเนื้อใน ช่องอกก็จะทำงานเพิ่มขึ้นเพื่อขยับปีก เมื่อกล้ามเนื้อทำงานเพิ่มขึ้น ผึ้งก็ต้อง หายใจมากขึน้ เพือ่ ส่งออกซิเจนไปให้กบั กล้ามเนือ้ การหายใจด้วยท่อลมอย่างเดียว จึงไม่เพียงพออีกต่อไป ผึ้งจึงต้องหาทางส่งอากาศเข้าไปในช่องอกให้มากขึ้น วิธีการที่ผึ้งใช้เพื่อให้อากาศไหลผ่านช่องอกเพิ่มขึ้นคือ การใช้กล้ามเนื้อ ช่องท้องช่วยหายใจ ในจังหวะที่ผึ้งหายใจเข้า กล้ามเนื้อที่อยู่รอบๆ ช่องท้อง จะคลายตัว ช่องท้องของผึ้งจึงขยายใหญ่ขึ้น (เหมือนลูกยางที่คลายตัวออก เมื่อไม่มีแรงบีบ) ถุงลมที่อยู่ในช่องท้องจึงถูกดึงให้ขยายตัวตามและดูดลม จากภายนอกร่างกายเข้าไปในถุงลมในช่องท้อง
096
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ต่อมาในจังหวะหายใจออก กล้ามเนือ้ รอบช่องท้องก็จะบีบตัว ช่องท้องของผึง้ ก็จะหดตัวสัน้ ลง (เหมือนการดันกระบอกฉีดยา) ลมทีอ่ ยูใ่ นถุงลมช่องท้องก็จะ ไหลเข้าไปในช่องอก การบีบและคลายตัวของกล้ามเนือ้ ช่องท้องสลับกันไปเช่นนี้ เทียบได้กับลูกยางที่คอยปั๊มอากาศให้ไหลผ่านช่องอกเพิ่มขึ้นจากภาวะปกติ แต่การบีบตัวของช่องท้องนั้น ไม่ได้ทำหน้าที่แค่ดันลมเข้าช่องอกเพิ่มเท่านั้น มันยังมีผลให้การไหลเวียนของเลือดระหว่างช่องท้องและช่องอกเปลี่ยนแปลง ไปด้วย
เมื่อกล้ามเนื้อช่องท้องบีบตัว เลือดที่อยู่ในช่องท้องก็จะถูกดันให้วิ่งเข้าไป ในช่องอกมากขึ้น (นึกภาพดันเข็มฉีดยาแล้วเลือดในเข็มไหลจากท้องไปอก) และเมื่อกล้ามเนื้อช่องท้องคลายตัว เลือดในช่องอกก็จะถูกดูดเข้าในช่องท้อง เช่นกัน ถึงตรงนีห้ ลายท่านอาจจะสงสัยขึน้ มาว่า ถ้าเป็นเช่นนัน้ เลือดจะไม่ถกู ดูด ให้วิ่งย้อนกลับไปกลับมาหรือ? คำตอบคือ ไม่ ที่เป็นเช่นนั้นเพราะในช่องแคบๆ ที่เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างช่องอกและ ช่องท้องนัน้ มีแผ่นกล้ามเนือ้ บางๆ อยูแ่ ผ่นหนึง่ ซึง่ แผ่นกล้ามเนือ้ นีจ้ ะทำหน้าที่ เหมือนลิน้ คอยปิดกัน้ ให้เลือดไหลได้ทางเดียวสลับกันไป (เหมือนมีตำรวจจราจร มาคอยโบกให้ผลัดกันวิง่ ) เมือ่ กล้ามเนือ้ ช่องท้องบีบตัว แผ่นลิน้ นีจ้ ะเปิดให้เลือด ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
097
ที่เย็นจากช่องท้องไหลเข้าไปในช่องอก แต่ปิดไม่ให้เลือดที่อุ่นจากช่องท้องไหล ย้อนกลับเข้าไปในช่องอก ในทางตรงกันข้าม เมื่อกล้ามเนื้อช่องท้องคลายตัว แผ่นลิน้ ก็จะเปิดให้เลือดทีอ่ นุ่ จากอกไหลมาเข้าช่องท้อง แต่จะปิดไม่ให้เลือดเย็น ที่เข้าไปในช่องอกถูกดูดย้อนกลับมาในช่องท้อง ดังนั้น เลือดที่เย็นและเลือดที่ร้อนก็จะไม่วิ่งสวนทางพร้อมกัน การถ่ายเท ความร้อนระหว่างกันจึงไม่เกิดขึน้ การระบายความร้อนออกจากอกจึงทำงานได้ อย่างมีประสิทธิภาพ ในสถานการณ์ทตี่ รงกันข้าม คือในวันทีอ่ ากาศหนาวเย็น ผึง้ จะต้องหาทาง ไม่ให้หน้าอกเย็นเกินไป ในขณะทีบ่ นิ จะไม่มปี ญ ั หาอะไรเพราะกล้ามเนือ้ จะสร้าง ความร้อนออกมา แต่เมื่อหยุดบินเพื่อดูดน้ำหวาน ถ้ามันยังใช้วิธีเดียวกับที่ คุยกันไปด้านบนก็เท่ากับว่ามันเอาเลือดเย็นๆ จากช่องท้องพ่นเข้าไปทีก่ ล้ามเนือ้ ในช่องอก ในภาวะเช่นนี้จึงต้องมีการทำงานของร่างกายที่ต่างออกไป ในขณะที่หยุดบินมันก็ไม่ต้องหายใจมาก เมื่อไม่หายใจมาก ท้องจะหยุด บีบตัวเพื่อปั๊มอากาศเข้าออก เมื่อท้องไม่ปั๊มอากาศ แรงบีบที่จะดันเลือด ให้พุ่งเป็นจังหวะระหว่างช่องท้องและช่องอกก็จะหมดไป การทำงานของลิ้น ที่คอยปิดเพื่อให้เลือดผลัดกันวิ่งก็จะหยุดไปด้วย เมื่อเลือดไม่พุ่งแรงและลิ้น ปิดกัน้ หยุดทำงาน การไหลของเลือดผ่านช่องแคบนัน้ จึงเกิดได้พร้อมกันทัง้ สอง ทิศอย่างช้าๆ เลือดที่อุ่นและเย็นจึงไหลสวนทางพร้อมกันอย่างช้าๆ การถ่ายเท ความร้ อ นระหว่ า งกั น จึ ง เกิ ด ขึ้ น เลื อ ดเย็ น จากช่ อ งท้ อ งจึ ง ถู ก ทำให้ อุ่ น ขึ้ น ก่อนที่จะไหลกลับเข้าสู่ช่องอก ซึ่งหลักการนี้ก็คือหลักของ countercurrent heat exchange นั่นเอง ……………………… ในหลายบทที่ ผ่ า นมาเราเห็ น ตั ว อย่ า งหลายตั ว อย่ า งที่ แ สดงให้ เ ห็ น ว่ า สัตว์ต่างๆ พยายามที่จะควบคุมอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่อยู่ในระดับหนึ่ง เพราะอุณหภูมิที่ร้อนหรือเย็นไปมีผลเสียต่อการทำงานของร่างกาย แต่ใน บางครั้งร่างกายเรากลับมีอุณหภูมิที่ต่างไปจากอุณหภูมิปกติเป็นระยะเวลา นานๆ เช่น การมีไข้ คำถามคือ ทำไมภาวะเช่นนั้นจึงเกิดขึ้น? ทำไมระบบ 098
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ควบคุมอุณหภูมจิ งึ ไม่ปรับอุณหภูมใิ ห้กลับมาเท่าปกติ? อะไรคือเหตุผลทีร่ า่ งกาย เรามีอุณหภูมิเปลี่ยนไป? ทำไมเราจึงมีไข้?...
ความร้อนและพลังงานของร่างกาย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
099
3 ตอนที่
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการ มาร่วมกัน
100
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ผลที่เราเห็นในทุกวันนี:้ ร่างกายของเราบางครั้งก็ทำงาน ไม่ปกติอย่างที่เราคาดหวังให้มันเป็น บางครั้งอุณหภูมิ ของร่างกายเราก็สูงขึ้นจากภาวะปกติเมื่อร่างกายติดเชื้อ ผูห้ ญิงทีต่ งั้ ครรภ์บางคนก็มอี าการแพ้ทอ้ ง สิง่ มีชวี ติ ทีร่ า่ งกาย ใหญ่โตอย่างเรากลับถูกสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มองไม่เห็น ทำให้เกิดอาการป่วยได้ ทำไมกระบวนการวิวัฒนาการ ที่สามารถสร้างอวัยวะซับซ้อนอย่างสมองหรือตาขึ้นมา ได้นั้น ถึงไม่สามารถแก้ปัญหาการแปรปรวนของฮอร์โมน ช่วงตัง้ ครรภ์ให้เราได้? ทำไมไม่ทำให้เราทนต่อเชือ้ โรคเล็กๆ ทั้งหลาย? ทำไมเชื้อโรคบางชนิดทำให้เราป่วยหนัก แต่ เชือ้ โรคบางชนิดทำให้เรามีอาการอ่อนเพลียเล็กน้อยเท่านัน้ ? เหตุในอดีต: เราไม่ได้วิวัฒนาการมาอย่างโดดเดี่ยวใน โลกใบนี้ แต่เราวิวัฒนาการมาพร้อมๆ กับสิ่งมีชีวิตอื่น ความสัมพันธ์ระหว่างเราและสิง่ มีชวี ติ อืน่ มีได้หลายรูปแบบ เช่น เรากินเขาบ้าง เขากินเราบ้าง บางครัง้ เราก็แย่งกินอาหาร ชนิ ด เดี ย วกั น เราอาศั ย เขาเป็ น บ้ า นบ้ า ง เขามาอาศั ย ในร่างกายของเราบ้าง เมื่อสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีความ เกีย่ วข้องกันอย่างแนบแน่นเช่นนี้ สิง่ มีชวี ติ ต่างๆ จึงมีผลต่อ กระบวนการวิวัฒนาการของกันและกัน และการมีอิทธิพล ต่ อ กั น เช่ น นี้ บางครั้ ง ก็ แ สดงออกมาในรู ป ของอาการ เจ็บป่วย
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
101
12
ทำไมเราถึงมีไข้
เมื่อพูดถึงอาการไข้ หรือภาวะที่ร่างกายอุณหภูมิสูงกว่า ปกติ มันก็ชวนให้สงสัยอยู่หลายอย่างด้วยกัน ถ้าเราจะ เที ย บภาวะที่ อุ ณ หภู มิ ร่ า งกายสู ง กว่ า ปกติ ส องภาวะคื อ ภาวะที่ตัวร้อนจากการออกกำลังกาย และภาวะที่ตัวร้อน จากการที่เราป่วย เราจะเห็นว่ามันทำงานต่างกัน หลังออกกำลังกายมา ตัวเราจะร้อนขึ้นและเราจะรู้สึกอยากถอดเสื้อ (กรณีของผู้ชาย) อยากดื่มน้ำเย็นๆ อยากอาบน้ำให้สบายตัว แต่เมื่อเรามีไข้ แม้วา่ จะเป็นภาวะทีร่ า่ งกายมีอณ ุ หภูมสิ งู เหมือนกัน แต่สมองกลับอยากให้เราเอา ผ้ามาห่ม อยากให้เรานอนขดตัว (ลดพืน้ ทีผ่ วิ ทีจ่ ะเสียความร้อน) เราจะรูส้ กึ หนาว เราจะพยายามทำตัวให้อุ่นขึ้น อยากดื่มน้ำอุ่นๆ บางครั้งเราอาจจะรู้สึกหนาว ถึงขนาดที่ตัวสั่น ซึ่งการสั่นของร่างกายก็คือการทำงานของกล้ามเนื้อ และ เมื่อกล้ามเนื้อทำงานร่างกายก็ยิ่งร้อนขึ้นไปอีก คำถามคือ ทำไมเวลาเรามีไข้ สมองจึงยังสั่งการให้เราทำตัวอุ่นขึ้นไปอีก ทั้งๆ ที่ตัวเราก็ร้อนอยู่แล้ว? สมองทำเช่นนั้นเพราะมันมีประโยชน์กับร่างกาย 102
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
หรือว่าเชื้อโรคทำให้ระบบควบคุมอุณหภูมิของร่างกายเราทำงานผิดพลาดไป เพื่อผลประโยชน์บางอย่างของตัวเชื้อโรคเอง? หัวใจของคำถามนี้อยู่ที่ว่า ใครได้ประโยชน์จากการทีร่ า่ งกายของเราร้อนขึน้ เราหรือเชือ้ โรค? 100 กว่าปี ทีแ่ ล้วมีคนทีต่ งั้ คำถามเดียวกันนี้ คำถามซึง่ สุดท้ายนำเขาไปสูก่ ารค้นพบทีท่ ำให้ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในเวลาต่อมา ............................... 120 ปีที่แล้ว วิชาแพทย์ยังมีความเป็นวิทยาศาสตร์น้อยมาก ยาเคมี ที่ใช้รักษาโรคต่างๆ เช่นทุกวันนี้ยังไม่เกิดขึ้นอย่างจริงจัง หมอส่วนใหญ่ยังใช้ สมุนไพรในการรักษาคนไข้ โรคทางจิตยังเป็นโรคที่ไม่มีใครรู้ว่าเกิดจากอะไร ความคิดที่ว่าสมองซึ่งเป็นของที่จับต้องได้หรือเป็นรูปธรรม จะเป็นสาเหตุของ อาการทางจิตซึง่ เป็นสิง่ ทีจ่ บั ต้องไม่ได้ ยังเป็นความคิดทีแ่ ปลกและไม่ได้รบั การ ยอมรับทั่วไป กายกับใจแยกเป็นคนละส่วนอย่างชัดเจน เมือ่ โรคจิตยังเป็นโรคทีไ่ ม่มใี ครรูว้ า่ มันคืออะไร โรคจิตหลายๆ โรคทีท่ กุ วัน นี้เรารู้ว่ามีสาเหตุที่ต่างกันจึงถูกเหมารวมเข้าเป็นโรคเดียวกัน และเมื่อเราไม่ เข้าใจกลไกการเกิดของโรคจิตทัง้ หลาย การรักษาจึงยังเป็นการรักษาทีไ่ ม่ตรงกับ สาเหตุและได้ผลไม่ดีนัก โรงพยาบาลโรคจิตแต่ละแห่งจึงเป็นเหมือนสถานที่ ซึ่งญาตินำคนป่วยโรคจิตมาอยู่รวมกันเฉยๆ วันที่ 28 มีนาคม ค.ศ. 1883 ณ กรุงเวียนนา ประเทศออสเตรีย ผู้ป่วย โรคจิตขั้นรุนแรงที่ไม่มีทางรักษารายหนึ่งของหมอ จูเลียส วากเนอร์ จอเร็กก์ (Julius Wagner Jauregg) เกิดป่วยด้วยโรคแทรกซ้อนติดเชื้อที่ผิวหนัง การ ติดเชื้อที่ผิวหนังของผู้ป่วยรายนี้ต่อมาลุกลามมากขึ้นและทำให้ผู้ป่วยมีไข้ ตัวร้อนขึ้นมา ในช่วงนี้เองที่มีเหตุการณ์แปลกประหลาดเกิดขึ้นกับผู้ป่วยรายนี้ อาการทางจิตทีเ่ คยเป็นหนักขนาดทีไ่ ม่สามารถสือ่ สารกับใครได้รเู้ รือ่ งก็กลับมา ดีขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์ หมอวากเนอร์ไม่แน่ใจว่าอะไรที่ทำให้ผู้ป่วยอาการดีขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์ แต่สิ่งเดียวที่ดูเหมือนว่าจะสัมพันธ์กับอาการป่วยที่ดีขึ้นครั้งนี้คือ การติดเชื้อที่ ผิวหนังและการมีไข้ เขาจึงอดสงสัยไม่ได้วา่ อาการทางจิตทีด่ ขี นึ้ นี้ มันเกีย่ วอะไร เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
103
กับการติดเชือ้ และมีไข้หรือไม่? หรื อ ว่ า จริ ง ๆ แล้ ว มั น เป็ น แค่ เหตุการณ์สองเหตุการณ์ที่ไม่ เกี่ยวข้องกัน แต่บังเอิญเกิดขึ้น มาพร้อมกัน หมอวากเนอร์ เ ริ่ ม ต้ น ค้นหาคำตอบนี้ด้วยการไปค้น บันทึกเก่าๆ เพื่อจะดูว่ามีใคร เคยเขียนถึงเหตุการณ์ที่คล้าย กับเหตุการณ์นบี้ า้ งหรือไม่ ถ้ามี ก็อาจเป็นไปได้ว่าเหตุการณ์นี้ ไม่ใช่แค่เรื่องบังเอิญ แต่เป็น เหตุการณ์ที่สัมพันธ์กันจริง จูเลียส วากเนอร์ จอเร็กก์ สิ่งที่เขาพบจากการค้นคว้าคือ เขาไม่ใช่คนแรกที่พบเห็นเหตุการณ์ที่ แปลกประหลาดเช่นนี้ ก่อนหน้านัน้ มีหมอจำนวนไม่นอ้ ยทีเ่ คยพบเหตุการณ์ทมี่ ี ลั ก ษณะคล้ า ยกั น คื อ ผู้ ป่ ว ยโรคจิ ต อาการดี ขึ้ น เมื่ อ ป่ ว ยแทรกซ้ อ นด้ ว ยไข้ จากโรคติดเชื้อ จุดที่น่าสังเกตคือ ไข้จากโรคติดเชื้อนี้ไม่จำเป็นว่าต้องเป็นโรค ติดเชื้อที่ผิวหนังเท่านั้น แต่โรคติดเชื้ออื่นๆ เช่น ไข้ไทฟอยด์ ไข้มาลาเรีย หรือ โรคไข้สการ์เลตก็พบว่าทำให้อาการทางจิตดีขึ้นได้ ที่น่าสนใจไปกว่านั้นคือ มี ผูป้ ว่ ยหลายรายทีอ่ าการทางจิตดีขนึ้ อยูแ่ ค่ระยะสัน้ ๆ เมือ่ ไข้หายไปอาการทางจิต ก็กลับเลวร้ายลงอีกครั้ง แต่ที่น่าสนใจที่สุดคือ มีผู้ป่วยบางรายที่อาการทางจิต ดีขึ้นอย่างถาวรแม้ว่าอาการไข้จะหายไปแล้ว แสดงว่าอาการทางจิตทีด่ ขี นึ้ นีน้ า่ จะเกีย่ วข้องกับการติดเชือ้ จริง และไม่นา่ จะเกีย่ วข้องว่าต้องเป็นเชือ้ โรคอะไร ตราบใดทีก่ ารติดเชือ้ นัน้ ทำให้มไี ข้ หลังจาก รวบรวมข้อมูลทัง้ จากทีค่ น้ คว้าได้และจากประสบการณ์ของตัวเองอีกระยะหนึง่ หมอวากเนอร์กเ็ ริม่ เชือ่ ว่า ถ้าเขาสามารถทำให้คนป่วยโรคจิตมีไข้สกั ระยะหนึง่ 104
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
จากนั้นก็รักษาต้นเหตุของไข้ เขาก็สามารถที่จะรักษาโรคจิตได้ ในช่วงปลายปี ค.ศ. 1888 หรือประมาณ 5 ปีตอ่ มา เขาเริม่ ทำการทดลอง ในคน โดยการนำเชื้อแบคทีเรียจากคนไข้ที่ป่วยเป็นโรคติดเชื้อมาเพาะเลี้ยง ไว้ในจานเพาะเชื้อ จากนั้นก็นำเชื้อเหล่านี้ไปฉีดให้คนป่วยโรคจิต แต่ผลที่ได้ กลับน่าผิดหวังเป็นอย่างมาก เพราะแม้วา่ ผูป้ ว่ ยจะมีการติดเชือ้ และมีไข้เกิดขึน้ แต่อาการทางจิตกลับไม่ดีขึ้น เมื่อการทดลองล้มเหลว และการนำเชื้อไปติดให้ ผูป้ ว่ ยในยุคสมัยทีย่ งั ไม่มยี าปฏิชวี นะเป็นเรือ่ งทีเ่ สีย่ งอันตรายมาก หมอวากเนอร์ จึงต้องล้มเลิกงานวิจัยเรื่องนี้ไประยะหนึ่ง หลายปีต่อมา เขาได้กลับมาสนใจเรื่องของไข้อีกครั้ง เนื่องจากเขาได้รับ สารชนิดใหม่ที่เรียกว่า ทูเบอร์คูลิน มาจากเยอรมัน ซึ่งสารทูเบอร์คูลินนี้ก็คือ สารทีส่ กัดจากเชือ้ วัณโรคซึง่ ถูกผลิตขึน้ มาเพือ่ ทีจ่ ะใช้ปอ้ งกันวัณโรค (แต่ตอ่ มา พบว่ามันทำให้คนไข้เป็นวัณโรคได้และได้เลิกใช้ไป จนมีคนนำไปปรับปรุงใหม่ จึงได้นำกลับมาใช้อีกครั้ง) โดยคนไข้ที่ได้รับทูเบอร์คูลินนี้จะมีแต่ไข้อย่างเดียว ในการทดลองครั้งใหม่นี้เขาได้ทดลองให้การรักษาคนไข้ไป 33 คน และ ผลก็เป็นที่น่าผิดหวังอีกครั้ง เพราะผู้ป่วยเกือบทั้งหมดไม่ได้ประโยชน์จาก การรักษาด้วยวิธีนี้เลย แต่ในความผิดหวังครั้งนั้นเขาก็เริ่มเห็นแสงสว่างรำไร เพราะมีคนไข้อยู่ 2-3 คนที่ดูเหมือนว่าอาการจะดีขึ้น ทำให้เขาคิดว่าเป็นไปได้ หรือไม่ที่การรักษานี้แม้จะได้ผลในผู้ป่วยไม่กี่คน แต่ไม่ได้แปลว่าการรักษานี้ ไม่มีประโยชน์ เพราะคนไข้ที่ถูกวินิจฉัยว่าเป็นโรคเดียวกันเหล่านี้ไม่ได้ป่วย เป็นโรคเดียวกัน และการรักษาด้วยไข้นั้นได้ผลกับโรคจิตบางประเภทเท่านั้น ถ้าเราสามารถแยกโรคจิตชนิดนั้นออกมาได้ และเลือกรักษาเฉพาะคนที่ป่วย เป็นโรคนั้น การรักษาด้วยวิธีนี้ก็จะมีประโยชน์ขึ้นมาทันที ต่อมาไม่นานนักหมอวากเนอร์ก็พบว่าโรคจิตที่ตอบสนองต่อการรักษา ด้วยไข้นั้นมีอยู่จริง ซึ่งโรคจิตชนิดนั้นมีชื่อเรียกเฉพาะว่า GPI ซึ่งย่อมาจาก General Paralysis of the Insane (ไม่ ต้ อ งสนใจคำแปลก็ ไ ด้ ค รั บ แล้วผมจะบอกว่าทำไม) ในตอนนั้นยังไม่มีใครรู้ว่าโรคนี้เกิดจากอะไร รู้แต่ เพียงว่าโรคนีผ้ ปู้ ว่ ยจะมีอาการผิดปกติทางจิต (คลุม้ คลัง่ ) ร่วมไปกับความจำเสือ่ ม มีอาการอ่อนแรงของกล้ามเนื้อและมีอาการชักเป็นระยะ ซึ่งผู้ป่วยที่มีอาการ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
105
เหล่านี้ส่วนใหญ่จะเสียชีวิตในเวลาไม่นานนักและไม่มีวิธีการรักษาที่จำเพาะ ใดๆ ทั้งสิ้น เมื่อหมอวากเนอร์เชื่อว่าตัวเองพบแล้วว่าผู้ป่วยกลุ่มไหนที่จะได้ประโยชน์ จากการรักษา เขาจึงเริม่ การทดลองอีกครัง้ โดยครัง้ นีเ้ ขารักษาเฉพาะผูป้ ว่ ยทีม่ ี ลักษณะของโรค GPI แต่คราวนีห้ มอวากเนอร์ไม่สามารถใช้ทเู บอร์คลู นิ รักษาได้ เพราะมีการพบว่ามันไม่ปลอดภัยอย่างที่เคยเข้าใจ เขาจึงต้องมองหาวิธีทำให้ ผู้ป่วยมีไข้ติดเชื้อด้วยวิธีการใหม่ (ผมเชื่อว่าผู้อ่านบางท่านอาจกำลังนึกถึง ซาวน่าอยู่ในใจ แต่ด้วยเหตุผลที่เรายังไม่เข้าใจแน่ชัด การใช้ความร้อนจาก ภายนอกเช่น ไปนั่งในซาวน่ามันไม่ได้ผล) วิธีใหม่ที่หมอวากเนอร์เลือกใช้คือการทำให้ผู้ป่วยติดเชื้อมาลาเรีย ซึ่งเป็น โรคทีท่ ำให้มไี ข้สงู เป็นระลอกและสามารถรักษาได้งา่ ยด้วยยาควินนิ (ในยุคนัน้ ยังไม่มีเชื้อดื้อยา) คราวนี้ผลที่ได้เป็นที่น่าพอใจอย่างมาก คนไข้หนึ่งในสาม ที่ได้รับการรักษามีอาการดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และผู้ป่วยหลายรายก็หายขาด จากโรคไปตลอดชีวิต หมอวากเนอร์ไม่รวู้ า่ อะไรเป็นเหตุผลทีท่ ำให้ไข้สามารถรักษาโรคได้ แต่เขา เชื่อว่าความร้อนไม่น่าจะเป็นตัวที่ทำให้โรคหาย แต่ภาวะไข้อาจจะไปกระตุ้น ระบบอะไรบางอย่างในร่างกาย ซึ่งการที่เขาไม่รู้ก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะในยุค นั้นทฤษฎีที่ว่าเชื้อโรคที่เล็กจนมองไม่เห็นจะทำให้เกิดโรคได้ เป็นเรื่องที่หมอ จำนวนมากยังไม่ยอมรับ (หมอเชือ่ ว่าโรคเกิดจากอากาศพิษ) และยุคนัน้ ยังไม่มี ใครรู้ว่าร่างกายของเรามีระบบที่เรียกว่าภูมิคุ้มกันด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะไม่มีใครรู้กลไกที่อยู่เบื้องหลัง แต่การค้นพบวิธี รักษาแบบนี้ก็ช่วยชีวิตผู้ป่วยจากโรคที่เดิมไม่มีทางรักษาและตายเกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ ให้มีชีวิตรอดและหายขาดเป็นจำนวนมาก และด้วยเหตุนี้เอง หมอวากเนอร์จึงได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี ค.ศ. 1927 ถึงตรงนี้หลายคนกำลังสงสัยว่า เราคุยเรื่องนี้กันทำไม? เราเริ่มด้วยเรื่อง ของไข้กับโรคติดเชื้อ แล้วโรคจิตมาเกี่ยวข้องอะไรด้วย? ที่เกี่ยวข้องเพราะ ในเวลาต่อมาอีกไม่นาน หมอฮิเดโยะ โนงูจิ (ใครทีร่ นุ่ เดียวกับผมและชอบอ่าน การ์ตูนญี่ปุ่นน่าจะเคยได้ยินชื่อของหมอโนงูจิมาก่อน) สามารถพิสูจน์ให้เห็น 106
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ว่าโรค GPI หรืออีกชื่อคือ progressive paralytic disease (เป็นชื่อโบราณ สำหรับโรคนี้ที่เลิกใช้ไปแล้ว) นั้น จริงๆ แล้วไม่ใช่โรคจิตแบบที่เราเรียกกันใน ปัจจุบัน แต่โรคนี้เป็นโรคที่เกิดจากการติดเชื้อซิฟิลิสที่สมอง โรค GPI จึงไม่ใช่ โรคจิต แต่เป็นโรคติดเชื้อ หมอวากเนอร์เสียชีวติ ในปี ค.ศ. 1940 ขณะทีม่ อี ายุได้ 84 ปี หลังจากเขา เสียชีวิตได้ไม่นานนัก ก็มีการนำเพนิซิลลินมาใช้รักษาโรคซิฟิลิสเป็นครั้งแรก การรักษาที่หมอวากเนอร์ค้นพบจึงถูกเลิกใช้ไปอย่างถาวร อย่างไรก็ตาม แม้วา่ คนจะยอมรับว่าไข้จากโรคอืน่ สามารถนำมารักษาโรค ติดเชือ้ ซิฟลิ สิ ทีส่ มองได้ แต่การนำไข้มารักษาโรคได้นนั้ ถูกมองว่าเป็นของแปลก ที่ไม่น่าจะพบได้บ่อย นอกจากนี้การทดลองในสัตว์ยุคต่อๆ มา พบว่าถ้าทำให้ อุณหภูมริ า่ งกายสูงขึน้ 3 - 5 องศาเซลเซียสเป็นเวลานานระยะหนึง่ สมองของสัตว์ ทดลองจะได้รบั บาดเจ็บ หลังจากนัน้ มาภาพพจน์ของไข้จงึ กลายเป็นภาวะผิดปกติ ทีต่ อ้ งรีบรักษา การรักษาหลักในยุคต่อมาจึงเน้นไปทีก่ ารลดไข้เมือ่ มีไข้ (ปัจจุบนั เรารู้ว่าภาวะไข้ทั่วๆ ไปจะไม่มีผลเสียใดๆ ต่อสมองของคนทั้งในระยะสั้นและ ระยะยาว) ............................... หลังจากสิน้ ยุคของหมอวากเนอร์ ความสนใจในภาวะไข้กถ็ กู ลบเลือนหาย ไปกับกาลเวลา จวบจนกระทัง่ ในช่วงปี ค.ศ. 1970 นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัย มิชิแกนชื่อว่า แมตต์ คลูเกอร์ (Matt Kluger) ก็ปลุกผีโดยการนำภาวะไข้ มาศึกษาวิจัยอีกครั้ง แต่ครั้งนี้ไม่ใช่การศึกษาเพื่อนำมาใช้รักษาคน แต่เป็น การศึกษาเพื่อพยายามจะเข้าใจว่าไข้มันคืออะไร? วิธีการทดลองที่เรียบง่าย แต่คลาสสิกของคลูเกอร์ คือการนำอีกัวน่าทะเลทรายมาทำให้มันมีไข้ กิ้งก่าอีกัวน่าเป็นสัตว์เลือดเย็น มันจึงไม่สามารถที่จะมีไข้ได้เองดังที่เรา คุยกันไปแล้ว แม้ว่าอีกัวน่าจะไม่มีระบบที่จะควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย อย่างเรา แต่ก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะควบคุมอุณหภูมิร่างกายไม่ได้ วิธีที่ อีกัวน่าใช้จะแตกต่างจากเรา นั่นคือมันจะเลือกไปนอนอาบแดดจนกระทั่ง อุณหภูมิของร่างกายขึ้นไปอยู่ในระดับที่ต้องการ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
107
ขั้นตอนแรกของการทดลอง เขานำแบคทีเรียที่ตายแล้วมาฉีดเข้าไปในตัว อีกัวน่าเพื่อที่จะหลอกร่างกายของอีกัวน่าว่าเกิดการติดเชื้อขึ้น จากนั้นเขาเอา อีกัวน่าไปวางไว้ในที่ซึ่งมีอุณหภูมิต่างๆ กัน ไล่จากเย็นไปหาร้อน โดยที่อีกัวน่า สามารถที่จะเดินไปมาและเลือกได้ว่าจะยืนอยู่ตรงไหน ระหว่างนั้นคลูเกอร์ ก็วัดอุณหภูมิร่างกายของตัวอีกัวน่าไปด้วยตลอดเวลา ก่อนที่จะฉีดแบคทีเรียเข้าไป เขาพบว่าอีกัวน่าทั้งหมดจะเลือกไปยืน ในบริเวณหนึ่งซึ่งสุดท้ายแล้วจะทำให้ร่างกายของมันมีอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 38 องศาเซลเซียส ต่อมาเมื่อเขาฉีดแบคทีเรียที่ตายแล้วเข้าไปในตัวอีกัวน่า ในเวลา 5 ชัว่ โมง อีกวั น่าทัง้ หลายก็คอ่ ยๆ ย้ายเข้าไปยืนในบริเวณทีอ่ นุ่ ขึน้ ทีละน้อย จนสุดท้ายมันมายืนรวมกันในบริเวณที่ซึ่งทำให้ร่างกายมีอุณหภูมิคงที่อยู่ ประมาณ 42 องศาเซลเซียส คราวนีค้ ลูเกอร์กท็ ดลองใหม่อกี ครัง้ ครัง้ นีเ้ ขาอยากรูว้ า่ ถ้าอีกวั น่าป่วยจริงๆ อุณหภูมริ า่ งกายจะมีผลต่อการหายจากโรคหรือไม่ เขาทำการทดลองโดยการฉีด แบคทีเรียเข้าไปในตัวอีกวั น่าอีกครัง้ แต่คราวนีเ้ ขาเลือกทีจ่ ะฉีดแบคทีเรียทีม่ ชี วี ติ เข้าไป คือเขาตั้งใจจะให้อีกัวน่าป่วยจริงๆ และเขาก็ไม่ให้มันเลือกว่าจะยืน ที่อากาศอุ่นขนาดไหน แต่เขาจับมันไปอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิคงที่แตกต่าง กันไป กลุ่มหนึ่งเขาให้มันไปอยู่ที่อุณหภูมิ 42 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นการ เลียนแบบการมีไข้ ส่วนที่เหลืออีกหลายๆ กลุ่มก็ให้ไปอยู่ในที่อุณหภูมิต่างๆ กัน ไล่ตั้งแต่ 34 องศาเซลเซียสขึ้นไปจนถึงประมาณ 40 องศาเซลเซียส จากนั้นก็รอดูผล สามวันผ่านไป สิ่งที่เขาพบคือ กลุ่มที่มีอุณหภูมิ 42 องศาเซลเซียส รอดตายเกือบทัง้ หมด กลุม่ ทีร่ า่ งกายอุน่ รองๆ ลงไปก็รอดตายมาก รองๆ ลงไป และกลุม่ ทีต่ อ้ งอยูใ่ นทีเ่ ย็นทีส่ ดุ ป่วยตายมากทีส่ ดุ การศึกษาของคลูเกอร์พสิ จู น์ ให้เห็นว่าในอีกัวน่า ภาวะที่ร่างกายร้อนกว่าปกติสามารถลดความรุนแรงของ การติดเชื้อแบคทีเรียได้ การศึกษาในระยะเวลาต่อมา นักวิทยาศาสตร์ก็พบมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าสัตว์ ที่ทำให้ร่างกายร้อนขึ้นเมื่อไม่สบายนั้นพบได้มากมาย เช่น เมื่อเราทำให้ปลา ไม่สบายมันจะว่ายไปอยูใ่ นบริเวณทีน่ ำ้ อุน่ ผีเสือ้ เมือ่ ป่วยด้วยโรคติดเชือ้ จะเพิม่ 108
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
การขยับปีกเพือ่ ให้อณ ุ หภูมริ า่ งกายสูงขึน้ ส่วนตัก๊ แตนทีป่ ว่ ยจะไปยืนตากแดด นานกว่าปกติ ซึง่ การทีเ่ ราพบพฤติกรรมนีใ้ นสัตว์หลายกลุม่ ทัง้ สัตว์เลือ้ ยคลาน แมลง และปลา บอกให้เรารูว้ า่ ระบบไข้นเี้ ป็นระบบโบราณทีถ่ กู คัดเลือกให้สบื ทอด ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการมาอย่างยาวนาน แต่สัตว์ทั้งหมดที่เราพูดถึงไปนี้เป็นสัตว์เลือดเย็น การที่เราทำการทดลอง ในสัตว์เลือดเย็นแล้วจะกระโดดมาสรุปใช้ในสัตว์เลือดอุน่ คงจะไม่เหมาะสมแน่ๆ ดังนั้นคำถามคือ ในสัตว์เลือดอุ่นทั้งหลาย ภาวะไข้ให้ผลเช่นเดียวกันหรือไม่? ไข้มีผลต่อการหายจากโรคติดเชื้อหรือไม่? สิง่ ทีน่ กั วิทยาศาสตร์พบเมือ่ ศึกษาในกระต่ายและแพะซึง่ เป็นสัตว์เลีย้ งลูก ด้วยนมคือ เมือ่ ทำให้สตั ว์ทงั้ สองชนิดนีป้ ว่ ยและให้ยาลดไข้กดไม่ให้มไี ข้เกิดขึน้ พบว่าสัตว์ทไี่ ด้ยาลดไข้จะมีอตั ราการตายจากการติดเชือ้ สูงกว่าสัตว์ทปี่ ล่อยให้มี ไข้ไปตามปกติ และสุดท้ายก็มาถึงคำถามที่เราอยากรู้จริงๆ คือในคนการให้ยาลดไข้มี ผลเสียหรือไม่? ปัญหาคือคนไม่ใช่แพะ เราไม่สามารถนำผลการทดลองจากแพะ กระโดดมาสรุปใช้ในคนได้ เราต้องศึกษาในคนจริงๆ ซึ่งข้อมูลที่ได้ออกมานั้น ไม่ชัดเจน หรือถ้าจะพูดให้ชัดกว่านั้นคือ เราไม่รู้ว่าการใช้ยาลดไข้นั้นมีผลเสีย หรือไม่ แต่ถ้าการลดไข้จะมีผลเสียจริงก็คงจะมีน้อยมากเสียจนกระทั่งผล การทดลองเห็นได้ไม่ชดั อย่างไรก็ตามนัน่ ก็ไม่ใช่ประเด็นทีผ่ มคิดว่าสำคัญและ ไม่ใช่ประเด็นที่ผมอยากเสนอ เราไม่ได้อยากรู้ว่าควรหรือไม่ควรกินยาลดไข้ แต่ตวั อย่างของไข้เป็นตัวอย่างทีเ่ ห็นได้ชดั ว่า สิง่ ต่างๆ ทีเ่ กิดขึน้ ในธรรมชาติ มีที่มาที่ไป มีเหตุผลของมัน หน้าที่ของเราคือการพยายามเข้าใจธรรมชาติ ที่ เ ป็ น ไปด้ ว ยเหตุ แ ละผลอย่ า งถ่ อ งแท้ ก่ อ นที่ เ ราจะเลื อ กทำอะไรกั บ มั น ในตัวอย่างของไข้ เราจะเห็นว่ามันเป็นกลไกที่ร่างกายทำให้เกิดขึ้นเพื่อต่อสู้ กั บ ภาวะการติ ด เชื้ อ แต่ ภ าวะของการมี ไ ข้ เ องก็ อ าจจะมี ข้ อ เสี ย อยู่ ใ นตั ว ไม่เช่นนัน้ ร่างกายเราน่าจะวิวฒ ั นาการมาให้มอี ณ ุ หภูมปิ กติของร่างกายสูงกว่านี้ (คือภาวะไข้กลายเป็นภาวะปกติ) ข้อเสียที่ว่าอาจจะเป็นเรื่องของพลังงาน เพราะการทำตัวให้รอ้ นขึน้ แค่หนึง่ องศาเซลเซียส ร่างกายต้องเผาอาหารเพิม่ ขึน้ อย่างมาก หรืออาจเป็นการทำให้ภูมิคุ้มกันตื่นตัวเกินไปจนอาจเกิดการทำร้าย เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
109
ร่างกายเราเองโดยไม่ตั้งใจ (อุณหภูมิร่างกายที่สูงขึ้นมีผลให้ระบบภูมิคุ้มกัน ทำงานมากขึ้น) ดังนัน้ ภาวะไข้ไม่ใช่วา่ มันเป็นภาวะทีด่ หี รือไม่ดดี ว้ ยตัวมันเอง แต่มนั ขึน้ กับ แต่ละสถานการณ์ เช่น การกินยาลดไข้อาจมีผลทำให้อาการป่วยหายช้าลง วันหรือสองวัน แต่การหายเร็วขึ้นแค่สองวันอาจไม่คุ้มกับการต้องทนทรมาน ไปทำงานทัง้ ๆ ทีม่ ไี ข้สงู การกินยาลดไข้อาจจะทำให้เราสบายตัวกว่าและทำงาน ได้ดขี นึ้ ในสถานการณ์ทแี่ ตกต่างไป เช่น การมีไข้ตำ่ ๆ ถ้ามันไม่รบกวนจนเกินไป เราก็อาจจะเลือกที่จะไม่ไปทำอะไรกับมัน เพื่อให้ร่างกายเรารับมือกับภาวะ ติดเชื้อได้ดีขึ้น ดังนั้นจะเห็นว่ามันไม่ได้มีทางเลือกที่ดีที่สุดทางเดียว แต่ละทางเลือกก็มี ข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป และเหมาะกับสถานการณ์ที่แตกต่างกันไป สำคัญทีส่ ดุ คือ เราต้องทำความเข้าใจการทำงานของธรรมชาติและรูว้ า่ ทางเลือก แต่ละทางมีข้อดีหรือข้อเสียอย่างไรบ้าง ............................... ถ้าภาวะไข้เป็นสิ่งที่ร่างกายเราทำให้มันเกิดขึ้นเพื่อประโยชน์ของเรา คำถามที่น่าสนใจคือแล้วอาการป่วยอื่นๆ เป็นสิ่งที่ร่างกายเราอยากให้เกิด หรือไม่ เช่น เวลาเราเป็นหวัด เราจะมีน้ำมูก เราจะไอ และเราจะเบื่ออาหาร ทำไมเราจึงมีอาการเหล่านี้เกิดขึ้น? ใครได้ประโยชน์จากอาการป่วยเหล่านี้? เราจะค่อยๆ คุยกันไป โดยในบทถัดไปเราจะไปเริ่มกันที่ ทำไมเราเบื่ออาหาร เมื่อเราไม่สบาย?
110
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
13
ทำไมเราเบื่ออาหารเวลาเราเป็นหวัด เวลาเราไม่สบาย โดยเฉพาะถ้าเราป่วยด้วยโรคติดเชื้อ เช่น ไข้หวัด อาการหนึง่ ทีพ่ วกเราหลายคนน่าจะเคยรูส้ กึ คือ อ่ อนเพลีย เบื่ออาหาร อาหารที่เคยชอบก็ อ าจจะรู้ สึ ก เหม็นขึ้นมาได้ ลิ้นขม กินอะไรก็ไม่อร่อย ไม่หิวทั้งๆ ที่ ไม่ค่อยได้กินอะไร เหตุผลที่เรารู้สึกอ่อนเพลียก็เป็นเรื่องที่เข้าใจได้ไม่ยาก เมื่อเราป่วย ร่างกายเราต้องเสียพลังงานไปสู้กับเชื้อโรค ร่างกายจึงอยากให้เราพักผ่อน เพื่อจะได้มีแรงไปทำสงครามกับเชื้อที่บุกรุกร่างกาย แต่คำถามที่หลายท่าน อาจจะสงสัยคือ ทำไมร่างกายเราจึงทำให้เราเบื่ออาหาร? การเบื่ออาหาร มีประโยชน์อะไรกับร่างกายหรือเปล่า หรือว่าเชื้อโรคที่ทำให้เราป่วยอยากให้ เราเบื่ออาหาร? ถ้ า คิ ด ว่ า อาการเบื่ อ อาหารเป็ น กลไกของร่ า งกายที่ ส ร้ า งมาเพื่ อ สู้ กั บ เชื้อโรค มันก็น่าสงสัยอยู่ เพราะเรารู้ว่าเมื่อเราป่วยด้วยโรคติดเชื้อต่างๆ ระบบภูมิคุ้มกันของเราก็จะต้องทำงานหนักเพื่อที่จะสู้กับเชื้อโรค การทำงาน 112
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เพิ่มขึ้นของระบบภูมิคุ้มกันและการมีไข้ เป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงานสูง แค่การมีไข้อย่างเดียวเราก็ตอ้ งเพิม่ การใช้พลังงานอีกถึงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ ถ้าร่างกายทำให้เราไม่อยากกิน แล้วอย่างนี้จะไม่เป็นการขาดพลังงานที่จะ มาสนับสนุนการทำงานของระบบภูมคิ มุ้ กันหรือ? ทำไมระบบการทำงานเช่นนี้ จึงถูกคัดเลือกมาได้? แต่ถ้าเรามาพิจารณาดูในรายละเอียดเราจะเห็นว่า อาการเบื่ออาหาร ทีเ่ กิดขึน้ มันไม่ได้เบือ่ อาหารทุกชนิดเท่าๆ กัน เพราะแม้วา่ เราจะรูส้ กึ เบือ่ อาหาร ก็ตาม แต่ก็ยังมีอาหารบางอย่างที่เราพอจะทานได้ เช่น อาหารเบาๆ อย่างเช่น ข้ า วต้ ม ใสๆ ผลไม้ ขนมปั ง แต่ อ าหารหนั ก ๆ อย่ า ง สเต็ ก หมู ส ะเต๊ ะ ก๋วยเตี๋ยวน้ำตก ซึ่งเคยเป็นของชอบจะกลายเป็นอาหารที่ได้กลิ่นแล้วอาจจะ รู้สึกพะอืดพะอม คำถามที่น่าสนใจคือ อาหารที่เราเรียกว่าอาหารเบาๆ กับ อาหารที่ เ ราเบื่ อ ต่ า งกั น ตรงไหน? ทำไมร่ า งกายเราเลื อ กที่ จ ะเบื่ อ อาหาร สองประเภทนี้ไม่เท่ากัน? ถ้าเราศึกษากว้างออกไปอีก คือศึกษาสัตว์อื่นๆ ในธรรมชาติ เราจะพบว่า ไม่ ไ ด้ มี เ พี ย งแต่ เ ราเท่ า นั้ น ที่ มี อ าการเช่ น นี้ หลายท่ า นคงคุ้ น เคยดี ว่ า สั ต ว์ กินเนื้ออย่างหมาหรือแมวเมื่อมันป่วย มันจะไม่ยอมกินอาหารที่กินในภาวะ ปกติแต่มันจะเปลี่ยนไปกินหญ้า นอกจากหมาและแมวแล้ว สัตว์อื่นๆ ก็มี พฤติกรรมที่คล้ายกับการเบื่ออาหารเมื่อมันป่วย เช่น กิ้งก่า กบ หรือปลา นั่ น แสดงให้ เ ห็ น ว่ า ระบบที่ ท ำให้ เ ราเบื่ อ อาหารน่ า จะเป็ น ระบบโบราณที่ มี ประโยชน์ มันจึงตกทอดสืบต่อสายวิวัฒนาการมาตั้งแต่ปลา สัตว์สะเทิ้นน้ำ สะเทิ้ น บก และมาถึ ง เราสั ต ว์ เ ลี้ ย งลู ก ด้ ว ยนม คำถามคื อ ประโยชน์ นั้ น คืออะไร? ............................... ประมาณเกือบ 30 กว่าปีที่แล้วมีหมอสามีภรรยาชาวอเมริกัน จอห์น และแอน เมอร์เรย์ (John Murray และ Anne Murray) ทำงานเป็นหมอ ดูแลรักษาผู้อพยพชาวโซมาลีที่ลี้ภัยไปอาศัยอยู่ในประเทศเอธิโอเปีย ผู้อพยพ ชาวโซมาลีเหล่านี้ เดิมใช้ชวี ติ แบบชนเผ่าเร่รอ่ นทีห่ ากินด้วยการล่าสัตว์ หาของป่า เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
113
และดื่มนมจากสัตว์ที่นำมาเลี้ยง อาหารส่วนใหญ่เป็นธัญพืชและผลิตภัณฑ์ จากนมโดยที่ไม่ค่อยมีเนื้อสัตว์ เมื่อไม่ค่อยได้กินเนื้อสัตว์ คนเหล่านี้จึงได้ รับธาตุเหล็กน้อย ธาตุเหล็กเป็นวัตถุดิบหลักอย่างหนึ่งที่จำเป็นในการสร้าง เม็ดเลือดแดง จึงไม่น่าแปลกใจที่คนเหล่านี้ส่วนใหญ่จะมีภาวะซีดจากการขาด ธาตุเหล็ก อย่างไรก็ตาม แม้ว่าคนเหล่านี้จะมีภาวะซีด แต่กลับมีลักษณะที่ ไม่ตรงไปตรงมาบางอย่าง ผู้อพยพชาวโซมาลีเหล่านี้ต้องอาศัยอยู่รวมกันอย่างแออัดในพื้นที่ซึ่งมี โรคติดเชื้อต่างๆ ระบาดมากมาย แต่ที่น่าแปลกใจคือ คนเหล่านี้กลับมีอัตรา การเป็นโรคติดเชื้อต่างๆ เช่น หนอนพยาธิ มาลาเรีย หรือวัณโรค ในอัตรา ทีน่ อ้ ยจนผิดสังเกต ยิง่ ไปกว่านัน้ ดูเหมือนว่าคนทีม่ ภี าวะซีดกลับจะป่วยเป็นโรค ติดเชือ้ น้อยกว่าคนทีไ่ ม่มภี าวะซีดเสียด้วยซ้ำ ถ้าตามทีเ่ ข้าใจกันมาแต่เดิม คนที่ ซีดเหล่านีร้ า่ งกายควรจะอ่อนแอ เพราะเป็นทีร่ กู้ นั มาแต่เดิมจากการทดลองใน หลอดทดลองว่า ระบบภูมคิ มุ้ กันจะทำงานได้ไม่ดใี นภาวะทีร่ า่ งกายขาดธาตุเหล็ก คนทีม่ ภี าวะซีดควรจะมีรา่ งกายอ่อนแอติดเชือ้ ง่าย แต่ทำไมดูเหมือนว่าเหตุการณ์ มันกลับเป็นตรงกันข้าม? ด้วยความสงสัยว่าภาวะซีดนี้อาจจะเกี่ยวข้องกับการที่คนเหล่านี้ไม่ค่อย ป่วยเป็นโรคติดเชื้อ หมอเมอร์เรย์จึงอยากรู้ว่าภาวะซีดช่วยป้องกันไม่ให้เกิด การติดเชื้อได้จริงหรือไม่? และจะเกิดอะไรขึ้นถ้าให้การรักษาภาวะซีดแก่คน เหล่านี้? ด้วยความที่ไม่แน่ใจในสถานการณ์ว่าควรจะทำอย่างไรดี ร่วมไปกับ การที่คนเหล่านี้ไม่มีอาการใดๆ เลยแม้ว่าจะมีภาวะซีดก็ตาม หมอเมอร์เรย์ จึงตัดสินใจที่จะไม่ให้การรักษาภาวะซีดแก่คนเหล่านี้ทุกคน แต่สิ่งที่เขาทำ คือทดลองสุ่มรักษาคนที่มีภาวะซีดเพียงแค่ส่วนหนึ่งเท่านั้น แล้วตามดูว่าเมื่อ ภาวะซีดดีขึ้น ผู้ป่วยจะได้ประโยชน์จากการรักษาหรือไม่ สิง่ ทีเ่ กิดขึน้ เมือ่ หมอเมอร์เรย์เริม่ รักษาภาวะซีดด้วยการให้เหล็กเป็นอาหาร เสริมไประยะหนึง่ คือ ภาวะซีดหายไป จำนวนเม็ดเลือดแดงกลับขึน้ มาใกล้เคียง ค่าปกติ แต่อัตราการติดเชื้อโรคต่างๆ กลับเพิ่มขึ้นตามมาด้วย โดยคนในกลุ่ม ทีไ่ ม่ได้รบั เหล็กเป็นอาหารเสริมมีการติดเชือ้ ต่างๆ แค่ 10 เปอร์เซ็นต์ แต่คนกลุม่ ที่ได้รับเหล็กกลับมีการติดเชื้อสูงถึง 50 เปอร์เซ็นต์ 114
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับหมอเมอร์เรย์ไม่ใช่กรณีเดียวและไม่ใช่ครั้งแรก ที่พบเหตุการณ์ประหลาดเช่นนี้ เรื่องราวของการให้เหล็กเป็นอาหารเสริม แล้วทำให้ความเสี่ยงของโรคติดเชื้อสูงขึ้น เคยมีคนบันทึกไว้มาก่อนหน้านี้แล้ว และในช่วงเวลาใกล้ๆ กับทีห่ มอเมอร์เรย์รกั ษาชาวโซมาลีนนั้ หมอชาวตะวันตก อีกหลายคนที่ให้การรักษาภาวะซีดแก่ชนเผ่าพื้นเมืองต่างๆ ที่ยังใช้ชีวิตแบบ ดัง้ เดิมก็พบเหตุการณ์คล้ายๆ กัน นัน่ คือ เมือ่ รักษาภาวะซีดด้วยการให้ธาตุเหล็ก แก่ชนเผ่ามาไซในแอฟริกา ชนเผ่าเมารีในนิวซีแลนด์ การติดเชือ้ ก็เพิม่ ขึน้ เช่นกัน คำถามคือ ทำไมมันจึงเป็นเช่นนั้น? ............................... ประมาณ 60 ปีที่แล้ว ภรรยาของยูจีน ไวน์เบิร์ก (Eugene Weinberg) ศาสตราจารย์ทางจุลชีววิทยา (หมายถึงผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับแบคทีเรีย เชื้อรา ไวรั ส ) ป่ ว ยด้ ว ยโรคติดเชื้อและต้องกินยาปฏิชีวนะเพื่อรักษาอาการป่วย ด้วยความอยากรู้อยากเห็น ไวน์เบิร์กจึงสงสัยว่าสารเคมีต่างๆ ที่อยู่ในรูปของ อาหารที่กินเข้าไปนั้น จะมีสารอาหารอะไรบ้างไหมที่จะไปรบกวนการทำงาน ของยาปฏิชีวนะทำให้ยาฆ่าเชื้อได้ลดลง ด้วยความที่เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ ที่ศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรียอยู่แล้ว เขาจึงเก็บตัวอย่างเชื้อโรคจากภรรยามา แล้วนำแบคทีเรียไปเพาะเลี้ยงในจานเพาะเชื้อ จากนั้นเขาก็นำยาปฏิชีวนะที่ ภรรยากินอยูผ่ สมลงไปในจานเพาะเชือ้ แต่ละจาน ซึง่ ถ้าไม่ทำอะไรมากไปกว่านัน้ แบคทีเรียทีอ่ ยูใ่ นจานเพาะเชือ้ แต่ละจานก็จะต้องตายด้วยฤทธิข์ องยาปฏิชวี นะ ขัน้ ตอนถัดมาเขานำสารอาหารต่างๆ ผสมลงไปในจานเพาะเชือ้ โดยแต่ละจาน เขาใส่สารอาหารที่แตกต่างกันไปจานละหนึ่งชนิด ถ้าสารอาหารนั้นไปรบกวน การทำงานของยาปฏิชีวนะจริง แบคทีเรียที่อยู่ในจานนั้นจะไม่ตาย ตายลดลง หรืออาจจะถึงขั้นเพิ่มจำนวนมากขึ้น หลายวันผ่านไป เมื่อเขากลับไปดูว่าเกิดอะไรขึ้นบ้างกับจานเพาะเชื้อ แต่ละจาน เขาพบว่าแบคทีเรียในจานเพาะเชื้อต่างๆ ตายไปหมด ยกเว้นจาน เพาะเชื้อจานหนึ่งที่มีแบคทีเรียเติบโตขึ้นมากจนเต็มจาน ด้วยความสงสัยว่า เขาคงจะลืมใส่ยาปฏิชีวนะลงไปในจานใบนั้น เขาจึงทำการทดลองซ้ำอีกครั้ง เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
115
แต่ผลทีไ่ ด้ยงั เหมือนเดิม ถึงตอนนีเ้ ขามัน่ ใจแล้วว่าสารอาหารทีอ่ ยูใ่ นจานนีไ้ ม่วา่ จะเป็นอะไรก็ตาม มันต้องไปทำให้แบคทีเรียรอดจากการถูกฆ่าด้วยยาปฏิชวี นะ แน่ๆ และแน่นอนว่าสารอาหารที่ใส่ไปในจานเพาะเชื้อนั้นคือ... ธาตุเหล็ก คำถามที่สำคัญคือ เหล็กมันไปทำอะไร? เหล็กไปขัดขวางการออกฤทธิ์ ของยาปฏิชีวนะ? หรือว่าเหล็กไปทำให้แบคทีเรียเกิดการดื้อยา? หลังจาก ที่ศึกษาเพิ่มเติม ไวน์เบิร์กก็ได้คำตอบว่า เหล็กไม่ได้ไปมีผลต่อการตอบสนอง ต่อยาของแบคทีเรียและเหล็กก็ไม่ได้ทำให้ยาปฏิชีวนะทำงานลดลง แต่เหล็ก ทำให้แบคทีเรียแบ่งตัวเพิ่มจำนวนได้อย่างรวดเร็วมากขึ้น ดังนั้นในการทดลอง แม้วา่ แบคทีเรียจะยังตายจากยาเช่นเดิม แต่อตั ราการเพิม่ จำนวนของแบคทีเรีย มันเร็วจนดูเหมือนว่าแบคทีเรียไม่ได้ลดจำนวนลงเลย สิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดในโลกรวมทั้งคนเราจำเป็นต้องใช้เหล็กในการ เจริญเติบโตและเพิม่ จำนวน แม้วา่ โลกของเราจะเต็มไปด้วยธาตุเหล็ก แต่เหล็ก ทั้งหลายจะอยู่ในรูปที่จับอยู่กับโลหะอื่น ซึ่งสิ่งมีชีวิตทั้งหลายไม่สามารถนำไป ใช้ได้ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตต่างๆ จึงต้องพยายามหาเหล็กให้กับร่างกายตลอดเวลา ในกรณีของเราและสัตว์ต่างๆ เราได้เหล็กจากการกินสัตว์อื่นเป็นหลัก แต่ใน กรณีของสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ทั้งหลาย เช่น หนอนพยาธิ แบคทีเรีย มันจะได้เหล็ก จากร่างกายของสิง่ มีชวี ติ ทีต่ วั ใหญ่กว่า เช่น มนุษย์ ดังนัน้ ร่างกายของเราจึงเป็น เสมือนเหมืองเหล็กให้กับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กทั้งหลายเข้ามาขุดหาแร่ธาตุต่างๆ เมื่อแบคทีเรียจำเป็นต้องใช้เหล็กในการเพิ่มจำนวน กลยุทธ์หนึ่งที่เราจะ ควบคุมไม่ให้แบคทีเรียแบ่งตัวเพิม่ จำนวนในร่างกายเราได้ คือการป้องกันเหล็ก ของเราไว้ไม่ให้แบคทีเรียเข้าถึงได้งา่ ยๆ และวิธหี ลักทีร่ า่ งกายเราใช้ในการยึดเหล็ก ไว้คอื การใช้โปรตีนจับกับเหล็กเอาไว้ โปรตีนทีจ่ บั เหล็กได้นมี้ หี ลายชนิดด้วยกัน แต่ละชนิดก็มีชื่อเรียกและหน้าที่ต่างกันไป บริเวณไหนของร่างกายที่เป็นจุดอ่อนที่มีความเสี่ยงต่อการโดนแบคทีเรีย บุกรุกเข้ามา ร่างกายเราก็จะนำโปรตีนเหล่านีไ้ ปประจำการอยูเ่ ป็นจำนวนมาก เพื่อยึดเหล็กเอาไว้ ตัวอย่างของบริเวณเหล่านี้ ได้แก่ ช่องเปิดต่างๆ ที่ร่างกาย เราติดต่อกับโลกภายนอก ไม่ว่าจะเป็น ตา หู จมูก ปาก ช่องคลอด ทวารหนัก บริเวณเหล่านี้จะมีโปรตีนที่จับเหล็กได้ดีไปปะปนอยู่มาก โดยไปปนอยู่ใน 116
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
น้ำคัดหลั่งต่างๆ เช่น น้ำตา น้ำลาย น้ำมูก และน้ำเมือกที่เคลือบบริเวณนั้น กลยุทธ์การจับเหล็กเอาไว้ไม่ให้แบคทีเรียนำไปใช้งานได้ก็ยังเป็นวิธีที่แม่ ใช้ในการป้องกันการติดเชื้อให้แก่ลูกในสัตว์ต่างๆ เช่น ไข่ไก่ แม้ว่าในไข่จำเป็น ต้องมีเหล็กสะสมไว้จำนวนมากเพื่อให้ลูกไก่ใช้ในการเจริญเติบโต แต่การที่ เปลือกไข่ต้องมีช่องให้อากาศถ่ายเทเข้าออกได้ แบคทีเรียจึงเข้าไปได้เช่นกัน ดังนั้นไข่ไก่จึงต้องนำเหล็กไปเก็บซ่อนไว้ในไข่แดง และบรรจุโปรตีนที่จับเหล็ก ได้ไว้ในไข่ขาว เช่น conalbumin (อ่านว่า คอน-อัล-บู-มิน) และ ovalbumin (อ่านว่า โอ-วาล-บู-มิน) ซึง่ โปรตีนทัง้ สองนีส้ ามารถจับกับเหล็กได้แน่น ทำให้ไข่ ขาวเป็นบริเวณปลอดเหล็กและเป็นเสมือนกำแพงกัน้ ไม่ให้แบคทีเรียผ่านเข้าไป ด้านในได้ ในน้ำนมของคนเองก็มีโปรตีน Lactoferrin (อ่านว่า แลก-โต-เฟอริน) ซึ่งสามารถจับเหล็กได้ดีเช่นกัน เป็นวิธีที่ธรรมชาติใช้ในการป้องกันไม่ให้ แบคทีเรียเข้ามาเติบโตในน้ำนมของแม่ได้ง่ายๆ ในคนทีป่ ว่ ยด้วยโรคติดเชือ้ เรือ้ รัง ร่างกายก็จะสร้างโปรตีนทีช่ อื่ ว่า hepcidin (อ่านว่า เฮบ-ไซ-ดิน) ออกมาจากตับ ซึ่งหน้าที่ของมันคือ การคุมเข้มไม่ให้มี การส่งเหล็กออกไปนอกเซลล์ เพือ่ ไม่เปิดโอกาสให้แบคทีเรียเข้าถึงเหล็กเหล่านีไ้ ด้ และเมื่อเราได้รับบาดเจ็บ บริเวณแผลของเราก็จะมีโปรตีนชื่อ apolactoferrin (อ่านว่า เอ-โป-แลก-โต-เฟอ-ริน) เข้ามาจับเหล็กเอาไว้เพือ่ เป็นกลไกลดการติดเชือ้ เช่นเดียวกัน ถึงตรงนีเ้ ราเริม่ จะพอเห็นกันแล้วว่าเกิดอะไรขึน้ กับกลุม่ ผูอ้ พยพชาวโซมาลี ภาวะซีดที่พบในคนเหล่านั้นอาจจะไม่ได้เกิดจากภาวะขาดธาตุเหล็กในอาหาร เพียงอย่างเดียว แต่อาจจะเกิดจากการที่ร่างกายดึงเหล็กไว้เพื่อต่อสู้กับภาวะ ติดเชือ้ ในร่างกาย ต่อมาเมือ่ หมอให้เหล็กแก่คนเหล่านัน้ เชือ้ โรคทีเ่ ดิมถูกควบคุม ปริมาณไว้ก็สามารถเข้าถึงแร่เหล็ก และแบ่งตัวเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็ว ถึงตรงนีห้ ลายท่านอาจจะสงสัยว่า การทีร่ า่ งกายเก็บเหล็กไว้แล้วปล่อยให้ ร่ า งกายซี ด เช่ น นี้ ไ ม่ เ ป็ น ผลเสี ย หรื อ ? แน่ น อนครั บ ว่ า กลไกนี้ ไ ม่ ใ ช่ สิ่ ง ที่ ดี แก่รา่ งกายในภาวะปกติ แต่กลไกนีถ้ กู คัดเลือกมาได้เพราะมันเป็นทางเลือกทีเ่ ลวร้าย น้อยกว่าการปล่อยให้การติดเชื้อเกิดขึ้นรุนแรง ในโลกที่เราวิวัฒนาการมา เราไม่มียาปฏิชีวนะ เราไม่มียาล้างแผล อาวุธเดียวที่เรามีเพื่อที่จะสู้กับเชื้อโรค ทั้งหลายคือระบบภูมิคุ้มกันของเราเอง เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
117
กลับมาทีค่ ำถามหลักของเราอีกครัง้ ว่า ทำไมเราจึงเบือ่ อาหารบางชนิดเมือ่ เราป่วย? เชื่อว่าหลายท่านพอจะมองเห็นแล้วว่า ร่างกายเราต้องการอะไร จากการทีท่ ำให้เราเบือ่ อาหารบางชนิด อาหารทีเ่ รามีแนวโน้มจะเบือ่ และเหม็นมัก จะเป็นอาหารกลุ่มที่มีธาตุเหล็กมาก ดังนั้นเป็นไปได้ว่าการเบื่ออาหารของเรา เองก็เป็นอีกกลยุทธ์ที่ร่างกายเราหาทางสู้กับเชื้อโรคที่รุกรานเข้ามา ถ้าร่างกายของเรามีความสามารถที่จะเลือกกินสิ่งที่เหมาะกับภาวะต่างๆ ของร่างกายได้ คำถามที่เราอยากรู้ต่อไปคือ นอกจากภาวะเบื่ออาหารเวลา ไม่สบายแล้ว เรายังมีสัญชาตญาณในการกินอื่นๆ ที่เป็นประโยชน์อีกหรือไม่? ในบทถัดไปเราจะไปคุยกันในเรื่องของสัญชาตญาณการกินอีกหนึ่งตัวอย่าง เราจะคุยกันว่า ทำไมเราจึงแพ้ท้อง?
118
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
14
ทำไมเราแพ้ท้อง ตอนที่ 1
อาการหนึ่งซึ่งมักจะเกิดขึ้นในช่วงเดือนแรกๆ ของการ ตั้งครรภ์คือ อาการแพ้ท้อง ซึ่งเป็นภาวะที่จู่ๆ พฤติกรรม การกินก็เกิดเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมอย่างกะทันหันและ เกิ ด ขึ้ น อยู่ แ ค่ ช่ ว งเวลาสั้ น ๆ ซึ่ ง ลั ก ษณะเช่ น นี้ น่ า สนใจ เพราะคล้ายกับอาการเบื่ออาหารเวลาไม่สบายที่เราคุย กันไปแล้ว ในคนที่แพ้ท้องความอยากอาหารจะเปลี่ยนไป จากอาหารทีเ่ ดิมเคยชอบก็จะกลายเป็นไม่ชอบ อาหารทีเ่ คย ไม่ชอบก็เกิดอยากกินขึ้นมา และอาการเด่นอีกอย่างคือ อาการคลื่นไส้ อาเจียน คำถามที่น่าสนใจคือ อาการแพ้ท้องเป็นผลข้างเคียงจากการเปลี่ยนแปลง ของฮอร์โมนในช่วงตั้งครรภ์แค่นั้นหรือ? หรือว่าจริงๆ แล้วอาการแพ้ท้องมี หน้าที่อื่นๆ อีก เป็นไปได้หรือไม่ว่าอาการแพ้ท้องจะเป็นการปรับตัวอย่างหนึ่ง ของร่างกายที่มีประโยชน์ในแง่วิวัฒนาการ? 120
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ถ้ามาพิจารณาดู เราจะเห็นว่าอาการคลื่นไส้อาเจียนและพฤติกรรมเลือก กินอาหารบางอย่างค่อนข้างจะแปลกอยู่ เพราะเรารู้ว่าการตั้งครรภ์ในแต่ ละครั้งแม่ต้องเตรียมพลังงานสะสมไว้จำนวนมากเพื่อให้ลูกเติบโต และในโลก ทีเ่ ราวิวฒ ั นาการมา อาหารไม่ใช่ของหาง่าย เมือ่ อยากกินอาหารไม่ใช่วา่ เดินไป เปิดตูเ้ ย็นหรือไปซูเปอร์มาร์เกตแล้วจะได้กนิ แต่กว่าจะมีอาหารกินได้ตอ้ งออก ไปล่าสัตว์ ปีนต้นไม้ หรือเดินหาของป่า นอกไปจากนี้ อาหารธรรมชาติกไ็ ม่ได้มแี คลอรีสงู เหมือนอาหารทีเ่ รากินๆ กันในทุกวันนี้ (นึกถึงโดนัท บราวนี่ น้ำอัดลมเทียบกับมะเขือ มะระ และมะยม) การทีร่ า่ งกายมีอาการคลืน่ ไส้ เลือกกิน และอาเจียนบ่อยๆ จึงเป็นการสิน้ เปลือง พลังงานที่หายากเหล่านี้ไปอย่างน่าเสียดาย ดังนัน้ ถ้าอาการแพ้ทอ้ งจะเป็นการปรับตัวทีถ่ กู คัดเลือกมาได้ อาการแพ้ทอ้ งนี้ ต้องมีขอ้ ดีทคี่ มุ้ ค่าเมือ่ เทียบกับข้อเสียของมัน (อาเจียน กินได้นอ้ ย เสียพลังงาน) ไม่เช่นนั้นระบบนี้จะถูกคัดเลือกมาไม่ได้ แล้วข้อดีเหล่านั้นคืออะไร? ในหนังสือเรื่องเล่าจากร่างกาย ผมอธิบายไว้ว่า ร่างกายปัจจุบันของเรา ออกแบบมาให้เหมาะกับโลกทีเ่ ราวิวฒ ั นาการมาในอดีต ดังนัน้ การทีเ่ ราจะไปเข้าใจ ว่ า กลไกของร่ า งกายทำไมจึ ง เป็ น อย่ า งที่ มั น เป็ น เราคงต้ อ งกลั บ ไปเข้ า ใจ ร่างกายในสิ่งแวดล้อมที่มันวิวัฒนาการมา ดังนั้นคำถามของเราควรจะเป็นว่า หลายหมื่นปีที่แล้ว วันที่เรายังล่าสัตว์ หาของป่า ดื่มน้ำจากลำธารนั้น อาการ แพ้ท้องมีประโยชน์อะไร? ถ้าพิจารณาดูจะเห็นว่าอาการแพ้ทอ้ งเกิดจากสองส่วนทีต่ อ้ งแยกพิจารณา ส่วนแรกคือ ร่างกายของแม่มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างที่ทำให้พฤติกรรม การกินเปลี่ยนแปลงไป ส่วนที่สองคือ อาหารแต่ละชนิดกระตุ้นให้เกิดอาการ แพ้ ท้ อ งไม่ เ ท่ า กั น อาหารที่ ก ระตุ้ น ให้ แ พ้ ท้ อ งได้ บ่ อ ยมี อ ะไรพิ เ ศษหรื อ ? เราจะมาดูส่วนที่สองคือ เรื่องของอาหารที่กระตุ้นอาการแพ้ท้องกันก่อน จริงอยู่ว่าอาหารที่ทำให้มีอาการแพ้ท้องในแต่ละคนก็ต่างกันไป แต่ถ้าเรา พิจารณาอาหารทีก่ ระตุน้ ให้แพ้ทอ้ งได้บอ่ ย เราอาจจะพบลักษณะร่วมบางอย่าง ที่พอจะบอกได้ว่าอาหารที่ร่างกายพยายามเลี่ยงนั้นมันมีอะไรพิเศษ
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
121
ในการศึกษาเกี่ยวกับอาการแพ้ท้องในผู้หญิงตั้งครรภ์เกือบ 80,000 คน ใน 16 ประเทศ พบว่าอาการแพ้ท้องส่วนใหญ่จะเกิดในช่วงประมาณเดือนครึ่ง ถึงประมาณสามเดือนแรกของการตัง้ ครรภ์ จากนัน้ อาการก็จะหายไปเองอย่าง รวดเร็ว ในแง่ของอาหารทีม่ กั จะทำให้แพ้ทอ้ งพบว่า ส่วนใหญ่จะเป็นอาหารจำพวก เนื้อสัตว์ ทั้งสัตว์ใหญ่อย่างวัว หมู และสัตว์เล็ก เช่น ไก่ ปลา รวมไปถึงไข่ ถ้าเป็นอาหารที่ไม่ใช่เนื้อสัตว์ก็จะเป็นพวกผักที่มีกลิ่นเหม็นเขียวและมีรสขม นอกจากอาหารแล้วเครือ่ งปรุงจำพวกเครือ่ งเทศทัง้ หลายก็กระตุน้ ให้เกิดอาการ แพ้ท้องได้บ่อยเช่นเดียวกัน ที่น่าสนใจอีกอย่างคือ หลายคนที่เคยสูบบุหรี่ และดื่มกาแฟ เมื่อตั้งครรภ์กลับรู้สึกทนกลิ่นบุหรี่และกลิ่นกาแฟไม่ได้ ถ้าเราจะมาพิจารณาให้ลึกลงไปอีก เราจะเห็นว่าอาหารที่กระตุ้นอาการ แพ้ท้องมีสองกลุ่มใหญ่ๆ กลุ่มแรกเป็นพวกเนื้อสัตว์ กลุ่มที่สองเป็นพวกพืช หรือผลิตภัณฑ์ที่ได้มาจากต้นไม้ เช่น เครื่องเทศชนิดต่างๆ กาแฟ และบุหรี่ ในแง่ของอาหารเนื้อสัตว์เราอาจจะพอเดาได้ว่า ในโลกที่ยังไม่มีตู้เย็น ไม่มีการ ทำปศุสัตว์แบบอุตสาหกรรมที่สะอาด เนื้อสัตว์ที่ล่ามาได้มีโอกาสที่จะมีพยาธิ หรือบูดเน่าได้ง่าย ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่าความรู้สึกเหม็นเนื้อและไม่อยากกิน เนือ้ สัตว์นี้ อาจจะมีประโยชน์โดยช่วยลดความเสีย่ งจากการติดเชือ้ ต่างๆ ในโลก ทีเ่ ราวิวฒ ั นาการมา เพราะอาการแพ้ทอ้ งทำให้แม่เลีย่ งอาหารทีม่ คี วามเสีย่ งสูงนี้ โดยไม่ต้องมีความรู้ว่าอาหารที่ถูกสุขลักษณะเป็นยังไง (ถ้าอยากให้เห็นภาพ เราอาจจะต้องจินตนาการว่าเราอยู่ในโลกที่ไม่มีใครรู้ว่าแบคทีเรียคืออะไร สารอาหารคืออะไร และไม่มีใครมาบอกเราว่าอาหารที่ถูกสุขลักษณะคืออะไร) เมื่อมาดูฝั่งของอาหารที่ไม่ใช่เนื้อสัตว์ที่ทำให้มีอาการแพ้ท้องบ่อย ได้แก่ เครื่องเทศทั้งหลาย บุหรี่ กาแฟ เราจะเห็นว่าสิ่งเหล่านี้คือสารเคมีที่พืชสร้าง ขึ้นมาทั้งหมด นอกไปจากนั้นพืชที่มีกลิ่นเหม็นเขียวหรือรสขมทั้งหลายนั้น กลิ่นและรสขมก็เกิดมาจากสารเคมีที่พืชสร้างขึ้นเช่นกัน ดังนั้นคำถามต่อไป ที่เราอยากรู้คือ สารเคมีเหล่านี้มีหน้าที่อะไรในพืช? เครื่องเทศต่างๆ คาเฟอีน นิโคติน และสารเคมีที่มีกลิ่นทั้งหลายเหล่านี้ พืชสร้างขึ้นมาเพื่ออะไร? ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตต่างๆ จะมีการปรับตัวเพื่อให้สามารถมีชีวิตรอดใน
122
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
สิ่งแวดล้อมหนึ่งๆ ต้นไม้ทั้งหลายแม้ว่าจะไม่มีเขี้ยวไปสู้กับสัตว์ที่จะมากินมัน หรือไม่มีขาที่จะวิ่งหนี แต่ก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะยืนนิ่งๆ ให้สัตว์ แมลง แบคที เ รี ย หรื อ เชื้ อ ราต่ า งๆ มารุ ม กิ น โต๊ ะ มั น พื ช เองก็ ต้ อ งหาทางสู้ ก ลั บ ซึง่ วิธกี ารต่อสูข้ องพืชคือ การสร้างอาวุธเคมีขนึ้ มา ตัวอย่างของอาวุธเคมีทพี่ ชื ใช้ มีหลายชือ่ ทีเ่ ราอาจจะพอคุน้ หูกนั บ้าง เช่น แทนนิน ออกซาเลต ไฟเตท มอร์ฟนี ฟลาโวนอยด์ รวมไปถึงเครือ่ งเทศชนิดต่างๆ (พริกไทย ขมิน้ อบเชย ใบกระวาน ฯลฯ) คาเฟอีน และนิโคติน ความเข้าใจตรงนี้ยังสามารถนำไปอธิบายต่อได้ว่า ทำไมวัฒนธรรมในการ กินอาหารที่มีรสชาติเผ็ดร้อนทั้งหลายจึงพบในประเทศเมืองร้อนเป็นส่วนใหญ่ (ทำไมคนอาศัยอยู่เมืองร้อนแล้วยังชอบกินอาหารเผ็ดร้อนอีก) ไม่ว่าจะเป็น เอเชียใต้ เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ หรืออเมริกาใต้ ในวันที่เรายังไม่มีตู้เย็น อาหารเมือ่ ปรุงเสร็จจะบูดเน่าเร็ว การผสมพริก กระเทียม หรือเครือ่ งเทศลงไป จะทำให้อาหารเก็บได้นานขึ้น เพราะพริก กระเทียม และเครื่องเทศทั้งหลาย เป็นอาวุธที่ถูกสร้างมาเพื่อใช้ฆ่าจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ บรรพบุรุษของคนที่อาศัย ในบริเวณที่มีเชื้อจุลินทรีย์มาก ได้แก่ ภูมิภาคที่มีอากาศร้อนชื้นทั้งหลาย อาจจะพบเรือ่ งเหล่านีโ้ ดยบังเอิญ และเมือ่ เวลาผ่านไปการกินอาหารเผ็ดจึงกลาย เป็นวัฒนธรรมการกินสืบทอดต่อมา ถึงตรงนีห้ ลายท่านอาจจะสงสัยว่า ถ้าพืชสร้างสารพิษขึน้ มาแล้ว ทำไมเรา กินพืชได้โดยไม่เป็นไร ยิ่งไปกว่านั้นการกินพิษเหล่านี้ในปริมาณที่เหมาะสม กลับมีประโยชน์กบั ร่างกายของเรา ในการทีจ่ ะเข้าใจตรงนีอ้ ย่างจริงจัง เราคงต้อง ไปเข้าใจภาพใหญ่กันก่อนว่ากระบวนการที่สิ่งมีชีวิต “วิวัฒนาการร่วมกันมา” เป็ น ระยะเวลานานๆ นั้ น มี ผ ลต่ อ ร่ า งกายของสิ่ ง มี ชี วิ ต อย่ า งไร เราจะไป เข้าใจเรื่องนี้โดยการไปดูว่าทำไมเรากินพริกแล้วเผ็ด การที่เราและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหลายกินพริกแล้วเผ็ดเป็นเพราะใน ทางเดินอาหารของเรามี “ตัวจับ” ที่สามารถจับกับสารเคมีที่ต้นพริกสร้างขึ้น สารเคมีทพี่ ริกสร้างนีม้ ชี อื่ ว่า capsaicin (อ่านว่า แคบ-ไซ-ซิน) ในทางตรงกันข้าม แม้วา่ นกจะกินสาร capsaicin เข้าไป แต่มนั จะไม่รสู้ กึ เผ็ดเพราะทางเดินอาหาร
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
123
ของมันไม่มี “ตัวจับ” ทีจ่ ะไปจับกับสาร capsaicin (หรืออาจเทียบได้วา่ มีสญ ั ญาณ วิทยุแต่ไม่มีวิทยุก็ไม่มีเสียง มี capsaicin แต่ไม่มีตัวจับพริกก็ไม่เผ็ด) ถ้ามองในแง่วิวัฒนาการเราจะมองได้เป็นสองมุมมอง ถ้าเรามองโลกผ่าน สายตาของคน เราก็จะพูดว่าพริกมันเผ็ดเพราะมันมีสาร capsaicin แต่ถา้ เรามอง โลกในมุมต้นพริกมันก็จะบอกว่า เรา (ต้นพริก) รูว้ า่ ในทางเดินอาหารของพวกนาย (คน) มีตัวจับอยู่ เราเลยสร้างสารที่สามารถเข้าไปจับกับตัวจับเหล่านั้น ที่เรา ทำเช่นนั้นเพราะเราอยากให้พวกนายรู้สึกเผ็ด แต่ถ้าว่ากันตามจริงแล้ว พริกคงไม่ได้ตั้งใจจะให้คนรู้สึกเผ็ด เพราะใน ธรรมชาติแต่เดิมมาเราไม่ใช่ศัตรูหลักของต้นพริก เป้าหมายหลักของต้นพริก จะเป็นพวกแบคทีเรีย เชือ้ รา และสัตว์เลีย้ งลูกด้วยนมตัวเล็กๆ เช่น หนู กระรอก สำหรับสัตว์ที่ตัวเล็กเหล่านี้ปริมาณพิษที่มีอยู่ในเมล็ดพริกนั้นมากพอที่จะ ทำอันตรายสัตว์เหล่านี้ได้สบายๆ ดังนั้นการที่เรามีตัวจับนั้นเป็นเพราะว่าเรา เป็นญาติและมีพันธุกรรมร่วมกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเล็กๆ เหล่านั้น เราจึงได้ รับพิษมาด้วยความบังเอิญ การทีพ่ ริกอยากทำร้ายแบคทีเรีย เชือ้ รา เราเข้าใจได้ไม่ยาก เพราะจุลนิ ทรีย์ เหล่านี้เป็นศัตรูของพริก แต่คำถามที่น่าสงสัยคือ ทำไมพริกไม่ทำร้ายนก ยอมให้นกกิน แต่กลับไม่ยอมให้หนูหรือกระรอกกิน? สาเหตุว่าทำไมต้นพริกไม่ยอมให้หนูหรือกระรอกกินนั้น เป็นเพราะว่า ทางเดินอาหารของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหลายรวมทั้งพวกเรามีเอนไซม์ที่ ย่อยสลายเมล็ดพริกได้ แต่ทางเดินอาหารของนกไม่สามารถย่อยเมล็ดพริกได้ ดังนัน้ ถ้าเรากินพริกเข้าไป พันธุกรรมของต้นพริกทีค่ วรจะกลายไปเป็นต้นพริก ต่อไปจะถูกทำลาย แต่ถ้านกกินพริกเข้าไปนกจะช่วยทำหน้าที่กระจายเมล็ด ไปยังที่ต่างๆ โดยเมื่อนกบินไปที่ไหนก็จะถ่ายเมล็ดพริกที่นั่น นอกจากนี้อึนก ที่ปนออกมาพร้อมกับเมล็ดพริกยังทำหน้าที่เป็นปุ๋ยให้กับเมล็ดพริกอีกด้วย การทีต่ น้ พริกมีนกช่วยกระจายเมล็ดพริกให้ไปเติบโตในทีไ่ กลๆ ได้เป็นข้อดี สำหรับต้นพริก เพราะเท่ากับเป็นการกระจายความเสี่ยงของต้นพริกต้นนั้น เมื่อลูกมันไปเติบโตในที่อื่นก็เป็นการประกันว่า ถ้าเกิดโรคระบาดที่บ้านเดิม หรือมีภัยธรรมชาติที่ทำให้ต้นพ่อแม่ตายหมด ต้นลูกก็ยังรอดสืบต่อเผ่าพันธุ์ 124
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
พริกไม่ให้สูญพันธุ์ได้ ผลไม้เมื่อยังไม่พร้อมจะให้ใครกินมันจะไม่มีกลิ่น มันมักจะมีสีเขียว ที่ทำให้ดูกลืนไปกับสีของใบไม้ มันจะมีรสฝาดและเปรี้ยว ทั้งหมดนี้ทำไป เพื่อไม่ให้สัตว์มากิน แต่เมื่อมันพร้อมที่จะขยายพันธุ์ มันจะเรียกใช้บริการ สัตว์และคน ด้วยการส่งกลิ่นหอม มีสีสันที่ต่างจากสีใบไม้และเด่นสะดุดตา มันจะลงทุนสร้างน้ำตาลเพือ่ ให้ผลไม้มรี สชาติทสี่ ตั ว์ตา่ งๆ ชอบ และลดปริมาณ ของพิ ษ ที่ มี ร สขมและฝาดลง ทั้ ง หมดนี้ ท ำไปก็ เ พื่ อ เชื้ อ เชิ ญ ให้ สั ต ว์ ต่ า งๆ มากินและช่วยกระจายเมล็ดพันธุ์ของมันออกไปในที่ต่างๆ แม้ว่าต้นไม้จะอยากให้สัตว์กินผลไม้เพื่อช่วยกระจายพันธุ์ แต่ผลไม้ หลายชนิ ด ก็ ไ ม่ อ ยากให้ เ ราย่ อ ยสลายเมล็ ด ไป ซึ่ ง ก็ ไ ม่ แ ปลกเพราะเมล็ ด คือส่วนที่จะใช้ส่งต่อพันธุกรรมไปยังรุ่นลูกรุ่นหลาน เมื่อไม่อยากให้เมล็ด ถูกย่อย มันจึงสร้างเปลือกแข็งหุ้มเมล็ดไว้ เมล็ดผลไม้จำนวนไม่น้อยมีพิษ สะสมไว้ ทำให้มีรสชาติขมเพื่อเป็นการกันไม่ให้สัตว์กัดเปลือกเมล็ดให้แตก (หรือถ้ามองมุมกลับ เราอาจจะพูดว่าเรารู้สึกว่าเมล็ดมีรสฝาด ขม ไม่อร่อย เพราะสมองเราวิวัฒนาการมาให้เราไม่ชอบสารพิษเหล่านี้) กลับมาที่คำถามว่าทำไมเรากินพิษของพืชแล้วเราไม่เป็นไร? จากตัวอย่างข้างบน เราจะเห็นว่าร่างกายและพฤติกรรมของสิง่ มีชวี ติ ต่างๆ มีการทำงานที่เข้ากันได้ดีเหมือนคู่ลีลาศชายหญิงที่เต้นเข้าขากัน ทั้งหมดนี้ เกิดขึ้นได้เพราะสิ่งมีชีวิตทั้งหลายวิวัฒนาการร่วมกันมาเป็นเวลานาน โดย ต่างก็เป็นอิทธิพลต่อการวิวฒ ั นาการของกันและกัน ดังนัน้ คำว่าสารพิษในธรรมชาติ นั้น ไม่ใช่ว่าสารนั้นจะเป็นพิษกับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่การที่พิษจะเป็นพิษได้ ต้องมีความจำเพาะกับสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง (เหมือนกุญแจและแม่กุญแจ) พืชหลายอย่างที่เรากินอาจจะมองว่าเราไม่ใช่ศัตรูหลักของมัน พืชบางอย่าง วิวัฒนาการร่วมกับเรามานานพอที่จะทำให้ร่างกายเราคุ้นเคยกับพิษเหล่านั้น และพอจะรับมือได้ เช่น ตับเรามีเอนไซม์ที่สามารถจะทำลายพิษในธรรมชาติ หลายชนิดได้อย่างจำเพาะเจาะจง นอกไปจากนั้นขนาดของร่างกาย ปริมาณ ของสารพิษ และภาวะของร่างกายก็เป็นปัจจัยว่าสารนั้นจะถือว่าเป็นสารพิษ หรือไม่ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
125
แต่ปัญหาเริ่มต้นขึ้นเมื่อแม่เริ่มมีสิ่งมีชีวิตใหม่ตัวน้อยๆ เกิดขึ้นในท้อง อาหารที่เคยถือว่าปลอดภัยสำหรับแม่นั้นจะยังปลอดภัยสำหรับลูกด้วยหรือ ไม่? ตัวอ่อนในวันที่ยังไม่มีตับหรือตับยังทำงานได้ไม่เต็มที่จะรับมือกับพิษ ต่างๆ ไหวไหม? เราจะมาตอบคำถามเหล่านี้กันในบทถัดไป
126
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
15
ทำไมเราแพ้ท้อง ตอนที่ 2 เราคุยกันไว้วา่ อาการแพ้ทอ้ งจะพบบ่อยสุดในช่วงเดือนครึง่ จนถึงเดือนที่สามของการตั้งครรภ์ จากนั้นอาการก็จะหาย ไปเอง คำถามทีน่ า่ สนใจคือ ทำไมต้องเป็นช่วงเวลาสามเดือน แรก? ระยะนี้มีอะไรที่พิเศษกว่าช่วงอื่นหรือไม่? ถ้ามีอะไร พิเศษจริง จะพอช่วยให้เราเข้าใจถึงเหตุผลของอาการแพ้ทอ้ ง มากขึ้นหรือไม่? ในการตั้งครรภ์ของคน เราพอจะแบ่งระยะเวลาของการตั้งครรภ์ออกได้ เป็ น สามช่ ว งใหญ่ ๆ ด้วยกัน โดยแต่ละช่วงจะกินเวลาประมาณสามเดือน หรือที่เราเรียกว่าไตรมาส การเจริญเติบโตของตัวอ่อนในแต่ละไตรมาสก็จะมี รายละเอียดแตกต่างกันไป ในช่วงสามเดือนแรกของการตั้งครรภ์หรือในไตรมาสที่ 1 จะเป็นช่วงเวลา ที่ตัวอ่อนเปลี่ยนรูปร่างจากก้อนกลมๆ กลวงๆ ไปเป็นตัวอ่อนที่มีหัว มีแขนขา มีอวัยวะต่างๆ เหมือนคนทั่วไป ดังนั้นถ้ามีอะไรเข้าไปรบกวนการเจริญเติบโต ในช่วงนี้ ตัวอ่อนอาจจะมีรปู ร่างทีผ่ ดิ แปลกไป เช่น อวัยวะไม่ครบ อวัยวะไม่สมบูรณ์ 128
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
อวัยวะเกินหรืออวัยวะอยู่ผิดที่ หรือถ้าอวัยวะนั้นเป็นอวัยวะสำคัญ เช่น สมอง ความพิการนั้นอาจถึงขั้นทำให้ทารกเสียชีวิตและแท้งได้ หลังจากสามเดือนแรกไปแล้ว อวัยวะส่วนใหญ่จะสร้างโครงสร้างเสร็จ เรียบร้อย การเจริญเติบโตหลังจากนี้ไปจะเป็นเรื่องของการเพิ่มจำนวนเซลล์ เพือ่ ขยายขนาดของอวัยวะและร่างกายให้มขี นาดใหญ่ขนึ้ ถ้ามีอะไรเข้าไปรบกวน การเจริ ญ เติ บ โตของตั ว อ่ อ นในช่ ว งนี้ ผลเสี ย ที่ เ กิ ด จะเป็ น เรื่ อ งของขนาด ร่างกายที่โตได้ไม่เต็มที่ มากกว่าที่จะเป็นเรื่องของความพิการของอวัยวะ เมือ่ แม่ตงั้ ครรภ์รา่ งกายของแม่จะมีการเปลีย่ นแปลงหลายๆ อย่างด้วยกัน หนึง่ ในการเปลีย่ นแปลงในระยะเดือนแรกๆ ของการตัง้ ครรภ์คอื ระบบภูมคิ มุ้ กัน ของแม่จะทำงานลดลง ที่เป็นเช่นนี้เพราะในภาวะปกติระบบภูมิคุ้มกันจะ พยายามขจัดสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย (ทำให้การปลูกถ่ายอวัยวะ จากคนอืน่ เกิดขึน้ ได้ยาก ต้องกินยากดภูมคิ มุ้ กัน) ซึง่ หนึง่ ในสิง่ ทีร่ า่ งกายมองว่า เป็นของแปลกปลอมในระยะแรกๆ ของการตัง้ ครรภ์กค็ อื ตัวอ่อนของทารกเอง สาเหตุที่ทารกเป็นสิ่งแปลกปลอมสำหรับร่างกายแม่เพราะทารกมีพันธุกรรม ที่แตกต่างไปจากแม่ (ลูกมีพันธุกรรมจากพ่อและแม่) ทำให้ร่างกายของทารก เหมือนกับอวัยวะคนอื่นที่ถูกนำไปใส่ไว้ในร่างกายแม่ เมือ่ เป็นดังนัน้ ธรรมชาติตอ้ งหาวิธที จี่ ะทำให้ลกู ทนการโจมตีจากภูมคิ มุ้ กัน ของแม่ได้ (ถ้าทนไม่ได้กแ็ ท้ง) ซึง่ แม้วา่ เราจะยังไม่เข้าใจความลับของธรรมชาติ ในส่วนนี้ทั้งหมด แต่เราก็พอจะรู้ว่าในช่วงแรกๆ ของการตั้งครรภ์ดูเหมือนว่า ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายแม่จะทำงานลดลงชั่วคราว นอกไปจากนั้นรก (ของลูก) ยังสามารถทำลายเซลล์ภูมิคุ้มกันของแม่ที่จะไปโจมตีลูกได้ เมื่อระบบภูมิคุ้มกันของแม่ทำงานลดลงจึงมีอีกหนึ่งปัญหาตามมา นั่นคือ ความเสี่ยงของการโดนเชื้อโรครุกรานของแม่จะเพิ่มขึ้น เมื่อแม่มีความเสี่ยง ทีจ่ ะติดเชือ้ เพิม่ ขึน้ โอกาสทีล่ กู จะติดเชือ้ ก็เพิม่ ตามไปด้วยเพราะเชือ้ โรคจำนวน ไม่น้อยสามารถผ่านรกเข้าไปหาลูกได้ ธรรมชาติจำเป็นต้องหาทางแก้ปัญหานี้ ให้ได้ ไม่เช่นนัน้ พวกเราหลายคนคงไม่ได้เกิดมา เมือ่ ร่างกายเสีย่ งต่อการติดเชือ้ เพิ่มขึ้น ทำไมเราไม่ลดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อด้วยการเปลี่ยนพฤติกรรม การกินของแม่ เพือ่ ให้ความเสีย่ งต่อการติดเชือ้ น้อยลงล่ะ? และนัน่ ดูเหมือนว่า เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
129
จะเป็นวิธีที่ธรรมชาติใส่ไว้ในสมองของแม่ที่ตั้งครรภ์ระยะแรกทั้งหลาย เราคุยกันไว้ว่าในธรรมชาติหลายแสนปีที่แล้ว อาหารพวกเนื้อสัตว์เป็น อาหารทีม่ คี วามเสีย่ งสูงสำหรับการติดเชือ้ ดังนัน้ ในวันทีค่ น (หรือมนุษย์วานร) ยังไม่รู้จักเชื้อโรค ไม่รู้ว่าท้องเสียเกิดจากอะไร ระบบสำเร็จรูปที่มีคำสั่งฝังมา ในสมองว่า “เมือ่ เริม่ ตัง้ ครรภ์จงเหม็นเนือ้ สัตว์” จึงเป็นระบบทีช่ ว่ ยลดความเสีย่ ง ต่อการติดเชื้อได้ง่ายๆ วิธีหนึ่ง หลายท่านอาจจะอดสงสัยต่อไม่ได้ว่า การไม่กินเนื้อสัตว์ไม่เท่ากับการ ขาดสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของทารกหรือ? คำตอบคือ ไม่น่าจะมาก เพราะเราคุยกันไปว่าในช่วงเดือนแรก การเปลี่ยนแปลงจะเป็น ในแง่ของการสร้างอวัยวะต่างๆ ขึ้นมา และระยะนี้ตัวอ่อนยังมีขนาดแค่ไม่กี่ มิลลิเมตรจึงไม่ตอ้ งการอาหารไปเลีย้ งร่างกายมากนัก หรือเราอาจจะสรุปได้วา่ ประโยชน์ที่ได้จากการแพ้ท้องในช่วงสามเดือนแรกของการตั้งครรภ์ (ลด ความเสีย่ งของการมีอวัยวะผิดรูป) มันคุม้ กับสิง่ ทีอ่ าจจะเสียไป ระบบการทำงาน ของร่างกายนี้จึงถูกคัดเลือกมาได้ ต่อมาเมือ่ ผ่านช่วงไตรมาสแรกไปแล้ว ความเสีย่ งต่อการพิการและเสียชีวติ จะค่อยๆ น้อยลง เนื่องจากทารกมีขนาดใหญ่ขึ้น ตับทารกเริ่มทำงาน และรก พัฒนามากขึ้น ในทางกลับกัน ร่างกายของทารกตอนนี้เริ่มต้องการสารอาหาร และพลังงานเพิม่ ขึน้ เรือ่ ยๆ ประโยชน์ทไี่ ด้รบั จากอาการแพ้ทอ้ งจะมีความคุม้ ค่า น้อยลงเรื่อยๆ จนถึงจุดหนึ่งประโยชน์ที่ได้จะไม่คุ้มผลเสียที่จะเกิดขึ้น และนี่ อาจจะเป็นเหตุผลที่อาการแพ้ท้องหายไปเฉยๆ เมื่อผ่านช่วงไตรมาสแรกไป เหตุผลที่ใช้กับเนื้อสัตว์ข้างต้นนี้ก็ยังนำไปใช้กับสารพิษที่พบในพืชต่างๆ ได้เช่นกัน จริงอยู่ที่ว่าปริมาณสารพิษที่เรากินในอาหารแต่ละวันอยู่ในระดับ ที่ทำอันตรายเราไม่ได้เลย (เพราะเราวิวัฒนาการร่วมมากับอาหารของเรา) นอกจากนีต้ บั ของเรายังช่วยทำลายพิษต่างๆ ไปส่วนหนึง่ แต่พษิ จากธรรมชาติ ในระดับที่ปลอดภัยสำหรับเราอาจจะไม่ปลอดภัยสำหรับตัวอ่อนในระยะสาม เดือนแรก ดังนั้นร่างกายเราจึงพยายามที่จะเลี่ยงพืชผักที่มีพิษสูงบางชนิด ถ้าเรามาคิดกันต่ออีกสักหน่อย... สมมติว่าร่างกายเราวิวัฒนาการมา เพื่อที่จะเลี่ยงพิษในธรรมชาติด้วยการเปลี่ยนพฤติกรรมการกินของแม่จริง 130
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เราก็นา่ จะคาดหวังว่าร่างกายน่าจะมีระบบอืน่ ๆ ทีเ่ ปลีย่ นแปลงไปเพือ่ การนีเ้ ช่นกัน ซึ่งเมื่อเราศึกษา เราก็พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงอีกหลายอย่างของร่างกายแม่ที่ เชื่อว่าน่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้ความสามารถในการขจัดพิษเพิ่มขึ้น ไม่วา่ จะเป็นการทำงานของลำไส้ทลี่ ดลง (จากฮอร์โมนโปรเจสเตอโรน (Progesterone) ซึ่งเป็นหนึ่งในฮอร์โมนเพศที่เปลี่ยนแปลง... ไม่ต้องสนใจรายละเอียด มากก็ได้ครับ) อาหารจึงเคลื่อนผ่านไปตามทางเดินอาหารช้าลง (ทำให้รู้สึก ว่าอาหารย่อยยากขึน้ ) ซึง่ การเคลือ่ นทีช่ า้ ลงของอาหารนีท้ ำให้อาหารถูกดูดซึม เข้าสู่ร่างกายในอัตราที่ช้ากว่าภาวะปกติ พิษในอาหารจึงถูกดูดซึมเข้ากระแส เลือดในอัตราทีช่ า้ ลงด้วย เมือ่ พิษเข้าสูร่ า่ งกายช้าลง ตับซึง่ ทำหน้าทีส่ ลายพิษก็ จะมีเวลาค่อยๆ ละเลียดในการสลายพิษมากขึ้น นอกไปจากนี้ในช่วงตั้งครรภ์ เอนไซม์ที่ทำหน้าที่ทำลายสารพิษในตับก็จะมีการทำงานที่เพิ่มขึ้นด้วยเช่นกัน ในด้านของการขับสารพิษออกจากร่างกาย ในช่วงตั้งครรภ์เลือดที่จะไป กรองที่ไตจะมีปริมาณเพิ่มขึ้นถึงประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ เมื่อปริมาณเลือด ทีว่ งิ่ ผ่านไตในช่วงเวลาหนึง่ เพิม่ มากขึน้ อัตราการกรองของเสียออกจากร่างกาย จึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย จากเหตุผลต่างๆ ที่เราคุยกันไป เราจะเห็นว่ามันมี ความเป็นไปได้ที่อาการแพ้ท้องนี้เป็นระบบของร่างกายที่ได้รับการคัดเลือกมา เพราะมันมีประโยชน์ในการส่งต่อพันธุกรรม ดังนั้นคำถามที่หลายท่านอาจจะ สงสัยคือ เราไม่ควรกินยาแก้อาการแพ้ท้องหรือเปล่า? คำตอบของคำถามนีก้ จ็ ะไม่ตา่ งไปจากคำตอบทีเ่ ราเคยคุยกันในเรือ่ งของไข้ หรือเรือ่ งของภาวะซีด แรกสุดเลยเราต้องเข้าใจว่าวิถขี องธรรมชาติไม่ใช่ทางเลือก ที่ดีที่สุดเสมอไป กระบวนการวิวัฒนาการเป็นกระบวนการที่คัดเลือกลักษณะ ของสิง่ มีชวี ติ ทีเ่ หมาะกับแต่ละสิง่ แวดล้อม และลักษณะทีถ่ กู เลือกมาก็ไม่จำเป็น ว่าจะต้องเป็นวิธีที่ดีที่สุดที่เป็นไปได้ในการแก้ปัญหา แต่เป็นวิธีที่ดีที่สุดเท่าที่ พอจะมีให้ธรรมชาติเลือก (ถ้าตัวเลือกน้อยและไม่ดีนักธรรมชาติก็ต้องเลือก เท่าที่จะมีให้เลือก) ทุกวันนี้เราใช้ชีวิตต่างจากโลกที่เราวิวัฒนาการมาเป็นอย่างมาก เนื้อสัตว์ ที่เรากินไม่ใช่สัตว์ป่าที่มีพยาธิรุมเร้ามากมาย เรากินเนื้อที่แช่แข็งอยู่ในตู้เย็น และทำให้สกุ ไม่ใช่เนือ้ ทีล่ า่ มาได้แล้ววางทิง้ ไว้ตงั้ แต่เมือ่ วาน ผักทีเ่ รากินทุกวันนี้ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
131
ก็ไม่ใช่ผักป่า แต่เป็นผักที่โดนคัดเลือกพันธุ์อย่างต่อเนื่องมาหมื่นกว่าปีเพื่อให้ มีรสชาติดี (แปลว่าพิษน้อย) และเรายังมีวธิ กี ารทำลายพิษด้วยการใช้ความร้อน ในการปรุงอาหาร ดังนั้นถ้าระบบนี้จะมีประโยชน์จริง มันก็ควรจะมีประโยชน์ มากที่สุดในสิ่งแวดล้อมที่ต่างไปจากโลกปัจจุบัน อย่างไรก็ตามการละเลยไม่สนใจอาการเหล่านี้ก็อาจจะไม่เหมาะสมนัก ถ้าสัญญาณเตือนไฟไหม้ดังขึ้น เราคงไม่หลับหูหลับตาปิดสัญญาณโดยไม่ไป ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีไฟไหม้จริงหรือไม่ เช่นเดียวกัน อาการเจ็บป่วยหลายอย่าง ก็ทำหน้าที่เหมือนเป็นสัญญาณเตือนไฟไหม้ที่ทำให้เราต้องระวังตัวมากขึ้น การที่เราข้อเท้าแพลงแล้วเจ็บ มันเป็นเพราะธรรมชาติอยากให้เราพักข้อเท้า เพื่อให้ร่างกายซ่อมแซม การที่เราเป็นหวัดแล้วเรารู้สึกเพลีย เป็นเพราะ ร่างกายอยากให้เราพักผ่อน เรารูส้ กึ หิว เป็นเพราะร่างกายอยากให้เรากินอาหาร เราแพ้ท้อง เป็นเพราะร่างกายเราอยากให้ระวังในการกินและเลี่ยงอาหาร บางชนิด การคิดว่าอาการเหล่านีเ้ ป็น “ความผิดปกติ” ทีต่ อ้ งกินยาซ่อมทุกครัง้ จึงอาจจะไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุดเสมอไป การเข้าใจธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการไม่ได้บอกว่าเราควรจะ ทำอะไร แต่อธิบายให้เราเข้าใจด้วยเหตุผลว่าทำไมธรรมชาติจึงเป็นเช่นนั้น และเมื่อเราเข้าใจเหตุผลที่อยู่เบื้องหลัง เราจะสามารถประเมินผลที่จะได้ และผลเสียที่จะเกิดตามมาได้อย่างรอบด้าน เมื่อเรามีข้อมูลมากพอ เราจะ สามารถเลือกสิ่งที่เหมาะสมที่สุดในแต่ละสถานการณ์ของแต่ละบุคคลได้ ............................... ในสามบททีผ่ า่ นมาเรามองอาการป่วยของร่างกาย เช่น การมีไข้และอาการ แพ้ท้อง ด้วยมุมมองที่ต่างไปจากที่เราคุ้นเคยกัน นั่นคือเรามองอาการป่วย ผ่านกระจกที่เรียกว่า “การวิวัฒนาการมาร่วมกันของสิ่งมีชีวิต” หรือที่ภาษา วิทยาศาสตร์เรียกว่า co-evolution ซึง่ การมองในลักษณะนี้ เราไม่ได้มองภาพ ในลักษณะที่คนเป็นศูนย์กลางของธรรมชาติ (คนป่วยเพราะถูกกระทำ) แต่เป็นการมองความเจ็บป่วยในแง่ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ต่างก็ พยายามจะมีชีวิตรอดและส่งต่อพันธุกรรมของตัวเองไปในอนาคต 132
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ในบทถัดไปเราจะคุยเรื่องนี้เพิ่มเติมอีกสักเล็กน้อย เราจะไปดูกันว่าทำไม เมื่อเราเป็นหวัดเราถึงไอและจาม? คำตอบที่เชื่อว่าหลายคนกำลังนึกถึงอยู่ คือ การไอและจามเป็นกลไกที่สามารถขับเชื้อโรคออกจากร่างกาย ดังนั้น ระบบนีท้ ำงานเพือ่ ประโยชน์ตอ่ ร่างกายของเราเช่นเดียวกับการมีไข้และอาการ แพ้ท้อง... ถ้ามองเผินๆ คำตอบนี้เป็นคำตอบที่สมเหตุสมผล แต่เมื่อเรา พิจารณาดูให้ลึกลงไป เราจะเห็นว่าคำตอบนี้ไม่น่าจะถูกต้อง เรื่องราวจริงๆ มันซับซ้อนกว่านี้มาก แล้วเราจะได้เห็นกันต่อไป….
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
133
16
เมื่อปรสิตเข้าควบคุมเจ้าของบ้าน พูดถึงการวิวัฒนาการร่วมกันระหว่างสัตว์ด้วยกันเองหรือ สัตว์กบั พืช เราพอจะนึกภาพตามได้งา่ ย แต่การวิวฒ ั นาการ ร่ ว มกันระหว่างสัตว์ที่มีขนาดใหญ่เช่ น เรา กั บ สิ่ ง มี ชี วิ ต ที่มีขนาดเล็กจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าอาจจะ นึกภาพตามได้ยาก ความสัมพันธ์ระหว่างเรากับสิ่งมีชีวิต เล็กๆ เหล่านั้นที่เราพอจะคุ้นเคยก็จะเป็นในแง่ของเชื้อโรค ที่ทำให้เราเจ็บป่วยได้
แต่ ใ นความเป็ น จริ ง แล้ ว ความสั ม พั น ธ์ ร ะหว่ า งเรากั บ สิ่ ง มี ชี วิ ต เล็ ก ๆ ทั้งหลายมันซับซ้อนมาก และหลายครั้งที่ความสัมพันธ์นั้นไม่สามารถเข้าใจ ได้ง่ายๆ เพื่อให้เห็นภาพชัดว่าความซับซ้อนที่ผมพูดถึงเป็นอย่างไร เราจะ ไปดูตัวอย่างความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ทั้งหลายกับสัตว์ชนิดต่างๆ กันก่อน เมื่อเราเห็นภาพที่ชัดขึ้นแล้ว เราจะกลับมาที่คนกันอีกครั้ง เรื่องราวมันเริ่มที่งานวิจัยแปลกๆ ชิ้นหนึ่งที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในปี ค.ศ. 2000 134
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เป็นที่สังเกตของนักวิทยาศาสตร์กันมานานแล้วว่าปรสิตบางชนิดเมื่อ เข้าไปในร่างกายของสัตว์ มันสามารถที่จะทำให้พฤติกรรมของสัตว์เปลี่ยนไป จากเดิมได้ และหนึ่งในปรสิตที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสามารถทำเช่นนั้นได้ มีชื่อว่า Toxoplasma gondii (อ่านว่า ท็อก-โซ-พลาส-มา-กอน-ดี-อาย) วิธกี ารทดลองเริม่ ต้นด้วยการทีน่ กั วิทยาศาสตร์สร้างเขาวงกตรูปสีเ่ หลีย่ ม ขนาดใหญ่สำหรับให้หนูวิ่งขึ้นมาหนึ่งอัน ที่มุมทั้งสี่ของเขาวงกตนี้จะมีบ้าน เล็กๆ สำหรับหนูวางไว้ ภายในบ้านจะมีอาหารและน้ำวางไว้ให้หนูเข้าไปกิน แต่สิ่งที่ต่างกันในบ้านแต่ละหลังคือ อาหารและน้ำของบ้านแต่ละหลังจะมี การหยดสารเคมีให้มกี ลิน่ ทีแ่ ตกต่างกันออกไป โดยทีบ่ า้ นหลังแรกหยดกลิน่ ฟาง ที่มีกลิ่นของหนูตัวนั้นลงไป บ้านหลังที่สองหยดกลิ่นของฟางแห้งเปล่าๆ ลงไป บ้านหลังที่สามหยดกลิ่นของฉี่กระต่ายลงไป และบ้านหลังที่สี่หยดกลิ่นของ ฉี่แมวลงไป เมื่อทุกอย่างพร้อม นักวิทยาศาสตร์ก็นำหนูมาปล่อยให้วิ่งในเขาวงกตนี้ ทีละตัว ทันทีที่ปล่อยหนูลงไปในเขาวงกต หนูแต่ละตัวก็จะเริ่มวิ่งไปมาตาม เส้นทางต่างๆ เพือ่ สำรวจเขาวงกต หลังจากวิง่ ไปมาได้สกั ระยะ หนูกจ็ ะบังเอิญ วิ่ ง ไปเจอบ้ า นหลั ง หนึ่ ง เมื่ อ มั น เจอบ้ า นที่ ไ ม่ คุ้ น เคย มั น จะเข้ า ไปสำรวจ บ้านหลังนั้น ชิมอาหารและน้ำอย่างละหน่อย แล้วออกวิ่งต่อไปจนเจอบ้าน อีกหลัง (โดยนิสัยของหนูในธรรมชาติจะไม่กินอาหารที่มันไม่ไว้ใจปริมาณ มากๆ ในครั้งเดียว มันจะทดลองกินเล็กน้อยก่อน ถ้าไม่มีปัญหาอะไรจึง จะแวะกลับมากินอย่างเต็มที่อีกครั้ง) หลังจากที่มันวิ่งวนไปมาสักระยะหนึ่ง หนูจะจำเส้นทางในเขาวงกตได้ และการวิ่งจะไม่เป็นการวิ่งวนมั่วๆ อีกต่อไป และเมื่ อ ถึ ง จุ ด นี้ นั ก วิ ท ยาศาสตร์ ก็ จ ะเริ่ ม นั บ ดู ว่ า หนู แ วะไปบ้ า นแต่ ล ะหลั ง บ่อยมากน้อยแค่ไหน ธรรมชาติ ข องหนู จ ะกลั ว กลิ่ น ของแมว แม้ ว่ า หนู ที่ เ กิ ด มาจะไม่ เ คย ได้กลิ่นหรือไม่เคยเห็นแมวเลยแม้แต่ครั้งเดียวมันก็จะไม่ชอบกลิ่นของแมว ยิง่ ไปกว่านัน้ หนูทเี่ ลีย้ งในห้องทดลองทีพ่ อ่ แม่ ปู่ ย่า ตา ยาย ของมันไม่เคยเห็น แมวติดต่อกันมาหลายชั่วอายุหนู พฤติกรรมที่ไม่ชอบกลิ่นแมวก็ยังพบได้ อยู่ ที่ เ ป็ น เช่ น นี้ เ พราะกลิ่ น ของแมวสามารถไปกระตุ้ น สมองของหนู ใ ห้ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
135
หลั่งสารเคมีบางอย่างที่นำไปสู่ภาวะที่ทำให้หนูกลัวและอยากหนีให้ไกลกลิ่น ของแมว เมื่อรู้เช่นนั้น เราก็พอจะเดากันได้ว่า ผลการทดลองรอบแรกที่ได้คือ หนูจะต้องแวะไปบ้านที่มีกลิ่นฉี่แมวน้อยกว่าบ้านหลังอื่นๆ ซึ่งผลก็เป็นไปตาม ที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์เอาไว้ ความน่าสนใจของการทดลองเริ่มต้นจากนี้ไปครับ... ในรอบสองของการทดลอง หนูส่วนหนึ่งก่อนที่จะถูกนำมาปล่อยให้วิ่งใน เขาวงกต นักวิทยาศาสตร์จะให้มันกินไข่ของเชื้อ Toxoplasma เข้าไปก่อน หนูทตี่ ดิ เชือ้ เหล่านีถ้ า้ เราดูจากภายนอกทัว่ ๆ ไป เราจะไม่เห็นว่ามันมีอะไรทีต่ า่ ง ไปจากหนูปกติ มันยังมีพฤติกรรมคล้ายกับหนูปกติทวั่ ไป ไม่วา่ จะเป็นพฤติกรรม ในการหากิน สืบพันธุ์ วิ่งเล่น ถ้าจะมีที่ต่างให้พอสังเกตเห็นได้บ้างคือ หนูที่ ติดเชื้อเหล่านี้ดูเหมือนว่าจะเป็นหนูที่ขี้เกียจวิ่งมากกว่าหนูอื่นๆ เล็กน้อย อย่างที่สองคือ มันจะกินเยอะขึ้นกว่าหนูปกติ เมื่อกินเยอะขึ้นและขี้เกียจวิ่ง ผลที่ตามมาคือ มันกลายเป็นหนูอ้วน และสิ่งที่หนูติดเชื้อต่างจากหนูปกติ อย่างที่สามคือ สิ่งที่จะได้พบจากการทดลองในครั้งนี้ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ปล่อยหนูที่ติดเชื้อนี้ลงไปในเขาวงกต มันก็เริ่มวิ่ง สำรวจเขาวงกตเหมือนหนูปกติทั่วๆ ไป แต่สิ่งที่ต่างจากหนูปกติคือ ทันที ที่มันวิ่งเข้าไปใกล้บ้านที่มีกลิ่นฉี่แมว แทนที่จะถอยหลังออกมา มันกลับ มุง่ หน้าเข้าไปสำรวจบ้านหลังนัน้ ไม่ตา่ งจากบ้านหลังอืน่ ๆ นอกจากมันจะไม่กลัว กลิ่นฉี่แมวแล้ว ดูเหมือนว่ามันจะชอบบ้านที่มีกลิ่นฉี่แมวนี้มากกว่าบ้านหลัง อื่นๆ เสียด้วยซ้ำ โดยเราบอกได้จากการที่มันวกกลับมาที่บ้านหลังนี้อีก หลายๆ ครั้ง หนูทไี่ ม่ชอบวิง่ ตัวอ้วนและชอบกลิน่ ของแมว ถ้ามันอาศัยอยูใ่ นธรรมชาติ เราก็พอจะเดากันได้ว่าสุดท้ายแล้วหนูที่ติดเชื้อนี้จะกลายไปเป็น... อาหารแมว ถ้าเราหยุดแค่นี้เราจะเห็นภาพแค่ครึ่งเดียว เราจะพลาดที่จะเห็นภาพ ที่ใหญ่กว่านั้น เราจะรับรู้แค่ว่าหนูมันป่วย มันเลยมีพฤติกรรมผิดปกติที่ทำให้ มีโอกาสโดนแมวกินเป็นอาหารเพิ่มขึ้น แต่ถ้าเราถามต่อว่า มีเหตุผลอะไร หรื อ ไม่ ที่ ท ำให้ พ ฤติ ก รรมนี้ เ กิ ด ขึ้ น ? มั น มี เ หตุ ผ ลอื่ น ซ่ อ นอยู่ ห รื อ เปล่ า ? และคำถามทีส่ ำคัญทีส่ ดุ คือ ถ้ามองในแง่ของวิวฒ ั นาการ “ใครได้ประโยชน์จาก เหตุการณ์นี้บ้าง?” 136
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เรารู้ว่าหนูไม่ได้ประโยชน์จากเหตุการณ์นี้แน่ๆ เพราะมันโดนกินจึงเสีย โอกาสที่จะส่งต่อพันธุกรรม ส่วนแมวแม้ว่าจะได้ประโยชน์ แต่ดูเหมือนว่ามัน จะบังเอิญได้ประโยชน์มากกว่า เพราะแมวไม่ได้เข้ามาเกีย่ วข้องอะไรในแง่กลไก ที่ทำให้หนูมีพฤติกรรมเปลี่ยนแปลงนี้เลย ดังนั้นตัวละครตัวสุดท้ายที่เหลือ อยู่และอาจจะเป็นฝ่ายที่ได้รับประโยชน์คือ เชื้อ Toxoplasma gondii (ย่อว่า T. gondii) Toxoplasma เป็นปรสิตชนิดหนึ่งที่มีขนาดเล็กมากๆ ไม่สามารถมองเห็น ได้ดว้ ยตาเปล่า โดยทัว่ ๆ ไปวงจรชีวติ ของ T. gondii จะสมบูรณ์ได้ มันจะต้องไปใช้ ชีวติ ในสัตว์สองชนิด ชนิดแรกคือ มันต้องไปอาศัยอยูใ่ นลำไส้ของสัตว์ตระกูลแมว ทั้งหลาย เพราะร่างกายมันถูกสร้างมาให้สืบพันธุ์ได้เฉพาะในแมวเท่านั้น หลัง จากสืบพันธุ์เสร็จก็จะมีลูก แต่ลูกของมันจะยังไม่มีหน้าตาเหมือนมัน แต่อยู่ ในรูปแบบของไข่ทเี่ รียกว่า oocyst (อ่านว่า โอ-โอ-ซิสต์) จากนัน้ เมือ่ แมวอึออกมา oocyst ก็จะปนออกมากับอึแมว oocyst ทีอ่ อกมากับอึแมวนีจ้ ะมีความทนทาน สูงมาก เนื่องจากมันเล็กและมีความทนทานสูง มันจึงสามารถที่จะปะปนอยู่ ในสิ่งแวดล้อมต่างๆ ได้นานเป็นปี ต่อมาเมื่อมีสัตว์บังเอิญมากินมันเข้าไป เช่น เมือ่ หนูมากินผักผลไม้ทปี่ นเปือ้ น oocyst มันจะเข้าไปเติบโตต่อในสัตว์ทมี่ า กินมัน ส่วนใหญ่แล้วเมือ่ สัตว์กนิ oocyst เข้าไปจะไม่มอี าการอะไร (ทีเ่ ห็นได้ชดั ) แต่ถ้าสัตว์ที่มากินนั้นเป็นสัตว์ตระกูลหนู ผลที่เกิดขึ้นจะน่าสนใจมาก เมื่อหนูกิน oocyst ของ T. gondii เข้าไปแล้ว T. gondii จะเดินทางออก จากลำไส้เข้าไปในเส้นเลือด จากนั้นก็จะอาศัยเส้นเลือดเดินทางไปฝังตัว อยู่ในกล้ามเนื้อและสมองของหนู และที่สมองนี่เองที่มันไปทำอะไรบางอย่าง ซึ่งมีผลให้สารเคมีที่เรียกว่าสารสื่อประสาทในสมองของหนูเปลี่ยนแปลงไป เมื่อสารสื่อประสาทในสมองเปลี่ยนไป พฤติกรรมของหนูจึงเปลี่ยนไป กลาย เป็นหนูที่ขี้เกียจ กินเก่ง ไม่กลัวกลิ่นแมว และสุดท้ายมันก็จะกลายเป็น อาหารของแมว ถึงตรงนี้การเดินทางของ T. gondii ก็เป็นอันครบรอบอย่าง ที่มันฝันไว้ หลายท่านอาจจะคิดว่า เหตุการณ์ที่ฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์เช่นนี้ เป็นของแปลกในธรรมชาติ การที่สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กมากๆ สามารถเข้าไป เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
137
ยึดครองแล้วควบคุมพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่าคงไม่ใช่เหตุการณ์ ปกติที่พบได้บ่อย ถ้าเช่นนั้นเราลองไปดูอีกสักตัวอย่าง โดยเราจะไปดูแมลง โดนล้างสมองกันบ้าง หนอนพยาธิตัวแบนชนิดหนึ่งซึ่งมีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Dicrocoelium dendriticum (อ่านว่า ได-โคร-ซี-เลียม เดน-ไดร-ทิ-คุม่ ) เป็นพยาธิชนิดทีพ่ บได้ทวั่ ไป ในโลกโดยเฉพาะในยุโรปและเอเชีย วงจรชีวิตของมันก็เหมือนพยาธิทั่วๆ ไป คือ ระหว่างทีม่ นั โตมันต้องย้ายบ้านไปเรือ่ ยๆ เพราะถ้ามันไม่ทำเช่นนัน้ วันหนึง่ เมื่ อ เจ้ า บ้ า นที่ มั น ไปอาศั ย อยู่ เ กิ ด ตายไป มั น และลู ก หลานก็ จ ะตายตาม เจ้าบ้านไปด้วย และถ้าเป็นเช่นนัน้ เผ่าพันธุม์ นั ก็จะสูญพันธุไ์ ปจากโลก วิธที มี่ นั จะไม่สญ ู พันธุค์ อื มันต้องหาทางส่งลูกของมันออกไปจากร่างกายของเจ้าบ้านเดิม และไปหาที่อยู่ใหม่ ตัวเต็มวัยของพยาธิชนิดนี้จะอาศัยอยู่ในสัตว์เล็มหญ้าทั้งหลาย เช่น วัว แกะ หรือกวาง หลังจากที่มันผสมพันธุ์ภายในร่างกายของสัตว์เหล่านี้แล้ว มันจะวางไข่ไว้ในลำไส้ของเจ้าบ้าน เมื่อเจ้าบ้านถ่ายออกมา ไข่ของมันจึงปน ออกมากับมูลของสัตว์เหล่านี้ ถ้าสัตว์เจ้าบ้านเดินไปถ่ายไป ไข่ของมันก็จะ กระจายไปได้ทั่ว ในธรรมชาติจะไม่มีของเสียจริงๆ เพราะของเสียของสิ่งมีชีวิตหนึ่งจะเป็น อาหารของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง มูลสัตว์เหล่านี้ก็เช่นกัน นอกจากต้นไม้แล้ว สัตว์อกี ชนิดทีช่ อบกินมูลสัตว์คอื หอยทาก เมือ่ หอยทากทีค่ ลานอยูต่ ามพืน้ ดิน กินมูลสัตว์เหล่านั้นเข้าไปก็เท่ากับว่ามันกินไข่พยาธิเข้าไปด้วย เมื่อไข่พยาธิ เข้าไปอยูใ่ นลำไส้ของหอยทาก ไข่กจ็ ะฟักเป็นตัวอ่อนออกมา จากนัน้ ตัวอ่อนก็จะ เดินทางย้ายไปตั้งหลักยังต่อมที่สร้างน้ำย่อยของหอยทาก ตัวหอยทากเองไม่ ได้ประโยชน์อะไรจากพยาธิเหล่านี้ และมันก็คงไม่อยากให้พยาธิมาอาศัยอยู่ ในร่างกาย หอยทากจึงวิวฒ ั นาการกลไกขึน้ มาเพือ่ หาทางขับพยาธิเหล่านีอ้ อกไป วิ ธี ขั บ พยาธิ ที่ ใ ช้ คื อ มั น จะสร้ า งเมื อ กเหนี ย วๆ ขึ้ น มาห่ อ หุ้ ม พยาธิ เ หล่ า นี้ แล้วบ้วนเมือกพร้อมพยาธิออกมาจากร่างกาย เมือกที่เหนียวและมีพยาธิอยู่ ด้านในก็จะไปติดอยู่บนต้นหญ้าที่ขึ้นอยู่ตามพื้นดิน
138
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ถึงตรงนี้ถ้าตัวอ่อนพยาธิอยากจะทำหน้าที่ให้ครบ มันก็ต้องหาทางกลับ เข้าไปในลำไส้ของสัตว์เล็มหญ้าให้ได้ แต่การจมอยู่ในเมือกที่เหนียวติดกับ พืน้ ดิน โอกาสทีจ่ ะโดนสัตว์เล็มหญ้ากินแล้วได้กลับเข้าไปในทางเดินอาหารก็นอ้ ย เหลือเกิน การจะได้เดินทางกลับเข้าไปอยู่ในลำไส้อุ่นๆ และได้สืบพันธุ์อีก ครั้งเห็นจะยาก ถ้าเราเป็นหนอนพยาธิเหล่านีเ้ ราจะทำยังไงกันดี? (ยกสุดท้าย คน VS หนอนพยาธิ) โชคยังเข้าข้างพยาธิอยู่บ้าง เพราะเมือกของหอยทากเป็นอาหารอันโอชะ สำหรับมด กองทัพมดจึงมารุมกินเมือกนั้น เมื่อมันกินเมือกก็เท่ากับว่ามันกิน ตัวอ่อนของพยาธิเข้าไปด้วย เมือ่ พยาธิเข้าไปในลำไส้ของมดได้ มันก็ออกเดินทาง ขึ้นเหนืออีกครั้งเพื่อไปตั้งหลักในสมองของมด หลังจากนั้นพยาธิจะแยกออก เป็นสองกลุ่ม กลุ่มที่หนึ่งจะยังคงยึดครองสมองเอาไว้ กลุ่มที่สองจะถอนกำลัง แล้วเดินทางกลับไปตั้งหลักอยู่ในลำไส้และรอ... เมือ่ ตะวันเริม่ คล้อยลงต่ำ อุณหภูมขิ องวันก็คอ่ ยๆ ลดลง เวลาทีร่ อคอยก็มาถึง มดตัวที่โดนพยาธิเข้ายึดครองสมองจะมีพฤติกรรมที่แปลกไปคือ มันจะแยก ตัวออกจากกลุ่มอย่างเงียบๆ จากนั้นมันจะมองหาต้นหญ้าที่สูงโดดเด่นที่สุด ในบริเวณรอบๆ เมื่อพบแล้วมันก็จะมุ่งหน้าตรงไปที่หญ้าต้นนั้นและค่อยๆ ไต่ขนึ้ ไปเรือ่ ยๆ จนถึงจุดสูงสุดของใบหญ้า จากนัน้ มันจะกัดหญ้าไว้อย่างแน่นหนา และรออีกครั้ง การทีม่ นั ขึน้ ไปยืนอยูบ่ นยอดหญ้าทีส่ งู นัน้ ถือได้วา่ เป็นการกระทำทีเ่ สีย่ งตาย ของมดอย่างมาก เพราะโอกาสที่มันจะโดนสัตว์เล็มหญ้ากินเข้าไปพร้อม กับยอดหญ้าจะสูง และเมื่อใดก็ตามที่มดโดนกินเข้าไป เมื่อนั้นวงจรชีวิตของ พยาธิก็จะครบถ้วนสมบูรณ์ แต่ถ้าคืนนั้นผ่านไปโดยที่มดไม่ถูกกิน ถ้ามดยังยืนเช่นนั้นไปเรื่อยๆ แสง แดดก็จะแผดเผาจนมดตายไปและแน่นอนว่าวงจรชีวิตของพยาธิก็จะจบสิ้นไป โดยทีม่ นั ยังไม่มโี อกาสได้สบื พันธุส์ กั ครัง้ ซึง่ มันยอมให้เป็นเช่นนัน้ ไม่ได้ ดังนัน้ เมือ่ ตะวันเริม่ สาดส่องพ้นขอบฟ้ามาและอุณหภูมขิ องอากาศสูงขึน้ มดก็จะค่อยๆ คลายกรามทีม่ นั กัดหญ้าออกดัง่ คำสาปทีถ่ กู ถอดถอน แล้วมันก็เดินลงจากยอด หญ้าแล้วกลับไปใช้ชีวิตร่วมกับมดตัวอื่นๆ อย่างปกติราวกับไม่มีอะไรเกิดขึ้น เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
139
จวบจนกระทั่งตะวันตกดินอีกครา เมื่อนั้นมันก็จะกลับมายืนกัดยอดหญ้าอีก ครั้ง เหตุการณ์จะเป็นเช่นนี้เรื่อยไปตราบจนกว่าพยาธิจะได้สิ่งที่มันต้องการ... ............................... พูดถึงยุงเรามักจะนึกถึงยุงตัวเล็กๆ แต่รา้ ยกาจเพราะมันเป็นพาหะนำโรค มาให้เรา แต่น้อยคนนักที่จะรู้ว่ายุงร้ายเหล่านี้ ตัวมันเองก็เป็นเหยื่อเช่นเดียว กัน ยุงตัวเมียอาศัยเลือดของเราและสัตว์อื่นๆ เป็นอาหาร การที่มันจะกิน เลือดได้ มันเองก็ต้องเสี่ยงชีวิตเข้ามาเจาะเลือดเรา การจะเจาะผิวหนังแล้ว ลงไปเจอเส้นเลือดทันทีกไ็ ม่ใช่เรือ่ งทีเ่ กิดขึน้ ง่ายๆ เสมอไป มันต้องใช้ปากแหลมๆ ของมันทีเ่ รียกว่า proboscis (อ่านว่า โพร-บอส-ซิส) เจาะทะลุผวิ หนังเราเข้าไป จากนั้นก็ควานหาเส้นเลือด ซึ่งช่วงนี้จะเป็นช่วงอันตราย ยิ่งมันใช้เวลาในการ ควานหาเส้นเลือดนานเท่าไหร่ โอกาสทีจ่ ะโดนตบตายคาทีก่ จ็ ะยิง่ สูงขึน้ เท่านัน้ เมื่อมันควานจนพบเส้นเลือดและเจาะทะลุเส้นเลือดเข้าไป ร่างกายของเรา จะรู้ ตั ว ว่ า บั ด นี้ เ ส้ น เลื อ ดมี ร อยแตกเกิ ด ขึ้ น แล้ ว เส้ น เลื อ ดจะหลั่ ง สารเคมี ออกมาเพื่อระดมเกล็ดเลือดให้เข้ามาปิดรูทะลุของเส้นเลือดทันที เลือดใน บริเวณนั้นจึงหนืดขึ้นเพื่อเตรียมที่จะแข็งตัวและอุดรอยรั่ว การดูดเลือดของยุง จึงไม่ใช่งานง่ายๆ เช่นการใช้หลอดดูดน้ำแดง แต่มันต้องใช้กำลังเหมือนดั่งกับ เราต้องใช้หลอดดูดนมข้นหวาน อย่างไรก็ตามยุงเองก็ไม่ยอมแพ้ต่ออุปสรรคนี้ มันจึงวิวัฒนาการระบบ ที่สามารถหลั่งสารเคมีป้องกันไม่ให้เลือดของเราแข็งตัว (ชื่อว่า apyrase) ปนเข้าไปกับน้ำลายของมัน การดูดเลือดแต่ละครั้งของยุงจึงเหมือนเป็นการ แข่งเป็นแข่งตายระหว่างยุงและเรา หลายครั้งถ้ามันควานหาเส้นเลือดไม่เจอ มันก็จะถอดใจบินจากไปอย่างผิดหวัง แต่การถอดใจของยุงเช่นนี้กลับไม่เป็นที่ พอใจนักของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง... มาลาเรีย เชือ้ ทีท่ ำให้เกิดโรคไข้มาลาเรียหรือไข้ปา่ มีชอื่ วิทยาศาสตร์วา่ เชือ้ Plasmodium (อ่านว่า พลาส-โม-เดียม) แต่เพื่อความง่ายเราจะเรียกมันว่ามาลาเรีย เฉยๆ เจ้าเชื้อที่ทำให้เกิดโรคมาลาเรียนี้ก็เป็นปรสิตชนิดหนึ่งที่ต้องย้ายบ้าน 140
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ไปมาเช่นกัน เริ่มจากยุงก้นปล่องจะต้องไปดูดเลือดคนที่มีเชื้อมาลาเรียอยู่ใน เลือดก่อน เมื่อเชื้อมาลาเรียเข้าไปในร่างกายของยุงแล้ว มันจะเดินทางไปอยู่ ในทางเดินอาหารของยุง เชือ้ พลาสโมเดียมเหล่านีจ้ ะใช้ลำไส้ของยุงเป็นเหมือน รังรักของมัน หลังจากนั้นมันก็จะมีลูกออกมาจำนวนมาก ตัวอ่อนของเชื้อ พลาสโมเดี ย มจะออกเดิ น ทางต่ อ ไปที่ ต่ อ มน้ ำ ลายของยุ ง แล้ ว รอ เมื่ อ ยุ ง กัดคนมันก็จะเข้าไปในร่างกายของคน และก็จะไปเติบโตต่อในร่างกายของคน เพื่อรอเวลาว่าวันหนึ่งมันจะได้กลับเข้าไปหาคู่และพรอดรักในลำไส้ของยุง อีกครั้ง ดังนั้นจะเห็นว่ามาลาเรียจะเดินทางไปพบคู่ของมันได้หรือไม่นั้นขึ้นกับ พฤติกรรมของยุงเป็นอย่างมาก กลยุทธ์ต่างๆ ที่สามารถเพิ่มโอกาสที่มันจะ กลับไปหาคู่ในลำไส้ของยุงจึงถูกคัดเลือกมา แรกสุดเลยมาลาเรียจะมีวิธีที่จะ ขัดขวางการทำงานของเส้นเลือดและเกล็ดเลือดของเจ้าบ้าน (คนหรือสัตว์) ไม่ให้ทำงานได้เต็มที่ ดังนั้นเมื่อยุงใช้ปากแทงผ่านผิวหนังคนที่มีเชื้อมาลาเรีย อยู่ในเลือด ยุงก็จะสามารถดูดเลือดคนได้อย่างลื่นคอมากขึ้น เทคนิคนี้จึง เท่ากับเป็นการมัดใจยุงให้พอใจและไม่บินหนีไปดูดเลือดจากคนอื่น เมื่อยุงดูด เลือดจำนวนมากจากร่างกายของผู้ป่วยโรคมาลาเรีย โอกาสที่เชื้อมาลาเรียจะ เข้าไปอยู่ในยุงก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย เมื่อมาลาเรียเข้าไปอยู่ในยุงได้สำเร็จ ขั้นตอนต่อไปมันก็ต้องหาคู่เพื่อที่จะ มีลกู แต่กระบวนการหาคูแ่ ละผสมพันธุก์ ก็ นิ เวลาพอสมควร นอกจากนีเ้ มือ่ มัน มีลูกแล้ว ลูกมันก็ต้องค่อยๆ เดินทางจากลำไส้เพื่อไปให้ถึงต่อมน้ำลายของยุง ซึ่งขั้นตอนนี้ก็ใช้เวลาอีกระยะหนึ่ง ในช่วงที่เชื้อมาลาเรียยังไม่พร้อมนี้ ถ้ายุง เกิ ด บิ น ไปดู ด เลื อ ดแล้ ว โดนตบตาย ความพยายามที่ ผ่ า นมาทั้ ง หมดของ เชือ้ มาลาเรียก็จะสูญเปล่า มาลาเรียจะยอมให้เกิดเหตุการณ์เช่นนัน้ ขึน้ ไม่ได้... ด้วยวิธีการบางอย่างซึ่งเราก็ยังไม่เข้าใจนัก เชื้อมาลาเรียสามารถทำให้ ยุงที่มีตัวอ่อนของเชื้อมาลาเรียอยู่ภายในถอดใจจากการดูดเลือดในแต่ละครั้ง ง่ายกว่าปกติ ยุงเหล่านี้จะเสียเวลาเพื่อพยายามควานหาเส้นเลือดสั้นกว่ายุง ทั่วไป ดังนั้นโอกาสที่ยุงจะทำให้เจ้าบ้านรู้ตัวและโดนตบจะน้อยลง นอกจากนี้ ดูเหมือนว่ายุงเหล่านี้จะหิวน้อยกว่าปกติด้วย เมื่อหิวน้อยความเสี่ยงจากการ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
141
ออกหากินก็จะลดลง แต่ความต้องการของมาลาเรียก็เปลีย่ นแปลงไปอีกครัง้ เมือ่ ตัวอ่อนเดินทาง ไปถึงต่อมน้ำลายของยุงเป็นที่เรียบร้อย คราวนี้สิ่งที่มาลาเรียต้องการให้ยุงทำ คือ ให้ยุงออกดูดเลือดคนให้มากที่สุด ยิ่งยุงดูดเลือดคนจำนวนมากเท่าไหร่ โอกาสที่เชื้อมาลาเรียจะแพร่กระจายก็จะยิ่งเพิ่มขึ้นเท่านั้น วิธีที่มาลาเรียทำ คือ มันจะทำให้ยุงไม่สามารถหลั่งสารป้องกันเลือดแข็งตัวหรือสาร apyrase ออกมาได้ ยุงจึงต้องพยายามดูดเลือดที่ข้นและหนืดซึ่งยุงจะดูดได้ไม่มาก เมือ่ ยุงกินไม่อมิ่ มันจึงต้องไปดูดเลือดจากคนหลายคน มาลาเรียจึงสามารถแพร่ กระจายไปสู่คนจำนวนมาก ในหนึ่งคืนยุงที่มีเชื้อมาลาเรียจะดูดเลือดจากคน จำนวนมากกว่ายุงปกติถึงสองเท่า เราเห็นตัวอย่างของปรสิตที่เข้าไปควบคุมสัตว์ต่างๆ ไปแล้ว แต่ไม่ใช่ เพียงเฉพาะสัตว์เท่านั้นที่โดนปรสิตควบคุม พืชเองก็หนีไม่พ้นเช่นกัน เชื้อราชนิดหนึ่งมีชื่อว่า Puccinia monoica (อ่านว่า พูซ-ซิ-เนีย โม-นอยก้า) ซึ่งเป็นเชื้อราที่เป็นปรสิตของต้นไม้ตระกูลมัสตาร์ดชนิดหนึ่ง (เป็นญาติๆ กับพวกต้นกะหล่ำและคะน้า) เชื้อราชนิดนี้มีชีวิตอยู่ได้ด้วยการดูดแย่งอาหาร จากต้นไม้ตระกูลนี้ วิธีที่มันแย่งอาหารทำโดยการที่มันจะเข้าไปอาศัยอยู่ ภายในส่วนกลางลำต้นของพืชนี้ แล้วดูดกินอาหารจากภายใน ราชนิดนีจ้ ะสืบพันธุ์ ด้ ว ยการผสมพั น ธุ์ ดังนั้นมันต้องหาทางส่งเชื้อตัวผู้ไปหาราที่อาศัยอยู่ใน ต้นไม้อื่น หรือรับเชื้อตัวผู้จากราอื่นมาผสมกับเพศเมียของมัน แต่การที่ ราชนิดนี้อาศัยอยู่ภายในต้นไม้อื่น จึงทำให้มันไม่สามารถรับส่งเชื้อออกไป ภายนอกได้สะดวก มันจึงต้องหาทางให้ใครก็ได้เดินทางมารับเอาเชื้อสืบพันธุ์ ของมันออกไปผสมกับเชื้อราที่อาศัยอยู่ในต้นไม้ต้นอื่น ขั้ น แรก มั น ทำให้ ต้ น ไม้ ที่ ไ ปอาศั ย อยู่ เ ป็ น หมั น ก่ อ น เมื่ อ ต้ น ไม้ นั้ น เป็นหมันก็จะไม่มีดอกเป็นของตัวเอง ขั้นที่สอง มันสร้างสารบางอย่างออกมา ซึ่งสามารถทำให้ใบอ่อนที่อยู่ด้านบนของต้นไม้เปลี่ยนจากสีเขียวกลายเป็น สีเหลืองจัด เมื่อมองดูต้นไม้ที่เปลี่ยนเป็นสีเหลืองนี้ผ่านๆ มันจะดูคล้ายกับ ดอกไม้ชนิดหนึ่ง ซึ่งดอกไม้ที่ไปคล้ายก็ไม่ใช่ดอกไม้อื่นไกลที่ไหน แต่เป็น ดอกไม้สเี หลืองชนิดหนึง่ ทีข่ นึ้ อยูใ่ นบริเวณเดียวกัน (ดอก buttercup) ขัน้ ทีส่ าม 142
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เพื่อความเหมือนจริงมันยังบังคับให้ต้นไม้สร้างสารเหนียวๆ ที่มีรสหวาน ออกมาเพื่อให้คล้ายน้ำหวานของดอกไม้ และสุดท้ายขั้นที่สี่ เชื้อรายังลงทุน สร้างสารเคมีที่มีกลิ่นเหมือนดอกไม้ออกมาด้วย เพื่อดึงดูดให้แมลงสนใจ มากยิ่งขึ้น เมื่ อ เชื้ อ ราทำถึงขนาดนี้ ผึ้งจึงหลงเข้าใจผิดคิดว่านี่เป็นดอกไม้จริงๆ แล้วเข้ามาหาเพื่อที่จะดูดน้ำหวาน การบินดูดน้ำหวานระหว่างดอกไม้ปลอม เหล่านี้ของผึ้งจึงเท่ากับเป็นการทำหน้าที่ผสมพันธุ์ให้กับเชื้อรา ............................... ทั้งหมดที่เราคุยกันไปเป็นเพียงแค่ตัวอย่างเล็กน้อยของปรสิตที่สามารถ เข้าไปควบคุมร่างกายและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตอื่น ในธรรมชาติยังมีปรสิต ที่มีผลต่อพฤติกรรมแปลกๆ อีกมาก หรือแม้แต่ถึงขั้นที่ทำให้ตั๊กแตนลืมไปว่า มันว่ายน้ำไม่เป็นแล้วกระโดด (ฆ่าตัวตาย) ลงไปในน้ำเพื่อให้ปลากิน คำถามสำคัญที่เชื่อว่าหลายท่านอยากรู้คือ แล้วคนล่ะเราโดนควบคุมบ้าง หรือไม่? คำถามนี้เราจะไปตอบกันในบทต่อไป
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
143
17
เมื่อปรสิตควบคุมคน เมื่อพูดถึงอาการป่วยด้วยภาวะติดเชื้อ ถ้าเราไม่ได้สนใจ ตั้งคำถามอย่างจริงจัง เราก็จะเห็นว่าเป็นความผิดปกติ ของร่ า งกายที่ เ กิ ด ขึ้ น จากปรสิ ต เช่ น หนอนพยาธิ ไวรัส แบคทีเรีย มาทำอันตรายต่อร่างกายเรา แต่ถ้าเรา เข้าใจเรือ่ งการทำงานของ “กระบวนการวิวฒ ั นาการมาร่วมกัน” เราอาจจะมองออกว่าอาการเจ็บป่วยหลายอย่างเกิดขึ้น เพราะร่างกายเราพยายามทีจ่ ะสูก้ ลับหรือไม่กป็ กป้องตัวเอง แต่เชื่อว่าน้อยคนนักที่จะมองไปจนเห็นว่าการเจ็บป่วยนั้น เป็นเหมือนแผนซ้อนแผน คือปรสิตสามารถเข้าควบคุม กลไกป้องกันของร่างกายเรา และใช้งานร่างกายเราเพื่อ ประโยชน์ต่อตัวของมัน... เป็นพันๆ ปีมาแล้วที่มนุษย์เรารู้จักกับพยาธิชนิดหนึ่ง ซึ่งมีชื่อว่า Dracunculus medinensis หรือเป็นที่รู้จักในชื่อทั่วไปว่า Guinea worm หรือพยาธิกินี 144
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
(คำว่า Guinea เป็นชื่อเรียกดินแดนทางตะวันตกของทวีปแอฟริกาที่สมัยก่อน ชาวยุโรปชอบไปลักลอบจับคนผิวดำใส่เรือแล้วส่งไปขายเป็นทาส) พยาธิชนิดนี้ จะพบมากในดินแดนที่แห้งแล้งของทวีปแอฟริกา มันจะมีวงจรชีวิตเหมือน พยาธิทั่วไป คือต้องย้ายบ้านไปเรื่อยๆ ระหว่างที่มันกำลังเติบโต โดยเริ่มแรก มั น จะไปใช้ ชี วิ ต อยู่ ใ นสิ่ ง มี ชี วิ ต ที่ มี ข นาดเล็ ก มากจนแทบจะมองไม่ เ ห็ น ที่ เรียกว่า copepod (อ่านว่า โค-พี-พอด มันคือสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ที่เรามักจะเรียก มันรวมๆ ไปว่าไรน้ำ) เมื่อคนดื่มน้ำเข้าไปก็จะดื่มไรน้ำที่มีตัวอ่อนพยาธิเข้าไป โดยไม่รู้ตัว
เมื่อ copepod เข้าไปถึงกระเพาะอาหาร มันจะโดนกรดในกระเพาะย่อย สลาย กรดสามารถทำลาย copepod ได้แต่ไม่สามารถทำลายตัวพยาธิกินี ได้ ดังนัน้ ตัวอ่อนของพยาธิจงึ เป็นอิสระ จากนัน้ มันจะเดินทางไปทีล่ ำไส้และจะ ไชทะลุผนังลำไส้เข้าไปในช่องท้อง มันจะค่อยๆ เติบโตอยู่ภายในช่องท้องจน พร้อมจะผสมพันธุ์ หลังจากผสมพันธุ์ตัวผู้ก็จะตายไป ส่วนตัวเมียที่มีตัวอ่อน อยู่ในท้องก็จะออกเดินทางอีกครั้ง ครั้งนี้มันจะมุ่งใต้ค่อยๆ ลัดเลาะลงไปที่ขา เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
145
ในช่วงที่มันหาคู่และเดินทางไปที่ขานั้นใช้เวลานานประมาณหนึ่งปี ดังนั้น ในระยะนี้มันต้องทำตัวไม่ให้เป็นที่สนใจเพื่อไม่ให้ภูมิคุ้มกันของร่างกายเรารู้ ไม่เช่นนัน้ มันจะโดนโจมตีจากร่างกายของเรา เมือ่ มันเดินทางไปถึงขามันจะเริม่ ไชขึ้นมาคลานใกล้ๆ กับผิวหนัง ซึ่งบางครั้งจะเห็นเป็นรอยนูนยาวหรือเป็น แผลที่ผิวหนังได้ ขั้นต่อไปที่มันต้องทำคือ หาทางส่งลูกกลับเข้าไปเติบโตใน ตัว copepod นั่นหมายความว่ามันต้องหาทางบังคับให้คนเอาขาไปจุ่มลงใน แหล่งน้ำที่มี copepod ให้ได้ แรกสุดเลยพยาธิตัวแม่จะปล่อยตัวอ่อนออกมาจำนวนหนึ่งก่อน ตัวอ่อน ของพยาธิกนิ ชี ดุ แรกทีอ่ อกมานีจ้ ะทำตรงกันข้ามกับทีพ่ อ่ แม่มนั ทำ คือมันจะไม่ พยายามหลบซ่อนตัวเองจากภูมิคุ้มกันของเรา แต่มันจะเรียกร้องความสนใจ ให้ภูมิคุ้มกันของเราเข้าไปทำร้ายมัน เมื่อภูมิคุ้มกันของร่างกายเราเข้าไปรุมสู้ กับมัน สิ่งที่เกิดขึ้นคือภาวะที่เราเรียกว่า ภาวะอักเสบ นั่นคืออาการผิวหนัง บวมแดง พุพอง ปวดแสบปวดร้อนอย่างแสนสาหัส วิธีที่ง่ายที่สุดที่คนทำ กันมานานเป็นร้อยๆ พันๆ ปีเพื่อบรรเทาอาการปวดแสบปวดร้อนนี้คือ การ เอาขาไปจุ่มน้ำเย็นๆ และนั่นคือสิ่งที่พยาธิกีนีรออยู่ พยาธิกีนีสามารถที่จะรับรู้ได้ว่า บัดนี้ขาถูกแช่ในน้ำเย็นแล้ว และเมื่อ มันรับรูว้ า่ มันอยูใ่ นน้ำ พยาธิตวั แม่จะไชทะลุผวิ หนังออกมา แล้วก็จะเริม่ ปล่อย ตัวอ่อนทีเ่ หลือจำนวนมากออกไปในแหล่งน้ำนัน้ เมือ่ ตัวอ่อนหลุดไปอยูใ่ นน้ำได้ มันก็จะว่ายออกไปในแหล่งน้ำนัน้ อย่างอิสระ แล้วรอเวลาเพือ่ ทีจ่ ะเข้าไปเริม่ ต้น วงจรชีวิตของเผ่าพันธุ์ใน copepod อีกครั้งหนึ่ง ............................... หลายวั ฒ นธรรมทั่ ว โลกจะมี เ รื่ อ งเล่ า หรื อ นิ ย ายปรำปราของสั ต ว์ ร้ า ย หรือปีศาจที่สามารถเปลี่ยนคนปกติให้กลายเป็นปีศาจได้ด้วยการกัด ดูดเลือด หรือให้กินน้ำลาย เช่น ผีดิบซอมบี้ ผีดิบดูดเลือด มนุษย์หมาป่าแวร์วูฟ และผีปอบ แม้ว่าเรื่องเหล่านี้จะไม่ใช่เรื่องจริง แต่ในชีวิตจริงเองก็มีเรื่องราว ที่พอจะใกล้เคียงตำนานเหล่านี้อยู่บ้าง เชื้อไวรัสชนิดหนึ่งมีชื่อเรียกว่า Rabies virus (อ่านว่า เร-บีส์) หรือที่ 146
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เรารู้จักกันทั่วไปในชื่อ เชื้อไวรัสพิษสุนัขบ้า เชื้อ Rabies นี้แม้ว่าชื่อของมัน จะฟังดูน่ารัก (เหมือนกระต่าย rabbit) แต่เมื่อมันเข้าไปในร่างกายเราแล้ว มันจะมีผลที่น่ากลัวต่อพฤติกรรมของเรา เมื่อไวรัสเข้ามาในร่างกายของเราได้ เช่น จากการโดนหมาบ้ากัด หรือค้างคาวที่มีเชื้อนี้กัด มันจะเดินทางไปที่ต่อม น้ำลายและกระตุ้นให้เราสร้างน้ำลายออกมามากขึ้น ไวรัสอีกส่วนจะไปทำให้ เรากลืนน้ำไม่ได้ เมื่อเรามีน้ำลายมากร่วมไปกับกลืนน้ำไม่ได้ ผลที่ตามมาคือ น้ำลาย (ที่เต็มไปด้วยเชื้อไวรัส) จะฟูมเป็นฟองอยู่เต็มปาก ขณะเดียวกันนั้น ไวรัสอีกส่วนหนึ่งจะแยกเดินทางขึ้นไปบนสมองด้วย ภารกิจที่แตกต่าง หน้าที่ของมันคือ การไปเปลี่ยนสารเคมีบางอย่างในสมอง เพื่อให้เราหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตื่นเต้นง่าย ขาดสติ และดุร้ายมากขึ้น (สุราทำได้จงึ ไม่นา่ แปลกใจว่าไวรัสก็ทำได้) พฤติกรรมทีจ่ ะเกิดขึน้ ตามมาเมือ่ สัตว์ หรือคนขาดสติและดุร้ายคือ... อาละวาดและกัด น้ำลายที่เต็มไปด้วยไวรัส ก็จะเข้าไปในบาดแผลของผู้ถูกกัด และในเวลาต่อมาไม่นานคนหรือสัตว์เลี้ยง ลูกด้วยนมที่ถูกกัดก็จะมีพฤติกรรมที่เปลี่ยนไปและแพร่เชื้อไวรัสนี้ต่อไปให้ ผู้อื่นเช่นนี้ไปเรื่อยๆ การเข้าควบคุมร่างกายของปรสิตที่ผ่านมาฟังดูซับซ้อนและพิสดาร แต่ อาการป่วยธรรมดาทั่วไปที่เราคุ้นเคยก็อาจจะเป็นกลยุทธ์ของปรสิตที่ใช้งาน เราอยู่โดยไม่รู้ตัว พยาธิเส้นด้ายเป็นพยาธิที่มีลักษณะบางและเล็กคล้ายเส้นด้ายตามชื่อ ของมัน ปกติเมื่อมันเข้าไปในร่างกายเราแล้วมันจะไปอาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ หลังจากทีม่ นั สืบพันธุแ์ ละพร้อมจะมีลกู พยาธิตวั แม่จะคลานออกมาจากลำไส้ใหญ่ ในตอนกลางคืนเพื่อวางไข่บนผิวหนังรอบๆ รูก้นของเด็ก หลังจากวางไข่เสร็จ มันจะหลั่งสารเคมีบางอย่างตามออกมา ซึ่งสารเคมีนี้จะกระตุ้นให้ผิวหนัง บริเวณนั้นเกิดอาการแพ้ สารเคมีนี้แม้ว่ามันจะไม่ทำอันตรายใดๆ กับเรา แต่เมื่อเราเกิดอาการแพ้เราก็จะคัน เมื่อคันขณะหลับ เด็กก็จะเกาบริเวณที่คัน ไข่ของพยาธิจึงติดเข้าไปในซอกเล็บของเด็ก หลังจากนั้นพยาธิจะกระจายไป ได้ไกลแค่ไหนก็ขึ้นกับความซนและสุขอนามัยของเด็กแต่ละคน ถ้าเด็กคนนั้น ไม่ล้างมือแล้วไปหยิบอาหารใส่ปาก การติดเชื้อก็จะเกิดขึ้นซ้ำในตัวเด็กคนนั้น เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
147
ถ้าเด็กไปหยิบจับของเล่น เพื่อนที่มาเล่นของเล่นต่อก็จะได้รับไข่พยาธิติดมือ ไปด้วย จากนัน้ ไข่พยาธิกจ็ ะหาทางกลับเข้าไปสูป่ ากและกลับไปสูล่ ำไส้ได้อย่าง ง่ายดาย จากทั้งหมดที่คุยมา เราเห็นกันแล้วว่าบางครั้งอาการป่วยที่เกิดขึ้นเป็นผล จากการที่ร่างกายพยายามที่จะต่อสู้กับเชื้อโรค แต่หลายครั้งอาการที่เกิดขึ้น เป็นผลมาจากการที่เชื้อโรคควบคุมเราให้ทำงานเพื่อประโยชน์ของมัน คำถาม ทีน่ า่ สนใจคือ เราจะรูไ้ ด้อย่างไรว่าอาการทีเ่ กิดขึน้ นัน้ เป็นอาการทีด่ กี บั เรา หรือ เป็นอาการที่ดีต่อปรสิต ถ้าเราแยกสองภาวะนี้ออกจากกันได้ เราก็จะสามารถ เลือกได้ถูกว่าเราจะทำอย่างไรกับอาการป่วยนั้น ถ้าอาการนั้นเป็นประโยชน์ กับเรา เราคงไม่อยากไปขัดขวางกลไกที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายเรา วิธที ที่ ำได้งา่ ยทีส่ ดุ คือ การถามตัวเองว่าใครได้ประโยชน์จากอาการป่วยนัน้ ? เราหรือปรสิต? ถ้าอาการนัน้ เป็นอาการทีใ่ ห้ประโยชน์กบั เรา เราอาจจะต้องถาม ตัวเองต่อว่า ประโยชน์ที่ได้นั้นมันคุ้มค่ามากน้อยแค่ไหนเมื่อเทียบกับผลเสีย ของการไม่สบาย? และคำถามสุดท้ายแต่สำคัญคือ ถ้าอาการนัน้ เป็นประโยชน์ กับปรสิตและเราเข้าใจกลยุทธ์ของมันแล้ว เราจะรับมือกับมันได้อย่างไร? แล้วก็ถึงเวลาที่เราจะกลับมาตอบคำถามกันแล้วว่า ทำไมเราถึงไอจาม เมื่อเราเป็นหวัด? ธรรมชาติที่เราวิวัฒนาการมานั้นล้วนเต็มไปด้วยสิ่งที่สามารถทำอันตราย แก่เรา มีทั้งที่ตั้งใจและไม่ได้ตั้งใจ นอกเหนือไปจากสัตว์ใหญ่ที่พยายามจะกิน เราแล้ว เรายังต้องระวังสารพิษจากต้นไม้ตา่ งๆ ทีเ่ ราพยายามจะนำมาเป็นอาหาร แมลงหลายชนิดก็สร้างพิษเก็บไว้ในตัวหรือเคลือบไว้ที่ผิว พยาธิ แบคทีเรีย ไวรัสต่างๆ พยายามทีจ่ ะเข้ามาทำมาหากินในร่างกายเรา ดังนัน้ จึงไม่นา่ แปลกใจ ที่ร่างกายวิวัฒนาการระบบต่างๆ ขึ้นมาเพื่อป้องกันและกำจัดสิ่งแปลกปลอม ที่หลุดรอดเข้ามาในร่างกายเราได้ แรกสุดเลย เราและสัตว์ต่างๆ จะมีพฤติกรรมพื้นฐานที่พยายามจะเลี่ยง อันตรายเหล่านี้ เราขยะแขยงภาพและกลิ่นของอาหารที่มีแนวโน้มจะมีพยาธิ หรือแบคทีเรียปนเปื้อน เช่น กลิ่นของอุจจาระ อาหารบูดเน่า กลิ่นขยะ เราบ้วนอาหารทีม่ รี สและกลิน่ บ่งว่าเป็นพิษออกจากปากพร้อมๆ กับการสือ่ สาร 148
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ให้เพื่อนร่วมสปีชีส์รับรู้ด้วยการทำหน้าขยะแขยง แลบลิ้น แบะปาก และ ร้องอี๋...หรือแหวะ... (สมองของเพื่อนเราจะรับรู้การสื่อสารและสั่งงานให้ ร่างกายระวังด้วยการทำให้รู้สึกขยะแขยงหรืออยากอ้วกตามไปด้วย) สัตว์ ส่วนใหญ่จะเลีย่ งโดยการไม่กนิ เนือ้ ของสัตว์สปีชสี เ์ ดียวกัน เพราะปรสิตทีห่ ากิน ในร่างกายเพื่อนร่วมสปีชีส์ได้ก็จะหากินในร่างกายเราได้เช่นกัน (ปรสิตต่างๆ จะมีความจำเพาะกับแต่ละสปีชีส์) สัตว์เล็มหญ้าต่างๆ จะพยายามเลี่ยงไม่ เล็มหญ้าในบริเวณที่มันถ่ายลงไป (มันจึงย้ายที่เล็มหญ้าไปเรื่อยๆ) ถ้าสิง่ แปลกปลอมเกิดหลุดเข้าร่างกายเราไปได้ ร่างกายเราก็จะมีแผนสอง ไว้ ร องรั บ โดยการพยายามขั บ สิ่ ง แปลกปลอมนั้ น ออกจากร่ า งกาย เช่ น เยื่อบุต่างๆ ในทางเดินอาหารและทางเดินหายใจจะหลั่งมูกออกมาจำนวนมาก เพื่อจับและฆ่าสิ่งแปลกปลอมนั้น (ถ้ามันมีชีวิต) น้ำมูกและการจามเป็นกลไก ที่ร่างกายใช้ขับสิ่งแปลกปลอมที่เข้าไปในจมูก ถ้าสิ่งแปลกปลอมผ่านเข้าไปถึง ทางเดินหายใจ ร่างกายเราจะใช้เสมหะและการไอขับมันออกมา (คนทีส่ บู บุหรี่ จึงมีเสมหะมาก) น้ำลายสามารถเจือจางพิษและยังมีสารทีฆ่ า่ เชือ้ โรคบางชนิดได้ น้ำตาใช้ชะล้างและละลายพิษออกจากตา (อาหารเผ็ดจึงทำให้น้ำมูก น้ำตา และน้ำลายไหลได้ เพราะร่างกายเรารับรู้ว่ามันเป็นพิษจากธรรมชาติ) ถ้าพิษหลุดรอดเข้าไปถึงเลือดได้ ตับเราจะรับหน้าที่ทำลายพิษเหล่านั้น ด้วยเอนไซม์พเิ ศษทีต่ บั สร้างไว้สำหรับทำลายพิษต่างๆ ทีพ่ บได้บอ่ ยในธรรมชาติ (ที่เราวิวัฒนาการมา) พิษในเลือดบางชนิดสามารถขึ้นไปรับรู้ได้ที่สมอง ซึ่ง สมองจะทำให้เราอาเจียนเพื่อขจัดพิษที่อาจจะยังตกค้างและยังไม่ถูกดูดซึม ออกจากกระเพาะ (ยาเคมีบำบัดรักษามะเร็งหลายชนิดจึงทำให้อาเจียนมาก เพราะยาเหล่านี้เป็นพิษในธรรมชาติ เช่น ยาที่ได้มาจากเปลือกไม้) ท้องเสีย ก็เป็นอีกหนึ่งวิธีที่ร่างกายทำเพื่อเร่งการขจัดพิษออกจากลำไส้ ถ้าเช่นนั้นการไอและจามของเราก็เป็นกลไกที่เราพยายามขับเชื้อไวรัส และแบคทีเรียออกจากร่างกายใช่หรือไม่? ถ้าเราพูดถึงการไอหรือจามเพื่อขับเศษอาหารหรือเกสรดอกไม้ออกจาก จมูกและคอก็พอจะเป็นไปได้อยู่ เพราะสิง่ เหล่านัน้ มีจำนวนไม่มากและมีขนาด ใหญ่ แต่สำหรับไวรัสหรือแบคทีเรียที่กระจายทั่วไปในลำคอหรือหลอดลมนั้น เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
149
การไอหรือจามมันออกมาไม่ได้มปี ระโยชน์อะไรกับร่างกายของเราเลย ต่อให้เรา จามแบคทีเรียหรือไวรัสออกมาทั้งวันเราก็ไม่ได้หายป่วยเร็วขึ้น ในทางกลับกัน การไอและจามของเราในที่สาธารณะนั้น ดูจะเป็นประโยชน์ต่อไวรัสและ แบคทีเรียอย่างมาก การจามของเรานั้นเกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อมากกว่า 100 มัด และแรงของการจามนัน้ สามารถทำให้ละอองน้ำมูก น้ำลายกว่า 40,000 ละออง พุ่งออกมาจากจมูกเราด้วยความเร็วมากกว่า 160 กม./ชม. และสามารถ เดินทางไปไกลได้ถึง 20 เมตร (รวมระยะที่ละอองเล็กๆ ลอยต่อไปในอากาศ) ดังนัน้ ไวรัสนับล้านภายในแต่ละหยดละอองทีเ่ ราจามหรือไอออกมาจึงมีโอกาส กระจายไปสู่ร่างกายของคนที่อยู่ไกลออกไปอีกมากมาย เมื่อการไอและจามของเราให้ประโยชน์กับเชื้อโรค เราจึงสรุปได้ว่าการไอ และจามในแง่ของวิวฒ ั นาการนัน้ เป็นกลยุทธ์ทเี่ ชือ้ หวัดพบวิธคี วบคุมการทำงาน ระบบไอและจามของเราเพื่อใช้ประโยชน์ในการส่งต่อพันธุกรรมของมัน ............................... ในสองบทที่ ผ่ านมานี้เรามองโรคติดเชื้อด้วยมุมมองที่ต่างไปจากเดิม เราไม่ได้มองการติดเชื้อผ่านมุมมองของคนที่ถูกทำให้ป่วยด้วยเชื้อโรค แต่เรา มองโรคติดเชื้อในมุมที่กว้างกว่านั้น เรามองการติดเชื้อผ่านกระจกที่เรียก ว่า “การวิวัฒนาการมาร่วมกัน” ภาพที่เราเห็นจึงเป็นภาพปฏิสัมพันธ์ของ สิง่ มีชวี ติ ชนิดต่างๆ ทีอ่ าศัยอยูใ่ นสิง่ แวดล้อมเดียวกัน คำถามคือ เราสามารถนำ สิง่ ทีเ่ ราเรียนรูจ้ ากการเห็นภาพใหญ่นไี้ ปใช้ประโยชน์ได้หรือไม่? เมือ่ เรารูก้ ลยุทธ์ ของเชื้อโรคแล้ว เราสามารถวางกลยุทธ์เพื่อควบคุมทิศทางวิวัฒนาการของ เชื้อโรคให้เป็นไปในทางที่จะเกิดประโยชน์กับมนุษย์ได้หรือไม่? นั่นคือคำถาม สุดท้ายที่เราจะไปหาคำตอบกันในหนังสือเล่มนี้
150
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
18
เมื่อคนควบคุมวิวัฒนาการของปรสิต ในปี ค.ศ. 1991 เกิดการระบาดของอหิวาตกโรคครั้งใหญ่ ในทวีปอเมริกาใต้ การระบาดในครั้งนั้นเริ่มขึ้นที่ประเทศ เปรู และภายในเวลาแค่สองปีเชื้อนี้ก็ระบาดลามเข้าไปใน ประเทศทีอ่ ยูใ่ กล้เคียงหลายประเทศ ได้แก่ เอกวาดอร์ บราซิล และชิลี สิ่งที่น่าสนใจในเหตุการณ์นี้คือ เมื่อเชื้ออหิวาต์ระบาดเข้าไปในประเทศ ต่างๆ ความรุนแรงของเชื้อและอัตราการดื้อยาของเชื้อในแต่ละประเทศกลับมี ความแตกต่างกันอย่างมาก เชื้ออหิวาต์ในประเทศเอกวาดอร์มีความรุนแรง สูง ผู้ป่วยที่ติดเชื้ออหิวาต์จะมีอาการหนักและโอกาสเสียชีวิตสูง นอกจากนี้ ยังพบว่าเชื้ออหิวาต์ในประเทศเอกวาดอร์ยังดื้อยาปฏิชีวนะมากกว่าประเทศ อื่ น ด้ ว ย ในทางตรงกั น ข้ า มเชื้ อ อหิ ว าต์ เ มื่ อ ระบาดเข้ า ไปถึ ง ประเทศชิ ลี เชื้อกลับมีความดุร้ายลดลง ผู้ป่วยอาการไม่รุนแรง โอกาสตายน้อยและเชื้อ ไม่ค่อยดื้อยา เชื้ออหิวาต์ทำเหมือนกับรู้ว่ามันข้ามแดนไปอยู่อีกประเทศแล้ว และมันต้องเปลี่ยนนิสัยให้เหมาะกับประเทศนั้นๆ ด้วย 152
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ดังนั้นคำถามคือ ทำไม เชื้ อ ที่ ม าจากแหล่ ง กำเนิ ด เดียวกัน เมื่อข้ามพรมแดน ระหว่ า งประเทศไปแล้ ว กลั บ มี นิ สั ย และการดื้ อ ยา ที่ต่างกัน? การที่เชื้อมีความรุนแรง ต่ า งกั น ไม่ ใ ช่ เ รื่ อ งแปลก เรารู้ ว่ า แบคที เ รี ย สามารถ แบ่ ง ตั ว จากหนึ่ ง เป็ น สอง จ า ก ส อ ง เ ป็ น สี่ ไ ด้ อ ย่ า ง รวดเร็ว การแบ่งตัวแต่ละ ครั้งอาจจะกินเวลาแค่ 20 นาทีเท่านั้น ทุกครั้งที่เชื้อ แบ่งตัวมันก็ต้องมีการคัดลอกพันธุกรรมจากพ่อไปสู่ลูกและจากลูกไปสู่หลาน การคั ด ลอกพั น ธุ ก รรมก็ เ หมื อ นกั บ การคั ด ลอกตั ว หนั ง สื อ ด้ ว ยมื อ นั่ น คื อ มี โ อกาสสะกดผิ ด พลาดได้ ดั ง นั้ น เมื่ อ มี ก ารแบ่ ง ตั ว หลายๆ ครั้ ง เข้ า ความรุนแรงของเชื้อ อัตราการดื้อยาของเชื้อก็อาจจะต่างกันไปเป็นธรรมดา แต่ ที่ น่ า แปลกใจคื อ ทำไมพฤติ ก รรมที่ ต่ า งไปนี้ เ กิ ด ขึ้ น ในแต่ ล ะประเทศ ไม่ เ หมื อ นกั น ? เป็ น ไปได้ ห รื อ ไม่ ที่ มี ปั จ จั ย บางอย่ า งของแต่ ล ะประเทศ ทีเ่ ปลีย่ นให้เชือ้ โรคดุรา้ ยแตกต่างกันไป? ถ้าเราไขความลับได้วา่ ปัจจัยเหล่านัน้ คืออะไร เป็นไปได้หรือไม่ที่เราจะใช้ปัจจัยนั้นเปลี่ยนเชื้อโรคให้กลายเป็นเชื้อ ที่ดุร้ายน้อยลง... เราจะบังคับทิศทางการวิวัฒนาการของเชื้อโรคได้หรือไม่? ในการจะไปค้นหาว่าปัจจัยเหล่านี้คืออะไร เรามีเรื่องที่จำเป็นต้องมาทำ ความเข้าใจกันก่อนอยู่สองเรื่องด้วยกัน เรื่องแรกคือ เราต้องเข้าใจวิธีการแพร่ กระจายของเชือ้ โรค และเรือ่ งทีส่ อง เราต้องมาเข้าใจว่าความดุรา้ ยของเชือ้ โรค หมายถึงอะไร?
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
153
ในการที่เชื้อโรคหรือเชื้อปรสิตจะแพร่จากคนคนหนึ่ง (หรือสัตว์ตัวหนึ่ง) ไปสู่อีกคนหนึ่งได้ มีวิธีทำทั้งหมดกว้างๆ สามทางด้วยกัน วิธีแรกคือ ติดต่อ จากการสัมผัสกันโดยตรงหรือการกระจายใส่กันในระยะใกล้ๆ วิธีนี้ต้องให้ คนทีม่ เี ชือ้ เข้าไปสัมผัสกับคนทีไ่ ม่มเี ชือ้ โดยตรง เช่น โรคทีต่ ดิ ต่อทางน้ำลายจาก การจูบกัน โรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ หรือติดต่อโดยการจามหรือไอใส่หน้ากัน วิธที สี่ องคือ เชือ้ โรคต้องมีพาหะให้มนั ขีจ่ ากคนหนึง่ (หรือตัวหนึง่ ) ไปสูอ่ กี คนหนึง่ โรคกลุ่มนี้ ได้แก่ โรคที่ติดต่อผ่านการกัดของพาหะทั้งหลาย เช่น ยุงนำโรค มาลาเรีย ไข้เลือดออก หรือพาหะอื่นๆ เช่น เห็บ หมัด ไร แมลงวัน แมลงสาบ เป็นต้น ส่วนวิธีที่สามคือ ติดต่อผ่านทางสื่อกลางที่ไม่มีชีวิตทั้งหลาย เช่น การปนเปื้อนของอุจจาระไปในแหล่งน้ำต่างๆ หรือการปนเปื้อนไปในอาหาร ในชีวิตจริง วิธีทั้งสามนี้ไม่ได้แยกขาดจากกันอย่างเด็ดขาด เชื้อโรค แต่ละชนิดอาจจะมีวธิ ตี ดิ ต่อได้หลายทางปนๆ กันไป อย่างไรก็ตาม ถ้าเราสรุป วิธีการติดเชื้อนี้ให้ย่นย่อลงไปกว่านั้นอีก เราจะเห็นว่าการติดต่อนั้นพอจะแยก ออกได้เป็นสองแบบใหญ่ๆ ด้วยกันคือ แบบแรก เชือ้ โรคมีพนั ธมิตรทีช่ ว่ ยส่งมัน ไปอาศัยในบ้านใหม่ ซึ่งพันธมิตรนั้นอาจจะมีหรือไม่มีชีวิตก็ได้ (ยุง แหล่งน้ำ) แบบที่สองคือ เชื้อโรคไม่มีพันธมิตรช่วย มันต้องไปติดคนอื่นด้วยตัวมันเอง ในแง่ของความดุรา้ ย เราคุน้ เคยกันดีวา่ เชือ้ โรคแต่ละชนิดจะมีความดุรา้ ย แตกต่างกันไป เช่น เรารู้ว่าเชื้อโรคหวัดทั่วๆ ไปไม่ดุร้ายเมื่อเทียบกับเชื้อ อีโบลา (โอกาสตายสูงและตายเร็ว) แต่เราก็รู้ว่าเชื้อชนิดเดียวกันบางครั้งก็มี ความดุร้ายไม่เท่ากัน เช่น การเป็นหวัดแต่ละครั้งเราจะป่วยด้วยความรุนแรง ที่ไม่เท่ากัน (ส่วนหนึ่งจากความรุนแรงของเชื้อ อีกส่วนเป็นจากภูมิคุ้มกัน ของเราเอง) แต่การมองความดุร้ายของเชื้อนี้เป็นการมองในสายตาของเรา ซึ่งเป็นเจ้าบ้าน ในตอนนี้เราจะลองมาทำความเข้าใจความดุร้ายในมุมมอง ของเชื้อโรคกันบ้าง เราลองมาจินตนาการว่าเราเป็นปรสิต (เชื้อโรค) กัน เราจะจินตนาการ ว่าเราเป็นไวรัส แบคทีเรีย เชื้อหนองใน มาลาเรีย เชื้ออหิวาต์ หรือหนอน พยาธิต่างๆ ก็ได้ ผลสรุปจะไม่ต่างกัน แต่ไม่ว่าเราจะเลือกเป็นเชื้ออะไรก็ตาม เราจะมีไลฟ์สไตล์ได้สองแบบด้วยกัน แบบที่หนึ่งคือ เราจะใช้ชีวิตแบบตักตวง 154
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ประโยชน์จากเจ้าบ้านทีเ่ ราไปอาศัยอยูใ่ ห้มากทีส่ ดุ กินอย่างไม่บนั ยะบันยัง มีลกู ให้เยอะ ปล่อยสารพิษออกมาให้มาก ไลฟ์สไตล์แบบนีถ้ า้ มองในมุมของเจ้าบ้าน จะเรียกว่าเชื้อดุร้าย ไลฟ์สไตล์แบบที่สองคือ กินแต่พอดี มีลูกพอประมาณ สร้างสารพิษแต่น้อย ไลฟ์สไตล์แบบนี้ในมุมมองของเจ้าบ้านจะเรียกว่าเชื้อ ไม่ดุร้าย เราจินตนาการกันต่อว่าเราเข้าไปอยูอ่ าศัยและหากินในร่างกายของมนุษย์ คนหนึ่ง และเพื่อให้แน่ใจว่าลูกหลานเผ่าพันธุ์ของเราจะอยู่ได้สืบไป เราก็ต้อง หาทางส่งลูกเราไปสูร่ า่ งกายของคนอืน่ ๆ ต่อไป ยิง่ ส่งได้มากยิง่ ดี เพราะเท่ากับ เป็นการกระจายความเสี่ยงเผ่าพันธุ์ของเราออกไปในมนุษย์หลายๆ คน สมมติว่าเราเป็นเชื้อชนิดที่ไม่มีพันธมิตร นั่นคือเราต้องหวังพึ่งให้เจ้าบ้าน ของเราเดินไปแพร่เชื้อให้เราด้วยตัวเอง กรณีนี้เราก็อยากให้เจ้าบ้านของเรา ออกจากบ้านไปปะปนกับคนเยอะๆ ไปใกล้ชิดกับคนจำนวนมากๆ ถ้าเจ้าบ้าน เราป่วยนอนซมอยูก่ บั บ้านก็จะไม่เป็นการดีกบั เรา ดังนัน้ ถ้าเราเลือกไลฟ์สไตล์ แบบตักตวงผลประโยชน์ให้มากที่สุด มีลูกให้มากที่สุด สร้างพิษให้เยอะที่สุด เจ้าบ้านของเราก็จะนอนซมอยู่กับเตียงไม่สามารถออกไปแพร่เชื้อกระจาย ลูกหลานให้เราได้ และถ้าเจ้าบ้านเกิดทนไลฟ์สไตล์ของเราไม่ไหวแล้วตายไป ลูกหลานเราก็จะพลอยตายไปด้วย (ยกเว้นเชื้อที่อาศัยอยู่ภายนอกร่างกาย คนได้นานๆ ซึ่งพบได้ไม่มาก) ในทางตรงกันข้าม ถ้าเราเลือกทีจ่ ะใช้ชวี ติ แบบเกรงใจเจ้าบ้านคือ กินเจ้าบ้าน อย่างพอเพียง มีลูกอย่างพอดี สร้างพิษแต่พอประมาณ เจ้าบ้านของเรา ก็จะไม่ปว่ ยมาก พอจะออกไปทำงาน ไปจามใส่คนอืน่ ไปกินข้าวร่วมกับคนอืน่ ไปใช้ ห้องน้ำสาธารณะ หรือไปนอนกับคนอื่น ลูกหลานเราก็จะมีโอกาสกระจาย ติดต่อไปสู่คนอื่นๆ อีกมาก แต่แค่นั้นยังไม่พอ เพราะเราไม่ได้อาศัยอยู่ตัวคนเดียวในร่างกายของ เจ้าบ้าน เรายังมีเพื่อนบ้านทำมาหากินอยู่ในร่างกายของเจ้าบ้านเช่นเดียว กับเรา และไลฟ์สไตล์ของเพื่อนบ้านก็มีผลต่อการอยู่รอดของลูกหลานเรา ด้วย แม้ว่าเราจะหากินอย่างพอเพียงหรือรักษาสิ่งแวดล้อมแค่ไหนก็ตาม แต่ถ้าเพื่อนบ้านเราบริโภคไม่ยั้ง มีลูกไม่หยุด เจ้าบ้านเราก็จะป่วยหนักไม่ เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
155
สามารถเดินไปแพร่เชื้อให้เราได้ และสุดท้ายทั้งเราและเพื่อนบ้านก็จะพลอย ลำบากไปด้วยกัน ลูกหลานเชื้อโรคก็ไม่สามารถแพร่ไปสู่คนจำนวนมากได้ ดังนั้นในกรณีเช่นนี้ เชื้อจะระบาดไปสู่คนจำนวนมากๆ ได้ เชื้อทั้งหลายต้อง พร้อมใจกันที่จะเลือกใช้ชีวิตแบบพอดี โดยสรุป จะเห็นว่าเชือ้ โรคทีไ่ ม่มพี นั ธมิตรช่วยแพร่เชือ้ ทัง้ หลาย (ต้องติดต่อ โดยตรง) ลักษณะของไลฟ์สไตล์ทถี่ กู คัดเลือกมาจึงมักจะเป็นเชือ้ ทีไ่ ม่ดรุ า้ ยนัก หรือถ้าจะดุร้ายก็มักจะดุร้ายในระยะท้ายๆ หลังจากที่มันกระจายลูกหลาน ไปทั่วแล้ว (เช่น ไวรัส HIV) กรณีต่อมาเราลองมาสมมติว่าเราเป็นเชื้อโรคที่มีพันธมิตรกันบ้าง โดย พันธมิตรของเราอาจจะมีชีวิต เช่น ยุง (ไข้เลือดออก ไข้มาลาเรีย) หรือไม่มี ชีวิต เช่น แม่น้ำ (ที่ปนเปื้อนอุจจาระ) ก็ได้ เช่นเดียวกับกรณีข้างบน เรามี ไลฟ์ ส ไตล์ ใ ห้ เ ลื อ กสองทางคื อ หนึ่ ง กิ น เจ้ า บ้ า นไม่ บั น ยะบั น ยั ง หรื อ สอง กินแบบพอเพียง ในกรณีนี้ถ้าเราไม่มีความจำเป็นต้องง้อให้เจ้าบ้านออกไปจากบ้านเพื่อ กระจายเชือ้ ให้เรา การทีเ่ จ้าบ้านนอนซมอยูท่ บี่ า้ นอาจเป็นการดีกบั เราเสียด้วย ซ้ำเพราะยุงอาจจะกัดเจ้าบ้านได้ง่ายขึ้น ถ้าเราเป็นเชื้ออหิวาต์เราก็ไม่ต้องกลัว ว่าเจ้าบ้านเราจะเพลียเกินไป เพราะยิ่งเจ้าบ้านถ่ายมากเท่าไหร่ เชื้อก็จะยิ่งมี โอกาสกระจายไปถึงแหล่งน้ำมากเท่านั้น สมมติวา่ เราเลือกไลฟ์สไตล์แบบพอเพียง เรากินน้อย มีลกู น้อย แต่เพือ่ นบ้าน เราเลือกที่จะใช้ชีวิตแบบตรงกันข้ามคือ กินมาก มีลูกมาก ผลที่ตามมาคือ เจ้าบ้านเราก็จะป่วยหนักหรืออาจเสียชีวิตได้ และเมื่อเจ้าบ้านเสียชีวิตไป เราจะเป็นฝ่ายเสียเปรียบเพราะเรากระจายลูกออกไปน้อยกว่าเพือ่ นบ้านของเรา ในกรณีเช่นนี้จะเห็นว่าทิศทางของการคัดเลือกจะเป็นการคัดเลือกเชื้อที่ กินมากทีส่ ดุ สร้างพิษมากทีส่ ดุ มีลกู มากทีส่ ดุ ใครมีลกู มากทีส่ ดุ ก่อนทีเ่ จ้าบ้าน ตายจะได้เปรียบ สุดท้ายทิศทางการคัดเลือกจึงเป็นการคัดเลือกเชื้อที่ดุร้าย มากที่สุด ...............................
156
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ระบบสาธารณสุขมูลฐานของแต่ละประเทศที่เชื้ออหิวาต์ระบาดไปนั้น มีความแตกต่างกัน ประเทศชิลเี ป็นประเทศทีม่ รี ะบบสาธารณสุขมูลฐานดีกว่า ประเทศใกล้เคียงอื่นๆ แหล่งน้ำต่างๆ ในประเทศชิลีจึงมีการปนเปื้อนน้อยกว่า ประเทศใกล้เคียง การกระจายของเชื้ออหิวาต์ไปตามแหล่งน้ำจึงเกิดได้ยาก การที่แหล่งน้ำมีการปนเปื้อนน้อยก็เท่ากับว่าเราตัดเส้นทางติดต่อระหว่างเชื้อ อหิวาต์กบั พันธมิตรทีจ่ ะช่วยมันแพร่กระจาย เมือ่ มันไม่มพี นั ธมิตรช่วย ทางเลือก เดี ย วที่ เ หลื อ อยู่ ที่ พ อจะกระจายลู ก หลานของมั น ออกไปได้ คื อ การพึ่ ง ให้ เจ้าบ้านออกไปกระจายเชื้อให้โดยตรง ทิศทางวิวัฒนาการของเชื้ออหิวาต์ ในประเทศชิลีจึงมีทิศไปสู่การเป็นเชื้อที่ดุร้ายน้อยลงเรื่อยๆ ในทางตรงกันข้าม ประเทศเอกวาดอร์เป็นประเทศทีร่ ะบบสาธารณสุขมูลฐาน แย่ที่สุด แหล่งน้ำต่างๆ มีการปนเปื้อนมากที่สุด เมื่อเชื้ออหิวาต์สามารถ กระจายไปตามแหล่งน้ำได้ มันจึงไม่ตอ้ งพึง่ เจ้าบ้าน การคัดเลือกทีเ่ กิดในร่างกาย ของคนป่วยจึงเป็นการคัดเลือกเชือ้ ทีด่ รุ า้ ยมากทีส่ ดุ เชือ้ ตัวไหนกินมาก มีลกู มาก ก็มีโอกาสปนเปื้อนลงไปในแหล่งน้ำมากที่สุด ทิศทางการคัดเลือกจึงเป็นไป ในลักษณะของการคัดเลือกเชื้อที่ดุร้ายที่สุด และนั่นก็นำไปสู่อีกหนึ่งปัญหา ที่ตามมา... เมื่อเชื้อโรคในประเทศเอกวาดอร์มีความดุร้ายมากที่สุด ฆ่าคนมากที่สุด หมอที่ให้การรักษาก็ไม่กล้าเสี่ยงที่จะรักษาด้วยการให้น้ำเกลือแร่อย่างเดียว หมอมีแนวโน้มที่จะให้คนไข้กินยาปฏิชีวนะมากกว่าประเทศอื่น (กินไว้ก่อน ไม่น่าจะเสียหายอะไร) ซึ่งการรักษาโรคอหิวาต์โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้ยา ปฏิชีวนะ จึงทำให้เกิดการใช้ยาเกินจำเป็นอย่างกว้างขวาง แม้ว่าภายนอกแบคทีเรียจะดูเหมือนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ต่ำต้อย เรียบง่าย แต่การที่มันสามารถมีชีวิตรอดมาได้อย่างต่อเนื่องสามพันล้านกว่าปีโดยที่ ไม่ต้องวิวัฒนาการเปลี่ยนรูปร่างหรือวิถีชีวิตต่างไปจากเดิมมากนัก เป็นเครื่อง พิสูจน์ถึงความเป็นเจ้าโลกของมันอย่างแท้จริง (เรียบง่ายแต่ยั่งยืน) ที่ผ่านมา แบคทีเรียเคยเห็นปลาครองโลกแล้วก็ตกจากบัลลังก์ไป เคยเห็นไดโนเสาร์ครอง โลกแล้วก็สูญพันธุ์ไป จนมาถึงวันนี้ วันที่ลิงครองโลก แบคทีเรียก็ยังประสบ ความสำเร็จในการส่งต่อพันธุกรรมสืบลูกหลานมาอย่างต่อเนื่องและเชื่อว่า เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
157
จะประสบความสำเร็จเช่นนี้ไปอีกนาน ถ้ามองในแง่ของวิวฒ ั นาการเราต้องยอมรับว่าแบคทีเรียมีขอ้ ทีไ่ ด้เปรียบเรา อยู่หลายอย่างด้วยกัน แรกสุดคือมันมีลูกได้มากและมีลูกได้เร็ว (กองทัพใหญ่ เพิ่มจำนวนได้เร็ว) แบคทีเรียสามารถแลกเปลี่ยนพันธุกรรมระหว่างกันได้ แม้แต่แบคทีเรียต่างสายพันธุ์ก็ยังแลกพันธุกรรมกันได้ (มีกลยุทธ์ในการรบ หลากหลายและยังปรับเปลี่ยนได้รวดเร็ว) เมื่อเราซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตน้องใหม่ ของโลกต้องไปเผชิญหน้ากับแชมป์เก่าอย่างแบคทีเรีย เราจึงไม่สามารถที่จะ ไปรบซึง่ ๆ หน้าได้ (ใช้ยาฆ่าเชือ้ หรือยาปฏิชวี นะอย่างไม่ยงั้ คิด) แต่เราต้องสูด้ ว้ ย สิ่งที่เรามีเหนือแบคทีเรีย นั่นคือ สู้ด้วยสมองที่ใหญ่... เราต้องสู้ด้วยกลยุทธ์ จากเรื่องราวข้างบนเราจะเห็นว่ากลยุทธ์ที่ประเทศชิลีใช้ในการสู้กับเชื้อ อหิวาต์คือโจมตีไปที่พันธมิตรของเชื้ออหิวาต์ก่อน การมีระบบสาธารณสุข มูลฐานที่ดีของประเทศชิลีจึงเท่ากับเป็นการโดดเดี่ยวเชื้ออหิวาต์ออกจาก พันธมิตรของมัน เมื่อมันไม่มีพันธมิตรที่จะช่วยส่งต่อพันธุกรรม ทางเลือก เดียวทีเ่ หลืออยูข่ องแบคทีเรียคือ คาดหวังว่าพวกเราจะส่งต่อพันธุกรรมให้กบั มัน แบคทีเรียจึงไม่สามารถวิวัฒนาการเป็นเชื้อที่ดุร้ายและตั้งหน้าตั้งตาฆ่าเราได้ อีกต่อไป มันต้องพยายามเก็บเราไว้เพื่อเป็นพันธมิตรใหม่ของมัน เหตุการณ์ระบาดของเชือ้ อหิวาต์ในทวีปอเมริกาใต้ครัง้ นัน้ เป็นตัวอย่างทีด่ ี ของการนำทฤษฎีวิวัฒนาการมาใช้ในทางการแพทย์ เมื่อเราเข้าใจกลไกการ วิวัฒนาการมาร่วมกันระหว่างเราและเชื้อโรค และระหว่างแบคทีเรียสายพันธุ์ ต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในร่างกายเรา เราจะเห็นภาวะติดเชื้อในภาพที่ต่างไปจากเดิม นัน่ คือ เราจะเปลีย่ นมุมมองจากภาพทีค่ นเป็นศูนย์กลาง (ของการถูกโจมตี) ไปเป็นภาพของปฏิสมั พันธ์ระหว่างสิง่ มีชวี ติ ชนิดต่างๆ ทีอ่ าศัยอยูใ่ นสิง่ แวดล้อม เดียวกัน ไม่วา่ จะเป็นสิง่ มีชวี ติ ทีอ่ าศัยเราเป็นบ้านและระหว่างมนุษย์ดว้ ยกันเอง (รวมไปถึงปรสิตที่อาศัยอยู่ในร่างกายของคนอื่น) ซึ่งสิ่งมีชีวิตทั้งหลายเหล่านี้ ต่างก็มอี ทิ ธิพลต่อการวิวฒ ั นาการของกันและกัน และด้วยมุมมองทีก่ ว้างขึน้ นีเ้ อง เราจึงสามารถเลือกกลยุทธ์ที่ดีที่สุดให้กับแต่ละสถานการณ์ ...............................
158
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
และแล้ ว เราก็ ม าถึ ง จุ ด สิ้ น สุ ด ของการเดิ น ทาง หลั ง จากที่ เ ราได้ เ ห็ น เหตุผลของธรรมชาติกันมาพอสมควร ก็ถึงเวลาที่เราจะไปสรุปเรื่องราวต่างๆ เข้าด้วยกันอีกครั้ง แล้วตอบคำถามสุดท้ายของเรานั่นคือ เราได้อะไรจากการ รับรู้เรื่องราวเหล่านี้?
เหตุผลของอาการป่วย เข้าใจผ่านการวิวัฒนาการมาร่วมกัน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
159
บทส่งท้าย หลังจากทีเ่ ราเสียเวลาอ่านหนังสือเล่มนีก้ นั มาเป็นร้อยหน้า คำถามหนึ่งที่เราคงอดถามตัวเองไม่ได้คือ เราได้อะไรจาก การอ่านเรื่องเหล่านี้บ้าง? คำถามนี้ตอบไม่ยากถ้าหนังสือ ที่เราอ่านเป็นหนังสือสุขภาพหรือหนังสือการลงทุน เพราะ หนังสือสุขภาพก็จะบอกเราว่าเราต้องดูแลสุขภาพยังไง หนังสือการลงทุนก็ทำให้เราเข้าใจเกีย่ วกับการลงทุนมากขึน้ ประโยชน์ ข องหนั ง สื อ เหล่ า นี้ เ ห็ น ได้ ชั ด ตรงไปตรงมา แต่คำถามคือ หนังสือทีเ่ ขียนเกีย่ วกับจอมปลวก หนูทตี่ ดิ เชือ้ Toxoplasma มดที่ติดเชื้อรา Dicrocoelium อ่านแล้วเรา ได้อะไร? เราจะรู้เกี่ยวกับหูช้างไปทำไม? เราได้อะไรจาก การรู้ว่าอุลตราแมนขยายร่างกายใหญ่ไม่ได้จริง? คำถาม คือ เราอ่านหนังสือวิทยาศาสตร์ไปเพื่ออะไรกัน?
160
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
และนั่นคือคำถามที่ผมพยายามจะตอบในบทส่งท้ายนี้ ผมหวังว่าผมจะ สามารถโน้มน้าวให้ท่านผู้อ่านคล้อยตามได้บ้างว่าการอ่านหนังสือที่เขียน อธิบายว่าทำไมอัณฑะจึงเหี่ยว มันมีประโยชน์กับตัวท่านเอง ลูกหลาน และ สังคมไทยในระดับประเทศ (อาจจะเว่อร์ไปนิด) อย่างไรบ้าง ในบทส่งท้ายนี้ ผมจะแยกเนื้อหาออกเป็นสามส่วนด้วยกัน ในส่วนแรก ผมจะวาดภาพใหญ่สองภาพให้เห็นก่อนเพื่อเป็นการปูพื้นให้เห็นว่าวิชาการ สาขาต่างๆ ที่ศึกษาเกี่ยวกับธรรมชาตินั้นสัมพันธ์กันอย่างไร ส่วนที่สอง เราจะนำเรื่องราวที่เราคุยกันไปแล้วทั้งหมดมาสรุปเข้าด้วยกันอีกครั้งเพื่อ ให้เห็นว่าเมื่อมองในภาพใหญ่แล้ว เราเห็นอะไรที่แตกต่างไปบ้างหรือไม่? และในส่วนทีส่ าม เราจะมาดูวา่ ถ้าเราพยายามมองให้ลกึ เกินเนือ้ หาของหนังสือ เข้าไป เราจะได้เรียนรู้อะไรกันบ้าง? เราจะไปเริ่ ม ต้ น บทส่ ง ท้ า ยส่ ว นแรกนี้ กั น ที่ . .. จุ ด เริ่ ม ต้ น ของจั ก รวาล เมื่อประมาณหนึ่งหมื่นสี่พันล้านปีที่แล้ว จักรวาลที่เราอาศัยอยู่นั้นเชื่อว่าอุบัติขึ้นเมื่อประมาณเกือบๆ หนึ่งหมื่น สี่พันล้านปีที่แล้ว หลังจากนั้นอีกค่อนข้างนานคือ เมื่อประมาณสี่พันล้านกว่าปี ทีแ่ ล้วกว่าโลกของเราจะก่อตัวขึน้ แต่หลังจากโลกเกิดขึน้ ได้ไม่นานคือประมาณ สามพันล้านกว่าปีที่แล้ว สิ่งมีชีวิตชนิดแรกก็เกิดขึ้นมาในโลก เมื่อแรกเริ่ม นั้นสิ่งมีชีวิตต่างมีร่างกายที่เล็กและเรียบง่าย ร่างกายทั้งร่างมีแค่เซลล์เดียว ต่อมาไม่นานนักจำนวนสิง่ มีชวี ติ เซลล์เดียวนีก้ ม็ ากขึน้ เรือ่ ยๆ จนถึงจุดทีอ่ าหาร และที่อยู่เริ่มจะไม่เพียงพอ ทำให้เกิดการแย่งอาหาร แย่งที่อยู่กัน การแข่งกัน หากินก็มีส่วนเร่งให้กระบวนการวิวัฒนาการเกิดเร็วขึ้น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว บางส่วนวิวัฒนาการมีร่างกายที่ใหญ่ขึ้น บางส่วนก็เลือกที่จะควบรวมร่างกาย เข้าด้วยกันเป็นหนึ่งเดียว และบางส่วนก็เลือกที่จะอยู่เป็นกลุ่มก้อนเกิดเป็น สิง่ มีชวี ติ หลายๆ เซลล์ขนึ้ เมือ่ ร่างกายมีขนาดใหญ่ขนึ้ ถึงจุดหนึง่ ร่างกายก็จำเป็น ต้องวิวัฒนาการระบบขนส่งต่างๆ เช่น เส้นเลือด ท่อส่งอากาศและอาหาร บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
161
เพื่อมารองรับร่างกายขนาดใหญ่ ความซับซ้อนจึงเกิดตามมา ประมาณสัก 500 ล้านปีทแี่ ล้ว หัวใจดวงแรกของโลกก็เริม่ ต้นบีบตัวเพือ่ ช่วย ขนส่งอาหารและออกซิเจนไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ของร่างกาย เมื่อร่างกายมีระบบ ขนส่งทีพ่ ร้อมแล้ว อวัยวะอืน่ ๆ จึงวิวฒ ั นาการเกิดตามหลังมาได้ ดังนัน้ ระบบของ ร่างกายเกือบทัง้ หมดทีเ่ กิดตามหลังมานีจ้ งึ ต้องพึง่ การทำงานของหัวใจ หัวใจหยุด เต้นเมื่อไหร่อวัยวะอื่นๆ ก็หยุดทำงานตามไปด้วย และเมื่อประมาณสัก 490 ล้านปีทแี่ ล้วดวงตาคูแ่ รกก็เกิดขึน้ ซึง่ การมีอวัยวะทีร่ บั แสงได้นคี้ งช่วยให้เจ้าของ ดวงตาล่าเหยื่อได้ดีขึ้น หลังจากนั้นไม่นานนัก ต่อมรับรสก็ถูกสร้างขึ้นตามมา ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถเลือกอาหารที่ควรจะกินและเลี่ยงอาหารที่มีพิษได้ดี กว่าเดิม ประมาณ 200 ล้านกว่าปีที่แล้ว สัตว์กลุ่มหนึ่งก็ค้นพบวิธีที่จะควบคุม ร่างกายให้อนุ่ คงทีไ่ ด้ตลอดเวลาจากการเผาอาหารทีก่ นิ เข้าไป (เรายังไม่รแู้ น่ชดั ว่าสัตว์เลือดอุ่นเกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อไหร่ และเกิดขึ้นมาได้ยังไง) สัตว์กลุ่มนี้ จึงสามารถที่จะเดินทางไปหากินในที่ซึ่งสัตว์อื่นเข้าไปไม่ถึงและกระจายไปยัง ส่วนต่างๆ ทั่วโลกโดยไม่ต้องพึ่งความร้อนจากดวงอาทิตย์อีกต่อไป ประมาณ 80 ล้านปีทแี่ ล้วต้นตระกูลของลิงทัง้ หลายก็เกิดขึน้ ครัง้ แรกและมีลกู หลานแตก สายพันธุ์ออกไปมากมาย และเมื่อประมาณสองแสนปีที่แล้ว ลิงสายพันธุ์ใหม่ ทีไ่ ม่มขี น เดินสองขา สมองใหญ่ และมีภาษาพูดทีซ่ บั ซ้อน ก็กำเนิดขึน้ ครัง้ แรก ในทวีปแอฟริกา หลังจากที่เกิดขึ้นมาในโลกได้ไม่นานคือประมาณหกหรือ เจ็ดหมืน่ ปีท่แี ล้ว ลิงเผ่าพันธุน์ จ้ี ำนวนหนึง่ ก็เดินทางออกไปหากินนอกทวีปแอฟริกา และกระจายตัวไปอาศัยอยู่ยังส่วนต่างๆ ของโลกอย่างรวดเร็ว หนึ่งหมื่นปี ที่แล้วเมื่อโลกผ่านพ้นยุคน้ำแข็งอันยาวนานไป อากาศเริ่มอบอุ่นมากขึ้น ลิง สายพันธุ์นี้กลุ่มหนึ่งก็เริ่มปลูกพืชและเลี้ยงสัตว์อย่างจริงจัง เมื่อสังคมเกษตร เกิดขึ้น สังคมก็ใหญ่ขึ้น เมือ่ สังคมมีขนาดใหญ่ขนึ้ กฎระเบียบแบบเดิมทีใ่ ช้สมัยยังอาศัยอยูร่ วมกัน ในเผ่าเป็นร้อยจึงใช้ไม่ได้อีกต่อไป กฎระเบียบและวัฒนธรรมที่ช่วยให้สมาชิก จำนวนมากๆ อยู่ร่วมกันได้จึงเกิดขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ลิงก็ยังคงเป็นลิง กฎ ระเบียบหรือวัฒนธรรมที่สร้างขึ้นในสังคมก็ยังคงตั้งอยู่บนพื้นฐานพฤติกรรม 162
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ที่ได้รับการคัดเลือกมาตามธรรมชาติ แต่ปรับเปลี่ยนเพื่อให้เหมาะสมกับ สิง่ แวดล้อมทีแ่ ตกต่างกันไปบ้าง (กฎระเบียบหรือวัฒนธรรมทีข่ ดั กับสัญชาตญาณ มนุษย์มักจะคงอยู่ได้ไม่นานก็ต้องล่มสลายไป) ทั้งหมดนี้คือภาพใหญ่ของจักรวาล วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและที่มา ของคน... จากภาพใหญ่นี้ เราจะพอแยกผู้เล่นของกระบวนการวิวัฒนาการได้เป็น สองผู้เล่นหลักคือ หนึ่ง สิ่งมีชีวิตที่เป็นฝ่ายวิวัฒนาการไปตามสิ่งแวดล้อม และสอง สิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆ ถ้าเราพิจารณาเฉพาะในฝั่งของ สิ่งแวดล้อมอย่างเดียว เราสามารถที่จะแยกสิ่งแวดล้อมออกเป็นสองชนิด ด้วยกันคือ สิ่งแวดล้อมที่มีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต สิ่งแวดล้อมที่มีชีวิต ก็หมายถึง ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ เช่น เรากินเขา เขากินเรา เขาแอบมาหากินในร่างกายเราเงียบๆ หรือเขากินเราแบบหนักๆ ทีท่ ำให้เราป่วย หรืออาจถึงตายได้ เป็นต้น วิชาที่ศึกษาเพื่อเข้าใจความสัมพันธ์ในส่วนนี้คือ วิชาในกลุ่มชีววิทยาและแขนงของมันทั้งหมด ซึ่งรวมไปถึงจิตวิทยาการแพทย์ พฤติกรรมวิทยา และมานุษยวิทยา ฯลฯ ในส่วนของสิง่ แวดล้อมทีไ่ ม่มชี วี ติ นัน้ เราเห็นตัวอย่างไปบ้างในหนังสือนี้ เช่น แรงโน้มถ่วงของโลก ความร้อนจาก ดวงอาทิตย์ กฎการแพร่กระจายของสารเคมี แรงเสียดทานของอากาศและน้ำ กฎของการถ่ายเทพลังงาน ซึ่งวิชาที่ศึกษาสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตเหล่านี้ได้แก่ วิชาฟิสิกส์ เคมี ธรณีวิทยา ฯลฯ ถ้ามองเช่นนี้เราจะเห็นว่ากระบวนการวิวัฒนาการจะเหมือนกับการถาม โต้ตอบไปมาระหว่าง “สิ่งแวดล้อมกับสิ่งมีชีวิต” โดยโลกและจักรวาลจะเป็น ฝ่ า ยที่ ตั้ ง โจทย์ เช่ น โลกมี ท รั พ ยากรจำกั ด สิ่ ง มี ชี วิ ต ต้ อ งหาทางจั ด สรร กันเอง พระอาทิตย์ให้แสงแดดเป็นช่วงๆ บางช่วงเวลาก็มากเกินไป บางช่วงเวลา ก็น้อยเกินไป สิ่งมีชีวิตไปหาทางแก้ไขกันเอง โลกมีแรงโน้มถ่วง (ถ้าขาเล็กไป ก็จะหักง่ายเพราะรับน้ำหนักร่างกายไม่ไหว) แผ่นเปลือกโลกมีการชนกันทำให้ เกิดมีภเู ขาไฟและนานๆ ครัง้ ภูเขาไฟก็ระเบิดขึน้ ทำให้ปริมาณก๊าซในบรรยากาศ เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม สิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่วิวัฒนาการมาในโลกก็ต้องหาทาง แก้โจทย์เหล่านั้น ถ้าแก้โจทย์ได้ก็มีชีวิตรอด มีลูกหลานต่อไปได้ ถ้าแก้โจทย์ บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
163
ไม่ได้กต็ ายไปหรืออาจถึงขัน้ สูญพันธุไ์ ป วิธกี ารแก้โจทย์ของสิง่ มีชวี ติ นัน้ ก็ทำได้ หลายวิธี ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบรูปร่างและขนาดของร่างกายให้เหมาะกับ สภาพแวดล้อม สร้างกลไกการทำงานของอวัยวะภายใน หรืออาจมีการ ปรับเปลี่ยนพฤติกรรมให้สามารถตอบโจทย์ของธรรมชาติได้ แม้วา่ โจทย์ทโี่ ลกตัง้ เอาไว้จะเหมือนกัน แต่สตั ว์ทงั้ หลายก็อาจเลือกวิธกี าร แก้ โ จทย์ ที่ ต่ า งกั น ไปบ้ า ง หรื อ เหมื อ นกั น โดยบั ง เอิ ญ บ้ า ง เช่ น ปลาและ โลมาวิวัฒนาการมามีรูปร่างเป็นกระสวยคล้ายกัน ทั้งๆ ที่ไม่ได้เป็นญาติ ใกล้ชิดกัน (คงเป็นเพราะโจทย์ “หาวิธีเคลื่อนที่ให้เร็วในน้ำที่มีแรงต้านเยอะ” มันไม่มคี ำตอบทีห่ ลากหลายมากนัก เราจึงสร้างเรือดำน้ำและตอปิโดรูปกระสวย เช่นกัน) บางครั้งถ้าวิธีการแก้โจทย์ได้ผลดีมาก ประหยัดและยั่งยืน วิธีการ แก้โจทย์นั้นก็จะได้รับการส่งต่อ (ผ่านทางพันธุกรรม) ไปรุ่นต่อรุ่นเป็นเวลา หลายล้านปี (เช่น การเพิ่มพื้นที่ผิวทางเดินหายใจและทางเดินอาหารด้วยการ แตกกิ่งก้าน) ส่วนวิธีแก้โจทย์แบบไหนที่ไม่ดีพอก็มักจะถูกคัดเลือกออกไป จากธรรมชาติ แต่โจทย์ที่โลกตั้งไว้ก็ไม่คงที่เพราะโลกมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เมื่อเปลือกโลกเคลื่อนที่ ทวีปต่างๆ ก็เปลี่ยนแปลงไป เมื่อแผ่นดินเปลี่ยนไป กระแสน้ำในมหาสมุทรก็เปลี่ยนไป เมื่อกระแสน้ำในมหาสมุทรเปลี่ยนไป อุ ณ หภู มิ ข องโลกก็ เ ปลี่ ย นไป เมื่ อ ภู เ ขาไฟระเบิ ด ควั น จากภู เ ขาไฟก็ ท ำให้ บรรยากาศของโลกเปลี่ยนแปลงไป สิ่งมีชีวิตจึงต้องปรับตัวเพื่อตอบโจทย์ ของโลกที่เปลี่ยนไปมานี้อย่างต่อเนื่อง นอกไปจากนี้เมื่อสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง แก้โจทย์ได้ ตัวมันเองก็กลายไปเป็นโจทย์ข้อใหม่ให้กับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่อาศัย อยู่ในสิ่งแวดล้อมเดียวกัน ต้องหาทางแก้กันต่อไปเป็นทอดๆ ถ้าเรามองเรือ่ งราวเหล่านีใ้ นแง่ของวิชาการสาขาต่างๆ เราจะเห็นว่าเรือ่ งราว ในธรรมชาตินั้นไม่แยกวิชา แต่ธรรมชาติคือปฏิสัมพันธ์ระหว่างวิชาต่างๆ โลกตัง้ โจทย์ดว้ ยวิชาฟิสกิ ส์ เคมี ธรณีวทิ ยา ฯลฯ สิง่ มีชวี ติ แก้โจทย์ดว้ ยชีววิทยา ดังนั้น รูปร่างลักษณะ กลไกการทำงานของร่างกาย และพฤติกรรมของสัตว์ ล้วนแล้วแต่ออกแบบมาเพื่อแก้โจทย์ที่โลกและสิ่งมีชีวิตอื่นตั้งขึ้น วิชาเหล่านี้ จึงมีความเกี่ยวข้องกันอย่างแนบแน่น 164
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
อย่างไรก็ตามการจะศึกษาธรรมชาติทั้งหมดในคราวเดียวคงเป็นไปไม่ได้ สำหรับมนุษย์ตัวเล็กๆ ที่มีอายุขัยแค่ 70 - 80 ปี เราจึงต้องแยกธรรมชาติ ออกเป็นส่วนๆ แล้วแบ่งกันไปศึกษา เป็นวิชาฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และ สังคมวิทยา (ศึกษาธรรมชาติของคน) แต่การแยกธรรมชาติออกเป็นส่วนๆ นี้ก็ทำให้เกิดปัญหาเช่นกัน เพราะเมื่อธรรมชาติถูกแยกออกจากกัน ความ ต่อเนื่องที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ก็จะหายไป การศึกษาธรรมชาติแบบแยกส่วน จึงเหมือนกับการศึกษาฟิล์มภาพยนตร์ที่ถูกตัดเป็นชิ้นๆ แล้วกองรวมๆ กันไว้ ถ้าเราอยากเข้าใจเรือ่ งราวของธรรมชาติ เราต้องเอาวิชาต่างๆ เข้ามาต่อกันอีกครัง้ แล้วฉายภาพยนตร์ขึ้นไปบนจอ ซึ่งเทียบได้กับการนำวิชาต่างๆ มาศึกษาเป็น องค์รวมแล้วเข้าใจผ่านการเปลี่ยนแปลงตามกาลเวลา (วิชาประวัติศาสตร์) ............................... การเข้าใจธรรมชาติดังตัวอย่างข้างบนนั้นเป็นการมองธรรมชาติผ่านกาล เวลา คราวนี้เราจะลองมาเข้าใจธรรมชาติผ่านการมองด้วยขนาดกันบ้าง โดย เริม่ ต้นจากธรรมชาติทเี่ ล็กทีส่ ดุ คือธรรมชาติในระดับทีเ่ ล็กกว่าอะตอม ธรรมชาติ ในระดั บ นี้ ก็ มี ก ฎของมั น อยู่ และวิ ช าที่ ศึ ก ษาและพยายามเข้ า ใจกฎของ ธรรมชาติในระดับนี้คือวิชาควอนตัมฟิสิกส์ ต่อมาเมื่อธรรมชาติระดับเล็กสุด นี้รวมตัวเข้าด้วยกันก็จะเกิดเป็นอะตอมขึ้นมา ซึ่งธรรมชาติและกฎในระดับ ของอะตอมก็จะแตกต่างไปจากในระดับควอนตัม วิชาที่ศึกษาธรรมชาติใน ระดับนี้คือนิวเคลียร์ฟิสิกส์ ต่อมาอะตอมต่างๆ ก็รวมตัวเข้าด้วยกันเกิดเป็น โมเลกุล ก็เกิดกฎในระดับใหม่ขนึ้ มาอีกครัง้ และวิชาทีศ่ กึ ษาธรรมชาติในระดับ นีค้ อื วิชาเคมี ต่อมาเมือ่ โมเลกุลต่างๆ ประกอบเข้าด้วยกันจนกลายเป็นเนือ้ เยือ่ อวัยวะและสิ่งมีชีวิต ก็จะเกิดกฎในระดับใหม่ขึ้นมา ซึ่งวิชาที่ศึกษาธรรมชาติ ในระดับนี้คือวิชาชีววิทยา ซึ่งทฤษฎีที่เป็นฐานของวิชาชีววิทยาและแขนงของ ชีววิทยาทัง้ หมด (เช่น สัตววิทยา การแพทย์ จิตวิทยา ฯลฯ) ก็คอื ทฤษฎีววิ ฒ ั นาการ ต่อมาเมื่อสิ่งมีชีวิตรวมตัวเข้าด้วยกันเป็นสังคม ก็เกิดกฎในระดับใหม่ขึ้นมา และวิชาที่ศึกษาธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตในระดับนี้ก็คือสังคมวิทยา (ถ้าศึกษา สังคมหรือพฤติกรรมสัตว์ก็คือวิชาพฤติกรรมวิทยา หรือ Ethology) บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
165
ถ้าเราเทียบกฎเกณฑ์ของวิชาต่างๆ เหล่านี้กับกฎหมาย เราจะเห็นว่ากฎ ของวิชาฟิสกิ ส์จะเทียบได้กบั รัฐธรรมนูญซึง่ เป็นกฎหมายทีใ่ หญ่ทสี่ ดุ กฎทางเคมี เทียบได้กบั กฎหมายรองลงไป (เช่น พ.ร.บ.) ซึง่ ต้องอยูภ่ ายใต้กฎของฟิสกิ ส์ กฎ ทางชีววิทยาเทียบได้กับกฎหมายที่เล็กที่สุดที่อยู่ภายใต้กฎทางเคมีและฟิสิกส์ และสุดท้ายแขนงของทุกวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตต้องอยู่ภายใต้ทฤษฎี วิวัฒนาการ ดังนั้นเมื่อเราศึกษากฎในระดับที่เล็กกว่า เราจะเข้าใจได้มากขึ้น ถ้าเราเข้าใจข้อจำกัดของมันซึ่งก็คือกฎที่อยู่เหนือกว่าขึ้นไป เราจะเข้าใจว่า ทำไมเราและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จึงเป็นอย่างที่เป็น เราต้องเข้าใจทฤษฎีวิวัฒนาการ ภายใต้กฎของเคมีและฟิสิกส์ และนี่คือสองภาพใหญ่ที่ผมอยากจะวาดให้เห็นเพื่อเป็นแผนที่ไม่ให้เรา หลงทางเมื่อเราคุยต่อไปในรายละเอียด ............................... ส่วนที่สอง... เราจะสรุปเนื้อหาทั้งหมดกันอีกครั้งเพื่อให้เห็นภาพใหญ่ของ เรื่องราวเหล่านี้ ในตอนที่หนึ่งของหนังสือ เราได้เห็นตัวอย่างสั้นๆ ของสิ่งมีชีวิตที่ต้อง วิวัฒนาการอยู่ภายใต้โจทย์ของโลกที่ว่า โลกใบนี้มีทรัพยากรอยู่อย่างจำกัด และไม่เพียงพอสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด สิ่งมีชีวิตต่างๆ จึงต้องวิวัฒนาการอยู่ ภายใต้ทรัพยากรที่จำกัด และหนึ่งในวิธีการที่สิ่งมีชีวิตต่างๆ แก้โจทย์ข้อนี้คือ สร้างความแตกต่างให้ตวั เอง (หรือถ้าใช้ภาษาของนักการตลาดจะได้วา่ สิง่ มีชวี ติ พยายาม differentiate ตัวเอง) เพื่อหาตลาดจำเพาะหรือหา ecological niche ของตัวเอง ซึ่งการหา niche นี้เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้สิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการไปจน มีความแตกต่างหลากหลาย มีขนาดร่างกายแตกต่างกันไป กินอาหารต่างกัน หรือบุกเบิกไปยังดินแดนใหม่เพื่อหาที่อยู่อาศัยใหม่ๆ (หาตลาดใหม่ๆ) แต่การจะทำตัวให้แตกต่างได้นั้น ก็ยังต้องอยู่ภายใต้กฎอื่นๆ ของโลก อีกเช่นกัน ได้แก่ กฎการแพร่กระจาย (อากาศและอาหารแพร่ไปได้ไม่ไกล) กฎของแรงโน้มถ่วง กฎของพืน้ ทีผ่ วิ ต่อปริมาตร ซึง่ โจทย์เหล่านีโ้ ลกและจักรวาล กำหนดเอาไว้ และเพราะกฎเหล่านี้เองสิ่งมีชีวิตจึงต้องสร้างอวัยวะที่ซับซ้อน 166
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ขึ้นเพื่อนำมาใช้แก้โจทย์ในแต่ละข้อ ในตอนที่สองของหนังสือ เราได้เห็นตัวอย่างของโจทย์อีกข้อที่โลกและ จักรวาลตัง้ เอาไว้ นัน่ คือเรือ่ งของพลังงานและความร้อน สิง่ มีชวี ติ เกือบทุกชนิด ในโลกนี้มีชีวิตอยู่ได้ ขยับร่างกายได้ หยิบหนังสือเล่มนี้ขึ้นมาอ่านได้ เพราะ สิ่งมีชีวิตทั้งหลายใช้พลังงานที่ได้รับมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งพลังงานนี้อาจจะได้ รับมาทางตรง เช่น พืช หรือได้รับมาทางอ้อมจากการกินสิ่งมีชีวิตอื่นๆ (สิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกบางชนิดได้พลังงานมาจากความร้อนของแกนกลางโลก) อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแสงอาทิตย์จะจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต แต่แสงอาทิตย์ ที่ได้รับก็ต้องอยู่ในปริมาณที่พอเหมาะ แสงแดดหรือความร้อนที่มากหรือ น้อยเกินไปก็ทำอันตรายสิ่งมีชีวิตได้ และนั่นก็คือโจทย์อีกข้อที่พระอาทิตย์ โยนมาให้สิ่งมีชีวิตทั้งหลายแก้ไขกันไป ซึ่งในตัวอย่างที่เราได้เห็นกันไปแล้ว นั้น สิ่งมีชีวิตก็มีวิธีแก้โจทย์ที่ต่างกันไป แต่ก็มีหลายครั้งที่สิ่งมีชีวิตต่างชนิด ใช้ “หลักการแก้โจทย์” ที่เหมือนหรือคล้ายกัน ซึ่งความคล้ายนี้อาจจะเกิดจาก ความบังเอิญหรืออาจจะเกิดเพราะเป็นญาติใกล้ชิดกัน ในตอนทีส่ ามของหนังสือเราเปลีย่ นแนวของเนือ้ หาจาก “ปัจจัยทีไ่ ม่มชี วี ติ ” มาเป็น “ปัจจัยที่มีชีวิต” เราคุยกันถึงเรื่องของอาหารและปรสิตที่มีอิทธิพล ต่อกระบวนการวิวัฒนาการ เราพูดถึงการวิวัฒนาการร่วมกันมาของสิ่งมีชีวิต ชนิดต่างๆ และกลยุทธ์ซับซ้อนที่เกิดตามมาจากการที่สิ่งมีชีวิตต่างๆ พยายาม ที่จะเอาชนะหรืออยู่ร่วมกัน ซึ่งกลยุทธ์เหล่านี้อาจไม่ใช่สิ่งที่มองเห็นได้ง่ายๆ อย่างไรก็ตามเมื่อเราเข้าใจกลยุทธ์ที่ซับซ้อนเหล่านี้ เราสามารถที่จะเลือก กลยุทธ์หรือบังคับทิศทางวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตอื่นให้เป็นไปในทิศทางที่มี ประโยชน์ต่อเรามากที่สุดได้ เนื้อหาทั้งสามตอนนั้น ถ้าเราสรุปให้สั้นลงอีก เราจะเห็นว่ามีหลักการ ร่วมกันอยู่ไม่กี่ข้อ แต่หลักการนี้สามารถนำไปแตกสู่ข้อเท็จจริงที่หลากหลาย ได้มากมาย ซึ่งข้อเท็จจริงเหล่านี้ถ้าเรามองเผินๆ เราจะไม่เห็นความเกี่ยวข้อง ของมันเลย ในตอนที่หนึ่งและสองนั้นเราคุยกันถึงเรื่องของหลักการร่วมใหญ่ๆ ได้แก่ “พื้นที่ผิวต่อปริมาตร” และ “หลักของการถ่ายเทความร้อน” เมื่อเราเข้าใจว่า บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
167
หลักการเหล่านี้ทำงานยังไงแล้ว เราได้นำหลักการนี้ไปขยายเพื่อใช้อธิบาย เรื่องต่างๆ อีกมากมาย เช่น ความเข้าใจสัดส่วนของร่างกาย (โนบิตะกับ อุลตราแมน) เรื่องของการระบายความร้อนส่วนเกินออก (ถ้วยข้าวต้ม หูช้าง ถุ ง อั ณ ฑะ และ countercurrent heat exchange) การเพิ่ ม พื้ น ที่ ผิ ว โดยไม่เพิ่มปริมาตร (กิ่งและรากไม้ เส้นเลือด ทางเดินอาหาร ทางเดินหายใจ และ rete mirabile ในอัณฑะคน) เป็นต้น ในตอนที่สาม หลักการใหญ่ที่เราพูดถึงคือ การวิวัฒนาการร่วมกันมา ระหว่างปรสิตและเจ้าบ้าน ซึ่งคำถามที่ทำให้เราเห็นปฏิสัมพันธ์นี้ชัดเจนขึ้นคือ ใครได้ประโยชน์จากอาการป่วย? และด้วยหลักการนี้ ทำให้เราเห็นอาการ ป่วยหลายอย่างในมุมมองที่ต่างไปจากเดิม ในตัวอย่างที่เราคุยกันไป เราจะ เห็นว่าอาการป่วยเกิดได้จากสองสาเหตุใหญ่ นั่นคือ อาการป่วยที่ร่างกายของ เจ้าบ้านทำให้เกิดขึน้ เพือ่ สูก้ บั ปรสิต (อาการแพ้ทอ้ ง อาการอ่อนเพลียเบือ่ อาหาร เมื่อไม่สบาย) และอาการป่วยที่เกิดจากปรสิตควบคุมเจ้าบ้าน หรือที่ภาษา วิทยาศาสตร์มักจะใช้ว่า parasite manipulate host (Toxoplasma กับหนู หรือ Dicrocoelium กับมด) ใจความสำคัญอีกข้อในส่วนที่สองที่ผมอยากให้เห็นจากการรวบเนื้อหา ทั้งหมดเข้าเป็นภาพใหญ่คือ ข้อเท็จจริงต่างๆ ในธรรมชาติถ้าเรามองด้วย สายตาที่ไม่รู้ เราจะเห็นแต่ความแตกต่างที่ดูไม่เป็นระเบียบ ไม่สัมพันธ์กัน แต่ถา้ เรามองธรรมชาติผา่ นหลักการง่ายๆ ไม่กขี่ อ้ เราจะเริม่ เห็น “แบบแผน” ในธรรมชาติทมี่ นั ซ้ำๆ กันอยู่ และแบบแผนทีซ่ ำ้ ๆ กันนีอ้ าจจะสามารถนำไป สรุปเป็นหลักการหรือทฤษฎีขึ้นมาได้ ถึงตรงนี้ผมเชื่อว่าหลายท่านอาจจะกำลังคิดอยู่ในใจว่า “มันก็ฟังดูดีนะ แต่มันยังลอยๆ อยู่ มันยังไม่เห็นภาพว่าจริงๆ แล้วมันไปใช้อะไรในชีวิต ประจำวันได้บ้าง ขอตัวอย่างที่จับต้องได้หรือใกล้ตัวหน่อยได้ไหม?” และ นั่นคือสิ่งที่เราจะไปคุยกันเพิ่มเติมในส่วนที่สาม ...............................
168
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ส่วนที่สาม... มองให้เห็นลึกลงไปกว่าเนื้อหา ในส่วนที่สามนี้ผมจะขอยกหัวข้อหลักที่เคยใช้สรุปในหนังสือเรื่องเล่า จากร่างกายมาใช้อกี ครัง้ หนึง่ และขยายความเพิม่ เติมไปจากสิง่ ทีเ่ คยสรุปไว้เดิม เพราะเรื่องต่างๆ ที่ผมเขียนไปแล้วและจะเขียนต่อไปจะวนเวียนอยู่ในหัวข้อ หลัก 5 ข้อต่อไปนี้ 1. ความไม่เข้ากันระหว่างร่างกายของเราและสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน 2. การเข้าใจธรรมชาติผ่านหลักการของการวิวัฒนาการมาร่วมกัน แทนการมองธรรมชาติอย่างแยกส่วน 3. จิตวิทยาและพฤติกรรมของเราที่ไม่เข้ากับสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน 4. การเรียนรู้โดยการใช้การตั้งคำถามเป็นตัวนำ 5. แรงบันดาลใจจากธรรมชาติหรือการเลียนแบบธรรมชาติ (biomimicry) สามหัวข้อแรกนั้นเป็นหัวข้อหลักที่เราคุยกันไปในหนังสือเรื่องเล่าจาก ร่างกาย ในขณะทีห่ นังสือเล่มนีจ้ ะเน้นไปทีห่ วั ข้อที่ 4 การเรียนด้วยการตัง้ คำถาม และหัวข้อที่ 5 การเลียนแบบธรรมชาติ (biomimicry หรือ biomimietics) ในหัวข้อแรกนั้น เราเห็นตัวอย่างและได้คุยกันไปบ้างแล้ว เกี่ยวกับอาการ แพ้ ท้ อ ง อาการเบื่ อ อาหาร และไข้ ซึ่ ง อาการเหล่ า นี้ ถ้ า จะมี ป ระโยชน์ กับเราจริง มันจะมีประโยชน์มากที่สุดในสิ่งแวดล้อมที่ระบบนี้วิวัฒนาการ ขึ้นมา นั่นคือในโลกที่เรายังวิ่งล่าสัตว์หาของป่ากินอยู่ที่ทุ่งหญ้าเซเรนเกติ (Serengeti) ทวีปแอฟริกา วันที่เรายังไม่มีตู้เย็นใช้และต้องดื่มน้ำจากบึง แต่ ใ นสิ่ ง แวดล้ อ มปัจจุบันอาการเหล่านี้แม้ว่าอาจจะยังมีประโยชน์อยู่บ้าง แต่ประโยชน์ของมันคงไม่เท่ากับในอดีต ในหัวข้อทีส่ องการเข้าใจธรรมชาติผา่ นการวิวฒ ั นาการมาร่วมกัน ตัวอย่าง ที่เราคุยกันไปในหนังสือเล่มนี้คือเรื่องของอาการป่วยจากการติดเชื้อและเรื่อง ของอาหารที่เรากินทั้งหลาย (ซึ่งก็คือสิ่งมีชีวิต) ส่วนหัวข้อที่สามเรื่องของ จิตวิทยาและพฤติกรรมนั้นเป็นเรื่องที่เราไม่ได้พูดถึงในหนังสือเล่มนี้ (เราคุย
บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
169
หัวข้อนีไ้ ปค่อนข้างมากในหนังสือเรือ่ งเล่าจากร่างกาย เช่น อารมณ์หงึ อารมณ์ อกหัก ทำไมผูช้ ายเป็นฝ่ายจีบ ทำไมผูช้ ายชอบผูห้ ญิงทีส่ ว่ นโค้งส่วนเว้า เป็นต้น) จะเห็ น ว่ า ในสามหั ว ข้ อ แรกนี้ ถ้ า เราศึ ก ษาหรื อ ทำความเข้ า ใจใน มุมมองของมนุษย์แต่เพียงอย่างเดียว เราจะไม่ได้เห็นภาพที่รอบด้านและ ไม่เข้าใจเหตุผลทีซ่ อ่ นอยูเ่ บือ้ งหลัง แต่เมือ่ เราเข้าใจผ่านกระบวนการวิวฒ ั นาการ เราจะได้ภาพใหญ่ทแี่ ตกต่างออกไป และทำให้เราเข้าใจเหตุและผลของสิง่ ทีเ่ กิด ได้ชดั เจนขึน้ แต่การจะเข้าใจเรือ่ งราวต่างๆ ผ่านกระบวนการวิวฒ ั นาการได้นนั้ เราต้ อ งพึ่ ง ความรู้ จ ากหลายๆ สาขา เช่ น เราต้ อ งเปรี ย บเที ย บสิ่ ง มี ชี วิ ต ชนิดต่างๆ เพื่อมองหาแบบแผนที่ซ้ำกัน เราต้องการผู้มีความรู้ในด้านแมลง ลิง ปลา รวมไปถึงบรรพชีวินวิทยา (มีความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ ไปแล้ว) ฯลฯ เราต้องเทียบพฤติกรรมของคน (จากสังคมวิทยาสาขาต่างๆ) กับพฤติกรรมของสัตว์ชนิดต่างๆ แล้วเราจะเข้าใจพฤติกรรมของคนมากขึ้น เราต้องการความรู้จากผู้ที่ศึกษาทางด้านฟิสิกส์ เคมี ธรณีวิทยา (สิ่งแวดล้อม ที่มีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการ) คณิตศาสตร์ ฯลฯ นั่นคือการจะเห็นการทำงาน ของธรรมชาติอย่างแท้จริงได้ เราต้องนำธรรมชาติที่ถูกแยกออกเป็นส่วนๆ ประกอบเข้าด้วยกัน เราจึงจะได้เห็นความสวยงามของธรรมชาติในภาพใหญ่ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ เมื่อเราเห็นธรรมชาติอย่างเป็น องค์รวมแล้ว เรื่องราวความเป็นมาของธรรมชาติและเหตุผลของมันก็จะค่อยๆ เผยออกมาให้เราเห็นเอง สองหัวข้อหลังคือเรื่องของ biomimicry และการเรียนด้วยการตั้งคำถาม เป็นสิ่งที่เราไม่ได้คุยถึงกันมากนักในหนังสือเรื่องเล่าจากร่างกาย แต่เป็นสอง หัวข้อเด่นสำหรับหนังสือเล่มนี้ ดังนั้นเราจะลองนำตัวอย่างต่างๆ ที่เราคุยกัน ไปแล้วมาขยายเพือ่ ทำความเข้าใจกันอีกครัง้ ว่า เรือ่ งราวเหล่านีม้ นั ทำให้เราเข้าใจ “การเลียนแบบธรรมชาติ” และความสำคัญของ “การเรียนรูด้ ว้ ยการตัง้ คำถาม” ได้อย่างไร เราจะไปเริ่มกันที่การเลียนแบบธรรมชาติ ...............................
170
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ถ้าเราถามตัวเองว่าชีวิตเราในแต่ละวันนั้นเราทำอะไรกันบ้าง? คำตอบ ที่ได้คงกว้างและหลากหลายมาก เช่น ถ้าเรายังอยู่ในวัยเรียน คำตอบก็คง เป็นเรื่องของการเรียนหนังสือ ถ้าเราอยู่ในวัยทำงาน คำตอบก็คงเป็นเรื่อง ของการทำมาหากิน หรือถ้ายังไม่มีคู่ชีวิตก็คงทำงานไปหาคู่ไป สำหรับท่าน ที่เกษียณอายุแล้ว แม้ว่าจะไม่ต้องทำงาน แต่หลายคนก็ยินดีที่จะทำหน้าที่ ของปูย่ า่ ตายาย นัน่ คือ การช่วยลูกดูแลหลาน ถ่ายทอดประสบการณ์ให้ลกู หลาน หรือสนับสนุนการทำงานของลูกทางอ้อม เช่น ช่วยดูแลเรื่องอาหารการกิน แต่ไม่ว่าคำตอบนั้นจะเป็นอะไรก็ตาม ถ้าเราไล่ถามต่อไปเรื่อยๆ ด้วย คำถามว่า เราทำเช่นนั้นเพื่ออะไร? เช่น เรียนหนังสือเพื่ออะไร? ทำงาน ไปเพือ่ อะไร? หาแฟนทำไม? ดูแลหลานทำไม? คำตอบส่วนใหญ่มกั จะไปจบลงที่ เพื่อมีชีวิตรอดและส่งต่อพันธุกรรม (รวมไปถึงพันธุกรรมของเราในร่างกาย ลูกหลานด้วย) ถึงตรงนีผ้ มเชือ่ ว่าหลายท่านอาจจะแย้งอยูใ่ นใจ เพราะหลายสิง่ ที่ ทำดูไม่น่าจะเกี่ยวกับการส่งต่อพันธุกรรม เช่น กิจกรรมเพื่อสังคมซึ่งไม่ได้ ทำไปเพื่อตัวเราเองหรือญาติพี่น้องเราเลย คำอธิบายสำหรับพฤติกรรมที่ทำไป เพื่อสังคมนั้นเป็นเรื่องใหญ่อีกเรื่องที่ผมยังไม่เคยได้พูดถึง แต่ผมอยากชวนให้ คิดดูว่าพฤติกรรมที่ทำเพื่อสังคมนั้นไม่ได้มีแค่ในมนุษย์เท่านั้น แมลงอย่างผึ้ง มด หรือปลวก ก็มีการเสียสละชีวิตเพื่อสังคม หรือในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อย่างค้างคาวดูดเลือดและชิมแปนซี ก็มีพฤติกรรมที่เทียบได้กับการเสียสละ เพื่ อ ส่ ว นรวมด้ ว ยเช่ น กั น ซึ่ ง พฤติ ก รรมเพื่ อ สั ง คมเหล่ า นี้ มี ค ำอธิ บ ายทาง วิทยาศาสตร์ ซึ่งก็ไม่พ้นเรื่องของการเพิ่มโอกาสส่งต่อพันธุกรรมเช่นเดิม เมื่อสิ่งมีชีวิตในโลกโดยพื้นฐานแล้วต้องทำสิ่งเดียวกัน (เพียงแต่ของเรา ซับซ้อนมากกว่า) ภายใต้โจทย์ของโลกที่คล้ายๆ กัน ถ้าเราสงสัยและพยายาม ถามหาเหตุผลว่าทำไมสิ่งมีชีวิตอื่นจึงมีรูปร่างเช่นนั้น ทำไมมันมีพฤติกรรม เช่นนั้น หรือมันมีชีวิตรอดในสถานที่เช่นนั้นได้อย่างไร เราอาจจะได้พบวิธีการ แก้โจทย์ของธรรมชาติทนี่ า่ สนใจและอาจนำไปสูแ่ รงบันดาลใจทีเ่ รานำไปปรับใช้ แก้ปัญหาของเราได้ ซึ่งกรณีเช่นนี้ การเลียนแบบธรรมชาติก็ไม่ต่างอะไร กับการที่กลยุทธ์ทางการตลาดหรือธุรกิจสามารถเลียนแบบตำราพิชัยสงคราม หรือนิยายสามก๊กได้ บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
171
แต่คำถามคือ ธรรมชาติมีอะไรดีที่ทำให้เราต้องไปเลียนแบบ? คำตอบคือ เพราะธรรมชาติมเี วลาในการลองผิดลองถูกเพือ่ แก้โจทย์มานาน กว่าเราเป็นเวลาหลายพันล้านปี ระบบไหนทีม่ คี วามสิน้ เปลือง ประสิทธิภาพต่ำ และไม่ยงั่ ยืน (ใช้หมดไปแล้วหมดเลย หรือเกิดของเสียมาทำลายระบบการผลิต) มักจะถูกคัดเลือกออกไปจากธรรมชาติ (สูญพันธุ์ไป) ระบบที่ดีกว่า ประหยัด มีการรีไซเคิล มีการใช้ซ้ำ และไม่ทำลายระบบนิเวศตัวเอง (ยั่งยืน) มักจะ ได้รั บการคั ดเลื อกให้ดำรงเผ่าพันธุ์ต่อ ในทางตรงกันข้ามวิธีการแก้โจทย์ ที่มนุษย์ทำกันมาเป็นเวลาหลายพันปีโดยเฉพาะในช่วงร้อยกว่าปีที่ผ่านมานั้น ส่วนใหญ่แม้ว่าจะเป็นการแก้โจทย์ที่ได้ผลดีแต่เป็นการแก้โจทย์ที่สิ้นเปลือง ประสิทธิภาพต่ำ และไม่ยั่งยืน ............................... มาถึงเรื่องของการเรียนรู้ด้วยการตั้งคำถาม เราคงต้ อ งเริ่ มจากคำถามพื้นฐานกันก่อนว่า ทำไมเราต้องให้เด็กไป โรงเรียน? จากเดิมที่คนเราไม่ต้องไปโรงเรียน เราสร้างโรงเรียนขึ้นมาเพื่อ อะไร? คำตอบสั้นๆ ก็คือ ทักษะที่จำเป็นในการจะทำมาหากินและมีชีวิตรอด ในสังคมไม่สามารถเรียนรู้จากในบ้านได้อีกต่อไป ในอดีตเราสามารถเรียนรู้ ทักษะต่างๆ ทีจ่ ำเป็นได้จากชีวติ จริง เช่น การติดตามผูใ้ หญ่ไปล่าสัตว์หาของป่า หรื อ ไปทำไร่ ท ำนา แต่ สั ง คมปั จ จุ บั น ที่ เ ราสร้ า งขึ้ น มานั้ น ซั บ ซ้ อ นเกิ น กว่ า จะเรียนรู้กันเองง่ายๆ ได้ เราไม่สามารถจะเดินเข้าไปล่าเนื้อไก่จากร้าน KFC มากินโดยไม่จา่ ยตังค์ เราไม่สามารถไปเดินหาของป่าใน 7 - ELEVEN เราต้องเข้าใจ การทำงานของระบบการเงิน ระบบธนาคาร กฎหมาย ภาษี เราต้องมีความรู้ หรือทักษะที่สามารถนำไปใช้แลกเป็นเงินมาได้ เราต้องเรียนรู้วีธีการจีบสาว หรือให้ท่าหนุ่มที่เหมาะกับยุคสมัย ดังนั้นบทบาทของโรงเรียนคือเป็นทางลัด ในการให้ความรูแ้ ละทักษะทีค่ าดว่าเด็กจะต้องนำไปใช้เพือ่ ให้มชี วี ติ อยูร่ อดและ สืบพันธุใ์ นสังคมทีซ่ บั ซ้อนนี้ โดยทีเ่ ด็กไม่ตอ้ งออกไปลองผิดลองถูกด้วยตนเอง ในเรือ่ งทีร่ นุ่ พ่อแม่เคยทำผิดพลาดมาแล้ว แต่เพือ่ ให้เด็กไปลองผิดลองถูกในเรือ่ ง 172
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ใหม่ๆ ที่ยังไม่มีใครรู้คำตอบมาก่อน และด้วยเหตุผลนีก้ ารศึกษาในโรงเรียน จึงต้องเหมาะกับสังคมที่เด็กจะออกไปเผชิญ ถ้าเป็นเช่นนั้น เราลองมาดูวิวัฒนาการในฝั่งของสังคมที่เด็กต้องออกไป เผชิญกันบ้าง นั บ จากวั น ที่ ม นุษย์ที่มีรูปร่างหน้าตาเหมือนเราเกิดขึ้นมาบนโลกเมื่อ ประมาณสองแสนปี ที่ แ ล้ ว มนุ ษ ย์ ใ ช้ ชี วิ ต แบบล่ า สั ต ว์ ห าของป่ า มาตลอด จวบจนกระทั่งเมื่อประมาณหนึ่งหมื่นปีที่แล้ว สังคมการเกษตรก็เริ่มเกิดขึ้น และขยายตัวกว้างขวางออกไปยังส่วนต่างๆ ของโลก เมื่อมีการทำการเกษตร สังคมก็เริ่มใหญ่ขึ้น มีการแบ่งหน้าที่ของแต่ละคนในสังคมอย่างจริงจังเป็น ครัง้ แรก เมือ่ การผลิตเกินความต้องการบริโภคก็มกี ารนำสิง่ ทีผ่ ลิตได้ไปซือ้ ขาย แลกเปลี่ยนกัน ทักษะที่จำเป็นในการเอาตัวรอดในสังคมล่าสัตว์หาของป่า และสังคมเกษตรยังไม่ซับซ้อนมากและสามารถศึกษาได้จากชีวิตจริง เช่น การออกไปทำงานร่วมกับผูใ้ หญ่ในครอบครัว ต่อมาเมือ่ ประมาณ 200 ปีทแี่ ล้ว ประเทศทางยุโรปก็เริ่มมีการปฏิวัติอุตสาหกรรม เมื่อโรงงานอุตสาหกรรม เพิม่ จำนวนมากขึน้ ความต้องการแรงงานก็มากขึน้ ทำให้โรงงานต่างก็พยายามดึง แรงงานจากภาคการเกษตรเข้ามาทำงานในโรงงานอุตสาหกรรม คนจำนวนมาก จึงทิ้งการทำไร่ทำนาและย้ายเข้ามาอาศัยอยู่ในเมืองใหญ่ โลกจึงได้รู้จักกับ สังคมแบบใหม่ นั่นคือสังคมอุตสาหกรรม แต่ปัญหาใหญ่ข้อหนึ่งที่โรงงานทั้งหลายพบคือ แรงงานที่มาจากภาคการ เกษตรนีข้ าดทักษะทีจ่ ำเป็นสำหรับการทำงานในระบบโรงงาน ระบบการศึกษา จึงถูกพัฒนาขึ้นมาอย่างจริงจังเพื่อเป็นการเตรียมคนจากภาคการเกษตรให้ พร้อมที่จะเข้าไปทำงานในระบบโรงงาน ซึ่งทักษะสำคัญที่โรงเรียนต้องสอน คื อ ความรู้ พื้ น ฐานเกี่ ย วกั บ วิ ท ยาศาสตร์ ส าขาต่ า งๆ การคิ ด เลขพื้ น ฐาน ฝึกความมีระเบียบวินัย เพราะโรงงานจะดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ คนงานต้องมีความพร้อมเพรียง เช่น เริม่ งานพร้อมกัน พักกินอาหารพร้อมกัน กลับบ้านพร้อมกัน และปฏิบัติตามกฎระเบียบหรือคำสั่งต่างๆ อย่างเคร่งครัด รูปแบบการเรียนการสอนจึงเป็นรูปแบบสำเร็จรูป คือให้ความรูห้ รือข้อเท็จจริง สำหรับการไปใช้งานจริงในโรงงาน ซึ่งระบบการเรียนแบบนี้ใช้ได้ดีในวันที่ บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
173
ลักษณะของงานยังเป็นแบบสำเร็จรูป ตายตัว และไม่เปลี่ยนแปลงเร็ว การวัดผลการเรียนว่าใครจำได้มากกว่านัน้ ทำได้ไม่ยาก เช่น การใช้ขอ้ สอบ แบบปรนั ย ที่ มี ค ำตอบที่ ถู ก เพี ย งคำตอบเดี ย ว ถ้ า ตอบไม่ ต รงกั บ ที่ เ ฉลย ก็จะไม่ได้คะแนน ซึ่งการวัดผลเช่นนี้ ถ้ามองในอีกมุมก็อาจจะมองได้ว่าเป็น การลงโทษคนที่คิดต่างไปจากความเชื่อที่คนส่วนใหญ่เชื่อหรือคิดต่างไปจาก ความรู้ที่เชื่อว่าจริงในเวลานั้น ระยะเวลา 12 ปีในโรงเรียน (เป็นอย่างน้อย) จึงเป็นการฝึกให้เด็กเรียนรู้ที่จะกลัวการคิดนอกกรอบหรือไม่มีโอกาสที่จะได้ ให้เหตุผลเมื่อมีความคิดเห็นที่แตกต่าง อย่างไรก็ตามการเรียนแบบนี้ก็เป็น วิธีการเรียนที่ได้ผลที่ดีมาในอดีต เมื่อสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไป สิ่งที่เคยทำงานได้ดีในสิ่งแวดล้อมเดิมก็อาจจะ ไม่เหมาะกับสิ่งแวดล้อมแบบใหม่ สังคมปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงของความรู้ และเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว ความรู้ที่เชื่อว่าจริงในวันนี้กลายเป็นความรู้ที่เก่า และล้าสมัยในเวลาอันสัน้ การศึกษาแบบทีเ่ รียนข้อเท็จจริงซึง่ ใช้ได้ดใี นยุคหนึง่ จึงไม่เหมาะกับสังคมแบบใหม่ ถ้าเราถามตัวเองว่าทุกวันนีใ้ นแต่ละวันงานทีเ่ รา ทำมีอะไรบ้าง แม้วา่ งานของเราจะแตกต่างกันไป แต่ผมเชือ่ ว่างานทีเ่ ราทัง้ หลาย ทำนัน้ มีลกั ษณะร่วมกันอยูห่ นึง่ อย่าง นัน่ คือ เราเป็นนักแก้ปญ ั หาให้กบั สมาชิก ในสังคม เช่น เราแก้ปัญหาความหิว แก้ปัญหาสุขภาพ แก้ปัญหาการเงิน แก้ปัญหาสินค้าไม่เป็นที่รู้จัก ฯลฯ และถ้าเราแก้ปัญหาให้ลูกค้าได้ดีกว่าคน อื่นๆ ลูกค้าก็อาจจะกลับมาใช้บริการของเราอีก ในโลกที่เปลี่ยนแปลงเร็วเช่น ทุกวันนี้ ปัญหาที่มีมาให้เราแก้ก็แตกต่างหลากหลายมากขึ้น การแก้ปัญหาจึง ไม่มรี ปู แบบตายตัวทีส่ ามารถใช้ได้กบั ทุกกรณี แต่เราต้องคิดวิธแี ก้ปญ ั หาใหม่ๆ ขึ้นตลอดเวลา คำถามคือ ถ้าความรู้ที่เรียนในโรงเรียนจบมาก็ตกยุค แล้วเราจะเรียนไป เพื่ออะไร? เรามีวิธีเรียนที่ดีกว่าที่เป็นอยู่หรือไม่? ............................... คำถามหลักข้อหนึ่งที่ผมขึ้นต้นไว้ในบทนำ นั่นคือเราจะรู้เรื่องของหูช้าง ขานกกระสา หนูติดเชื้อ Toxoplasma และต้นไม้ที่ติดเชื้อราไปเพื่ออะไร? 174
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
คำตอบของคำถามเหล่านี้ เราจะเรียกมันว่า “ข้อเท็จจริง” ซึง่ ข้อเท็จจริงเหล่านี้ ด้วยตัวมันเองแล้ว มันอาจจะไม่มีความน่าสนใจหรือไกลตัวเกินกว่าที่จะเป็น ประโยชน์กบั เรา แต่ถา้ เราได้เห็นข้อเท็จจริงทีห่ า่ งไกลตัวเหล่านีจ้ ำนวนมากพอ เราอาจจะพบแบบแผนบางอย่างที่เชื่อมเรื่องที่แตกต่างเหล่านี้เข้าด้วยกัน ในตัวอย่างทีเ่ ราได้คยุ กันไป เราได้เห็นตัวอย่างของหูชา้ ง ขานกกระสา จอมปลวก และอัณฑะคน ซึ่งความเข้าใจเรื่องที่แตกต่างกันเหล่านี้ ทำให้เราเห็นแบบแผน ของธรรมชาติที่ซ้ำๆ กัน และแบบแผนที่ซ้ำกันนี้ก็นำไปสู่ความเข้าใจในเรื่อง พื้นที่ผิวต่อปริมาตร หรือเรื่อง countercurrent heat exchange เราได้เห็นเรื่องของหนูที่ติดเชื้อ Toxoplasma เชื้อมาลาเรียกับยุง มด กับเชือ้ รา ซึง่ แบบแผนทีค่ ล้ายกันในสิง่ มีชวี ติ ทีแ่ ตกต่างกันนีก้ น็ ำไปสูค่ วามเข้าใจ ความสั ม พั น ธ์ ข องสิ่ ง มี ชี วิ ต อี ก รู ป แบบหนึ่ ง นั่ น คื อ ปรสิ ต ควบคุ ม เจ้ า บ้ า น และเมื่อเราได้เห็นหลักการใหม่ที่ซ่อนไว้นี้ เราก็สามารถนำหลักการนี้ไปใช้ ทำความเข้าใจเรือ่ งราวอืน่ ๆ ในธรรมชาติได้อกี มากมาย ซึง่ รวมไปถึงเรือ่ งใกล้ๆ ตัวเรา เช่น เรื่องการไอหรือการจามของเราด้วย คำถามบางคำถามแม้วา่ เป็นคำถามทีใ่ กล้ตวั แต่เป็นคำถามทีฟ่ งั ดู “ไม่เข้าท่า” (หรื อ บางท่ า นอาจจะเรียกว่าคำถามงี่เง่า) ซึ่งคำถามเหล่านี้ถ้ามองเผินๆ อาจเป็นคำถามทีไ่ ม่มคี ณ ุ ค่าอะไรทีจ่ ะไปหาคำตอบ ผมขอยกตัวอย่างของคำถาม เหล่านี้จากหนังสือเรื่องเล่าจากร่างกาย เช่น ทำไมน้ำอสุจิผู้ชายถึงเหนียว ทำไมอวัยวะเพศผู้ชายถึงมีหัวเห็ด ทำไมผู้ชายจึงหมดแรงเมื่อเสร็จกิจกรรม ทางเพศ ทำไมอัณฑะผู้ชายถึงใหญ่กว่าอัณฑะกอริลล่า (ถ้าไม่มีคนไปสนใจ ถามคำถามงี่ เ ง่ า คื อ ขนาดอั ณ ฑะของกอริ ล ล่ า ใหญ่ แ ค่ ไ หน เราก็ จ ะไม่ รู้ ข้อเท็จจริงนี้) ซึ่งข้อเท็จจริงต่างๆ เหล่านี้เองก็มีแบบแผนร่วมกันบางอย่าง ทีส่ ดุ ท้ายนำเราไปสูค่ วามเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติและเกิดเป็นทฤษฎีทมี่ ชี อื่ ว่า sperm competition strategy (อสุจแิ ข่งกัน) ทฤษฎีนดี้ ว้ ยตัวมันเองก็ดเู หมือนว่า จะไม่มีประโยชน์อะไรมากนัก แต่เมื่อมันถูกนำไปพิจารณาร่วมกับทฤษฎีอื่นๆ มันก็สามารถนำไปสู่ความเข้าใจในเรื่องที่ใหญ่ขึ้นได้ เช่น จิตวิทยาของผู้ชาย และผู้หญิง (โดยเฉพาะเรื่องของพิษรักแรงหึง)
บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
175
ถ้าเราเทียบข้อเท็จจริงแต่ละข้อเป็นก้อนอิฐหนึ่งก้อน เราจะเห็นว่าอิฐ แต่ละก้อนนั้น มันไม่ได้มีคุณค่ามากนัก แต่เมื่ออิฐแต่ละก้อนมารวมตัวกันเข้า มันอาจกลายเป็นสิ่งก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่และมีประโยชน์มากขึ้นได้ เช่น เป็นเสาหรือเป็นกำแพง และเสาหรือกำแพงก็สามารถนำมาประกอบเข้าเป็นบ้าน หรือพระราชวังได้ และจากบ้านหรือพระราชวังก็ประกอบเข้ากันเป็นเมือง ใหญ่ แต่อย่างไรก็ตามสุดท้ายแล้วเมืองที่ใหญ่โตก็ต้องเริ่มก่อร่างสร้างขึ้น จากก้อนอิฐทีละก้อนๆ ด้วยเทคโนโลยีทางด้าน IT ทำให้ทุกวันนี้เราถูกกระหน่ำด้วยก้อนอิฐ จำนวนมหาศาลผ่านทางคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์มือถือ แต่การมีอิฐกระจาย อยู่เกลื่อนกลาดให้หยิบมาใช้ได้ง่ายๆ นั้นก็มีทั้งข้อดีและข้อเสีย เพราะอิฐ เหล่านั้นมีทั้งอิฐที่ดีและอิฐที่ไม่ดีปะปนกันไป ทักษะที่จำเป็นสำหรับยุคที่เต็ม ไปด้วย “ข้อเท็จจริง” (ซึ่งอาจจะไม่จริง) เหล่านี้คือ 1. รู้ว่าจะคัดข้อเท็จจริงที่ดี ออกจากข้อเท็จจริงทีไ่ ม่ดไี ด้อย่างไร 2. คือทักษะในการตัง้ คำถามทีด่ เี พือ่ ทีจ่ ะได้ คำตอบ (ก้อนอิฐ) ที่ตรงกับงานที่เราต้องการ และ 3. มีทักษะที่จะมองเห็น ความเชือ่ มโยงของข้อเท็จจริงต่างๆ ทีด่ เู หมือนจะไม่เกีย่ วข้องกัน แล้วนำข้อเท็จจริง เหล่านัน้ มาประกอบเข้าด้วยกันจนกลายเป็นสิง่ ใหม่ (นวัตกรรมใหม่) หรือเห็น ข้อเท็จจริงเหล่านั้นในมุมมองที่ต่างไปจากเดิม ซึ่งทักษะเหล่านี้จะไม่เกิดขึ้น ด้วยวิธีการเรียนแบบท่องจำ ในหนังสือเราคุยกันถึงเรื่องของข้อเท็จจริงหลายอย่างที่ผมเชื่อว่าเกือบ ทุกคนรูก้ นั ดีอยูแ่ ล้ว เช่น เรารูว้ า่ ถ้าต้องเดินเท้าเปล่าบนพืน้ ซีเมนต์ทรี่ อ้ นมากๆ (นึกถึงสระว่ายน้ำ) เราจะไม่ลงเต็มเท้า แต่เราจะเขย่งเดินด้วยปลายเท้า ทีเ่ ป็น เช่นนั้นเพราะเราต้องการลดบริเวณของผิวหนังที่จะสัมผัสกับพื้นที่ร้อนให้ เหลือน้อยทีส่ ดุ เรารูส้ กึ ร้อนทีเ่ ท้าเพราะความร้อนจากพืน้ ส่งมาทีเ่ ท้าเรา ในวันที่ อากาศเย็นเราใส่เสื้อกันหนาวเพราะเราต้องการกักความอุ่นไว้ใกล้ๆ ตัว และ ไม่ให้อากาศเย็นมากระทบเราได้ เพราะเรารูว้ า่ ความร้อนจากร่างกายเราถ่ายเท ไปสูอ่ ากาศได้ เราเคยเรียนกันมาว่าจะคำนวณหาพืน้ ทีว่ งกลมเราต้องใช้สตู ร ¶r 2 และถ้าต้องการหาปริมาตรลูกบาศก์เราต้องใช้สูตร กว้าง x ยาว x สูง ความรูเ้ หล่านีเ้ ป็นข้อเท็จจริงทีเ่ ทียบได้กบั ก้อนอิฐ 4 ก้อนทีว่ างเรียงรายอยู่ 176
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ต่อหน้าเรา เรามีกอ้ นอิฐเรือ่ ง “พืน้ ทีผ่ วิ ” ก้อนอิฐเรือ่ ง “หลักการถ่ายเทความร้อน” ก้อนอิฐ “สูตรคำนวณพืน้ ทีว่ งกลม” และก้อนอิฐ “สูตรคำนวณปริมาตรลูกบาศก์” อิฐทั้งสี่นี้ไม่ใช่ความรู้ใหม่ นอกไปจากอิฐ 4 ก้อนนี้แล้วเรายังมีอิฐก้อนใหญ่ อีกก้อนวางอยู่ตรงหน้า คือ “ถ้าอยากให้ข้าวต้มเย็นเร็วขึ้นต้องตักมาใส่ในถ้วย ที่เล็กลง” คำถามคือเรามองออกหรือไม่วา่ อิฐก้อนที่ 5 นัน้ มันประกอบขึน้ มาจากอิฐ 4 ก้อนที่เรารู้จักดีอยู่แล้ว หรือถ้าเราเกิดสงสัยว่าทำไมข้าวต้มถ้วยใหญ่เย็น ช้ากว่า เราจะสามารถนำสิง่ ทีเ่ รารูอ้ ยูแ่ ล้วมาประกอบกันเพือ่ อธิบายปรากฏการณ์ นี้ได้หรือไม่ เพราะถ้าเราสามารถมองความสัมพันธ์ของอิฐเหล่านี้ออก เราจะ ได้พบกับหลักการของ “พื้นที่ผิวต่อปริมาตร” ซึ่งหลักการใหม่ที่เราพบนี้ เทียบได้กบั การทีเ่ รามีเครือ่ งมือใหม่เพิม่ ขึน้ มาอีกหนึง่ ชิน้ เครือ่ งมือทีเ่ ราสามารถ นำไปใช้เข้าใจการทำงานของธรรมชาติในวงกว้างหรือในระดับที่ซับซ้อนขึ้นได้ (หูช้าง หลักของการแตกกิ่งย่อย จอมปลวก ฯลฯ) และเหตุผลของธรรมชาติ ที่เราได้เรียนรู้นี้อาจนำไปสู่แรงบันดาลใจที่จะเลียนแบบธรรมชาติต่อไปได้ เช่น การระบายอากาศและความร้อนของจอมปลวกนำไปสูก่ ารออกแบบอาคาร ประหยัดพลังงาน (อาคาร Eastgate Centre ในประเทศซิมบับเว และอาคาร Portcullis House ในกรุงลอนดอน นำหลักการระบายความร้อนมาจาก จอมปลวก) จะเห็นว่าทัง้ หมดนีไ้ ม่ใช่เรือ่ งของการเรียนรูส้ งิ่ ใหม่ แต่เป็นการ “คิด” ทีจ่ ะ นำของเก่ามาประกอบเข้าด้วยกันให้เป็นความรูใ้ หม่หรือมุมมองใหม่ๆ ซึง่ ทักษะ นี้เป็นสิ่งที่ไม่เกิดขึ้นเอง แต่สอนให้เกิดขึ้นได้ แล้วการสอนให้คิดนั้นทำอย่างไร? เนื่องจากผมเองไม่ใช่ครูหรือนักการศึกษา และหัวข้อนี้ก็เกินขอบเขต ของหนังสือเล่มนี้ แต่ผมเชื่อว่าหลักการของการสอนให้คิดนั้นมีหลักกว้างๆ และเรียบง่ายอยู่ นั่นคือ เราต้องเปลี่ยนจากการป้อนข้อมูลสำเร็จรูปให้กับเด็ก (เด็กทุกคนได้ข้อมูลเหมือนๆ กัน) เป็นการตั้งต้นการเรียนรู้จากคำถามที่เด็ก สนใจแล้วเราก็ช่วยเด็กหาคำตอบในลักษณะที่เป็นการพาชวนคิดไปทีละขั้น (เราไม่ให้ข้อเท็จจริงแต่เราให้คำตอบที่เป็นคำถามที่ต้องคิดต่อหรือตัดสินใจ บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
177
เลือกด้วยเหตุและผล) จากคำถามหนึ่งนำไปสู่อีกคำถามหนึ่ง จนถึงจุดหนึ่ง เมื่อเรามีข้อเท็จจริงมากพอเราอาจจะเห็นความเชื่อมต่อของข้อเท็จจริงต่างๆ เราก็ลองนำข้อเท็จจริงเหล่านี้มาประกอบเข้าด้วยกันหรือพยายามมองในมุม ทีต่ า่ งไป (วิธกี ารค่อยๆ ชวนคิดเพือ่ คลีค่ ลายปมปัญหาเช่นนี้ ผมพยายามทีจ่ ะนำ มาใช้ในการเขียนหนังสือเล่มนีแ้ ละหนังสือเรือ่ งเล่าจากร่างกาย ) อย่างไรก็ตาม เราอาจจะต้ อ งยอมรั บ ว่ า หลายครั้ ง เราก็ อ าจจะไปไม่ ถึ ง คำตอบในการคิ ด ครั้งเดียว แต่อย่างน้อยเราก็ได้ฝึกกระบวนการคิด ถึงตรงนี้เราคงได้คำตอบกันแล้วว่า การเรียนด้วยการตั้งคำถามนั้นมีข้อดี อย่ า งไรบ้ า ง? แรกสุ ด เลยคื อ การฝึ ก ให้ เ ด็ ก ตั้ ง คำถามเป็ น และสามารถ ทีจ่ ะคิดแก้ปญ ั หาไปทีละขัน้ อย่างเป็นระบบ นอกไปจากนีก้ ารทีเ่ ด็กได้หาคำตอบ ในสิง่ ทีต่ วั เองอยากรู้ เท่ากับว่าเราให้เด็กเป็นศูนย์กลางของการเรียน ซึง่ จะทำให้ เด็กแต่ละคนค่อยๆ ได้เรียนรู้ว่าตัวเองชอบอะไรและมีความถนัดในเรื่องไหน เมื่อถึงเวลาต้องเลือกสาขาที่จะเรียนต่อ ก็จะสามารถเลือกอาชีพที่ตัวเองรักได้ ข้ามมาทีค่ ำถามว่าเราได้อะไรจากการให้เด็กศึกษาธรรมชาติ? คำตอบแรก คือ ความสนุก เพราะมนุษย์เราโดยเฉพาะเด็กๆ มีความสนใจอยากรู้เรื่องราว และคำอธิบายของธรรมชาติมากกว่าสัตว์อื่นๆ (บรรพบุรุษของเราที่สนใจ ธรรมชาติมีโอกาสรอดตายมากกว่า) คำตอบที่สองคือ ธรรมชาติมีเหตุผล ที่ผ่านการคัดเลือกมาแล้วอย่างต่อเนื่องมาเป็นเวลาหลายพันล้านปี ดังนั้น ธรรมชาติจึงเป็นโมเดลที่ดีของการแก้ปัญหา (ประหยัด มีประสิทธิภาพ และ ยั่งยืน) ให้เด็กได้ฝึกที่จะหาคำตอบและซึมซับแบบแผนต่างๆ ในธรรมชาติ เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในวันหน้า (เหมือนนั่งอ่านสามก๊กแล้วซึมซับกลยุทธ์ ธุรกิจไปโดยไม่รู้ตัว) ถ้ า มองในแง่ นี้ ก ารเรี ย นรู้ ธ รรมชาติ จึ ง อาจเที ย บได้ กั บ การยกน้ ำ หนั ก เราไม่ได้ยกลูกเหล็กเพราะเราคาดว่าวันหนึง่ จะมีตำรวจมาสัง่ ให้เรายกลูกเหล็ก ให้ดู เราไม่ได้ยกลูกเหล็กเพื่อให้เรายกลูกเหล็กเก่ง (ยกเว้นคุณเป็นนักยก ลูกเหล็กมืออาชีพ) แต่การยกลูกเหล็กเป็นการฝึกฝนกล้ามเนื้อ ซึ่งจะทำให้ เรามี ก ล้ า มไปอวดสาวๆ ทำให้ เ รายกของหนั ก ได้ หรื อ ทำให้ เ ราสุ ข ภาพดี เช่นเดียวกัน เราไม่ได้เรียนรู้เรื่องจอมปลวกเพื่อที่จะได้รู้ว่าจอมปลวกระบาย 178
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
ความร้อนยังไง แต่เป็นการเรียนรู้เพื่อฝึกทักษะการคิดอย่างเป็นระบบจาก โจทย์ในธรรมชาติที่หลากหลาย ซับซ้อน และสวยงาม และคำตอบที่สามซึ่ง (ผมเชื่อว่า) สำคัญสุดคือ ธรรมชาติไม่แยกวิชา การจะเข้าใจธรรมชาติต้องใช้ความรู้จากหลายๆ สาขา มองจากหลายๆ มุม ดังนั้นเด็กจะได้ทักษะการคิดแบบรอบด้าน โดยมองว่าวิชาการแต่ละสาขาเป็น “เครื่องมือ” ที่จะเลือกหยิบใช้เพื่อนำไปสู่การไขปัญหาแต่ละปัญหา ยิ่งใครมี เครื่องมือสะสมไว้มากก่อนที่จะเรียนจบ คนนั้นยิ่งได้เปรียบ หลายปีของการ เรียนในโรงเรียนเด็กจะค่อยๆ สร้างแผนที่ผืนใหญ่ขึ้นในหัวว่าแต่ละสาขาวิชา มีความเกี่ยวข้องกันอย่างไร (เครื่องมือแต่ละชิ้นทำงานด้วยกันยังไง) และเมื่อ ถึงเวลาที่เด็กต้องเรียนแคบและลึกลงไปในสาขาใดสาขาหนึ่ง เด็กแต่ละคน จะรู้ว่าสิ่งที่ตัวเองสนใจศึกษานั้น มีจุดยืนอยู่ตรงไหนในแผนที่ใหญ่ และจะ นำความรู้ไปเชื่อมต่อกับความรู้ในสาขาอื่นๆ ได้อย่างไร คำถามที่เด็กทุกวันนี้ (ชอบ) ถามว่า ฉันจะเรียนเรือ่ งนีไ้ ปเพือ่ อะไร? จึงมีคำตอบทีช่ ดั เจน และยิง่ ไปกว่า นั้นเมื่อเด็กเห็นประโยชน์ของแต่ละวิชา เด็กจะมีความเคารพต่อวิชาชีพอื่นๆ (ไม่คิดว่าวิชาชีพตัวเองดีที่สุด) ซึ่งทัศนคติที่ดีต่อวิชาชีพอื่นจะช่วยทำให้การ ร่วมมือหรือแลกเปลี่ยนข้ามสาขาวิชาชีพเกิดได้ง่ายขึ้น และสิ่งแวดล้อมที่ความรู้ต่างสาขาไหลข้ามไปมาสู่กันได้ง่ายนั้น คือ สิ่งแวดล้อมที่เหมาะแก่การเกิดนวัตกรรม ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญของเศรษฐกิจ และการพัฒนาประเทศในโลกยุคปัจจุบัน ............................... สี่พันล้านปีที่แล้วโลกของเรามีแต่ความแห้งแล้ง นอกเหนือไปจากหิน ดิน น้ำ ไฟ และก๊าซพิษแล้ว โลกเรายังไม่มีสิ่งมีชีวิตชนิดใดๆ เกิดขึ้นเลย ถ้าเราสามารถเดินทางย้อนเวลากลับไปสัมภาษณ์ธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัสได้ แล้วถามว่าพวกเจ้าทั้งหลายทำอะไร กันได้บ้าง คำตอบที่เราจะได้คงมีไม่มาก เช่น ฉันคือคาร์บอน ฉันรวมกับ ออกซิเจนเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ แต่แล้ววันหนึ่งเมื่อประมาณสามพันล้านกว่าปีที่แล้ว ธาตุทั้งหลายที่เรา บทส่งท้าย
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
179
เคยไปสัมภาษณ์นี้ก็ค้นพบวิธีการรวมตัวในรูปแบบใหม่เกิดเป็นสารพันธุกรรม DNA เป็นไขมัน และเป็นโปรตีน หลังจากนัน้ DNA ไขมัน และโปรตีนก็รวมตัว กันในรูปแบบใหม่เกิดเป็นสิ่งมีชีวิตรูปแบบต่างๆ อีกมากมาย ธรรมชาติไม่เคยลังเลที่จะลองนำของเก่ามาประกอบด้วยวิธีการใหม่ๆ พันธุกรรมเก่าถูกทำมาใช้ซ้ำบ้าง รีไซเคิลบ้าง หรือดัดแปลงไปจากเดิมบ้าง อวัยวะเก่าถูกนำไปทดลองใช้ในรูปแบบใหม่ ครีบปลาถูกลองนำไปใช้เดิน ถุงลมที่ใช้ลอยตัวของปลาถูกลองนำไปใช้หายใจ รูปแบบไหนที่ทำงานได้ดี ก็จะได้รับการคัดเลือกและสืบต่อพันธุกรรม วิธีไหนที่ไม่เหมาะกับสิ่งแวดล้อม ก็จะถูกคัดออกไป เป็นเวลาหลายพันล้านปีทธี่ รรมชาติสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ จากวัตถุดบิ เดิม ออกมาอย่างต่อเนื่อง ธาตุคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน และ ฟอสฟอรัส ทีเ่ คยเป็นได้แค่สว่ นประกอบของสิง่ ไม่มชี วี ติ ถูกนำมาใช้ในรูปแบบ ใหม่จนเกิดเป็นนวัตกรรมใหม่ที่เรียกว่า “ชีวิต” จากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เป็ น สิ่ ง มี ชี วิ ต หลายเซลล์ จากสิ่ ง มี ชี วิ ต ขนาดเล็ ก เป็ น สิ่ ง มี ชี วิ ต ขนาดใหญ่ จากเรียบง่ายเป็นซับซ้อน ยิง่ สิง่ มีชวี ติ มีความหลากหลายมาก โอกาสแลกเปลีย่ น และเกิดนวัตกรรมใหม่ๆ ยิ่งมากขึ้น แต่ความหลากหลายที่เกิดขึ้นก็ยังต้องอยู่ ภายใต้กฎของจักรวาล โลก และดวงดาว ไม่วา่ สิง่ มีชวี ติ ทัง้ หลายทีเ่ กิดขึน้ จะมีความแตกต่างกันเพียงใด สุดท้ายแล้ว พื้นฐานของการเป็นสิ่งมีชีวิตล้วนแล้วแต่ต้องอยู่ภายใต้กฎใหญ่ของธรรมชาติ สีข่ อ้ ด้วยกัน คือ เติบโต มีชวี ติ รอด สืบพันธุ์ และวิวฒ ั นาการ สามพันล้านปีทแี่ ล้ว แบคทีเรียก็ดำเนินชีวิตภายใต้กฎเกณฑ์นี้ สองร้อยล้านปีที่แล้ว ไดโนเสาร์ ก็ดำเนินชีวิตภายใต้กฎเกณฑ์นี้ มาจนถึงทุกวันนี้ เราเองก็ดำเนินชีวิตภายใต้ กฎเกณฑ์เหล่านี้อยู่ อย่างไรก็ตาม แม้วา่ สิง่ มีชวี ติ ทุกชนิดทีเ่ คยเกิดขึน้ มาบนโลกจะดำเนินชีวติ อยูภ่ ายใต้กฎของธรรมชาติเหล่านี้ แต่สงิ่ มีชวี ติ อืน่ ไม่เคยรูก้ ลไกการทำงานของ ธรรมชาติเหล่านี้เลย จะมีก็เพียงแต่เราเท่านั้นที่รู้และเข้าใจ… เหตุผลของ ธรรมชาติ
180
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
บันทึกท้ายเล่ม
บทที่ 1 วิวัฒนาการในหนึ่งบท เป็นสรุปเรือ่ งราวกว้างๆ ของทฤษฎีววิ ฒ ั นาการเพือ่ ปูพนื้ ฐานไปสูก่ ารเข้าใจ ในบทอืน่ ๆ สำหรับผูท้ สี่ นใจอยากจะทำความเข้าใจเกีย่ วกับพืน้ ฐานวิวฒ ั นาการ และที่มาของทฤษฎีในแบบย่นย่อ ขอแนะนำอ่านหนังสือเล่มแรกที่ผมเขียนชื่อ เรื่องเล่าจากร่างกาย สำหรับการค้นหาเพิ่มเติมในอินเทอร์เน็ต key word เริ่มต้นที่อาจ พิจารณาเลือกใช้ ได้แก่ “Evolution”, “Charles Darwin” บทที่ 2 กำเนิดของร่างกายที่ซับซ้อน, บทที่ 4 ทำไมอุลตราแมนและไฟฉาย ย่อส่วนเป็นจริงไม่ได้, และบทที่ 5 จากสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายไปสู่สิ่งมีชีวิต ที่ซับซ้อน ในสามบทนีเ้ ป็นคำอธิบายให้เห็นหลักการกว้างๆ ของผลกระทบจากการที่ ร่างกายมีขนาดเปลี่ยนแปลงไป ในบทที่ 2 อธิบายว่าทำไมเมื่อร่างกายมีขนาด ที่ใหญ่ขึ้น ร่างกายต้องวิวัฒนาการโครงสร้างที่ซับซ้อนมารองรับ ในบทที่ 4 พูดถึงเหตุผลที่รูปร่างและสัดส่วนของสิ่งมีชีวิตต้องเปลี่ยนแปลงตามขนาดของ บันทึกท้ายเล่ม
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
183
ร่างกาย สำหรับในบทที่ 5 พูดถึงพื้นที่ผิวที่ต่อปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อ ร่างกายมีขนาดต่างไป สำหรับหนังสือเพือ่ อ่านเพิม่ เติมขอแนะนำหนังสือเล่มเล็กๆ แต่ไอเดียใหญ่ ชือ่ Why size matters เขียนโดย John Tyler Bonner ซึง่ หนังสือ เล่มนีเ้ ป็นตัวอย่างทีด่ ที ชี่ ใี้ ห้เห็นว่าความคิดใหญ่ๆ ไม่จำเป็นต้องยากและซับซ้อน ผู้เขียนอธิบายด้วยเหตุผลที่สั้นและเรียบง่ายเพื่อแสดงให้เห็นความสำคัญของ ขนาดร่างกายในแง่การเป็นปัจจัยสำคัญทีก่ ำหนดทิศทางว่าร่างกายของสิง่ มีชวี ติ จะวิวัฒนาการไปในทิศทางไหน บทที่ 3 ต้นกำเนิดของการหายใจ เนื้อหาในบทนี้เป็นเรื่องของการที่สิ่งมีชีวิตสองชนิดมาอยู่ร่วมกันแล้ว ต่างก็ได้ประโยชน์ หรือทีใ่ นภาษาวิทยาศาสตร์เรียกว่า symbiosis (ถ้าเทียบกับ ทางธุรกิจก็อาจเทียบได้กับการควบรวมกิจการเข้าด้วยกัน) ซึ่งในบทนี้แสดง ให้เห็นว่าการวิวัฒนาการเกิดสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ขึ้นมาไม่ได้มีแต่การแข่งขัน และถูกคัดเลือก แต่ยังเกิดได้จากการร่วมมือกันของสิ่งมีชีวิตสองชนิดหรือ มากกว่า และในบางกรณีถา้ การร่วมมือนีเ้ ป็นไปได้ดว้ ยดี เมือ่ เวลาผ่านไปนานเข้า สิ่งมีชีวิตสองชนิดอาจกลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวได้ หนังสืออ่านเพิ่มเติมสำหรับคนทั่วไปเกี่ยวกับ symbiosis ที่มีผลต่อ วิวัฒนาการ ผมขอแนะนำ Liaisons of Life โดย Tom Wakeford สำหรับท่าน ที่สนใจเรื่องนี้อย่างจริงจัง (อาจจะไม่เหมาะสำหรับคนทั่วไปที่อยากหยิบมา อ่านเล่นๆ) แนะนำให้อ่านหนังสือต่างๆ ที่เขียนโดย Lynn Margulis บทที่ 6 ทำไมจอมปลวกถึงมีขนาดใหญ่ เรื่องของจอมปลวกที่แอฟริกาผมนำเนื้อหาส่วนใหญ่มาจากบทที่ 5 ของ หนังสือ Animal Architects เขียนโดย James L. Gould และ Carol Grand Gould ซึ่งหนังสือเล่มนี้อ้างอิงมาจากบทความ Air-conditioned termite nests ซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสาร Scientific American ฉบับที่ 205 หน้า 138 - 145 ปี ค.ศ. 1961
184
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
แนะนำให้ลองค้นหาในอินเทอร์เน็ตเพิ่มเติมด้วยคำว่า Eastgate Centre ซึ่งเป็นชื่อของอาคารห้างสรรพสินค้าในประเทศซิมบับเว ที่ได้นำหลักการ ระบายความร้อนของปลวกไปใช้ในการก่อสร้างและได้รับรางวัลทางด้านการ ออกแบบ (ใช้หลักการของ biomimicry หรือ biomimetics) สำหรับเรือ่ งของจอมปลวกทีอ่ อสเตรเลีย สามารถค้นหาอ่านในอินเทอร์เน็ต เพิ่มเติมได้ด้วยการใช้ Key word ว่า Magnetic termite mound (คำว่า Magnetic หรือแม่เหล็ก เพราะเชื่อว่าปลวกรู้ทิศทางในการสร้างจอมปลวกได้ เพราะมันมีแม่เหล็กในสมองเช่นเดียวกับนกหลายชนิด) บทที่ 7 การกินและเมตาบอลิซึม และบทที่ 8 ร่างกายที่อุ่นมันมีข้อดี ข้อเสียยังไง เนือ้ หาในสองบทนีเ้ ป็นเรือ่ งพืน้ ฐานเกีย่ วกับการกินและพลังงานทีถ่ กู ถ่ายทอด ผ่านการกินของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ในห่วงโซ่อาหาร และเนื้อหายังครอบคลุมไปถึง เรื่องของเมตาบอลิซึม และที่มาของความร้อนที่ใช้ทำให้ร่างกายของสัตว์ เลือดอุ่นมีอุณหภูมิคงที่ นอกจากนี้ยังอธิบายต่อถึงข้อดีและของเสียของการ เป็นสัตว์เลือดเย็นเทียบกับสัตว์เลือดอุ่นในแง่ต่างๆ เรือ่ งของการศึกษาเพือ่ ให้เข้าใจว่าร่างกายภายนอกและกลไกภายในร่างกาย ของสัตว์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อสิ่งมีชีวิตมีขนาดร่างกายเปลี่ยนแปลง เราเรียกว่า Scaling สำหรับหนังสืออ่านเพิม่ เติม แนะนำหนังสือเก่าแต่คลาสสิก ชื่อว่า Scaling: Why is Animal Size so Important เขียนโดย Knut SchmidtNielsen สำหรับ key word เพือ่ ค้นหาในอินเทอร์เน็ต ลองพิจารณาเริม่ ต้นที่ “scaling law in biology”, “Kleiber’s law” สำหรับท่านที่สนใจว่าความเป็นสัตว์เลือดอุ่นเกิดขึ้นมาได้อย่างไร แนะนำ อ่านต่อในบทที่ 8 Hot Blood ในหนังสือ Life Ascending: The ten great inventions of evolution เขียนโดย Nick Lane บันทึกท้ายเล่ม
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
185
บทที่ 9 และ 10 หูช้าง ขานกกระสา เส้นเลือดปลาทูน่า และอัณฑะคน เหมือนกันอย่างไร ในสองบทนี้จะเป็นการนำหลักการของสัดส่วนต่อปริมาตรและหลักการ ในเรือ่ งของการถ่ายเทความร้อนไปใช้เพือ่ ทำความเข้าใจการทำงานของร่างกาย สัตว์ชนิดต่างๆ สำหรับในส่วนของเหตุผลทีส่ ตั ว์ชนิดต่างๆ มีรา่ งกายอย่างทีเ่ ป็น หาอ่านได้ในหนังสือมากมาย (ไม่นับตำราเรียน) แต่โดยส่วนตัวเล่มที่ผมชอบ มากเป็นพิเศษและอยากแนะนำมากที่สุด จะเป็นหนังสือที่เก่ามากและอาจจะ หาอ่านได้ยาก ชื่อว่า How animals work เขียนโดย Knut Schmidt-Nielsen ในส่ ว นที่ เ กี่ ย วกั บ เหตุ ผ ลว่ า ทำไมอั ณ ฑะจึ ง ห้ อ ยอยู่ น อกร่ า งกายนั้ น มีทฤษฎีที่อธิบายเรื่องนี้ไว้หลายทฤษฎีด้วยกัน ซึ่งเรายังไม่รู้ว่าเหตุผลจริงๆ คืออะไร (หรือไม่เราก็อาจจะไม่มีวันรู้เหตุผล “จริงๆ”) อย่างไรก็ตามเนื้อหา ทีอ่ า้ งอยูใ่ นหนังสือเล่มนีเ้ ป็นข้อมูลทีย่ งั เป็นทฤษฎีหลักในวันทีผ่ มเขียน สำหรับ แหล่งที่จะศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้มีมากมาย แนะนำลองไปเริ่มต้นที่ Wikipedia โดยค้นคำว่า testes อัณฑะห้อยไม่เท่ากันเพือ่ ป้องกันไม่ให้ถา่ ยเทความร้อนไปสูก่ นั อ่านเพิม่ เติม ได้ในบทความชื่อ Thermal asymmetry of the human scortum โดย B. Bengoudifa ตีพิมพ์ใน Human Reproduction Vol. 22, No. 8 ปี ค.ศ. 2007 หน้า 2178 - 2182 อ่านเพิม่ เติมเกีย่ วกับอัณฑะหดตัวก่อนทีอ่ สุจจิ ะหลัง่ เพือ่ เป็นการอุน่ เครือ่ ง ให้อสุจิว่ายน้ำได้ดีขึ้นได้จากบทความ On the origin of descended scrotal testicles: The activation hypothesis โดย Gordon Gallup Jr., Mary Finn และ Becky Sammis ตีพิมพ์ใน Evolutionary Psychology, เล่มที่ 7 ฉบับที่ 4 หน้า 517 - 526 ปี ค.ศ. 2009 (ดาวน์โหลดได้ฟรี) บทที่ 11 ในวันที่อากาศร้อนกว่าอุณหภูมิร่างกาย เรื่องราวการระบายความร้อนของสัตว์ต่างๆ ในภาวะที่อากาศภายนอก ร้อนกว่าและการระบายความร้อนของผึ้งในบทนี้ ส่วนใหญ่นำมาจากบทที่ 7 ของหนังสือชือ่ Why we run โดย Bernd Heinrich สำหรับบทความแนะนำอ่าน 186
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
Heat exchange in relation to blood flow between thorax and abdomen in bumblebee ตีพิมพ์ใน The Journal of Experimental Biology ฉบับที่ 64 หน้า 561 - 585 ปี ค.ศ. 1976 โดย Bernd Heinrich ภาพประกอบดัดแปลงมาจากบทความงานวิจัยชิ้นเดียวกัน บทที่ 12 ทำไมเราถึงมีไข้ เรื่องราวของ Julius Wagner Jauregg เรียบเรียงมาจากหลายแหล่ง ได้แก่ เว็บไซต์ www.nobelprize.org, Wikipedia, หนังสือ A Brief History of Disease, Science and Medicine โดย Michael T. Kennedy, บทความ Wagner - Jauregg and fever therapy เขียนโดย Magda Whitrow ตีพิมพ์ใน Medical History ฉบับที่ 34 หน้า 294 - 310 ปี ค.ศ. 1990 เรื่องของหมอ ฮิเดโยะ โนงูจิ แนะนำอ่านการ์ตูนของสำนักพิมพ์วิบูลย์กิจ เรื่องของ Matthew J. Kluger ที่เขียนถึงในหนังสือหลายเล่มอ้างมาจาก หนังสือ Fever, Its Biology, Evolution, and Function ซึ่งเขียนโดย Kluger เอง สำหรับเนื้อหาที่เขียนในหนังสือส่วนใหญ่นำมาจากบทความชื่อ Adaptive value of fever ตีพิมพ์ใน Infectious Disease Clinics of North America เล่ม 10 ฉบับที่ 1 ของเดือนมีนาคม ปี ค.ศ. 1996 หน้า 1 - 20 บทที่ 13 ทำไมเราเบื่ออาหารเวลาเราเป็นหวัด เรื่องของธาตุเหล็กที่มีผลเสียต่อภาวะติดเชื้ออ่านเพิ่มเติมได้จากบทความ ชื่อ The adverse effect of iron repletion on the course of certain infections ตีพิมพ์ใน British Medical Journal, 2, 1978 หน้า 1113 - 1115, 21 October 1978 และบทความชื่อ Iron deficiency anemia of infancy: some clinical principles illustrated by the response of Maori infants to neonatal parenteral iron administration โดย R.J. Cantwell ตีพิมพ์ใน Clinical Pediatrics (Philadelphia) เล่มที่ 11 ฉบับที่ 8 หน้า 443 - 449 ปี ค.ศ. 1972
บันทึกท้ายเล่ม
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
187
เรื่องของ Eugene Weinberg เขียนไว้ในหนังสือ Exposing the Hidden Dangers of Iron: What every Medical Professional should know about the Impact of Iron on the Disease Process สำหรับ key word ที่ใช้สำหรับค้นคว้าเพิ่มเติมลองพิจารณา Iron withdrawal หรือ Iron withdrawal in Innate Immune system บทที่ 14 - 15 ทำไมเราแพ้ท้อง บทนีน้ อกจากตัวเนือ้ หาแล้ว มีอกี สิง่ หนึง่ ทีน่ า่ สนใจนัน่ คือ นักวิทยาศาสตร์ ที่ศึกษาเรื่องแพ้ท้องเป็นคนแรกไม่ใช่นักชีววิทยา Margie Profet จบระดับ ปริญญาตรีด้าน Political Science จาก Harvard และฟิสิกส์จาก University of California at Berkeley โดยไม่มีพื้นฐานการศึกษาด้านชีววิทยาเลย วันหนึ่ง Profet นั่งฟังญาติเล่าเรื่องอาการแพ้ท้องแล้วเกิดสงสัยขึ้นมาว่า ทำไมลักษณะนี้ถึงคงอยู่ไม่ถูกคัดเลือกออกไป นำไปสู่การ “คิด” หาข้อมูล และตั้งทฤษฎีเรื่อง แพ้ท้อง และเพราะเหตุนี้ Profet จึงได้รางวัล MacArthur Foundation หรือที่รู้จักกันในชื่อเล่นว่า รางวัลอัจฉริยะ (genius award) นอกจากงานวิจัยของ Margie Profet เนื้อหาในบทนี้ส่วนหนึ่งยังนำมา จากบทความชื่อ Morning sickness: a mechanism for protecting mother and embryo โดย Samuel M.Flaxman และ Paul W.Sherman ตีพิมพ์ใน The Quarterly Review of Biology เล่มที่ 75 ฉบับที่ 2 เดือนมิถุนายน ปี ค.ศ. 2000 หน้า 113 - 148 เรื่องของภูมิคุ้มกันของร่างกายแม่ที่ต่อต้านทารกในครรภ์ อ่านเพิ่มเติม ได้จากบทความ Genetic conflicts in human pregnancy โดย David Haig ตีพมิ พ์ใน The Quarterly Review of Biology เล่มที่ 75 ฉบับที่ 4 เดือนตุลาคม ปี ค.ศ. 1993 หน้า 495 - 532 เรือ่ งของทำไมคนเมืองร้อนกินอาหารรสเผ็ดอ่านเพิม่ เติมได้ในบทความชือ่ Antimicrobial Functions of Spices: Why some like it Hot โดย Jennifer Billling และ Paul Sherman ตีพิมพ์ใน The Quarterly Review of Biology เล่มที่ 73 ฉบับที่ 1 เดือนมีนาคม ปี ค.ศ. 1998 188
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
บทที่ 16 เมื่อปรสิตเข้าควบคุมเจ้าของบ้าน และบทที่ 17 เมื่อปรสิต ควบคุมคน เรื่องของปรสิตควบคุมเจ้าบ้านส่วนใหญ่นำมาจากบทที่ 4 ของหนังสือ ParasiteRex เขียนโดย Carl Zimmer สำหรั บ ท่ า นที่ สนใจกลไกการทำงานในรายละเอียดว่า Toxoplasma เปลี่ยนพฤติกรรมหนูได้อย่างไร อ่านได้จากบทความชื่อ Predator Cat Odors Activate Sexual Arousal Pathways in Brains of Toxoplasma gondii Infected Rats โดย Patrick K. House, Ajai Vyas, และ Robert Sapolsky ตีพิมพ์ (online) ใน PLoS ONE เล่ม 6 ฉบับที่ 8 ปี ค.ศ. 2011 เรื่องของปรสิตควบคุมเจ้าบ้านสามารถค้นคว้าเพิ่มเติมได้ในอินเทอร์เน็ต ลองพิจารณาใช้ key word อาทิ “parasite manipulate host”, “brain wash by parasite” สำหรับวิดีโอของมดที่ถูกควบคุมหาดูได้ใน youtube โดยลองค้นหาด้วยคำว่า “Dicrocoelium dendriticum” การมองอาการป่วย เช่น ไอ จาม เบื่ออาหาร และอาการแพ้ท้องผ่าน กระบวนการวิวฒ ั นาการและทำให้เกิดมุมมองทีต่ า่ งไปจากเดิมนัน้ มีการรวบรวม และเขียนขึ้นอย่างจริงจังเป็นครั้งแรกโดย หมอ Randolph Nesse และ นักชีววิทยาระดับตำนานคนหนึ่งที่เพิ่งเสียชีวิตไปไม่นานชื่อ George C. Williams ในหนังสือชื่อ Why we get sick และจากหนังสือเล่มนี้ วิชาใหม่ ที่เข้าใจความเจ็บป่วยผ่านกระบวนการวิวัฒนาการ (Evolutionary Medicine) จึงเกิดขึ้นตามมา บทที่ 18 เมื่อคนควบคุมวิวัฒนาการของปรสิต แนวคิดของการนำทฤษฎีวิวัฒนาการมาใช้เพื่อควบคุมทิศทางของเชื้อโรค นั้น ได้รับการนำเสนออย่างเป็นระบบและเป็นทางการโดย Paul Ewald แนะนำอ่านเพิ่มเติมในบทที่ 1 และบทที่ 5 ของหนังสือ Plague Time: How Stealth Infections Causes Cancers, Heart Disease, and Other Deadly Ailments
บันทึกท้ายเล่ม
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
189
แนะนำค้นหาไฟล์วดิ โี อการบรรยายโดย Paul Ewald ด้วย keyword “Ted Talk Paul Ewald” หรือไปที่ www.Ted.com แล้วค้นหา Paul Ewald บทความในอินเทอร์เน็ตจากเว็บของ Center of Disease Control (CDC) ของอเมริกา ค้นหาด้วย keyword “cdc Paul Ewald”, บทความชื่อ The Evolution of Virulence ในนิตยสาร Scientific American เดือนเมษายน ปี ค.ศ. 1993 เขียนโดย Paul Ewald
190
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
เกี่ยวกับผู้เขียน www.facebook.com/ChatchapolBook ตอนที่ 1 การศึกษา นายแพทย์ชัชพล เกียรติขจรธาดา เกิดที่ นิวยอร์ก โตที่กรุงเทพฯ จบชั้นประถมจาก โรงเรียนเซนต์คาเบรียล มัธยมต้นจากโรงเรียน สาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ปทุมวัน มัธยมปลายจากเตรียมอุดมศึกษา เข้าเรียน แพทย์ที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย หลังจาก จบแพทย์ไปทำงานที่จังหวัดน่าน หลังจากนั้น กลั บ มาเรี ย นต่ อ เป็ น แพทย์ ผู้ เ ชี่ ย วชาญด้ า น รังสีรกั ษาและมะเร็งวิทยาทีโ่ รงพยาบาลศิรริ าช หลังเรียนจบทำงานเป็นอาจารย์ แพทย์ที่โรงพยาบาลศิริราช 1 ปี ก่อนจะเดินทางไปศึกษาต่อต่างประเทศ สรุป... ชีวิตการศึกษาของเขาเหมือนเด็กกรุงเทพฯ ทั่วไป เรียนหนังสือ เพื่อนำไปสอบ ความหวังคือ เข้ามหาวิทยาลัย จบมาจะได้มีอาชีพที่มั่นคง รายได้ดี... แต่ความคิดของเขากำลังจะค่อยๆ เปลี่ยนไป ตอนที่ 2 ชีวิตหักเห อเมริกาเป็นประเทศที่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์กระจัดกระจายอยู่ตาม สื่อต่างๆ ทั่วไป หน้าที่หนึ่งของนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายคือ เดินสายออก รายการทีวีและวิทยุแข่งกับดารา เมื่อไปอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีวิทยาศาสตร์ รอบตัว เขาจึงซึมซับความรูเ้ หล่านัน้ ไปโดยไม่รตู้ วั เขาเริม่ สนใจความรูส้ าขาต่างๆ ที่ไม่เคยคิดจะสนใจ (เพราะไม่ต้องใช้สอบ) มากขึ้น ยิ่งเรียนรู้มากขึ้นก็ยิ่งพบ ว่าตัวเองรู้น้อยลงเรื่อยๆ เมื่อรู้ตัวว่ารู้น้อยก็อยากเรียนรู้มากขึ้น เมื่อเรียน รู้กว้างขึ้นก็เริ่มเห็นความเชื่อมโยงของวิชาการสาขาต่างๆ วิชาที่ไม่เคยคิดว่า เกี่ยวกับผู้เขียน
ชัชพล เกียรติขจรธาดา
191
จะมาเกีย่ วข้องกันได้เหล่านีก้ ลับทำให้วชิ าวิทยาศาสตร์ทเี่ คยคิดว่าเป็นวิชาแห้งๆ ท่องจำไปเพื่อสอบกลับกลายเป็นธรรมชาติที่มีชีวิต มีเลือดเนื้อขึ้นมา ชีววิทยา ทีเ่ คยเป็นวิชาท่องจำกลับกลายเป็นธรรมชาติทมี่ เี รือ่ งราวต่อเนือ่ งและมีเหตุผล ให้ค้นหา การเรียนจึงเป็นการศึกษาเพื่อตอบสนองความอยากรู้ อยากเข้าใจ ไม่ใช่การเรียนเพื่อใช้สอบหรือเพื่อใบปริญญา ตอนที่ 3 ความฝันครั้งใหม่ เกือบ 5 ปีที่เขาจดบันทึกเรื่องต่างๆ ที่เรียนที่อ่านเอาไว้ในสมุดบันทึก ส่วนตัว เขียนหนังสือไม่เป็น ไม่เคยคิดฝันและไม่เคยอยากเป็นนักเขียน แค่อยากเล่าเรื่องที่เรียนรู้ให้คนอื่นฟัง แต่หาคนฟังไม่ได้เลยต้องเขียนหนังสือ อยากเขียนหนังสือวิทยาศาสตร์ที่ไม่ใช่วิชาการ ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่เอาไว้สอบ และไม่ใช่ชีววิทยาแบบท่องจำ อยากเขียนหนังสือวิทยาศาสตร์ที่เป็นหนังสือ อ่ า นเล่ น หนั ง สื อ วิ ท ยาศาสตร์ ส ำหรั บ คนที่ ชี วิ ต แต่ ล ะวั น ยุ่ ง อยู่ กั บ หน้ า ที่ การงานต่างๆ ของตัวเอง แค่อยากให้เห็นว่า วิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้มีไว้เพื่อ สอบ... มันสวยงามและน่าทึ่งเพียงใด
ผลงาน
เรื่องเล่าจากร่างกาย เข้าใจร่างกาย พฤติกรรมและธรรมชาติ ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการ พิมพ์ครั้งแรก มกราคม 2554
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรู้กลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติ ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการ พิมพ์ครั้งแรก กันยายน 2554
192
เหตุผลของธรรมชาติ เรียนรูก้ ลไกของร่างกายและเข้าใจเหตุผลของธรรมชาติผา่ นกระบวนการวิวฒ ั นาการ
