ลิงแอฟริกัน ล่องเรือสู่อเมริกา

โดย 0000000

เมื่อราว 40 ล้านปีก่อนบนชายหาดแห่งหนึ่งในทวีปอเมริกาใต้ ลิงขนาดเล็กตัวหนึ่งกำลังจ้องมองไปยังมหาสมุทร มันรู้สึกได้ถึงทรายที่แทรกอยู่ระหว่างนิ้วมือและเสียงนกร้องดัง ก่อนจะพากันบินออกจากแนวป่า มันไม่ได้โดดเดี่ยว แม้จะมีเพื่อนร่วมฝูงอยู่เพียงไม่กี่ตัว แต่ญาติที่เหลือของมันอยู่ห่างออกไปเกือบ 2,000 กิโลเมตรในอีกฝั่งมหาสมุทร พวกมันคือลิงฝูงเดียวในทวีปกว้างใหญ่ที่ถูกรายล้อมไปด้วยมหาสมุทรทุกด้าน

ในปัจจุบันนี้ลูกหลานของลิงฝูงนั้นสามารถยึดครองทวีปอเมริกาใต้ได้อย่างเหลือเชื่อ พวกมันซึ่งมีอยู่ประมาณ 100 สปีชีส์อาศัยอยู่ในป่าผืนใหญ่ เช่น ลิงดิงก์ฮาวเลอร์ (Ding Howler) ลิงคาปูชิน (Capuchin) ลิงคาลลิทริกซ์ (Callithrix) และลิงสไปเดอร์ (Spider Monkey) แต่ทว่าจุดกำเนิดของลิงในอเมริกาใต้ถือเป็นประเด็นปริศนาดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์มาตลอด พวกมันมาจากที่ไหนและพวกมันมาโผล่ในทวีปนี้ได้อย่างไรกัน ชาร์ลส์ ดาร์วิน ได้ค้นพบส่วนหนึ่งของคำตอบ แต่นักชีววิทยาในยุคหลังกลับพากันสับสน จนเมื่อไม่นานมานี้เองที่นักวิทยาศาสตร์ได้ไขความลับที่ซ่อนอยู่ในรหัสพันธุกรรมของลิงและแสดงให้เห็นการเดินทางอันน่าเหลือเชื่อของอาณาจักรสัตว์

 ดาร์วินกับแพธรรมชาติ

ทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วินสร้างปัญหาให้กับนักวิทยาศาสตร์ในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน เพราะทฤษฎีนั้นได้อธิบายว่าสิ่งมีชีวิตที่เราเห็นว่ามีรูปร่างและถิ่นอาศัยอยู่ในปัจจุบันนั้น ไม่ได้เกิดจากการจัดวางของพระเจ้า แต่เกิดจากการวิวัฒนาการจากบรรพบุรุษที่มีอยู่ร่วมกันก่อนแพร่กระจายเผ่าพันธุ์ไปทั่วโลก สัตว์บางสปีชีส์ (เช่น สัตว์ในหมู่เกาะกาลาปากอส ซึ่งดาร์วินเองได้ศึกษาอย่างละเอียดระหว่างการเดินทางรอบโลก) สามารถพบได้ในเกาะที่อยู่ห่างไกลแยกออกไปจากผืนแผ่นดินใหญ่ ถ้าทฤษฎีวิวัฒนาการเป็นจริง ถ้าหากพระเจ้าไม่ได้นำเอาสัตว์เหล่านั้นมาปล่อยไว้ แล้วพวกมันเดินทางมาได้อย่างไร

หมู่เกาะกาลาปากอสตั้งอยู่ห่างจากแผ่นดินใหญ่ราว 1,000 กิโลเมตร ดาร์วินรู้ว่าพวกนกอาจจะบินมาได้ แต่พวกพืชนี่แหละสร้างความสับสนได้มากทีเดียว เขาจึงเสนอสมมติฐานว่าเมล็ดพืชอาจถูกพามาโดยกระแสน้ำในมหาสมุทร และเพื่อทดสอบแนวคิดของเขา ดาร์วินได้ทดลองศึกษาเมล็ดพืชที่ถูกย่อยผ่านระบบทางเดินอาหารของปลาหรือแม้แต่ศึกษาเมล็ดพืชที่ลอยอยู่ในน้ำทะเลเป็นเวลานานหลายเดือน จากนั้นเขาก็นำเมล็ดพืชเหล่านั้นไปปลูกเพื่อดูว่ามันเติบโตได้หรือไม่ ผลปรากฏว่าเมล็ดพืชที่ยังติดอยู่กับกิ่งก้านอึดที่สุด เขาประเมินว่าเมล็ดพืชเหล่านี้สามารถทนทานต่อการลอยในทะเลได้อย่างต่ำ 1,400 กิโลเมตร

ดาร์วินสรุปว่ากิ่งไม้ทำตัวเป็นเหมือนแพตามธรรมชาติ และก็ถูกพัดพาตามกระแสน้ำในมหาสมุทร จากแผ่นดินใหญ่สู่เกาะต่างๆ เขายังเสนออีกว่าแพธรรมชาติเหล่านี้สามารถนำพาสัตว์มาได้ด้วยเช่นกัน และนั่นช่วยอธิบายว่าทำไมถึงได้มีสัตว์เลื้อยคลาน งู และแมลงอยู่บนเกาะกาลาปากอส

แต่คนร่วมสมัยกับดาร์วินหลายคนไม่เห็นด้วย คำอธิบายของดาร์วินดูไม่น่าเป็นไปได้ หลายคนคิดว่าสัตว์น่าจะข้ามจากแผ่นดินใหญ่สู่เกาะด้วยสะพานดินที่บัดนี้จมลงใต้ทะเล อย่างไรก็ตาม การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในศตวรรษต่อมาจะทำให้แนวคิดแพธรรมชาติของดาร์วินมีปัญหามากกว่าเดิม

 แผ่นทวีปเคลื่อนที่ได้

การค้นพบฟอสซิลในบราซิลและนามิเบียที่มีลักษณะเหมือนกันของสัตว์เลื้อยคลานซึ่งมีชีวิตอยู่ราวๆ 300 ล้านปีก่อนอย่างเมโซซอรัส (Mesosaurus) ในปี 1902 มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาทฤษฎีใหม่ โดย อัลเฟรท เวเกอเนอร์ นักอุตุนิยมวิทยาและนักสำรวจขั้วโลกชาวเยอรมัน เขาสังเกตว่าแนวชายฝั่งทวีปอเมริกาใต้และทวีปแอฟริกาเข้ากันได้ราวกับชิ้นจิ๊กซอว์ เขาเสนอสมมติฐานว่าทวีปทั้งสองเคยต่อกันมาก่อน

ฟอสซิลของเมโซซอรัสช่วยเสริมคำอธิบายของเวเกอเนอร์อย่างมาก สำหรับเขาแล้วมันมีคำอธิบายที่เป็นไปได้อยู่ทางเดียว นั่นคือเจ้าของฟอสซิลของเมโซซอรัสทั้งสองชิ้นเคยมีชีวิตในผืนทวีปที่เชื่อมต่อเป็นแผ่นเดียวกันและถูกแยกออกในเวลาต่อมา

แม้ว่าหลักฐานของเวเกอเนอร์จะมีให้เห็นอยู่ชัดเจน แต่ต้องใช้เวลากว่า 40 ปี ก่อนที่ทฤษฎีการเคลื่อนตัวของผืนทวีปจะได้รับการยอมรับในวงการวิทยาศาสตร์ และเมื่อมันได้รับการยอมรับเป็นวงกว้างแล้ว นักชีววิทยาก็เริ่มเห็นว่าแนวคิดนี้สามารถนำมาใช้อธิบายถิ่นอาศัยของสัตว์ในปัจจุบันได้เช่นกัน ถ้าการเคลื่อนตัวของทวีปแยกฟอสซิลของเมโซซอรัสได้ มันก็ต้องแยกบรรพบุรุษของสัตว์ในหมู่เกาะกาลาปากอสจากแผ่นดินใหญ่ได้เช่นกัน

ด้วยเหตุนี้สมมติฐานเรื่องแพธรรมชาติของดาร์วินจึงถูกตั้งคำถามจริงจังโดยนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ บัดนี้ทวีปกลายเป็นแพผืนใหญ่และการเคลื่อนตัวอย่างช้าๆ ช่วยอธิบายได้ว่าทำไมลิงถึงกระจายไปทั่วโลก นั่นเพราะลิงเคยอยู่บนทวีปผืนเดียวกันและเมื่อผืนทวีปแยกออกจากกัน มันก็ถูกแยกตามไปด้วย

 ดีเอ็นเอไขปริศนาการเดินทางของลิง

ในปี 1953 ทฤษฎีการเคลื่อนตัวของผืนทวีปได้รับการหนุนเสริมด้วยการค้นพบสำคัญทางวิทยาศาสตร์ อีกอย่างหนึ่ง นั่นคือการค้นพบดีเอ็นเอ และต่อมาไม่นานนักวิทยาศาสตร์ก็ได้ค้นพบว่าดีเอ็นเอยังเก็บเรื่องราวในอดีตเอาไว้ด้วย

การเก็บเรื่องราวในอดีตที่ว่านี้ก็คือการที่สัตว์ที่มีความแตกต่างกันมากจะมียีนเดียวกันในรูปแบบที่ต่างกันออกไปมาก เพราะพวกมันต่างวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษร่วมกันซึ่งมียีนรูปแบบพื้นฐานเดียวกัน แต่เมื่อสัตว์แตกออกเป็นกลุ่มต่างๆ ยีนก็พัฒนาแตกต่างกันไปด้วย เพราะการกลายพันธุ์สามารถเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมได้

ยิ่งมีบรรพบุรุษเก่าแก่เท่าใด ยีนจากบรรพบุรุษก็ยิ่งถูกเปลี่ยนแปลงไปมากเท่านั้น การนับความ แตกต่างทางพันธุกรรมของสัตว์ 2 ชนิดจึงนำมาคำนวณได้ว่าบรรพบุรุษร่วมกันของสัตว์ 2 ชนิดเก่าแก่เพียงใด

ด้วยวิธีการอ่านรหัสพันธุกรรมของสัตว์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นไม่กี่ปีมานี้ นักวิทยาศาสตร์จึงเรียนรู้มากขึ้นว่าการกลายพันธุ์ของยีนนั้นเกิดขึ้นได้รวดเร็วเพียงใด ผลการศึกษายีนเผยให้เห็นถึงประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตที่ชัดเจนกว่าเก่า เรารู้แล้วว่าบรรพบุรุษร่วมกันของมนุษย์และลิงชิมแปนซีมีชีวิตอยู่เมื่อ 6 ล้านปีก่อน ขณะที่บรรพบุรุษร่วมของวาฬเพชฌฆาตและวัวมีชีวิตเมื่อ 59 ล้านปีก่อน

การระบุช่วงเวลาที่ชัดเจนเป็นกุญแจสำคัญที่จะไขปริศนาการเดินทางของลิงสู่ทวีปอเมริกาใต้ การศึกษาทางพันธุกรรมหลายชิ้นเผยให้เห็นว่า บรรพบุรุษร่วมกันของลิงในทวีปอเมริกาใต้และแอฟริกามีชีวิตอยู่ร่วมกันเมื่อราว 41 ล้านปีก่อน อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์รู้แน่นอนแล้วว่า ทวีปอเมริกาแยกออกจากทวีปแอฟริกาโดยไม่มีจุดเชื่อมต่อกันเมื่อราว 100 ล้านปีก่อน โดยเฉพาะเมื่อลิงจากทวีปอเมริกาใต้และแอฟริกาแยกจากกัน มหาสมุทรแอตแลนติกจุดที่แคบที่สุดก็กว้างถึง 1,700 กิโลเมตรแล้ว

ลิงบรรพบุรุษจึงไม่ได้อพยพตามการเคลื่อนตัวของผืนทวีป แต่พวกมันเดินทางมาด้วยตัวเอง เส้นทางที่ง่ายที่สุดในการเดินทางจากทวีปแอฟริกาสู่ทวีปอเมริกาใต้ก็คือการข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก กว้างใหญ่ สมมติฐานเรื่องแพธรรมชาติของดาร์วิน จึงอาจเป็นคำอธิบายเดียวของปรากฏการณ์นี้ จากที่เคยเป็นคำอธิบายที่ไม่น่าเป็นไปได้ และลิงก็ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเดียวที่เผชิญการเดินทางน่าเหลือเชื่อด้วย

 การอพยพเริ่มประวัติศาสตร์ของชีวิต

พายุเฮอริเคน 2 ครั้งใหญ่ที่โจมตีหมู่เกาะแอนทีลลีส (Antilles) ในปี 1995 เมื่อพายุสงบลง นักตกปลา ท้องถิ่นค้นพบแพกิ่งไม้ที่ถูกซัดมาติดกับชายหาดของเกาะในแองกวิลลา (Anguilla) บนต้นไม้มีอีกัวนาฝูงเล็กซึ่งเป็นสปีชีส์ที่ไม่เคยพบมาก่อน อีกัวนาพวกนี้ต้องสงสัยว่าอาจจะมาจากเกาะในแถบกัวเดอลูป (Guadeloupe) ซึ่งอยู่ห่างออกไปราว 280 กิโลเมตร เมื่อนักวิทยาศาสตร์เดินทางไปแองกวิลลาในปี 2011 พวกเขาค้นพบว่าประชากรอีกัวนาสปีชีส์ต่างถิ่นได้ลงหลักปักฐานจนสำเร็จแล้ว

รายงานจากเมื่อต้นปี 1900 เล่าเรื่องราวเช่นเดียวกัน เรือหลายลำล่องผ่านแพพืชในมหาสมุทรแปซิฟิก และพบว่าหนึ่งในนั้นมีขนาดกว้างหลายตารางเมตร บนแพเต็มไปด้วยสัตว์อย่างลิง นก งู

ความเป็นไปได้ที่แพธรรมชาติจะนำพาสัตว์ข้ามมหาสมุทรใหญ่ย่อมเป็นเรื่องที่ไม่ธรรมดา แต่ประวัติศาสตร์ของชีวิตเกี่ยวพันกับห้วงเวลาหลายร้อยล้านปี อาจมีสัตว์ 1 ตัวหรือหลายตัวที่ตัดสินใจออกเดินทางที่ยากลำบากและประสบผลสำเร็จจนได้

นั่นคือสิ่งที่งานวิจัยด้านดีเอ็นเอแสดงให้เราเห็นมากขึ้นเรื่อยๆ สัตว์บางชนิดอาจจะอยู่ในถิ่นฐาน ปัจจุบันได้เพราะการเคลื่อนตัวอย่างช้าๆ ของผืนทวีป แต่พวกนี้ถือเป็นพวกกลุ่มน้อยเมื่อเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทวีปอเมริกาใต้ที่ไม่สามารถบินหรือว่ายน้ำได้ราวร้อยละ 73 ซึ่งบรรพบุรุษของพวกมันล่องแพข้ามทะเลมา