29 ม.ค. 2020 เวลา 11:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เข้าใจโรคติดเชื้อผ่านทฤษฏีวิวัฒนาการ
ตอนที่ 1 หนูที่ไม่กลัวแมว
**** หมายเหตุ เรื่องนี้เรียบเรียงขึ้นใหม่ จากหนังสือเหตุผลของธรรมชาติ ที่ผมเขียนไว้ในปี พ.ศ. 2554 ครับ ****
1.
มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ปี ค.ศ.2000
นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานวิจัยนี้ ต้องการจะสร้างหนูที่ไม่กลัวแมวขึ้นมา
การทดลองเริ่มต้นขึ้นด้วยการสร้างเขาวงกตรูปสี่เหลี่ยมขนาดใหญ่สำหรับหนูขึ้นมาอันหนึ่ง
2
ที่มุมทั้งสี่ของเขาวงกตนี้จะมีบ้านเล็กๆพร้อมอาหารและน้ำ สําหรับหนูตั้งไว้
สิ่งที่ต่างกันในบ้านแต่ละหลังคือ กลิ่นของอาหารและน้ํา เพราะจะมีการหยดสารเคมีให้กลิ่นที่แตกต่างกันออกไป
ในบ้านหลังแรกหยดกลิ่นฟางที่มีกลิ่นของหนูลงไป
บ้านหลังที่สองหยดกลิ่นของ ฟางแห้งเปล่าๆ ลงไป
บ้านหลังที่สามหยดกลิ่นของฉี่กระต่ายลงไป
บ้านหลังที่สี่หยดกลิ่นของฉี่แมวลงไป
เมื่อทุกอย่างพร้อม นักวิทยาศาสตร์ก็นําหนูมาปล่อยให้วิ่งวนในเขาวงกต
ทันทีที่ปล่อยหนูลงไป หนูแต่ละตัวก็จะเริ่มวิ่งสำรวจไปมาตามเส้นทางวกวน จนในที่สุดหนูจะวิ่งไปเจอบ้านหลังใดหลังหนึ่งโดยบังเอิญ
1
เมื่อมันเจอบ้านที่มันไม่คุ้นเคย มันจะเข้าไปสํารวจและชิมอาหารกับน้ําที่เตรียมไว้ (โดยธรรมชาติหนูจะไม่กินอาหารที่ไม่ไว้ใจปริมาณมากๆทันที แต่จะทดลองชิมก่อน ถ้าไม่มีปัญหาอะไรมันจึงจะแวะกลับมากินอย่าง เต็มที่อีกครั้ง) ก่อนจะออกวิ่งสำรวจเส้นทางอื่นๆต่อ
สุดท้ายหนูก็จะวิ่งวนจนไปเจอบ้านหลังที่ 2 3 และ 4 และในบ้านทุกหลังหนูจะเข้าไปชิมอาหารและน้ำ
หลังจากที่วิ่งวนไปมาหลายรอบ หนูจะเริ่มเรียนรู้ว่าเส้นทางไหนจะมีอาหารและน้ำให้มันกินบ้าง จากนั้นหนูก็จะวิ่งไปยังบ้านเหล่านั้นบ่อยขึ้น
แต่มีบ้านหลังหนึ่งที่หนูแทบจะไม่วิ่งวนเข้าไปใกล้อีกเลย
นั่นคือบ้านที่มีกลิ่นแมว
ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะนักวิทยาศาสตร์รู้กันดีอยู่แล้วว่า โดยธรรมชาติหนูจะกลัวกลิ่นแมว
แม้แต่หนูที่เกิดมาไม่เคยเจอแมวหรือได้กลิ่นแมวเลยสักครั้งเดียว ก็ยังไม่ชอบกลิ่นของแมว และจะพยายามหลบเลี่ยงไม่เข้าไปใกล้บริวเวณที่มีกลิ่นของแมว
แต่นักวิทยาศาสตร์กำลังจะทำความกลัวนั้นหายไป
2.
การทดลองขั้นถัดมา ก่อนที่จะปล่อยให้หนูลงไปวิ่งในเขาวงกต
นักวิทยาศาสตรให้หนูกินไข่ของปรสิตชนิดหนึ่งที่มีชื่อว่า Toxoplasma gondii (ออกเสียงว่า ท็อกโซ-พลาสมา กอน-ดิอาย) เข้าไปก่อน
หน้าตาของ T.gondii (ภาพจาก 123rf.com)
หนูที่ติดเชื้อ T. gondii เหล่านี้ถ้าดูจากภายนอก เราจะไม่เห็นว่าหนูเหล่านี้ มีอะไรที่ต่างไปจากหนูปกติอื่นๆ หนูเหล่านี้ยังมีพฤติกรรมต่างๆเหมือนเดิมทุกประการ ไม่ว่าจะเป็นการวิ่งเล่น หากิน สืบพันธุ์
ถ้าจะมีที่ต่างให้พอสังเกตเห็นได้บ้างคือ หนูที่ติดเชื้อเหล่านี้ดูเหมือนว่าจะขี้เกียจขึ้นเล็กน้อยและกินอาหารมากขึ้น ผลที่ตามมาคือ มันกลายเป็นหนูอ้วน
แต่ความแตกต่างที่ซ่อนอยู่ กำลังจะถูกทำให้ปรากฎขึ้นในการทดลองครั้งนี้ ...
3.
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ปล่อยหนูที่ติดเชื้อนี้ลงไปในเขาวงกต หนูที่ติดเชื้อเหล่านี้ก็เริ่มวิ่งสํารวจเขาวงกตเหมือนหนูปกติ ทั่ว ไป แต่สิ่งหนึ่งที่ต่างออกไปอย่างเห็นได้ชัดคือ
1
หนูเหล่านี้ไม่กลัวที่จะเข้าไปในบ้านที่มีกลิ่นแมว
แทนที่มันจะถอยหลังออกมาเมื่อได้กลิ่นแมวเหมือนหนูทั่วๆไป มันกลับมุ่งหน้าเข้าไปสํารวจบ้านหลังนั้นไม่ต่างจากบ้านหลังอื่นๆ
1
นอกจากมันจะไม่กลัวกลิ่นฉี่แมวแล้ว ดู เหมือนว่ามันจะชอบบ้านที่มีกลิ่นฉี่แมวนี้มากกว่าบ้านหลังอื่นๆ เสียด้วยซ้ำ เพราะหนูที่ติดเชื้อ T.gondii เหมือนจะวกไปที่บ้านซึ่งมีกลิ่นแมวบ่อยกว่าบ้านหลังอื่น
1
หนูที่ไม่ชอบวิ่ง ... ตัวอ้วน .... และชอบกลิ่นของแมว ถ้าอาศัยอยู่ในธรรมชาติ เราพอจะเดาได้ว่า สุดท้ายแล้วหนูที่ติดเชื้อนี้มันจะกลายเป็น
อาหารแมว ...
4.
ถ้าเราหยุดแค่นี้เราจะเห็นภาพแค่ครึ่งเดียว เราจะรับรู้แค่ว่าหนูติดเชื้อ T.gondii มีพฤติกรรมผิดปกติที่ทําให้มันไม่กลัวแมว เราจะพลาดที่จะเห็นภาพใหญ่ซึ่งซ่อนอยู่
แต่ถ้าเราถามต่อว่า มี เหตุผลอะไรหรือไม่ที่ทําให้พฤติกรรมน้ีเกิดขึ้น? มันมีเหตุผลอื่นซ่อนอยู่เปล่า ? และคําถามท่ีสําคัญที่สุดคือถ้า มองในแง่ของวิวัฒนาการ “ใครได้ประโยชน์จากเหตุการณ์นี้บ้าง?”
เรารู้ว่าหนูไม่ได้ประโยชน์จากเหตุการณ์นี้แน่ๆ เพราะการโดนกิน เป็นการเสียโอกาสที่จะส่งต่อพันธุกรรม เสียโอกาสที่จะมีลูกมีหลาน พฤติกรรมเช่นนี้ไม่น่าจะถูกคัดเลือกและวิวัฒนาการมาได้
ส่วน แมวแม้ว่าจะไดปประโยชน์คือได้กินหนูเป็นอาหาร แต่ดูเหมือนว่าประโยชน์นี้จะเป็นความบังเอิญเสียมากกว่า
ดังนั้นตัวละครตัวสุดท้ายที่เหลืออยู่และอาจจะเป็นฝ่ายที่ ได้รับประโยชน์คือเชื้อ Toxoplasma gondii หรือ T.gondii
5.
Toxoplasma เป็นปรสิตชนิดหนึ่งที่มีขนาดเล็กมากจน ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
โดยทั่วๆ ไป วงจรชีวิตของ Toxoplasma จะสมบูรณ์ได้มันจะต้องไปใช้ชีวิตในสัตว์สองชนิด
ชนิดแรกคือมันต้องไปอาศัยอยู่ในทางเดินอาหารของ สัตว์ตระกูลแมวทั้งหลาย เพราะร่างกายมันถูกสร้างมาให้สืบพันธุ์ได้เฉพาะในแมวเท่านั้น
หลังจากสืบพันธุ์เสร็จมันก็จะปล่อยไข่ที่เรียกว่า oocyst (อ่านว่า โอ-โอ- ซิสต์) ออกมาในทางเดินอาหารของแมว เมื่อแมวอึออกมา oocyst ก็จะปนกับอึแมวออกมาด้วย
1
Oocyst ของ T.gondii (ภาพจาก wikipedia)
oocyst ที่ออกมากับอึแมวนี้จะมีความทนทาน สูงมาก เนื่องจากมันเล็กและมีความทนทานสูง มันจึงสามารถที่จะปะปนอยู่ในสิ่งแวดล้อมต่างๆ ได้นานเป็นปี เพื่อรอเวลาที่มันมีโอกาสจะเข้าไปในทางเดินอาหารของสัตว์อื่นอีกครั้งเมื่อมีสัตว์บังเอิญมากินอาหารหรือน้ำที่มี oocyst ปนเปื้อนเข้าไป
โดยส่วนใหญ่แล้วเมื่อสัตว์กิน oocyst เข้าไปจะไม่มีอาการผิดปกติอะไร (ที่เห็นได้ชัด) แต่ถ้าสัตว์ที่มากินน้ัน เป็นสัตว์ตระกูลหนู ผลที่เกิดขึ้นจะน่าสนใจมาก
เมื่อ T.gondii เข้าไปในทางเดินอาหารของสัตว์ตระกูลหนูได้ มันจะเดินทางออกจากลําไส้เข้าไปในกระแสเเลือด จากนั้นมันก็จะอาศัยเส้นเลือดเดินทางไปฝังตัวอยู่ในกล้ามเนื้อและสมองของหนู
และที่สมอง T.gondii จะไปทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงบางอย่างซึ่งมีผลให้สารเคมีในสมองเปลี่ยนไป
เมื่อสารเคมีในสมองเปลี่ยนไป พฤติกรรมของหนูก็เปลี่ยนไปเช่นกัน คือ หนูจะกลายเป็นหนูขี้เกียจ กินจุ และไม่กลัวกลิ่นแมว
และเมื่อหนูอ้วนขี้เกียจนี้ถูกแมวกิน การเดินทางของ T.gondii ก็จะครบวงจรอย่างที่ต้องการ มันพร้อมที่จะสืบพันธุ์อีกครั้งแล้ว
1
เห็นได้ชัดเลยว่า งานนี้สิ่งมีชีวิตที่ได้รับประโยชน์ที่สุดคือ T.gondii
1
6.
หลายท่านอาจจะคิดว่า เหตุการณ์แปลกที่ฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์นี้ เป็นเรื่องแปลก
ในธรรมชาติ การที่สิ่งมีชีวิตซึ่งมีขนาดเล็กมากๆ สามารถเข้าไปยึดครองสมองของสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่าแล้วควบคุมพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตนั้นเพื่อประโยชน์ของตัวมันเอง คงไม่ใช่เหตุการณ์ปกติที่พบได้บ่อย
1
แต่ความจริงไม่ได้เป็นเช่นนั้นครับ
ภาวะการโดนเจาะสมองแล้วเปลี่ยนพฤติกรรมเป็นภาวะที่แม้ว่าจะมองเห็นได้ยาก แต่ถ้าเราตั้งใจจะมองว่า เราจะพบว่าเจอได้บ่อยกว่าที่เราคิด
ดังที่เราจะได้เห็นกันต่อไปในตอนหน้า
และเมื่อเราเข้าใจภาวะนี้แล้ว เราจะเข้าใจเกี่ยวกับโรคติดเชื้อในมนุษย์ได้มากขึ้น ...
(ปิดท้ายด้วยโฆษณา)
สนใจเกี่ยวกับประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการของโรคติดเชื้อ แนะนำหนังสือขายดีของผมเอง 2 เล่ม เหตุผลของธรรมชาติ และ สงครามที่ไม่มีวันชนะ
สามารถสั่งซื้อได้จากลิงก์
1
อ่านบทความประวัติศาสตร์อื่นๆเพิ่มเติมได้ที่
อ่านบทความวิทยาศาสตร์และการแพทย์ได้ที่
คลิปวีดีโอเกี่ยวกับประวัติศาสตร์
เพิ่งเริ่มทำนะครับ ช้านิดแต่จะมีคลิปใหม่ๆตามมาอีกแน่นอน
โฆษณา