Ep.27 : Barely Survived "Natural Selection"
กฎการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เกือบโดนคัดออกซะเอง
หลายท่านอาจจะเคยผ่านตากับประโยคคลาสสิคเกี่ยวกับการปรับตัวเพื่ออยู่รอดของสิ่งมีชีวิต
"It is not the strongest of the species that survives, nor the most intelligent, but the one most adaptable to change."
สิ่งมีชีวิตที่อยู่รอด ไม่ใช่ผู้ที่แข็งแกร่งที่สุด หรือผู้ที่ฉลาดที่สุด แต่คือผู้ที่ "ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง" ได้ดีที่สุดต่างหาก
คนส่วนใหญ่มักจะคิดว่าโควทนี้เป็นคำพูดเป๊ะๆของ ชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) บิดาแห่งทฤษฎีวิวัฒนาการ แต่ความจริงแล้ว ดาร์วินไม่เคยเขียนหรือพูดประโยคนี้ไว้เลย
แท้จริงแล้วประโยคนี้เขียนขึ้นโดย Leon C. Megginson ศาสตราจารย์ด้านธุรกิจ ในปี 1963 (ร้อยกว่าปีหลังจากดาร์วินตีพิมพ์หนังสือของเขา) เขาได้นำแนวคิดของดาร์วินมาสรุปและตีความใหม่เพื่อสอนนักศึกษา แต่เพราะมันสรุปแนวคิด Natural Selection ได้เฉียบขาดและสมบูรณ์แบบมาก คนจึงยกเครดิตและจำสลับกันว่าเป็นคำพูดของดาร์วินไป
Charles Robert Darwin บิดาแห่งทฤษฎีวิวัฒนาการ
Charles Robert Darwin (1809 - 1882)
• เกิดที่เมืองชรูส์บรี (Shrewsbury) ประเทศอังกฤษ เป็นนักธรรมชาติวิทยา นักธรณีวิทยา และนักชีววิทยา
• ผู้คิดค้นทฤษฎีวิวัฒนาการสมัยใหม่ และหลักการพื้นฐานของกลไกการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
• มีงานเขียนสำคัญ เช่น On the Origin of Species และ The Voyage of the Beagle
สรุปแล้ว "กฎการคัดเลือกโดยธรรมชาติ" (Natural Selection) ของ Charles Darwin คืออะไรกันแน่ ?
สั้นๆเลยคือ "ใครปรับตัวเก่ง คนนั้นรอด"
Natural Selection (การคัดเลือกโดยธรรมชาติ) คือกฎที่แสนเรียบง่ายแต่ทรงพลัง "ใครปรับตัวเก่งกว่า คนนั้นรอด" ธรรมชาติไม่ได้เป็นคนเลือก แต่สภาพแวดล้อมจะเป็นตัวคัดกรอง สิ่งมีชีวิตที่บังเอิญเกิดมามีลักษณะเหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม ณ ตอนนั้นที่สุด จะเป็นผู้รอดชีวิตและได้ไปต่อ
ตัวที่ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ดี (เช่น หาอาหารเก่งกว่า ซ่อนตัวจากศัตรูเนียนกว่า) จะมีชีวิตรอดไปออกลูกออกหลาน และส่งต่อลักษณะเด่นนั้นไปเรื่อยๆ ส่วนตัวที่ปรับตัวไม่ได้ก็จะค่อยๆล้มหายตายจากไป
ตัวอย่างสัตว์แปลกๆ ที่รอดชีวิตและวิวัฒนาการมาได้เพราะการปรับตัวเก่ง โดยไม่ได้อาศัยความแข็งแกร่งทางกายเลย
1. หมีน้ำ (Tardigrade อ่านว่า ทาร์ดิเกรด) : อ่อนแอบอบบาง แต่ทรหดที่สุดในโลก
หมีน้ำเป็นสัตว์ขนาดจิ๋วที่มองแทบไม่เห็นด้วยตาเปล่า ไม่มีเขี้ยวเล็บ ไม่มีพิษ โดนเหยียบก็ตาย แต่มันกลับได้ชื่อว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่ฆ่าให้ตายยากที่สุด เมื่อเจอกับสภาพแวดล้อมสุดขั้ว เช่น ร้อนจัด หนาวจัด ขาดน้ำ หรือแม้แต่ถูกส่งออกไปในอวกาศ หมีน้ำไม่ได้ใช้ความแข็งแกร่งเข้าสู้
แต่มันใช้ท่าไม้ตายคือ การจำศีลแบบแห้ง (Cryptobiosis) มันจะรีดน้ำออกจากตัว หยุดการทำงานของอวัยวะทุกอย่าง แล้วหดตัวเป็นก้อนแข็งๆ เหมือนตายไปแล้ว
ซึ่งในสภาพนี้มันทนรังสีและรอดชีวิตได้นานนับสิบปี พอได้สัมผัสน้ำอีกครั้ง มันก็แค่พองตัวและกลับมาเดินเตาะแตะได้เหมือนเดิม
หมีน้ำ Tardigrade จิ๋วแต่แจ๋ว
2. สลอธ (Sloth) : รอดมาได้เพราะความ "สโลว์ไลฟ์"
ในป่าที่เต็มไปด้วยสัตว์นักล่าอย่างเสือจากัวร์และนกอินทรี สลอธไม่มีกล้ามเนื้อที่ทรงพลังไว้ต่อสู้และวิ่งหนีไม่ทันแน่ๆ แต่มันรอดมาได้ด้วย "ความเชื่องช้า" ขั้นสุด การเคลื่อนที่ช้ามากๆ ทำให้นักล่าที่ใช้สายตาจับการเคลื่อนไหว (Motion) มองข้ามมันไป นอกจากนี้ขนของสลอธยังมีตะไคร่น้ำสีเขียวเกาะอยู่เต็มไปหมด ช่วยพรางตัวให้กลืนไปกับใบไม้ได้อย่างแนบเนียน แถมการอยู่เฉยๆ เป็นส่วนใหญ่ยังช่วยประหยัดพลังงาน ทำให้มันอยู่รอดได้ด้วยการกินใบไม้ที่มีสารอาหารต่ำเพียงไม่กี่ใบต่อวัน
"Flash" เจ้าสลอธประจำกรมการขนส่งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จากเรื่อง Zootopia
3. โอพอสซัม (Opossum) : สู้ไม่ได้ ก็แกล้งตายซะเลย
นี่คือนักแสดงรางวัลออสการ์แห่งโลกธรรมชาติ โอพอสซัมเป็นสัตว์หน้าตาคล้ายหนูตัวใหญ่ที่วิ่งช้าและไม่ได้มีทักษะการต่อสู้ที่เก่งกาจ เมื่อเจอภัยคุกคามอย่างหมาป่า มันมีกลยุทธ์ที่เหนือชั้นกว่าการสู้ นั่นคือการ "แกล้งตาย" (Thanatosis)
มันไม่ได้แค่ล้มตัวลงนอนหลับตาเฉยๆ แต่มันจะอ้าปากค้าง น้ำลายฟูมปาก อัตราการเต้นของหัวใจลดลงฮวบฮาบ และทีเด็ดคือมันจะปล่อยกลิ่นเหม็นเน่าเหมือนซากศพออกมาจากต่อมบริเวณก้น ทำให้นักล่าที่ชอบกินเหยื่อสดๆ หมดอารมณ์และเดินหนีไปเอง พอแน่ใจว่าศัตรูไปแล้ว มันถึงจะลุกขึ้นมาสะบัดตัวแล้วเดินจากไปชิลๆ
"Pinktail" คุณแม่โอพอสซัมและลูกทั้ง7 จากเรื่อง The Wild Robot
ความยิ่งใหญ่และทรงพลังในโลกชีววิทยาของ Natural Selection
ทฤษฎีนี้คือสมการเดียวที่อธิบายกลไกของสิ่งมีชีวิตได้ทั้งโลก ตั้งแต่สัตว์ขนาดยักษ์อย่างวาฬสีน้ำเงิน ช้างแอฟริกา ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วอย่างเชื้อรา แบคทีเรีย หรือแม้แต่ไวรัส ทุกชีวิตล้วนดำรงอยู่ใต้กฎการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
ในอดีตมียีราฟทั้งคอสั้นและคอยาว แต่เพราะอาหารคือใบไม้บนต้นไม้สูง ยีราฟคอยาวจึงหากินได้และมีชีวิตรอดไปผลิตลูกหลาน ส่วนยีราฟคอสั้นหาอาหารไม่ได้ก็อดตาย สุดท้ายธรรมชาติจึง "คัดเลือก" ให้เหลือแค่ยีราฟคอยาว
ธรรมชาติยังได้รังสรรค์สุดยอดนวัตกรรมการเอาตัวรอดที่น่าทึ่ง ทั้งงูที่มีอาวุธเคมีเป็นพิษร้ายแรง, เม่นที่มีชุดเกราะหนาม, แมลงใบไม้ที่พรางตัวได้ระดับสเตลธ์, ตั๊กแตนตำข้าวที่เป็นสุดยอดนักล่าแห่งโลกแมลงที่สามารถจับกิ้งก่ากินทั้งเป็นได้อย่างสยดสยอง, วาฬเพชฌฆาตที่มีสมองสั่งการล่าเป็นฝูงเชิงยุทธวิธี ไปจนถึงสัตว์ตระกูลพังพอนที่มีปฏิกิริยาตอบสนองว่องไวระดับเสี้ยววินาทีจนเอาชนะงูพิษได้
แต่เชื่อหรือไม่ว่า ทฤษฎีชีววิทยาที่ยิ่งใหญ่ระดับตำนานขนาดนี้ กลับเคยเกือบเอาชีวิตไม่รอดในโลกวิชาการ !
การแหกกฎนักสร้างนาฬิกา (The Watchmaker v.s. The Blind Watchmaker)
● แนวคิดเดิม — นักสร้างนาฬิกา (The Watchmaker) : เสนอโดย นักปรัชญาศาสนา วิลเลียม พาลีย์ (William Paley) ในปี 1802 ซึ่งเป็นกรอบคิดของแนวคิด พระผู้สร้าง (Intelligent Design / Creationism) โดยเปรียบเปรยว่า หากคุณเดินไปเจอ "นาฬิกาพก" ตกอยู่บนพื้น คุณเห็นฟันเฟืองและกลไกอันซับซ้อนของมัน คุณย่อมรู้ทันทีว่ามันไม่ได้บังเอิญเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่ต้องมี "ช่างทำนาฬิกา" (พระเจ้า / ผู้สร้าง) ที่มีสติปัญญาจงใจออกแบบมันขึ้นมา สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนหรืออวัยวะอย่างดวงตาก็ย่อมต้องการพระผู้สร้างเช่นกัน
● แนวคิดดาร์วิน — นักสร้างนาฬิกา "ตาบอด" (The BLIND Watchmaker) : ริชาร์ด ดอว์กินส์ (Richard Dawkins) นำคำนี้มาใช้เป็นชื่อหนังสือในปี 1986 เพื่ออธิบายกลไกของ Natural Selection ว่า ธรรมชาติสามารถสร้างสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนระดับ "นาฬิกาพก" ขึ้นมาได้จริง แต่มันทำงานเหมือนนักสร้างที่ "ตาบอด" นั่นคือ ไม่มีสติปัญญา ไม่มีแผนการล่วงหน้า ไม่มีเป้าหมาย และไม่มีความคิดความรู้สึก กลไกทั้งหมดเกิดขึ้นจากความผิดพลาดในการคัดลอกรหัส (Mutation) ผสมกับการถูกคัดเลือกโดยสภาพแวดล้อมเท่านั้น
แนวคิด "นักสร้างนาฬิกาตาบอด" (The Blind Watchmaker) เสมือนเป็นเหรียญคนละด้านกับแนวคิด "พระผู้สร้าง" (Watchmaker) ซึ่งขัดกับหลักการของในศาสนาคริสต์โดยสิ้นเชิง
เรียกได้ว่าดาร์วินไปเหยียบตีนขาใหญ่ในยุคนั้นอย่างศาสนจักรเข้าเต็มๆ ก็เลยถูกศาสนจักรเพ่งเล็งและต่อต้านอย่างหนักหน่วง แต่ไม่ถึงขั้นโดนไต่สวนและกักบริเวณแบบสมัยกาลิเลโอ ซึ่งตรงนี้มีเกร็ดเสริมเล็กน้อยที่น่าสนใจเกี่ยวกับความแตกต่างทางประวัติศาสตร์ เมื่อเปรียบเทียบยุคกาลิเลโอกับยุคดาร์วิน
1. ยุคสมัยที่เปลี่ยนไป (ยุคที่ไร้ศาลศาสนา)
ในยุคกาลิเลโอ (ศตวรรษที่ 17) ศาสนจักรคาทอลิกมีอำนาจเบ็ดเสร็จทางกฎหมายและมี "ศาลศาสนา" (Inquisition) ไว้ลงโทษคนนอกรีต แต่ดาร์วินมีชีวิตอยู่ในยุควิกตอเรียของอังกฤษ (ศตวรรษที่ 19) ซึ่งวิทยาศาสตร์เริ่มแยกตัวเป็นอิสระและมีพื้นที่ของตัวเอง แม้แนวคิดของเขาจะสั่นคลอนความเชื่อเรื่องพระผู้สร้างอย่างรุนแรง แต่ศาสนจักรก็ไม่มีอำนาจทางกฎหมายที่จะจับเขาไปกักบริเวณหรือประหารชีวิตได้อีกแล้ว
2. สงครามน้ำลายครั้งประวัติศาสตร์ (The 1860 Oxford Debate)
แม้ไม่โดนจับขัง แต่ดาร์วินต้องเผชิญกับ "การดีเบตสาธารณะ" ที่ดุเดือดแทน เหตุการณ์ที่โด่งดังที่สุดคือการปะทะคารมที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ระหว่าง บิชอป แซมมวล วิลเบอร์ฟอร์ซ (ตัวแทนศาสนจักร) กับ โทมัส ฮักซ์ลีย์ (นักชีววิทยาผู้กางปีกปกป้องดาร์วิน จนได้รับฉายาว่า "สุนัขบูลด็อกของดาร์วิน")
・บิชอปถามเยาะเย้ยกลางงานว่า "ที่คุณบอกว่ามนุษย์มาจากลิงเนี่ย มันมาจากทางฝั่งปู่หรือฝั่งย่าของคุณล่ะ?"
・ฮักซ์ลีย์สวนกลับอย่างเจ็บแสบว่า "ผมยอมมีปู่เป็นลิง ดีกว่ามีปู่เป็นคนทรงภูมิปัญญาแต่เอาความฉลาดมาใช้บิดเบือนความจริงทางวิทยาศาสตร์"
(อันนี้อย่างฮา...🤣)
3. ชัยชนะในวาระสุดท้ายที่ต่างกันอย่างสิ้นเชิง
ดาร์วินรู้ตัวดีว่าทฤษฎีของเขาคือระเบิดเวลา เขาเครียดจัดและกลัวกระแสสังคมต่อต้านมากเสียจน "ดองต้นฉบับหนังสือนานถึง 20 ปีเต็ม" ก่อนจะกล้าตีพิมพ์ แต่เมื่อเวลาผ่านไป โลกวิทยาศาสตร์ก็ยอมรับทฤษฎีของเขาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
จุดพีคคือ เมื่อดาร์วินเสียชีวิตในปี 1882 ศาสนจักรแห่งอังกฤษได้อนุญาตให้ฝังร่างของเขาไว้ใน มหาวิหารเวสต์มินสเตอร์ (Westminster Abbey) ซึ่งเป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์และมีเกียรติสูงสุดของประเทศ โดยฝังอยู่เคียงข้างนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่อย่าง ไอแซก นิวตัน ถือเป็นการประกาศกลายๆ ว่าแม้งานของเขาจะขัดแย้งกับพระคัมภีร์ แต่ศาสนจักรและรัฐก็ยอมรับในความยิ่งใหญ่ของเขาอย่างสมบูรณ์
หลุมศพของดาร์วิน ในมหาวิหารเวสต์มินสเตอร์ (Westminster Abbey)
แนวคิด "The Watchmaker" (Intelligent Design) ได้ถูกนำเสนอในภาพยนตร์เรื่อง Prometheus ไว้ได้อย่างเฉียบคม โดยการแปรรูปแนวคิดผู้สร้างเป็น Sci-Fi แนว Directed Panspermia (การส่งต่อชีววิทยาโดยสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญา) ได้อย่างทรงพลังและตรงไปตรงมาที่สุดเรื่องหนึ่ง
ในจักรวาล Alien เหล่า Engineers คือตัวแทนของ "ช่างทำนาฬิกา" ที่เปรียบเหมือนพระผู้สร้างทางศาสนาอย่างชัดเจนผ่าน 3 มิติหลัก
1. การสร้างแบบ Top-Down (กำเนิดจาก DNA ของผู้สร้าง)
ฉากเปิดเรื่องที่ Engineer ยอมสละชีวิต ดื่มสารชีวภาพสีดำเพื่อให้ร่างตัวเองย่อยสลายแล้วปล่อยสาย DNA ลงสู่สายน้ำบนโลกโบราณ คือภาพสะท้อนของ Intelligent Design ชัดเจน มนุษย์ในเรื่องไม่ได้เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติแบบค่อยเป็นค่อยไป (Bottom-Up) แต่เกิดจากการจงใจส่ง "รหัสชีวิต" ลงมาตั้งโปรแกรมตั้งแต่ต้นโดยช่างทำนาฬิกา
2. การออกตามหาช่างทำนาฬิกา (The Search for the Creator)
แก่นเรื่องของ Dr. Elizabeth Shaw และ Peter Weyland คือการเดินทางข้ามอวกาศเพื่อตามหาผู้สร้าง (ซึ่งในหนังพวกเขาเรียกเหล่าผู้สร้างว่า Engineers) ไปถามช่างทำนาฬิกาว่า "สร้างพวกเราขึ้นมาทำไม และจุดประสงค์ของชีวิตคืออะไร?"
ซึ่งเป็นคำถามเดียวกับที่มนุษย์ถามพระเจ้าในปรัชญาศาสนา แต่หนังหักมุมอย่างเยือกเย็นด้วยการเสนอว่า "ช่างทำนาฬิกา" ไม่จำเป็นต้องเปี่ยมด้วยเมตตา และพร้อมจะทำลายนาฬิกาที่ตัวเองสร้างทิ้งเมื่อมันทำงานไม่ได้อย่างที่ใจคิด
3. ห่วงโซ่ช่างทำนาฬิกาซ้อนช่างทำนาฬิกา (The Chain of Creation)
ความลึกซึ้งของ Prometheus ที่ส่งต่อมาถึง Alien : Covenant คือการสร้างห่วงโซ่การเป็นผู้สร้างซ้อนกันหลายชั้น
・Engineers สร้าง มนุษย์ (เล่นบทพระเจ้าชั้นแรก)
・มนุษย์ สร้าง David แอนดรอยด์ที่ซับซ้อน (มนุษย์พยายามเป็นช่างทำนาฬิกาเสียเอง)
・David พลิกกลับมาสร้าง Xenomorph (หุ่นยนต์ที่ไม่มีชีวิตก้าวขึ้นมาเป็นช่างทำนาฬิกาชีวภาพ)
สิ่งที่ David ทำในเวลาต่อมา จึงเป็นภาพสะท้อนของการนำกลไก "การกลายพันธุ์และการคัดเลือก" มาผสมกับการเป็น "ผู้สร้างที่จงใจออกแบบ" เพื่อเจียระไนอสูรกายสายพันธุ์ใหม่ที่สมบูรณ์แบบที่สุดอย่าง Xenomorph เป็นการล้อเลียนทั้งแนวคิดเรื่องพระผู้สร้างและทฤษฎีวิวัฒนาการไปพร้อมกันได้อย่างเหนือชั้น
Prometheus (2012)
Kobayashi Maru ของวงการวิทยาศาสตร์
ในยุคของดาร์วิน ทฤษฎี Natural Selection ถูกต้อนให้จนมุมและ "ไม่มีวันชนะ" ภายใต้กฎฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 (เช่น กฎอุณหพลศาสตร์ของเคลวิน และทฤษฎีผสมสีของเจนกิ้น) ทำให้ทฤษฎีของดาร์วินกำลังจะตายและเตรียมถูกคัดออก"
สถานการณ์ No-Win ในยุคของดาร์วินคือ กฎพื้นฐานของวิทยาศาสตร์และศาสนาถูกผูกขาดด้วยแนวคิด "การออกแบบอย่างชาญฉลาด" (Intelligent Design) นักวิชาการในยุคนั้นตั้งโจทย์ว่า หากคุณเดินไปเจอนาฬิกาพกที่กลไกซับซ้อนตกอยู่บนพื้น คุณต้องสรุปว่ามันมี "ช่างทำนาฬิกา" เป็นผู้สร้างอย่างแน่นอน
ดาร์วินไม่ได้เถียงว่าสิ่งมีชีวิตไม่ซับซ้อน แต่เขา "เปลี่ยนกติกาของการสร้าง" จาก Top-Down (มีผู้สร้างกำหนดรหัสจากเบื้องบน) มาเป็นกลไก Bottom-Up (การคัดเลือกโดยธรรมชาติตามสภาพแวดล้อม)
เขาพยายามพิสูจน์ให้เห็นว่าความซับซ้อนระดับวิศวกรรมขั้นสุดยอด สามารถเกิดขึ้นได้ผ่านกลไกที่ตาบอด ไร้เป้าหมาย อาศัยแค่การกลายพันธุ์แบบสุ่ม (Random Mutation) บวกกับเวลาและอัตราการรอดชีวิต ถือเป็นการรีโปรแกรมกฎของชีววิทยาใหม่ทั้งหมด
แต่แน่นอนว่า เมื่อคุณพยายามจะ "เปลี่ยนกฎของเกม" ของระบบที่ยิ่งใหญ่กว่าคุณมาก คุณย่อมต้องเจอแรงเสียดทานเสมอ ทฤษฎีนี้รอดจากการถูกกระหน่ำรุมโจมตีมาได้แบบสะบักสะบอม
ความพีคของEp.นี้คือ เจ้าของทฤษฎีตุยไปซะก่อนที่จะได้เปลี่ยนกฎของเกมด้วยซ้ำ ภายหลังมีคนเข้ามาช่วยกันเปลี่ยนกฎหลายคน และเปลี่ยนกฎกันหลายครั้งด้วย จนสามารถลบล้างข้อกล่าวหาทั้ง 3 ประเด็นใหญ่ได้ทั้งหมด
1. อายุที่แท้จริงของโลก (The Time Trap)
จุดตายของทฤษฎีของดาร์วินคือมันต้องการ "เวลา" ในระดับหลายพันล้านปีเพื่อให้การกลายพันธุ์สะสมตัว แต่ ลอร์ด เคลวิน (Lord Kelvin) นักฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งยุค ใช้กฎอุณหพลศาสตร์ (Thermodynamics) โจมตีดาร์วินเรื่องอายุของโลก
เขาคำนวณการเย็นตัวของโลกและฟันธงว่า โลกมีอายุไม่เกิน 20-40 ล้านปีเท่านั้น นั่นแปลว่าตั้งแต่โลกถือกำเนิดขึ้นมา โลกมีเวลาไม่พอให้ Natural Selection ทำงาน ทฤษฎีของดาร์วินถูกต้อนให้จนมุมด้วยสมการคณิตศาสตร์และกฎทางฟิสิกส์ที่เถียงไม่ออก
และใช่ครับ หากใครรู้สึกคุ้นๆชื่อ "Kelvin" (เคลวิน) ก็ไม่ต้องแปลกใจ เขาคือ ลอร์ด เคลวิน (Lord Kelvin) หรือชื่อจริงคือ William Thomson เป็นคนเดียวกับที่คิดค้นหน่วยวัดอุณหภูมิสัมบูรณ์ เคลวิน (K) ในวิชาฟิสิกส์นั่นเอง
ด้วยความที่เขาเป็นปรมาจารย์ฟิสิกส์ด้านอุณหพลศาสตร์ (Thermodynamics) ระดับโลก ตัวเลขการคำนวณอายุโลกของเขาในยุคนั้นจึงมีน้ำหนักมหาศาลจนกดดันดาร์วินเสียทรงไปพักใหญ่
● ทางออก : ภายหลัง แบ็กเกอแรล (Antoine Henri Becquerel) และตระกูลกูรี ที่ผมเคยกล่าวถึงทั้งสองท่านนี้ใน Ep.26 โต้กลับข้อโต้แย้งของลอร์ดเคลวินด้วยการค้นพบกัมมันตภาพรังสี ซึ่งเป็นความร้อนใต้พิภพที่หักล้างการคำนวณของเคลวิน ประเมินว่าโลกเรามีอายุกว่า 4พันล้านปี (มากกว่าที่เคลวินคำนวณไว้ที่ 20-40ล้านปี แบบคนละเรื่องเลย)
และจนกระทั่ง แคลร์ เพตเทอร์สัน (Clair Patterson) สามารถใช้วิธีวัดการสลายตัวของแร่นิวเคลียร์ในเศษอุกกาบาตแคนยอนดิอาโบล ยืนยันอายุโลกได้แน่ชัดที่ 4,540 ล้านปี ดาร์วินจึงได้ "เวลา" กลับคืนมา เป็นการตอกย้ำลงไปอีกว่าตั้งแต่โลกถือกำเนิดขึ้นมา โลกมี "เวลา" มากพอที่ทำให้เกิด Natural Selection ได้จริง
Fragments of the Canyon Diablo meteorite เศษอุกกาบาตแคนยอนดิอาโบล
● ข้อพิสูจน์ : แม้จะมีคนพยายามโจมตีต่อไปอีกว่ายังไงก็เชื่อไม่ได้ เพราะไม่มีใครเคยเห็นวิวัฒนาการด้วยตาเปล่า แต่ ริชาร์ด เลนสกี (Richard Lenski) ได้ทดลองเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย E. coli นานกว่า 75,000 รุ่น จนพบว่าแบคทีเรียเกิดการกลายพันธุ์จนย่อยสลายสารซิเตรต (Citrate) มาเป็นอาหารได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สายพันธุ์เดิมทำไม่ได้ กลายเป็นหลักฐานเชิงประจักษ์ว่า Natural Selection สร้างสกิลใหม่ขึ้นมาได้จริง และสิ่งมีชีวิตสามารถเกิดการวิวัฒนาการได้จริง
2. ทฤษฎีสีผสม (The Genetic Code Overwrite)
ยุคนั้นเชื่อกันว่าการถ่ายทอดลักษณะเหมือน "ของเหลวผสมกัน" (Blending Inheritance) นักคณิตศาสตร์ Fleeming Jenkin ได้โจมตีดาร์วินว่า หากมีลักษณะเด่นกลายพันธุ์ขึ้นมา เมื่อไปผสมกับตัวปกติ ลักษณะนั้นจะถูก "เจือจาง" ลดลงทีละครึ่งจนหายไป (เหมือนหยดสีแดงลงในถังสีขาว)
● ทางออก : เกรกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) ก้าวเข้ามาพิสูจน์ว่าพันธุกรรมทำงานเป็น "แพ็กเกจข้อมูล" (Genes) ไม่มีการเจือจางหายไป (เมนเดลคนเดียวกับที่คิดค้นกฎพันธุกรรม อัตราส่วน 3:1 ที่เราเคยเรียนในชีวะม.ปลายนั่นแหละ)
การทำงานของพันธุกรรมแบบแพ็กเกจข้อมูลนี้ เมื่อลองเปรียบเทียบกับโค้ดคอมพิวเตอร์ (Computer Code) ลักษณะทางพันธุกรรมจะทำงานเหมือนไฟล์ดิจิทัล (0 และ 1) สมมติคุณมีไฟล์รูปภาพที่โฟกัสชัดเจน (ยีนเด่น) กับภาพเบลอ (ยีนด้อย) เมื่อนำมาจับคู่กัน ระบบอาจจะแสดงผล (Phenotype) ออกมาเป็นภาพชัดเจน แต่ตัวซอร์สโค้ดของภาพเบลอ (Genotype) ก็ยังถูกเซฟเก็บไว้ในฮาร์ดดิสก์อย่างสมบูรณ์ ไม่ได้ถูกบีบอัดหรือถูกลบหายไปไหน
ดาร์วินกับเมนเดลนั้นมีชีวิตอยู่ในยุคเดียวกัน (ศตวรรษที่ 19) แต่น่าเสียดายที่ดาร์วินเสียชีวิตไปโดยไม่เคยได้อ่านผลงานของเมนเดลเลย
"Gregor Mendel" บาทหลวงผู้ชอบปลูกถั่ว บิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์
● ข้อพิสูจน์ : ภายหลัง เจมส์ วัตสัน, ฟรานซิส คริก และโรซาลินด์ แฟรงคลิน ได้ค้นพบโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA พิสูจน์ว่า "รหัสพันธุกรรม" มีอยู่จริง การกลายพันธุ์ (Mutation) คือการสลับเบส A, T, C, G ผิดพลาด
● สรุป : ดาร์วินตั้งโจทย์ว่าธรรมชาติจะคัดเลือกผู้ที่เหมาะสมที่สุด แต่เมนเดลคือผู้ให้คำตอบว่า ความเหมาะสมนั้นถูกเซฟเป็นรหัสและส่งต่อได้อย่างไร
● เกร็ดความรู้จากหนัง : ภาพยนตร์ Sci-Fi ขึ้นหิ้งอย่าง "GATTACA ผ่าโลกพันธุกรรม" ก็ได้ชื่อมาจากการเรียงตัวอักษรของเบส 4 ชนิด (A, T, C, G) ที่ถูกบรรจุอยู่ในเกลียวคู่ของ DNA นี่เอง
GATTACA ผ่าโลกพันธุกรรม (1997)
3. ฟอสซิลรอยต่อของสายพันธุ์ (Transitional Fossils)
ถ้าแค่นั้นยังสิ้นหวังไม่พอ ทฤษฎีของดาร์วินยังถูกโจมตีหนักว่า ถ้ามีการวิวัฒนาการจริง ทำไมไม่เคยมีใครเจอ "ฟอสซิลครึ่งบกครึ่งน้ำ" หรือ "ครึ่งนกครึ่งไดโนเสาร์" ที่เป็นเหมือนสะพานเชื่อม (Missing Link) ของยุคไดโนเสาร์กับยุคปัจจุบันมาก่อน
● ทางออก : วงการบรรพชีวินวิทยาได้ค้นพบฟอสซิลระดับตำนานอย่าง Archaeopteryx (ไดโนเสาร์มีขนรอยต่อสู่นก) หรือ Tiktaalik (ปลาโบราณครีบคล้ายแขนขา) พิสูจน์ว่า "ร่างเชื่อมโยง" มีอยู่จริงตามที่เคยทำนายไว้
ฟอสซิลของ Archaeopteryx (ไดโนเสาร์มีขนรอยต่อสู่นก) และ Tiktaalik (ปลาโบราณครีบคล้ายแขนขา)
บทสรุปสไตล์ Kobayashi Maru : ชัยชนะที่ก้าวข้ามความตาย
ในชีวิตจริง บางครั้งเราอาจต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่ดูเหมือน "ไม่มีวันชนะ" ไม่มีใครเห็นด้วยกับคุณเลยแม้แต่คนเดียว แถมถูกรุมกระหน่ำโจมตีจากทุกทิศทาง หรือต่อให้พยายามสู้จนตาย ก็ยังไม่สามารถหาทางออกหรือเปลี่ยนกฎของเกม ณ ขณะนั้นได้เลย ดาร์วินเองก็จากโลกนี้ไปโดยที่ยังถูกตราหน้าว่าพ่ายแพ้ต่อสมการทางฟิสิกส์และคณิตศาสตร์
การ "เปลี่ยนกฎของเกม" เพื่อพลิกสถานการณ์นั้น บางครั้งมันไม่ได้เกิดขึ้นด้วยตัวเราเอง ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วทันใจ และอาจไม่ได้เกิดขึ้นในช่วงชีวิตของเราด้วยซ้ำ เพราะระบบที่ยิ่งใหญ่มากๆ มันได้ล็อกผลลัพธ์เอาไว้แล้วว่า ต่อให้คุณตายจากไป คุณก็ยังแพ้
แต่ใครเล่าจะรู้ว่า การแฮ็กระบบเพื่อกอบกู้ทฤษฎีนี้ กลับกลายเป็นผลลัพธ์จากหลากหลายปัจจัยที่คาดไม่ถึง คนที่เข้ามาเปลี่ยนกฎของเกม คือผู้คนที่ไม่เคยได้รู้จักกัน เกิดกันคนละยุคสมัย อยู่กันคนละซีกโลก และเชี่ยวชาญในศาสตร์ที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกันเลยแม้แต่น้อย
ทั้งนักฟิสิกส์รางวัลโนเบล บาทหลวงที่ชอบปลูกถั่ว นักเคมีรังสีเอกซ์ และนักบรรพชีวินวิทยาผู้ขุดฟอสซิล ทุกคนต่างเข้ามาช่วยกันคนละไม้คนละมือ เพื่อค่อยๆ ปลดล็อกและเปลี่ยนกติกา จนพลิกสถานการณ์ให้ Natural Selection และชื่อของดาร์วินกลับมายืนหยัดได้อย่างสง่างามอีกครั้ง
กฎแห่งธรรมชาติอันยิ่งใหญ่นี้ ได้พิสูจน์ตัวเองผ่านกาลเวลาอันยาวนาน และนำไปสู่ข้อสรุปที่ชัดเจนมากว่า "ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้สมบูรณ์แบบเสมอไป แต่มันถูกปรับเปลี่ยน แก้ไข และต่อยอดให้ดีขึ้นได้" เมื่อเราอนุญาตให้กาลเวลา เทคโนโลยีที่ก้าวล้ำ และผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขา ได้ทำงานร่วมกันเพื่อพิสูจน์ความจริง
เพราะสุดท้ายแล้ว หากสิ่งใดเป็น "เพชรแท้" ต่อให้มันต้องก้าวผ่านแรงกดดัน การโจมตี ต่อต้าน เยาะเย้ย ดูถูกเหยียดหยามมากมายขนาดไหน มันก็ยังคงเปล่งประกายเป็น "เพชรแท้" ผ่านกาลเวลาได้อย่างงดงาม
(แถมท้ายEp.27) การค้นพบกัมมันตรังสั กับการวัดอายุของดาวเคราะห์โลก
1. กัมมันตรังสีเอามาใช้วัดอายุโลกได้อย่างไร?
การค้นพบกัมมันตภาพรังสี ได้เข้ามาทำหน้าที่ 2 อย่างพร้อมกันในการล้มสมการ Thermodynamics ของ ลอร์ด เคลวิน
● สร้าง "เตาอะตอมใต้โลก" (หักล้างฟิสิกส์เดิม) : เคลวินคำนวณอายุโลกจากสมมติฐานว่า โลกเริ่มจากก้อนหินร้อนจัด แล้วค่อยๆ เย็นตัวลงตามเวลา
แต่การค้นพบกัมมันตภาพรังสีพิสูจน์ว่า ธาตุอย่างยูเรเนียมและโทเรียมใต้เปลือกโลกคายความร้อนตลอดเวลา โลกจึงมี "ฮีตเตอร์ในตัว" ทำให้เย็นตัวช้ากว่าที่เคลวินคิดมหาศาล
● เป็น "นาฬิกาอะตอม" (Radiometric Dating) : ธาตุกัมมันตรังสีที่ไม่เสถียร (Parent Isotope) จะค่อยๆ สลายตัวกลายเป็นธาตุที่เสถียร (Daughter Isotope) ด้วยอัตราความเร็วคงที่แน่นอน เรียกว่า "ครึ่งชีวิต" (Half-life)
・ตัวอย่างเช่น ยูเรเนียม-238 (²³⁸U) จะสลายตัวกลายเป็น ตะกั่ว-206 (²⁰⁶Pb) โดยมีครึ่งชีวิตประมาณ 4,470 ล้านปี
・เมื่อนักวิทยาศาสตร์ส่องดูหิน แล้ววัดสัดส่วนระหว่าง "ยูเรเนียมที่เหลืออยู่" กับ "ตะกั่วที่เกิดขึ้นใหม่" พวกเขาจะคำนวณย้อนกลับได้ทันทีว่า หินก้อนนี้ถูกแช่แข็งและเริ่มเดินนาฬิกามานานกี่ปีแล้ว
2. ทำไมยุคแรกถึงได้แค่ตัวเลขคร่าวๆ (~4 พันล้านปี) และทำไมต้องรอ Clair Patterson มาเปิดตัวเลขที่แท้จริง ?
ช่วงแรกนักวิทยาศาสตร์รู้แค่อัตราการสลายตัวของธาตุ แต่ยังหาอายุโลกที่แท้จริงเป๊ะๆ ไม่ได้ ด้วยอุปสรรคใหญ่ 2 ประการ
1) หินบนโลกถูกลบข้อมูล (Plate Tectonics) : โลกเรามีวัฏจักรการแปรผันของเปลือกโลก หินเก่าแก่ที่สุดบนโลกมักถูกความร้อนมหาศาลหลอมละลายกลับไปเป็นลาวา หรือถูกกัดเซาะจนรหัสนาฬิกาอะตอมถูก "รีเซ็ต" ใหม่ การหาหินกำเนิดโลกแท้ๆ บนเปลือกโลกจึงแทบเป็นไปไม่ได้
2) มลพิษตะกั่วปนเปื้อน (Lead Contamination) : ใครเป็นเด็กยุค'90แบบผม น่าจะคุ้นๆเรื่องกระแสการใช้ "น้ำมันไร้สารตะกั่ว" กันบ้างล่ะ นี่คือฝันร้ายที่สุด ในทศวรรษ 1940–1950 โลกเราเต็มไปด้วยมลพิษตะกั่วจากการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงผสมสารตะกั่ว (TEL) และสีทาบ้าน ตะกั่วในอากาศและในห้องทดลองลอยเข้าไปปนเปื้อนตัวอย่างหิน ทำให้เครื่องมือวัดค่าตะกั่วออกมาสูงเกินจริงและแกว่งไปมาตลอดเวลา
3. ทริกการแฮ็กระบบของ Clair Patterson (ตัวเลขที่ถูกต้องคือ 4.54 พันล้านปี)
แคลร์ เพตเทอร์สัน (Clair Patterson) ปลดล็อกปัญหานี้ในปี 1953 โดยการเปลี่ยนกฎของเกมสไตล์Kobayashi Maru ผสานความเก่งบวกความกล้า 2 เรื่อง
1) เปลี่ยนไปวัด "เศษอุกกาบาต" แทนหินบนโลก : เพตเทอร์สันคิดได้ว่า อุกกาบาตที่ตกมาจากอวกาศ (เช่น อุกกาบาต Canyon Diablo) คือเศษวัสดุก่อสร้างชุดเดียวกับที่ประกอบขึ้นเป็นระบบสุริยะและโลก แต่มันลอยอยู่ในอวกาศโดยไม่เคยถูกรีเซ็ตด้วยวัฏจักรเปลือกโลกเลย มันจึงเป็น "นาฬิกาเรือนแรกสุด" ที่หยุดเดินตั้งแต่ระบบสุริยะถือกำเนิด
2) สร้าง "ห้องคลีนรูม" (Clean Room) แห่งแรกๆ ของโลก : เพื่อสู้กับมลพิษตะกั่ว เพตเทอร์สันลงทุนล้างห้องทดลองด้วยกรด และกำจัดตะกั่วทุกชนิดออกจากห้อง จนสร้างห้องสะอาดไร้ฝุ่นมลพิษขึ้นมาได้ เขาจึงสามารถวัดสัดส่วนไอโซโทปตะกั่วในเศษอุกกาบาตได้อย่างบริสุทธิ์แท้จริง
ผลการคำนวณของ Patterson ได้ตัวเลขออกมาที่ 4,540 ล้านปี (หรือ 4.54 พันล้านปี) ซึ่งเป็นตัวเลขที่แม่นยำระดับทรงคุณค่าของวงการวิทยาศาสตร์เลยทีเดียว และยังคงเป็นตัวเลขมาตรฐานที่วงการวิทยาศาสตร์ใช้อ้างอิงจนถึงทุกวันนี้
และผลพลอยได้จากการทดลองนี้ ทำให้ Patterson กลายเป็นคนที่ออกมาต่อสู้เพื่อสั่งแบนการใช้ตะกั่วในน้ำมันก๊าซโซลีนจนสำเร็จอีกด้วย สามารถติดตามเรื่องราวการต่อสู้กับระบบอันน่าทึ่งของเขาได้ใน Ep.28 ครับ
- 2
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
