สิ่งมีชีวิตชนิดแรกเกิดขึ้นมาได้อย่างไร ยังไม่มีใครตอบได้แน่ชัด แต่สิ่งที่เป็นตัวกำหนดให้สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดดำรงอยู่ได้หรือไม่ มีคำตอบอยู่แล้วใน "ทฤษฎีวิวัฒนาการ" และผู้ที่ให้นิยามของทฤษฎีนี้ได้อย่างสมบูรณ์ที่สุดคนแรกคือ "ชาร์ลส ดาร์วิน" ผู้เปลี่ยนแนวความคิดเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนโลกไปตลอดกาล หลังออกเดินทางท่องโลกไปกับเรือหลวงบีเกิลแห่งราชสำนักอังกฤษเมื่อเกือบ 200 ปีก่อน
หาก "เกรเกอร์ เมนเดล" (Gregor Mendel) ได้รับยกย่องให้เป็นบิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์แล้ว ก็คงจะไม่ใช่เรื่องผิดหากผู้จัดการวิทยาศาสตร์จะยกย่อง "ชาร์ลส์ ดาร์วิน" (Charles Darwin) ให้เป็นบิดาแห่งทฤษฎีวิวัฒนาการ (Evolution) เพราะเขาผู้นี้เอง ที่ทำให้คนยุคหลังเข้าใจถึงกลไกธรรมชาติที่คัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมให้ดำรงอยู่ได้ในสภาวะแวดล้อมบริเวณนั้นๆ แบบค่อยเป็นค่อยไป หรือที่เรียกว่า "วิวัฒนาการ"
แม้เวลาล่วงเลยมา 150 ปีแล้ว นับตั้งแต่ดาร์วินเสนอแนวคิดและหลักการของทฤษฎีวิวัฒนาการเป็นครั้งแรกที่สมาคมลินเนียส (Linnean Society) ณ กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ เมื่อวันที่ 1 ก.ค. 2401 และตีพิมพ์เผยแพร่ครั้งแรกในหนังสือชื่อ "กำเนิดสปีชีส์" (On The Origin of Species) เมื่อวันที่ 22 พ.ย. 2402 ซึ่งทฤษฎีของดาร์วินได้เปลี่ยนแปลงแนวคิดทางวิทยาศาสตร์แบบพลิกฝ่ามือ
กระนั้นก็ตามทฤษฎีวิวัฒนาการก็ยังไม่เป็นที่ยอมรับ ในบางสังคมที่เคร่งศาสนาและเชื่อในพระเจ้า แม้แต่สังคมที่ได้ชื่อว่า ก้าวหน้าในวิทยาการสมัยใหม่มากที่สุดอย่างสังคมอเมริกัน โรงเรียนหลายแห่งในรัฐต่างๆ ของสหรัฐฯ ถูกห้ามไม่ให้สอนทฤษฎีของดาร์วิน ไม่ว่าจะเป็นมลรัฐอิลลินอยส์, โอไฮโอ, วิสคอนซิน แต่ก็มีบางรัฐที่คณะกรรมการการศึกษานำเรื่องนี้กลับมาพิจารณากันใหม่ และให้สอนเรื่องวิวัฒนาการต่อไปได้ เช่น นิวยอร์ก และแมสซาชูเซตส์
ขณะเดียวกัน โรงเรียนบางแห่งที่สอนทฤษฎีพระเจ้าสร้างโลก หรือการออกแบบอันชาญฉลาด ก็ถูกผู้ปกครองที่มีความเห็นแตกต่างออกไป ฟ้องร้องให้ยุติการสอน เพราะเท่ากับว่ายัดเยียดแนวคิดทางศาสนาให้กับเด็กๆ มากเกินไป โดยปิดบังอำพรางข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ เช่น ในมลรัฐเพนซิลเวเนีย ซึ่งความขัดแย้งเหล่านี้ขึ้นบ่อยครั้งในสหรัฐฯ รวมถึงในยุโรปก็มีบ้างเหมือนกัน และก็ไม่มีทีท่าว่าจะสิ้นสุดลงในง่ายๆ ในเร็ววันเสียด้วย
เปิดโลกความหลากหลายในธรรมชาติ สู่ทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วิน
ย้อนกลับไปที่ตัว "ดาร์วิน" เขาเกิดเมื่อวันที่ 12 ก.พ. 2352 ในเมืองโชรส์เบอรี่ (Shrewsbury) ชรอปไชร์ (Shropshire) ในอังกฤษ บิดาของเขาเป็นแพทย์ที่มีชื่อเสียง จึงอยากให้ดาร์วินศึกษาทางด้านการแพทย์ด้วยเช่นกัน ซึ่งช่วงแรกดาร์วินเองก็เรียนแพทย์อยู่ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระ (University of Edinburgh) สกอตแลนด์ ตามความประสงค์ของบิดา แต่หลังจากที่ได้เข้าดูการผ่าตัดเป็นครั้งแรก เขาก็รู้สึกไม่สบายใจอย่างมาก จึงเลิกล้มความตั้งใจที่จะเรียนแพทย์ต่อ
หลังจากนั้นดาร์วินก็เปลี่ยนไปศึกษาทางด้านศาสนศาสตร์หรือเทววิทยา (theology) ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (University of Cambridge) เพื่อฝึกฝนเป็นบาทหลวง แต่เขากลับสนใจทางด้านธรณีวิทยาและพฤกษศาสตร์เสียมากกว่า
อาจารย์บางคนในมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ เห็นพรสวรรค์ของเขาทางด้านนี้ จึงได้แนะนำเขาให้รู้จักกับกัปตันโรเบิร์ต ฟิตซ์รอย (Robert Fitzroy) ทำให้ดาร์วินได้ร่วมเดินทางไปกับเรือหลวงบีเกิล (HMS Beagle) ในฐานะนักธรรมชาติวิทยา เมื่อวันที่ 27 ธ.ค. 2373 ซึ่งขณะนั้นเขามีอายุเพียง 22 ปีเท่านั้น (จากอณูถึงอนันต์ วิทยาศาสตร์ต้องรู้; ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติ, ดร.นำชัย ชีววิวรรธ์ และ ดร.นเรศ ดำรงชัย ผู้แปล)
ตลอดระยะเวลา 5 ปี ที่ดาร์วินเดินทางรอบโลกไปพร้อมกับเรือหลวงบีเกิล เขาสังเกตเห็นความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตมากมายมหาศาลในธรรมชาติ โดยเฉพาะที่หมู่เกาะกาลาปากอส ประเทศเอกวาดอร์ ซึ่งสิ่งมีชีวิตที่หมู่เกาะแห่งนี้ มีลักษณะเฉพาะตัว และแปลกประหลาดกว่าที่อื่นๆ มาก
ดาร์วินบันทึกสิ่งต่างๆ ที่เขาพบเห็นตลอดการเดินทาง และค้นคว้าข้อมูลเพิ่มเติมจนสรุปออกมาเป็น "ทฤษฎีวิวัฒนาการ" ที่เขาอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดแตกต่างกันโดยธรรมชาติ และธรรมชาติก็เป็นตัวคัดสรรรูปแบบของสิ่งมีชีวิตที่จะดำรงอยู่ต่อไปได้ หรือ "การคัดสรรตามธรรมชาติ" (Natural selection)
"จริงๆ แล้วดาร์วินไม่ใช่คนแรกที่คิดทฤษฎีวิวัฒนาการขึ้นมา แต่ในยุคเดียวนั้นก็มีอยู่หลายคนเคยพูดถึงทฤษฎีวิวัฒนาการ และมีสมมติฐานคล้ายๆ กันบ้าง ต่างกันบ้าง แต่ว่าความสำคัญของดาร์วิน คือ เขาเป็นคนที่อธิบายเรื่องนี้ได้ชัดเจนและถูกต้องมากที่สุด" ดร.นำชัย ชีววิวรรธน์ หัวหน้าหน่วยบริหารจัดการความรู้ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโยลีชีวภาพ (ไบโอเทค) ให้สัมภาษณ์กับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ทางโทรศัพท์
ดร.นำชัย เล่ารายละเอียดการเดินทางของดาร์วินเพิ่มเติมว่า เมื่อดาร์วินเดินทางถึงหมู่เกาะกาลาปากอส เขาก็พบว่าสัตว์ในแต่ละเกาะของที่นี่หน้าตาคล้ายๆ กัน แต่พอพิจารณาลายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ก็พบว่ามันมีความแตกต่างกันอยู่บ้าง เช่น นกฟินช์ (finch) ที่แต่ละชนิดบนเกาะต่างๆ มีขนาดของจงอยปากต่างกัน เมื่อนำไปเทียบกับอาหารที่มันกิน เกาะที่อาหารเป็นเมล็ดพืชที่มีลักษณะแข็ง ปากของนกฟินซ์บนเกาะนั้นจะใหญ่และแข็งแรง ขณะที่เกาะอื่นมีเมล็ดพืชหรืออาหารต่างออกไป โครงสร้างปากของนกฟินช์ก็จะต่างกันด้วย
ทำให้เขานึกคิดว่าสัตว์พวกนี้ ต่างกันเพราะความแตกต่างของที่อยู่อาศัยหรือไม่ อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมด้วยใช่ไหม จนเกิดศัพท์เฉพาะขึ้นมาว่า การคัดสรรตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นหัวใจหลักของทฤษฎีวิวัฒนาการ
ระหว่างการเดินทาง ดาร์วินยังได้พบเห็นซากดึกดำบรรพ์ และสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา จึงเกิดความสงสัยว่า อายุขัยของโลกน่าจะเก่าแก่กว่าที่เชื่อกันในขณะนั้น
"หลังกลับจากเดินทาง ดาร์วินก็สังเคราะห์ความรู้ของตัวเอง และอ่านหนังสืออีกหลายๆ เล่มซึ่งมีผลต่อความคิดของเขามาก เช่น หนังสือเกี่ยวกับธรณีวิทยา ที่ให้ข้อมูลแก่ดาร์วินว่าสัณฐานของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ดาร์วินก็เลยมองว่า ถ้าในแง่ของธรณีวิทยามันเปลี่ยน แล้วในแง่ของสัตว์ จะมีการเปลี่ยนแบบเดียวกันหรือเปล่า" ดร.นำชัย เล่า
"ดาร์วินได้อ่านเอกสาร เกี่ยวกับหลักการด้านประชากรของโทมัส มัลธัส (Thomas Malthus) นักเศรษฐศาสตร์ชาวอังกฤษ ซึ่งอธิบายไว้ว่า ถ้าไม่มีข้อจำกัดเรื่องของอาหาร สิ่งมีชีวิตจะเพิ่มจำนวนแบบเรขาคณิตจาก 1 เป็น 2 เป็น 4 เป็น 8 ไปเรื่อยๆ แต่ว่าในสภาพธรรมชาติจริงๆ ไม่ได้เพิ่มแบบนั้น ทั้งนี้เพราะเกิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ประกอบกับสภาวะแวดล้อมต่างๆ ทั้งโรคภัยไข้เจ็บ, อาหาร และ ผู้ล่า ที่เป็นตัวควบคุมปริมาณประชากรของสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติให้อยู่ในสมดุล" ดร.นำชัย แจงให้ฟัง
ทว่าก็ยังมีสิ่งที่ดาร์วินอธิบายไม่ได้ เช่น ความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันนั้นเกิดจากอะไร, ลักษณะที่คัดเลือกมาได้แล้วจะส่งต่อไปถึงลูกหลานได้อย่างไร
ดร.นำชัย บอกว่า เพราะในสมัยนั้นยังไม่มีความรู้เรื่องพันธุกรรม ยีน และดีเอ็นเอ และคนแรกที่อธิบายเรื่องพันธุกรรมได้อย่างชัดเจนคือบาทหลวงเมนเดล ที่ศึกษาเรื่องพันธุศาสตร์ในช่วงไล่เลี่ยกับที่ดาร์วินศึกษาทฤษฎีวิวัฒนาการ แต่ว่าดาร์วินไม่เคยอ่านผลงานของเมนเดล เนื่องจากเมนเดลตีพิมพ์ผลงานในวารสารภาษาท้องถิ่นของเขา (ออสเตรีย) และมีอยู่ในห้องสมุดภายในประเทศ เพียงไม่กี่เล่มเท่านั้น ซึ่งต่อมาราว 30-40 ปีจึงมีนักวิทยาศาสตร์รุ่นหลังสืบค้นเจอผลงานของเมนเดล
"ทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วินจึงมีความน่าทึ่งอยู่หลายประการ ที่สำคัญก็คือดาร์วินแค่ดูลักษณะภายนอก หรือฟีโนไทป์ (phenotype) ก็บอกเล่าเรื่องราวได้อย่างถูกต้องโดยที่เขาไม่เคยรู้เรื่องลักษณะพันธุกรรมภายใน หรือจีโนไทป์ (genotype) เลยแม้แต่น้อย" ดร.นำชัย กล่าวอย่างยกย่องดาร์วิน
เพราะดาร์วินยังไม่มีความรู้ในเรื่องของพันธุศาสตร์ จึงกลายป็นจุดอ่อนของเขาที่ทำให้คนในยุคสมัยเดียวกันตั้งคำถามต่างๆ นานา เช่น ลักษณะของพ่อแม่จะส่งไปถึงลูกได้อย่างไรกัน แล้วทำไมลักษณะดีเหล่านี้ถึงยังคงอยู่ได้โดยไม่สูญหาย
จากการคัดสรรตามธรรมชาติ สู่กำเนิดของสปีชีส์
สำหรับเนื้อหาในหนังสือ "กำเนิดสปีชีส์" ดร.นำชัย ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมแปลหนังสือดังกล่าวที่จะตีพิมพ์เผยแพร่อีกครั้งในปีหน้า เล่าว่าดาร์วินอธิบายไว้ในหนังสือว่า สิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันโดยธรรมชาติ แต่กลไกที่จะมาคัดเลือกว่าชนิดไหนอยู่ได้หรือไม่ได้คือสภาวะแวดล้อม ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของทฤษฎีวิวัฒนาการ และตรงตามความหมายของชื่อหนังสือว่า กำเนิดของสปีชีส์ใหม่เกิดขึ้นได้อย่างไร สปีชีส์ไหนที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมก็จะได้รับคัดเลือกให้อยู่ต่อ ส่วนที่ไม่ได้รับคัดเลือกก็จะผลิตลูกหลานได้น้อยลง และมีโอกาสสูญหายไปมากขึ้น
ส่วนอีกเรื่อ งที่น่าสนใจ คือเรื่องของสัตว์ที่คนนำมาเลี้ยงแล้วคัดเลือกลักษณะต่างๆ เช่น สุนัข ซึ่งมีหลายสิบหลายร้อยพันธุ์ แต่ว่าตามทฤษฎีของดาร์วินบอกไว้ว่าต้นตระกูลของสุนัขที่คนเราเลี้ยงเพียง 1 สายพันธุ์เท่านั้น มาจากสุนัขป่าเพียงสายพันธุ์เดียว แต่ว่าเมื่อคนนำมาเลี้ยง ก็มีการผสมพันธุ์ คัดเลือกสายพันธุ์ คัดไปคัดมาจนได้สารพัดสายพันธุ์ที่เราเห็นกันอยู่ทุกวันนี้ ซึ่งดาร์วินก็ศึกษาเปรียบเทียบลักษณะที่เกิดขึ้นมาตามธรรมชาติกลุ่มหนึ่งกับลักษณะที่คนทำให้เกิดอีกกลุ่มหนึ่ง
นอกจากนี้ ดาร์วินยังได้ทำการทดลองอื่นๆ อีกมากมาย เช่น เลี้ยงนกพิราบ แล้วผสมพันธุ์ และคัดเลือกพันธุ์ว่าหากอยากให้ได้สีแบบนี้ ลายแบบนั้น จะต้องผสมพันธุ์อย่างไรบ้าง แล้วเขาก็เอาความรู้ตรงนั้นมาอธิบายสิ่งซึ่งมันเทียบเคียงกันในการคัดเลือกตามธรรมชาติ แต่ว่าเป็นการคัดเลือกโดยกระบวนการเลี้ยงสัตว์เลี้ยง (domestication)
"ทฤษฎีของดาร์วินสมบูรณ์พอสมควร เพียงแต่ว่ายังมีบางจุดที่ยังคลุมเครืออยู่ อาจเปรียบเทียบคล้ายกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงหรือกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งทฤษฎีนี้ชัดเจน และสมบูรณ์มาก แต่ว่าเมื่อเวลาผ่านไปอีกหลายปีก็จะพบว่ามีรายละเอียดบางอย่างที่หากถือตามทฤษฎีนี้ก็อาจไม่ถูกต้อง"
"ทฤษฎีวิวัฒนาการวิวัฒนาการก็เช่นกัน ถ้ายึดตามดาร์วิน คือมันจะค่อยๆ เกิดการเปลี่ยนแปลงของลักษณะแต่ละอย่างทีละนิดๆ แต่ว่าจะมีปรากฏการณ์บางอย่าง ที่เกิดการเปลี่ยนแปลงแบบปุบปับ อยู่ดีๆ ก็มีลักษะใหม่เกิดขึ้นมา ก็ต้องมีคำอธิบายว่าทำไม หรือเกิดอะไรขึ้นเพิ่ม เติมเข้ามาภายหลัง" ดร.นำชัย อธิบาย ซึ่งยุคหลังก็มีคนพยายามช่วยอธิบายเพิ่มเติมว่ามันเกิดอะไรขึ้น คำตอบก็เลยค่อยๆ ออกมาทีละจุดๆ
"ทฤษฎีวิวัฒนาการ" ความเชื่อของคนนอกศาสนา?
ดร.นำชัย ให้ข้อมูลอีกว่า กว่าดาร์วินจะตีพิมพ์หนังสือ กำเนิดสปีชีส์ เขาใช้เวลารวบรวมรายละเอียด ค้นคว้าข้อมูล และทำการทดลองเพิ่มเติมอีกประมาณ 20 ปี ก่อนจะตีพิมพ์ ซึ่งขณะนั้นเขาก็เริ่มเกิดแนวคิดแล้วว่า "พระเจ้าไม่ได้สร้างสิ่งมีชีวิต" แต่เนื่องจากภรรยาของเขาเป็นคนเคร่งศาสนามาก รวมทั้งเพื่อนฟูงอีกหลายคนด้วย เขาจึงยังไม่เปิดเผยแนวคิดเรื่องวิวัฒนาการต่อสาธารณชน กระทั่งเมื่อรู้ว่าอัลเฟรด วอลเลซ (Alfred Wallace) นักธรรมชาติวิทยารุ่นน้อง ศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและมีแนวความคิดเดียวกับเขาในเรื่องการคัดสรรโดยธรรมชาติ ดาร์วินจึงตีพิมพ์หนังสือของเขา
"แม้แต่ในหนังสือกำเนิดสปีชีส์ ดาร์วินก็เลี่ยงที่จะไม่พูดถึงคนเลย เพราะว่า ถ้าทฤษฎีเขาถูก นั่นก็หมายความว่าคนก็น่าจะมาจากสิ่งมีชีวิตต้นตระกูล ซึ่งอาจจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นต้นตระกูลคน ก่อนจะแตกสายไปเป็นคนกับลิง แต่ไม่ได้หมายความว่าคนมาจากลิงนะ คนไม่ใช่ลิง ลิงไม่ใช่คน" ดร.นำชัย เน้นประโยคหลัง
"ดาร์วินรู้ว่าหากเขาตีพิมพ์ปุ๊บ ต่อให้เขาไม่พูดอะไรเลย คนก็จะสรุปแบบนั้น และคนก็สรุปแบบนั้นจริงๆ ซึ่งดาร์วินได้รับแรงกดดันจากสังคมสูงมาก มีการโจมตี วิวาทะ เสียดสี เยาะเย้ย และเกิดการล้อเลียนนำรูปหน้าของดาร์วินไปอยู่บนตัวลิง รวมทั้งถูกต่อว่าจากบาทหลวงว่าเป็นคนนอกศาสนา" ดร.นำชัยเล่าให้ผู้จัดการวิทยาศาสตร์ฟัง
"ข้อโต้แย้งของคนที่เชื่อทฤษฎีพระเจ้าสร้างโลก หรือการออกแบบอย่างชาญฉลาด (creationism ซึ่งภายหลังเปลี่ยนมาใช้คำว่า intelligent design) เขาบอกว่า เมื่อคุณดูนาฬิกาสักเรือนหนึ่ง คุณคิดว่าอยู่ดีๆ องค์ประกอบแต่ละอย่างมันจะมาประกอบกัน แล้วออกมาเป็นนาฬิกาได้จริงๆ หรือ" เขาบอกว่ามันเป็นไปไม่ได้ จะต้องมีช่างที่ชาญฉลาดเป็นผู้ออกแบบและสร้างนาฬิกานั้นขึ้นมา"
"ก็เหมือนกันกับสิ่งมีชีวิต ทั้งรูปร่างและการทำหน้าที่ที่เหมาะเจาะ ต้องไม่ใช่เรื่องบังเอิญตามทฤษฎีวิวัฒนาการเป็นแน่ ฉะนั้นทฤษฎีนี้ต้องผิดแน่นอน จะต้องมีคนออกแบบ และคนที่ออกแบบก็คือ"พระเจ้า"
ดร.นำชัย บอกอีกว่า ฝ่ายที่เชื่อวิทยาศาสตร์ จะเชื่อจากหลักฐานที่เห็น เช่น ฝ่ายที่เชื่อว่าพระเจ้าสร้างโลก จะบอกว่าโลกมนุษย์มีอายุแค่ไม่กี่พันปี แต่จากหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มีวิธีการวัดอายุสิ่งต่างๆ มันชี้ว่าโลกเราเก่ากว่านั้นมากหลายพันล้านปี ซึ่งข้อมูลมันไม่สอดคล้องกัน ถ้าคนที่เชื่อว่ากระบวนการและความรู้ทางวิทยาศาสตร์ถูก ในที่สุดแล้วก็จะไม่เชื่อในพระเจ้า ทว่าก็ยังมีนักวิทยาศาสตร์บางส่วนยังเชื่อในพระเจ้าด้วยและเชื่อในวิทยาศาสตร์ด้วยเช่นกัน.
