ช่วงเทศกาลคริสต์มาสเป็นอีกเทศกาลแห่งความสุขที่หลายคนจะได้มอบสิ่งดีๆ ให้แก่กัน และได้ใช้เวลาไปกับครอบครัว ขณะเดียวกันยังเป็นโอกาสให้เราได้เรียนรู้วิทยาศาสตร์ไปพร้อมๆ กับปริศนาที่มาพร้อมกับตำนานแห่งเทศกาลด้วย
1. “เวอร์จินเบิร์ธ” การเกิดแบบบริสุทธิ์
สำหรับคนแล้วเป็นไปไม่ได้เลย ที่จะให้กำเนิดทายาทตามวิธีธรรมชาติโดยไม่ผ่านการมีเพศสัมพันธ์ และในสัตว์มีกระดูกสันหลังก็เป็นไปได้ยากเช่นกัน อย่างไรก็ดี มีสัตว์ประมาณ 70 สปีชีส์ ที่มี “การเกิดโดยไม่ผสมพันธุ์” (Parthenogenesis) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสัตว์เลื้อยคลานจำพวกจิ้งจกและงู
ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พบสัตว์ที่สามารถให้กำเนิดโดยไม่ผสมพันธุ์เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ล่าสุดคือพบในมังกรโคโมโด (komodo dragon) สัตว์เลื้อยคลานขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ฉลามหัวค้อน และฉลามครีบดำแอตแลนติก (Atlantic blacktip shark)
ส่วนการเกิดแบบ “เวอร์จินเบิร์ธ” (Virgin Birth) ในคนนั้น แซม เบอร์รี (Sam Berry) ศาสตราจารย์กิตติคุณด้านพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน (University College London) ให้ความเห็นกับ ดร.อาราธี พราแสด (Dr.Aarathi Prasad) นักสื่อสารวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ซึ่งถ่ายทอดผ่านบล็อกของหนังสือพิมพ์เดอะการ์เดียนแห่งอังกฤษ ว่า เป็น "โอกาสอันเหลือเชื่อ" ทางชีววิทยา หากหญิงพรหมจรรย์ให้กำเนิดบุตรชาย เพราะมีอุปสรรคสำคัญคือ การไม่มีพ่อและการให้กำเนิดบุตรเป็นชาย
ขณะที่หญิงพรหมจรรย์ไม่สามารถให้กำเนิดบุตรชายได้ แต่เรื่องนี้สามารถเกิดขึ้นได้กับไก่งวง (ในเชิงทฤษฎี) เนื่องจากรูปแบบพันธุกรรมที่แตกต่างกับมนุษย์ โดยเพศเมียมีโครโมโซม Z และW ส่วนเพศผู้มีโครโมโซม ZZ ดังนั้นหากไข่ของเพศเมียสามารถพัฒนาตัวเองได้อย่างสมบูรณ์ โดยไม่ต้องอาศัยอสุจิจากเพศผู้ ไก่งวงจะให้ลูกเป็นตัวผู้ได้
ตรงข้ามกับคน ที่ผู้หญิงจะมีโครโมโซม XX ส่วนผู้ชายมีโครโมโซม XY ดังนั้นผู้หญิงจึงไม่สามารถผลิตยีน Y ที่จำเป็นต่อการให้กำเนิดลูกชายได้ แต่ก็ยังมีหนทางที่ ศ.เบอร์รีมองว่าน่าจะเป็นไปได้อาจมีภาวะของโรค “เทสทิคูลาร์ เฟมินิเซชัน” (testicular feminisation) ซึ่งเป็นโรคที่ผู้หญิงมีโครโมโซม X และ Y เหมือนผู้ชาย แต่โครโมโซม X มีการกลายพันธุ์ที่ทำให้ร่างกายไม่ตอบสนองต่อฮอร์โมนเทสโทสเทอโรน (testosterone) ฮอร์โมนของเพศชาย ทำให้ร่างกายพัฒนาขึ้นมาเป็นผู้หญิง
โดยพันธุกรรมที่เป็นชายและลักษณะเพศที่กำกวม ต่างไปจากพ่อแม่น่าจะทำให้ผู้หญิงที่มีภาวะของโรคข้างต้นเป็นหมัน แต่หากเธอสามารถท้องได้ ลูกชายของเธอก็จะมีโครโมโซม Y ที่สมบูรณ์ และเพื่อไม่ให้ลูกชายพัฒนาไปเป็นหญิงอย่างแม่ ลูกชายจะต้องมี “การกลายพันธุ์ย้อนกลับ” (back mutation) ที่เปลี่ยนโครโมโซม X ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ผู้ชายแสดงออกเป็นผู้หญิงไปอย่างสิ้นเชิง
อีกคำอธิบายที่เป็นไปได้ของการให้กำเนิดแบบเวอร์จินเบิร์ธคือ หญิงคนนั้นเกิดจากพันธุกรรมแบบโมเสก (genetic mosaic) ที่แฝดชาย-หญิงหลอมรวมเป็นร่างเดียว ทำให้เธอมีโครโมโซมครบทั้ง X และ Y ก่อนที่จะเกิดภาวะไข่พัฒนาขึ้นอย่างสมบูรณ์โดยไม่อาศัยอสุจิ
2. ตามหา “ดวงดาวแห่งเบธเลเฮม”
ตามตำนานเล่าว่า เมื่อกว่า 2,000 ปีที่ผ่านมา ปรากฏ “ดวงดาวแห่งเบธเลเฮม” ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งชี้ถึงการเกิดของกษัตริย์ และหากตามดวงดาวนั้นไปจะได้พบสถานที่เกิดของกษัตริย์และพระมารดา เรื่องดังกล่าวเป็นปริศนาให้แก่นักดาราศาสตร์มานานหลายปี ซึ่งจะนำไปสู่การหาช่วงเวลาประสูติที่แท้จริงของพระเยซู
มีข้อสันนิษฐานต่างๆ มากมาย บ้างว่าอาจเป็นดาวหาง แต่ตามความเชื่อดาวหางคือสัญลักษณ์ของความชั่วร้าย บ้างว่าเป็นดาวตก แต่ก็เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นชั่วครู่ บ้างก็ว่าเป็นซูเปอร์โนวา (Supernova) แต่ยังไม่มีหลักฐานว่า ในช่วงพระเยซูประสูตินั้นมีปรากฏการณ์ดังกล่าว และซูเปอร์โนวายังเป็นปรากฏการณ์ที่สว่างมาก ดังนั้นน่าจะมีนักดาราศาสตร์หลายคนได้เห็นปรากฏการณ์ดังกล่าว
ปรากฏการณ์ดาวเคราะห์อยู่ใกล้กัน หรือที่เรียกว่า “การร่วมทิศ” (conjunction) น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด ซึ่งเมื่อศึกษาย้อนกลับไปดูตำแหน่งของดาวเคราะห์ในช่วง 2-3 ปีก่อนคริสตกาล จะพบดาวที่น่าจะเป็นดวงดาวแห่งเบธเลเฮม ทั้งนี้ดาวเคราะห์ซึ่งมีวงโคจรต่างกัน จะโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยความเร็วที่ต่างกัน เมื่อสังเกตจากพื้นโลกจะเห็นดาวเคลื่อนที่เร็วเข้าใกล้ดาวอีกดวงซึ่งเคลื่อนที่ช้ากว่า และดูคล้ายว่าอยู่ใกล้กัน แม้ว่าความจริงแล้วดาวเหล่านั้นจะอยู่ห่างกันหลายล้านกิโลเมตรก็ตาม
เมื่อวันที่ 12 ส.ค. 3 ปีก่อนคริสตกาล เกิดปรากฏการณ์ดาวศุกร์เข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีในบริเวณกลุ่มดาวสิงโต ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของศาสนายูดาห์ ส่วนดาวพฤหัสบดีสำหรับชาวบาบิโลเนียนนั้นหมายถึงกษัตริย์ และดาวศุกร์หมายถึงเทพีแห่งการเกิด ดังนั้นการรวมทิศกันของดาวเคราะห์ทั้งสองนี้ จึงมีความสำคัญยิ่ง
วันที่ 14 ก.ย.ในปีเดียวกัน ดาวพฤหัสบดีได้เข้าใกล้ดาวรีกูลัส (Regulus) ดาวฤกษ์ที่สว่างสุดในกลุ่มดาวสิงโต แล้วได้เข้าใกล้อีกครั้งในวันที่ 17 ก.พ.ของปีถัดมา และครั้งที่สามในวันที่ 8 พ.ค. นอกจากนี้วันที่ 17 มิ.ย.2 ปีก่อนคริสต์ศักราช ดาวพฤหัสบดีได้เข้าใกล้ดาวศุกร์อีกครั้ง และอยู่ใกล้กันมาก ราวกับเป็นดาวดวงเดียวที่ส่องแสงสุกสว่าง
3. จูบมรณะ “มิสเซิลโท”
ตามธรรมเนียมในวันคริสต์มาสหญิง-ชายที่อยู่ใต้ช่อมิสเซิลโท (Mistletoe) จะต้องจูบกัน หากแต่มิสเซิลโทซึ่งเป็นกาฝากนี้ กลับให้ “จูบมรณะ” แก่ต้นไม้ที่มันอาศัยอยู่ แม้ว่าจะสังเคราะห์แสงได้เอง แต่มิสเซิลโทก็ดูดน้ำและสารอาหารจากต้นไม้ที่มันเกาะอยู่ จนกระทั่งต้นไม้นั้นตายไป ส่วนมิสเซิลโทเองก็ถูกขยายพันธุ์ไปยังไม้ต้นอื่นๆ โดยนกที่มากินผล
อย่างไรก็ดี มีเพียงช่อตัวเมียเท่านั้นที่ออกผล มิสเซิลโทตัวเมียจึงถูกตัดออกไปขาย ส่วนช่อตัวผู้ถูกทิ้งไว้บนต้นไม้ต่อไป ซึ่งหนังสือพิมพ์เดอะการ์เดียนท์ประมาณว่า มีช่อมิสเซิลโทตัวผู้ประมาณ 60-90 % ที่ถูกทิ้งไว้บนยอดไม้ ทำให้ช่วงหน้าหนาวต้นไม้เหล่านั้นเสี่ยงต่อการรับน้ำหนักปริมาณมาก ส่วนหน้าร้อนก็ถูกดูดน้ำเลี้ยงจากช่อมิสเซิลโทอย่างหิวกระหาย
4. “ต้นคริสต์มาส” ปลูกได้ดังใจ
ต้นคริสต์มาสที่มีหนามน้อยลง มีใบเรียบร้อยและมีกิ่งก้านที่แข็งแรงสำหรับประดับตกแต่ง เป็นต้นคริสต์มาสที่ตลาดต้องการ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงใช้เวลาหลายสิบปี เพื่อพัฒนาพันธุ์ต้นคริสต์มาสให้ตรงตามความต้องการ และยังได้ต้นคริสตมาสที่ต้านทานโรคและโตเร็ว
แกรี ชาสแทกเนอร์ (Gary Chastagner) นักวิทยาศาสตร์ที่ได้ชื่อว่า “มิสเตอร์ต้นคริสตมาส” จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันสเตท (Washington State University) ใช้เวลาถึง 30 ปีเพื่อปรับปรุงต้นคริสตมาสให้ตรงตามความต้องการ ซึ่งเขาได้ทดลองผสมสายพันธุ์ต้นสนจากทั่วโลก เพื่อให้ได้ต้นคริสต์มาสที่ไร้หนาม
ชาสแทกเนอร์คาดหวังว่าจะพบ “ยีนมาร์กเกอร์” ที่ควบคุมหนามของต้น แต่กว่าจะไปถึงขั้นนั้นเขาต้องใช้ความพยายามอย่างยิ่ง ต้องมีการทดสอบต้นไม้เป็นเวลาหลายปีเพื่อขจัดสายพันธุ์ที่ไม่ทนต่อสภาพอากาศ เพื่อจะหาต้นที่แข็งแรงแยกออกจากต้นที่อ่อนแอ เขาต้องใช้เวลา 7-8 ปีเพื่อปลูกต้นทนจากเมล็ดที่ได้รับการปรับปรุงพันธุ์แล้ว หากประสบความสำเร็จพันธุ์ไม้ของเขาจะเป็นคู่แข่งที่น่ากลัวของต้นคริสต์มาสปลอมที่ครองตลาดอยู่
5. ตามหา “ซานตา” ตัวจริง
ในช่วงเทศกาลคริสต์มาสนี้เด็กๆ นับล้านทั่วโลกต่างรอคอยคุณลุงชุดแดง ที่จะมาพร้อมลากเลื่อนและกวางเรนเดียร์อย่างใจจดใจจ่อ และระหว่างที่รอคอยนี้ พวกเขาสามารถติดตามการเดินทางของซานตาคลอสได้ทางเว็บไซต์ http://www.noradsanta.org/en/index.html ซึ่งพัฒนาโดย หน่วยป้องกันอากาศยานแห่งอเมริกาเหนือ (North American Aerospace Defense Command) หรือ NORAD
วิธีการติดตามซานต้าของหน่วย NORAD คือการหาสัญญาณการเดินทางของซานต้าด้วยเครื่องมือไฮเทค 4 ระบบ คือเรดาร์ตรวจจับสัญญาณ ซึ่งจะจับสัญญาณที่แสดงว่าซานต้าได้ออกจากขั้วโลกเหนือแล้ว แล้วส่งต่อให้ระบบดาวเทียมที่มีเซ็นเซอร์ตรวจจับรังสีอินฟราเรด โดยพุ่งเป้าไปที่กระจุกสีแดงของกวางรูดอล์ฟ
ระบบถัดไปคือเครือข่าย “กล้องซานต้าแคม” (Santa Cam) กล้องดิจิตอลที่มีความเร็วสูง สำหรับตรวจจับเส้นทางเดินของซานต้าและเผยแพร่ผ่านอินเทอร์เน็ต ซึ่ง NORAD ใช้งานระบบนี้เฉพาะวันคริสต์มาสอีฟ และสุดท้ายคือเครื่องบินขับไล่ซีเอฟ-18 ที่จะขับเข้าใกล้ซานตาแล้วเชิญสู่ประเทศในแถบอเมริกาเหนือ รวมถึงเอฟ-15 และ เอฟ-16 ซึ่งจะขับประกบข้างกับกวางเรนเดียร์ทั้ง 9 ตัวด้วย
อย่างไรก็ดี ไม่มีข้อมูลว่าหน่วย NORAD ได้พบซานต้าจริงหรือไม่ แต่พวกเขามีประเพณีติดตามซานต้าในวันคริสต์มาสอีฟเช่นนี้มากว่า 40 ปีแล้ว และพัฒนาเทคโนโลยีในการตรวจจับมาเรื่อยๆ
จุดเริ่มต้นเกิดจากโฆษณาเชิญชวนให้เด็กๆ โทรหาซานต้าเมื่อปี ค.ศ.1955 แต่กลับพิมพ์หมายเลขโทรศัพท์ผิด ดังนั้นแทนที่เด็กๆ จะโทรไปถึงซานต้ากลับโทรไปถึงสายด่วนของหน่วยป้องกันทางอากาศคอนติเนนทัล (Continental Air Defense Command) หรือ CONAD สหรัฐฯ แทน ผู้อำนวยการในขณะนั้นจึงให้ลูกน้องใช้เรดาร์ติดตามเส้นทางของซานต้า แล้วรายงานผ่านโทรศัพท์แก่เด็กๆ ประเพณีนี้ได้ส่งต่อไปถึง NORAD ซึ่งเป็นหน่วยงานความร่วมมือระหว่างสหรัฐฯ และแคนาดา ที่ก่อตั้งเมื่อปี 1958
ผู้เข้าชมเว็บไซต์ดังกล่าวยังเล่นเกม ฟังเพลงและชมวิดีโอตัวอย่างได้ และภายในเว็บไซต์ยังมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ว่า เหตุใดซานตาคลอสจึงส่งของขวัญให้เด็กๆ ทั่วโลกได้ในคืนเดียว ด้วยหลักการ “ความต่อเนื่องของกาล-อวกาศ” (time-space continuum) ซึ่งเป็นโอกาสให้ผู้ปกครองและเด็กๆ ได้สนทนากันในเรื่องวิทยาศาสตร์ด้วย.
