นักชีววิทยาได้รู้มานานพอสมควรแล้วว่า สัตว์บางชนิดสามารถสืบพันธุ์โดยไม่ต้องอาศัยเพศได้ ด้วยการแตกหน่อ (budding) และสัตว์บางชนิด เช่น กวาง และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ เวลาอวัยวะบางส่วนถูกตัดทิ้ง จะสามารถสร้างอวัยวะส่วนนั้นกลับคืนมาอีกได้ นอกจากนี้ เนื้อเยื่อของสัตว์ชนิดเดียวกันสามารถนำมาปลูกถ่ายให้กันได้ แต่จะมีคนไม่มากที่รู้ว่า ผู้พบองค์ความรู้เหล่านี้เป็นคนแรกคือใคร
เขามีนามว่า Abraham Trembley ผู้ได้ศึกษาไฮดรา (hydra) ซึ่งเป็นสัตว์ไร้กระดูกสันหลัง เมื่อปี 1740 เป็นครั้งแรก
Abraham Trembley เกิดเมื่อวันที่ 3 กันยายน ค.ศ.1710 (ตรงกับรัชสมัยพระเจ้าท้ายสระ ในสมัยอยุธยา) ที่เมือง Geneva ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ในครอบครัวที่มีฐานะดี ในวัยเด็ก Trembley สนใจวิชาคณิตศาสตร์มากที่สุด จึงได้เข้าศึกษาที่ Calvin Institute ในเจนีวา และสำเร็จการศึกษาด้วยวิทยานิพนธ์เรื่องการประยุกต์แคลคูลัส
จากนั้น Trembley ได้งานทำที่ฮอลแลนด์เป็นอาจารย์สอนพิเศษลูกชาย 2 คนของท่าน Count William Bentinck ที่กรุง Hague
อยู่มาวันหนึ่งในปี 1740 Trembley ได้เห็นสิ่งมีชีวิตรูปร่างประหลาดในสระที่อยู่ใกล้ปราสาท และพบว่ามันเป็นสิ่งที่เขาไม่รู้จักมาก่อนว่ามันเป็นพืชหรือสัตว์ (สิ่งนั้นคือตัว hydra ที่ Antoni van Leeuwenhoek เคยเห็นตั้งแต่ปี 1704) จึงรู้สึกสนใจมาก และใช้แว่นขยายส่องดู แล้วใช้กล้องจุลทรรศน์ศึกษารายละเอียด และพบว่าสิ่งที่กำลังดูนี้ทำให้รู้สึกคลายเครียดจากงานประจำ
ในเบื้องต้น Trembley ได้พบว่า สิ่งที่เห็นนี้สามารถขยับตัวไป-มาได้ ลำตัวมีสีเขียว และยาวประมาณ 1 เซนติเมตร อีกทั้งมีลักษณะเหมือนทรงกระบอกที่หัวมีหนวดหลายเส้นเหมือนหนวดปลาหมึก การไม่เห็นมันเคลื่อนย้ายตำแหน่งเลยทำให้ Trembley ลงความเห็นว่ามันเป็นพืช
แต่วันหนึ่งเขาเห็นมันยืดตัว และหดตัว เขาจึงคิดใหม่ว่า มันคงเป็นสัตว์ แต่ก็ต้องการหลักฐานเพิ่มเติมเพื่อยืนยัน จนอีกหลายวันต่อมาก็พบว่า มันเคลื่อนย้ายตัวได้ Trembley จึงมั่นใจและรู้สึกดีใจที่ประจักษ์ว่ามันเป็นสัตว์ หลังจากนั้นก็ไม่สนใจมันอีก เพราะคิดว่าแค่รู้และดูรูปร่างก็เพียงพอแล้ว
หลายวันต่อมา เขาสังเกตเห็นว่า เวลามีแสงแดดส่องผ่านภาชนะบรรจุ สัตว์ไร้ตาชนิดนี้มันจะเคลื่อนตัวเข้าหาแสง (phototaxis) เพื่อยืนยันความถูกต้องของข้อสังเกตนี้ Trembley ได้ปิดขวดที่บรรจุสัตว์พิศวงด้วยแผ่นกระดาษแข็งที่เจาะรูเล็กๆ และพบว่าเวลาเลื่อนรู สัตว์ขนาดจิ๋วนี้จะเคลื่อนตัวในทันทีเข้าหาลำแสงที่ทะลุผ่านรู
Trembley รู้สึกตื่นเต้นกับการค้นพบองค์ความรู้นี้มาก จึงทุ่มเทศึกษาไฮดราอย่างสุดตัวและหัวใจ ทำให้ได้พบข้อมูลใหม่ๆ อีกมากมาย เช่น เวลาเนื้อเยื่อบางส่วนของมันถูกตัดทิ้ง มันจะผลิตเนื้อเยื่อส่วนนั้น และปล่อยให้เจริญเติบโต จนลำตัวคืนสภาพเดิม (regeneration) เขาจึงคิดใหม่ว่า มันคงเป็นพืชมากกว่า เพราะพืชเท่านั้นที่สามารถสร้างสิ่งที่ถูกตัดทิ้ง (กิ่ง) ได้เรื่อยๆ แต่เมื่อได้พบว่า มันสามารถจับเหยื่อกินเป็นอาหารได้ ดังนั้น Trembley จึงสรุปใหม่อีกว่า มันเป็นสัตว์ที่สามารถงอกอวัยวะใหม่มาทดแทนอวัยวะที่ถูกตัดทิ้งไปได้
ในการทดลองเพิ่มเติม Trembley ได้ตัดตัวไฮดราตามขวาง แล้วใช้แว่นขยายส่องดูวันละหลายครั้ง ก็ได้พบว่า ภายในเวลาเพียง 3 วัน ลำตัวส่วนล่างที่ไร้หนวด จะมีหนวดงอกออกมาใหม่จนได้ตัวไฮดราที่เหมือนเดิม และลำตัวส่วนบนที่มีหนวดก็จะงอกเนื้อเยื่อส่วนล่างที่หายไป จนได้ไฮดราที่เหมือนเดิมเช่นกันอีก ซึ่งสามารถยืดตัว หดตัว และเคลื่อนย้ายตัว รวมถึงจับเหยื่อก็ได้ด้วย
การศึกษาเรื่องนี้ในเบื้องต้น Trembley เรียกสิ่งมีชีวิตชนิดนี้ว่า polyp (มิใช่ไฮดรา) แต่ในปี 1746 Carl Linnaeus ได้ตั้งชื่อสัตว์นี้ว่า hydra ซึ่งเป็นสัตว์ในไฟลัม Coelenterrata เหมือนแมงกะพรุน hydra ที่ Trembley ศึกษาเป็น hydra สีเขียวชนิด hydra viridissima ในเวลาต่อมาเขาได้ศึกษาไฮดราสีน้ำตาล Hydra vulgais กับ Hydra obigactis และในปี 1744 ได้เขียนตำรา Memories ที่เกี่ยวกับชีววิทยาของไฮดราโดยเฉพาะ
การพบองค์ความรู้เรื่อง การเจริญทดแทน (regeneration) ในสัตว์เป็นครั้งแรกนี้ได้สร้างความแตกตื่นในวงการชีววิทยามาก เพราะในสมัยนั้นนักชีววิทยาทุกคนเชื่อว่า อวัยวะของสัตว์เมื่อถูกตัดทิ้งจะไม่มีการงอกใหม่อีก และการสืบพันธุ์โดยอาศัยเพศเป็นวิธีการเดียวเท่านั้นที่สัตว์จะให้กำเนิดทายาทได้ แต่ Trembley กลับพบว่า ไฮดราแตกหน่อออกลูกได้ด้วยตัวมันเองโดยไม่ต้องอาศัยเพศตรงข้ามเลย
การค้นพบอีกเรื่องหนึ่งที่น่าแปลกใจของ Trembley คือ การพบว่า ไฮดราชนิดเดียวกัน 2 ตัว สามารถปลูกถ่ายเนื้อเยื่อกันได้ แต่ชนิดที่แตกต่างกัน การปลูกถ่ายเนื้อเยื่อไม่สามารถจะเกิดขึ้นได้ และเมื่อTrembley พบว่า เวลาตัดชิ้นส่วนของไฮดราทิ้ง บริเวณที่ถูกตัดจะมีของเหลวไหลเอ่อออกมา โดยของเหลวนี้มีสารอาหารที่ถูกส่งไปเลี้ยงทั่วตัวของไฮดรา
Trembley ยังได้กลับข้างในของไฮดราเป็นข้างนอกโดยใช้หนามแหลมช่วย แล้วเอาไฮดรานี้ใส่ลงในตัวไฮดราตัวใหม่ เขาพบว่าไฮดราทั้งสองตัวจะรวมกันเป็นตัวเดียว Trembley ยังได้ออกแบบเทคนิคการย้อมสีใหม่เพื่อการทดลองนี้ และอาจเป็นบุคคลแรกที่ได้ศึกษา protoplasm ของเซลล์ เพราะ Trembley ได้พบว่า ของเหลวเหนียวที่เอ่อซึมออกมาเวลาเนื้อเยื่อถูกตัด สามารถช่วยให้ไฮดราเคลื่อนไหวได้
นอกจากไฮดราแล้ว Trembley ยังได้ศึกษาหนอน Stylaria Lophopus และสาหร่าย Synedra ด้วย
องค์ความรู้ต่างๆ ที่ Trembley พบนี้ นักเรียนชีววิทยาทุกคนในปัจจุบันรู้หมดแล้ว แต่เมื่อ 270 ปีก่อน การค้นพบของ Trembley ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการถกเถียงกันมากในมหาวิทยาลัย แม้แต่ในสังคมชั้นสูง ก็มีการกล่าวถึงมากเหมือนกัน เพราะไม่มีใครเชื่อ บางคนแย้งว่า เวลาตัดตัวไฮดราเป็น 2 ท่อน แล้ววิญญาณไฮดราจะไปอยู่ในท่อนใด เพราะเหตุใด ฯลฯ
René-Antoine Ferchault de Réaumur คือนักวิจัยชาวฝรั่งเศสที่ Trembley สนิทสนมและติดต่อด้านวิชาการตลอดเวลา 17 ปีที่เขาทดลอง ก็รู้สึกตื่นเต้นมากเช่นกัน และได้ตรวจสอบผลการทดลองของ Trembley ในทุกประเด็น จึงเสนอแนะให้ Trembley เขียนตำราเรื่อง Hydra ดังนั้นในปี 1744 หนังสือชื่อ “Memories concerning the natural history of a type of freshwater polyp with arms shaped like horns” ที่มีภาพวาดประกอบมากมาย จึงปรากฏในบรรณโลก
Réaumur ได้นำผลงานของ Trembley ออกแสดงที่ปารีส และนำไปถวายกษัตริย์ฝรั่งเศส รวมถึงนำออกโชว์ที่ Royal Academy of Sciences ด้วย ผลงานนี้ทำให้ Trembley ได้รับเชิญเป็นภาคีสมาชิกของสมาคมวิชาการมากมาย และที่อังกฤษผลงานของ Trembley ทำให้เขาได้รับเลือกเป็นสมาชิกของสมาคม Royal Society (F.R.S.) ในปี 1743 และทำให้ได้รับเหรียญ Copley Medal ซึ่งถือเป็นรางวัลที่มีเกียรติสูงสุดเทียบเท่ารางวัลโนเบลในสมัยนี้
ผลงานของ Trembley ได้ตอกย้ำว่า นักชีววิทยาต้องศึกษาสิ่งมีชีวิตโดยการสังเกตจากของจริง และจะต้องไม่ใช้จินตนาการล้วนๆ โดยไม่สังเกตอะไรเลย
ความสำเร็จของ Trembley ได้ทำให้นักชีววิทยาเริ่มหันมาสนใจศึกษาสัตว์ขนาดเล็ก และได้กระตุ้นให้นักชีววิทยาศึกษากระบวนการเจริญทดแทน (regeneration) จนทำให้ทุกคนยอมรับว่า นี่เป็นกระบวนการหนึ่งที่เกิดได้ในสัตว์
คำถามหนึ่งที่น่าสนใจ คือ เหตุใด ชื่อเสียงของ Trembley จึงไม่โด่งดังและไม่เป็นที่รู้จัก คำตอบคือ หลังการค้นพบไฮดราแล้ว Trembley ได้ไปทำงานอื่น และมิได้เสนอทฤษฎีใดๆ เกี่ยวกับเรื่องไฮดรา เพราะนักชีววิทยาในสมัยนั้นไม่ชอบมีทฤษฎีทางชีววิทยา ดังนั้นผลงานนี้จึงถูกลืม ยิ่งเมื่อ Trembley ไปรับงานสืบราชการลับให้รัฐบาลอังกฤษ เป็นอาจารย์สอนหนังสือ และเขียนบทความเผยแพร่ในวารสารการศึกษา การเมือง การศาสนา อีกทั้งต้องปลีกเวลาไปดูแลครอบครัวที่มีลูก 5 คน ด้วย ผลงานด้านชีววิทยาของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่ Trembley ทำไว้จึงถูกวงการวิชาการลืม
ครั้นถึงศตวรรษที่ 18 วงการวิทยาศาสตร์หันไปสนใจเรื่องไฟฟ้า และวิชาพันธุศาสตร์ของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง ดังนั้นจึงไม่มีคนสนใจเรื่องไฮดราที่ Trembley บุกเบิก
นอกจากนี้ตำรา Memoire ที่ Trembley เรียบเรียงก็ไม่มีคนอ่านมาก เพราะ Trembley เขียนเป็นภาษาฝรั่งเศส จึงทำให้มีคนจำนวนไม่มากที่รู้จักผลงานของ Trembley
เมื่อเร็วๆ นี้ Mark Buchanan ผู้เขียนหนังสือเรื่อง “Forecast: What physics, Meteorology and the Natural Sciences Can Teach Us About Economics” จัดพิมพ์โดย Bloomsbury USA ปี 2013 ได้นำเสนอข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับไฮดราว่ามันเป็นสัตว์ที่ไม่แสดงภาวะชราเลย ไฮดราอายุ 100 ปี ดูไม่แตกต่างจากไฮดราอายุ 3 เดือน ความอยู่ยงเช่นนี้ทำให้เกิดคำถามว่า ตัวไฮดรามีระบบพันธุกรรมที่ทำงานอย่างไร และมนุษย์จะมีวิธีเลียนแบบความเป็นอมตะเหมือนไฮดราได้หรือไม่
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์
ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
/////////////////////////////////
ติดตามหนังสือรวมเล่ม “สุดยอดนักคณิตศาสตร์” โดย ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน พบกับเรื่องราวของ Pythagoras, Gauss, Fibonacci, Nightingale, Cardano,Rieman, Kepler, Kovalevskaya, Pascal, Poincare, Newton,Ramanujan, Leibniz, Wiener, Euler, Shing-Tung Yau, Fourier
มีจำหน่ายในงานสัปดาห์หนังสือแห่งชาติ ตั้งแต่ 28 มีนาคม - 7 เมษายน
////////////////////////////////
