ในปี 1877 นักชีววิทยาชื่อ Richard Owen ได้เสนอแนะว่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมซึ่งมีขนาดใหญ่และเคยมีชีวิตอยู่ในออสเตรเลียในยุค Pleistocene ต้องสูญพันธุ์ เพราะถูกมนุษย์ไล่ฆ่า
อีก 7 ปีต่อมา C.S. Wilkinson ได้แย้งว่า ปริมาณฝนที่ตกน้อยทำให้พืชและสัตว์เหล่านั้นล้มตาย นั่นคือภาวะขาดแคลนน้ำเป็นสาเหตุใหญ่ของการทำให้สัตว์สูญพันธุ์
ดังนั้น ความเห็นเรื่องสาเหตุการสูญพันธุ์ในบางบริเวณจึงแตกต่างเป็นสองขั้วว่า มนุษย์หรือสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงเป็นสาเหตุหลักกันแน่
หลักฐานทางชีววิทยาแสดงว่าตลอดเวลา 50,000 ปีที่ผ่านมานี้ โลกได้สูญเสียสัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมไปเป็นจำนวนหลายล้านสปีชีส์ โดยเฉพาะสัตว์กระดูกสันหลังที่หนักกว่า 45 กิโลกรัม นักชีววิทยายังพบว่าการสูญพันธุ์ครั้งมโหฬารในบริเวณต่างๆ ของโลกไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกัน เช่น ในออสเตรเลียการสูญพันธุ์ได้เกิดขึ้นเมื่อ 46,000 ปีก่อน ในทวีปอเมริกาทั้งเหนือและใต้ เมื่อ 13,000 ปีก่อน ใน West Indies เมื่อ 5,000 ปีก่อน ส่วนที่ Madagascar เมื่อ 2,300 ปีก่อน และที่ New Zealand เมื่อ 500 ปีก่อน และการสูญพันธุ์ขนานใหญ่นี้เกิดขึ้นหลังจากที่มนุษย์ Homo Sapiens ได้เดินทางมาถึง หาใช่เกิดจากความผิดปรกติของดินฟ้าอากาศไม่
แต่ในปี 2006 Paul S. Martin ได้เรียบเรียงหนังสือชื่อ Twilight of the Mammoths: Ice Age Extinctions and the Rewilding of America ซึ่งจัดพิมพ์โดย University of California Press นักชีววิทยา Martin ได้เน้นย้ำว่า การล่าสัตว์อย่างขนานใหญ่ของมนุษย์ คือสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์ ในขณะที่โรคระบาดหรือภัยธรรมชาติอื่นๆ เป็นสาเหตุรอง และการสูญพันธุ์เกิดขึ้นโดยใช้เวลาเพียงไม่นาน คือ ประมาณ 2-3 พันปีเท่านั้นเอง
แม้วันนี้ ทฤษฎีของ Martin ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ เพราะเรายังไม่มีข้อมูลชัดว่า มนุษย์ได้อพยพไปอาศัยในออสเตรเลีย และทวีปอเมริกาใต้ตั้งแต่เมื่อใด แต่ในทวีปอเมริกาเหนือ และบนเกาะใหญ่น้อยในมหาสมุทรนั้น เวลาที่มนุษย์เริ่มเข้ามาตั้งรกรากกับเวลาที่สัตว์เริ่มสูญพันธุ์ มีสหสัมพันธ์กันอย่างชัดเจน ซึ่งถ้าข้อสังเกตนี้คือความจริง คำถามที่ตามมาคือ สถานที่สังหารเหล่านั้นอยู่ที่ใดบ้าง สำหรับในทวีปอเมริกาเหนือนั้น นักโบราณคดีได้พบเฉพาะซากช้างแมมมอทเท่านั้นที่ถูกฆ่า แต่ไม่พบหลักฐานว่า มนุษย์ฆ่าสัตว์ขนาดใหญ่ชนิดอื่นๆ เช่น ตัว sloth แรดขน เสือฟันดาบ ฯลฯ เมื่อหลักฐานในประเด็นนี้มีค่อนข้างน้อย การอ้างว่า มนุษย์คือสาเหตุหลักของการสูญพันธุ์จึงลดน้ำหนักลงมาก แต่ Martin ได้แย้งว่า การที่เป็นเช่นนั้นเพราะเหตุการณ์ต่างๆ เกิดขึ้นเร็วจนหลักฐานทางโบราณคดีไม่ปรากฏ
อย่างไรก็ดี Martin ได้เรียกร้องให้มีการสร้างสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วโดยใช้สัตว์สปีชีส์ใกล้เคียง เช่น ในทวีปอเมริกาเหนือควรมีสร้างหมีสีน้ำตาล อูฐ และสิงโต สำหรับกรณี sloth ที่สูญพันธุ์ไปแล้วนั้น ควรใช้แรดเป็นสัตว์อุ้มบุญในการสร้าง เป็นต้น
ทั้งๆ ที่ในแต่ละปีนักชีววิทยาประมาณว่ามีสัตว์ตั้งแต่ 10,000 ถึง 100,000 สปีชีส์ที่สูญพันธุ์ และการสูญพันธุ์นี้หมายถึงไม่มีใครได้เห็นมันอีกเลย แต่นักชีววิทยา (บางคน) ก็ใคร่จะสร้างสัตว์ที่สูญพันธุ์เหล่านั้นให้กลับคืนมาอีก ซึ่งต้องมี DNA ของสัตว์ชนิดนั้น ที่ไม่มีอะไรมารบกวนหรือทำให้ไม่สะอาดหรือผิดปรกติ ตลอดเวลาหลายปีที่สัตว์ได้สาบสูญพันธุ์ไป ความคาดหวังเช่นนี้ในกรณีของไดโนเสาร์จึงเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่ในกรณีสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปเมื่อไม่นานมานี้ การจะมี DNA ที่บริสุทธิ์เป็นเรื่องที่มีความเป็นไปได้สูง เช่น กบ gastic brooding ที่เคยพบในออสเตรเลียเมื่อ 30 ปีก่อน หรือนกพิราบ passenger ที่ได้สูญพันธุ์ไปตั้งแต่ปี 1914 เสือ Tasmania ที่เคยมีชีวิตเมื่อ 80 ปีก่อน แพะป่า Pyrenean ibex ที่เคยพบในสเปนและโปรตุเกสเป็นครั้งสุดท้าย เมื่อปี 2000 หรือแม้กระทั่งช้างแมมมอท
ในปี 2003 คณะนักวิทยาศาสตร์จากสเปนและฝรั่งเศสได้ประสบความสำเร็จในการโคลน (clone) แพะป่า Pyrenean ภายในเวลา 3 ปี หลังจากที่มันสูญพันธุ์ แต่แพะป่าโคลนมีชีวิตอยู่ได้ไม่นาน
ในปี 2013 คณะนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้แถลงข่าว ประสบความสำเร็จในการพัฒนาตัวอ่อนของกบ (gastric brooding frog) ที่ได้สูญพันธุ์ไปแล้วเช่นกัน
ในขั้นตอนการสร้างสัตว์สูญพันธุ์ขึ้นมาใหม่ นักเทคโนโลยีชีวภาพมีหลักการหยาบๆ ดังนี้
1. ค้นหาเซลล์ของสัตว์ ซึ่งจะต้องไม่ถูกปนเปื้อนหรือเสื่อมสลาย หรือถูกทำลายโดยสิ่งแวดล้อม โดยอาจหาได้จากบริเวณที่มันเสียชีวิต โดยเฉพาะในบริเวณมีอุณหภูมิต่ำมาก จนซากอยู่ในสภาพแช่แข็ง แต่ถ้าหาเซลล์สะอาดไม่ได้เลยก็อาจชดเชยด้วยการใช้นิวเคลียสที่สะอาดบริสุทธิ์ของเซลล์ก็ได้ ซึ่งก็มิใช่เรื่องง่าย
2. จากนั้นก็หาเซลล์อุ้มบุญ โดยนำนิวเคลียสของสัตว์สูญพันธุ์ไปใส่ในเซลล์ของสัตว์สปีชีส์อื่นที่มีสายพันธุ์ใกล้เคียงกัน โดยเซลล์อุ้มบุญนั้นจะต้องไม่มีนิวเคลียสภายใน เช่นในกรณีของช้างแมมมอทอาจใช้เซลล์ของช้างปัจจุบันแทน
3. แล้วกระตุ้นให้เซลล์ “ใหม่” แบ่งตัวจนกระทั่งได้ตัวอ่อนที่สามารถดำรงชีพต่อไปได้ แม้จะอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยก็ตาม
4. จากนั้นตัวอ่อนที่ได้ก็จะถูกนำไปถ่ายลงในไข่หรือครรภ์ของสัตว์อุ้มบุญ เพื่อให้พัฒนาต่อไปเป็นตัวอ่อนของสัตว์ที่สูญพันธุ์นั้น
แม้นักวิทยาศาสตร์จะประสบความสำเร็จในการฟื้นพันธุ์สัตว์บางชนิด แต่นั่นมิได้หมายความว่า นักวิทยาศาสตร์ควรฟื้นพันธุ์สัตว์ทุกชนิด เพราะเรายังไม่มั่นใจ 100% ว่า สัตว์ที่ฟื้นพันธุ์นั้นอาจไม่สามารถดำรงชีพในสภาพแวดล้อมที่ผิดธรรมชาติของมันได้ หรืออาจไปเข่นฆ่าสัตว์อื่นจนเหยื่อสูญพันธุ์ไปหรือถูกสัตว์อื่นฆ่าจนมันสูญพันธุ์อีก และถ้านักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปขึ้นมาใหม่ได้ ต่อนี้ไปนักอนุรักษ์สิ่งมีชีวิตก็คงทำงานมากขึ้น เพราะนอกจากจะไม่ยินยอมให้สัตว์ใดมาฆ่ามันแล้ว จะต้องป้องกันไม่ให้สัตว์ไม่ให้มันไปฆ่าจนสูญพันธุ์ด้วย
ด้วยเหตุนี้ สำหรับกรณีของ velociraptor เราคงต้องทิ้งให้ทุกคนเห็นแต่ในภาพยนตร์ Jurassic Park โดยยังไม่ต้องสร้างมันขึ้นมา
แต่ในกรณีของแมมมอท (Mammuthus primigenius) ถ้านักวิทยาศาสตร์สร้างแมมมอทได้ ความตื่นเต้นของคนทั้งโลกก็คงไม่น้อยกว่าไดโนเสาร์ (Tyrannosaurus rex) มาก เพราะแมมมอทเป็นสัตว์ที่สร้างได้ง่ายกว่าไดโนเสาร์ จากการมีช้างซึ่งเป็นสัตว์สปีชีส์ใกล้เคียงที่นักชีววิทยาสามารถใช้ genome เทียบเคียงได้ แต่ในกรณีไดโนเสาร์ เราไม่มีสัตว์อะไรมาใช้ในการเทียบเคียง
แมมมอทเป็นสัตว์ในยุค Pleistocene ที่มนุษย์รู้จักดี ลักษณะทั่วไปเหมือนช้าง มีขนยาวเต็มตัว สูงประมาณ 4.5 เมตร มีงวงใหญ่ เพราะดินฟ้าอากาศในยุคน้ำแข็งหนาวมาก ดังนั้น ใต้ผิวหนังของมันจะมีไขมันเป็นชั้นหนาเพื่อสร้างความอบอุ่นให้ร่างกาย หัวแมมมอทมีขนาดใหญ่กว่าหัวช้างปัจจุบัน งาแมมมอทจะโค้งยาว ส่วนหูมีขนาดเล็ก และหางค่อนข้างสั้น
แมมมอทชอบอาศัยอยู่ตามทุ่งหญ้า tundra และ steppe ใน Siberia ซากศพของแมมมอทที่ขุดได้ในบริเวณนั้น แสดงให้เห็นว่ามันกินใบพืช เช่น สน หลิว ใบต้น birch และใบต้น elm เป็นอาหาร ชาวไซบีเรียยุคหินเมื่อ 30,000 ปีก่อนมักฆ่าช้างแมมมอทเพื่อใช้งาของมันทำอุปกรณ์และเครื่องใช้ เพราะ tundra ไม่มีต้นไม้ให้ตัดไปทำอุปกรณ์ได้เพียงพอ และชอบกินเนื้อของแมมมอทเป็นอาหาร การพบซากและอุปกรณ์หินในบริเวณเดียวกันแสดงให้เห็นวิธีล่าแมมมอทของชาวไซบีเรียในเวลานั้น ตั้งแต่ปี 2008 เป็นต้นมา นักวิทยาศาสตร์ได้ขุดพบกระดูกแมมมอทแล้วประมาณ 31 ตัว
ส่วนในบริเวณอื่นของโลกทั้งยุโรป เอเชียตอนเหนือ อเมริกาเหนือ ยกเว้นสเปนและกรีกก็เคยเป็นถิ่นอาศัยของแมมมอท ในเซอร์เบียที่เมือง Moravia มีซากแมมมอทที่ขุดพบในสภาพดี ส่วนที่อื่นเช่น Prerov และ Mikeilov ในรัสเซียก็มีพบซากแมมมอทเช่นกัน
ในปี 1907 ที่ Siberia มีการขุดพบซากแมมมอทอายุ 10,000 ปีในสระน้ำแข็ง และที่ Academy of Science ใน St.Petersburg ก็มีการจัดแสดงซากแมมมอท ซึ่งขุดพบที่แม่น้ำ Berezovka ใน Siberia
คำถามที่ตามมาคือ ถ้านักวิทยาศาสตร์รู้ genome ของมันทั้งหมด การสร้างแมมมอทก็ไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะผู้สร้างต้องรู้ลำดับของ genome อย่างถูกต้อง แล้วต้องสังเคราะห์โครโมโซมจากลำดับเหล่านั้น จากนั้นนำไปใส่ใน nucleus แล้วนำ nucleus ไปฝังในไข่ช้างที่จะทำหน้าที่เลี้ยงดู เพื่อนำไปถ่ายลงในครรภ์ช้างตัวเมียต่อไป
ความยุ่งยากประการแรก คือ การหาลำดับ genome ของแมมมอทที่ได้เสียชีวิตมานาน ทั้งนี้เพราะ genome อยู่ในสภาพที่เสื่อมสลายต่างๆ กัน ทำให้ลำดับหลายส่วนอาจเปื่อยแตกสลายหรือกลายพันธุ์ไปจนอาจทำให้คู่ base เรียงผิดลำดับได้
ในเมื่อการเสื่อมหรือการเปลี่ยนแปลงของ genome อาจเกิดจากการถูกราหรือแบคทีเรียในสิ่งแวดล้อมรบกวน ดังนั้น การป้องกันมิให้ genome ของแมมมอทถูกรบกวนจึงเป็นเรื่องสำคัญ นั่นหมายถึงกระบวนการเก็บ genome ของแมมมอทจะต้องเข้มงวด เพื่อให้ได้ genome ที่ถูกต้องที่สุด
การรู้ลำดับเพียงอย่างเดียวคงไม่เพียงพอ เพราะผู้สร้างแมมมอทจะต้องรู้ว่า ลำดับเหล่านั้นประกอบด้วย chromosome อะไรบ้าง นั่นคือ ต้องรู้จุดเริ่มต้น และจุดสิ้นสุดของโครโมโซม ตราบจนวันนี้ นักวิจัยก็ยังไม่รู้ชัดว่า chromosome ของแมมมอทมีกี่ตัว แต่ก่อนจะรู้จำนวนที่แท้จริง การรู้จำนวน chromosome ของช้างอินเดีย (Elephas maximus indicus) ซึ่งเป็นช้างสปีชีส์ที่ใกล้เคียงกับแมมมอทอาจช่วยได้มาก
ในกรณีแมมมอท การสร้างโครโมโซม X เป็นเรื่องยาก ยิ่งโครโมโซม Y และ centromere ของมันก็ยิ่งยากขึ้นไปอีก เพราะเสมือนนักวิจัยกำลังยืนในป่าที่ไม้ทุกต้นดูเหมือนๆ กัน ดังนั้น การหาลำดับถูกต้องของ chromosome และ centromere จึงไม่ใช่เรื่องหมูๆ ยิ่งถ้าตระหนักว่า genome ของตัวแบคทีเรีย Mycoplasma genitalium มี base pair 582,970 คู่ genome ของแมมมอทอาจจะมีถึง 4,700 ล้านคู่ แต่ถ้าสมมติว่าแมมมอทกับช้างมีโครโมโซมจำนวนเท่ากัน คือ 56 นั่นหมายความ โครโมโซมแต่ละตัวโดยเฉลี่ยจะมี base pair 160 ล้านคู่ ซึ่งจะต้องนำมาเรียงกันในหลอดให้เป็นโมเลกุล DNA ที่เสถียร จนไม่อาจแตกแยกได้ง่าย ตลอดเส้นทางการสร้างแมมมอทในห้องทดลอง
ดังนั้น อนาคตของการเห็นนิวเคลียสสังเคราะห์ของแมมมอทในหลอดทดลองจึงยังอยู่อีกไกล เพราะนอกจากโครโมโซมแล้ว นักทดลองต้องสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส เพื่อห่อหุ้มโครโมโซมทั้งหมด รวมถึงสร้างส่วนที่เป็น mitochondria ซึ่งมี genome ที่ต้องเหมาะสมกับ nucleus ด้วย เพราะถ้าไม่ถูกกัน เซลล์จะตาย แต่เมื่อช้างกับแมมมอทเป็นสัตว์สปีชีส์ใกล้เคียงกัน ดังนั้น ปัญหานี้ก็จะมีไม่มาก
ตามปรกติช้างตัวเมียจะตกไข่ทุก 16 สัปดาห์ แต่ตั้งครรภ์นานถึง 5 ปี และเวลาไข่ตก จะมีไข่อ่อนเพียงหนึ่งใบ ซึ่งฝังอยู่ลึกในตัวช้างถึง 1 เมตร การนำนิวเคลียสไปใส่ในไข่ของช้างตัวเมียจึงไม่ใช่เรื่องง่ายระดับธรรมดา
หลังจากที่ได้แมมมอทตัวเมียแล้ว ต่อไปก็ต้องสร้างแมมมอทตัวผู้บ้างเพื่อนำเชื้อตัวผู้และไข่มาผสมกัน เพื่อจะได้ตัวอ่อนที่หนักประมาณ 120 กิโลกรัม ซึ่งจะหนักพอๆ กับลูกช้างอินเดีย
ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์คงต้องสร้างแมมมอทเป็นฝูง และต้องหาที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมให้มันสามารถดำรงชีวิตตามธรรมชาติได้ และต้องช่วยมันสืบพันธุ์ เพื่อความยั่งยืนของสายพันธุ์
ทั้งหลายทั้งปวงที่กล่าวมานี้เป็นเรื่องที่ต้องลงทุนสูงมาก และยากมาก ซึ่งคงทำให้หลายคนหมดความรู้สึกจะเห็นแมมมอทคืนชีพ แต่ในอนาคตอีก 50 ปี แมมมอทอาจกลับมาเดินบนโลกอีกครั้งหนึ่งก็ได้ เมื่อวิทยาการ synthetic biology ได้ก้าวหน้ามากไปกว่านี้ หรือถ้านักวิทยาศาสตร์สร้างแมมมอทจริงๆ ไม่ได้ ทางเลือกหนึ่งที่อาจชดเชยความรู้สึกได้ คือใช้เทคโนโลยีพันธุกรรมสร้างช้างแอฟริกัน (Loxodonta africana) ให้มีขนและมีงาโค้งยาว “เหมือน” แมมมอท
อ่านเพิ่มเติมจาก When Life Nearly Died: The greatest mass extinction of all time โดย Michael J. Benton จัดพิมพ์โดย Thames and Hudson ปี 2010
เกี่ยวกับผู้เขียน
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ สุทัศน์ ยกส้าน ได้ทุกวันศุกร์
