ในยุค Devonian เมื่อ 400 ล้านปีก่อน ได้มีปลาสายพันธุ์หนึ่งถือกำเนิด ปลาสปีชีส์นั้นคือ coelacanth ครั้นเมื่อโลกถูกอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวประมาณ 50 กิโลเมตร พุ่งชนอย่างอภิมหารุนแรงที่คาบสมุทร Yucatan ในประเทศเม็กซิโกเมื่อ 65 ล้านปีก่อน แรงกระแทกที่ทรงพลังมหาศาลได้ทำให้ภูเขาไฟจำนวนมากบนโลกระเบิด และคลื่นสึนามิบังเกิดในมหาสมุทรทั่วโลก รวมถึงการอุบัติของไฟป่าที่ได้ลุกไหม้ไปทั่วทวีป จนสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนโลกประมาณ 90% (ซึ่งร่วมถึงไดโนเสาร์ด้วย) ต้องสูญพันธ์ มหาวิบัติภัยครั้งนั้นได้ทำให้ทุกคนคิดว่าปลา coelacanth ก็คงสูญพันธุ์ไปแล้วเช่นกัน เพราะไม่มีใครได้พบเห็นตัวเป็นๆ ของมันอีกเลย นอกจากจะได้ชื่นชมซากฟอสซิลของมันเท่านั้น
จนกระทั่งเมื่อวันที่ 23 ธันวาคม ค.ศ. 1938 ขณะ Marjorie Courtenay-Latimer ซึ่งเป็นภัณฑารักษ์แห่งพิพิธภัณฑ์ชีววิทยาในเมือง East London ของประเทศ South Africa ได้เห็นปลาที่มีเกล็ดหนาสีน้ำเงิน หน้าตาประหลาด มีลำตัวยาวประมาณ 1.5 เมตร หนักประมาณ 100 กิโลกรัม และมีครีบ 4 ครีบที่มีลักษณะคล้ายแขน-ขาของสัตว์สี่เท้า วางขายอยู่ในตลาดปลา รูปร่างและสีสันที่แปลกสะดุดตา ทำให้เธอฉุกคิดขึ้นมาว่า นี่มิใช่ปลาธรรมดา จึงซื้อปลาตัวนั้นกลับบ้าน แล้วสเก็ตช์ภาพส่งไปให้เพื่อนชื่อ J. L. B. Smith ซึ่งเป็นศาสตราจารย์วาริชศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Rhodes พิจารณา
ทันทีที่ Smith เห็นภาพ เขาก็ตระหนักรู้ว่ามันคือปลา coelacanth ที่คนทั้งโลกคิดว่าได้สูญพันธุ์ไปแล้วตั้งแต่ยุค Cretaceous ดังนั้นการพบปลาสปีชีส์นี้ ณ เวลานี้จึงแสดงให้เห็นว่า คงมีปลาสปีชีส์นี้ในโลกอีกหลายตัว และเพื่อเป็นเกียรติแก่ Latimer ผู้ที่เห็นปลาเป็นคนแรก Smith จึงตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ของปลาว่า Latimeria chalumnae ตามชื่อของเธอ และตามชื่อของบริเวณที่ชาวประมงจับปลาได้ นั่นคือที่ปากแม่น้ำ Chalumna
ข่าวการพบปลาดึกดำบรรพ์ ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่เคยมีชีวิตร่วมโลกในเวลาเดียวกับไดโนเสาร์ได้ทำให้คนทั้งโลกรู้สึกตื่นเต้นมาก โดยเฉพาะนักชีววิทยาซึ่งดีใจเป็นพิเศษ เพราะจะได้มีโอกาสศึกษาธรรมชาติของปลาที่ได้สืบสกุลกันมาเป็นเวลานานกว่า 400 ล้านปีว่า สามารถทำได้เพราะเหตุใด และองค์ความรู้ใหม่ที่ได้จากการศึกษาจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถอนุรักษ์สัตว์สายพันธุ์อื่นๆ รวมถึงมนุษย์ ไม่ให้สูญพันธุ์ด้วย
ในการค้นหาถิ่นอาศัยของปลาดึกดำบรรพ์ coelacanth ศาสตราจารย์ Smith ได้เสนอจะมอบเงิน 50,000 ฟรังก์แก่ผู้ที่จับปลาได้เป็นตัวที่สอง และในประกาศนั้นเขาได้สเก็ตช์ภาพของปลาให้คนที่สนใจได้เห็นด้วย
อีก 14 ปีต่อมา Smith ก็ได้ข่าวว่า กะลาสีเรือชื่อ Ahmed Hussein จับปลา coelacanth ตัวที่สองได้ในทะเลใกล้เกาะ Comoros ของประเทศ Madagascar ซึ่งเป็นเกาะที่ตั้งอยู่ในมหาสมุทรอินเดีย เหตุการณ์นี้ทำให้โลกรู้ว่าทะเล Comoro คือถิ่นอาศัยของ coelacanth เพราะปลาตัวที่สามถูกจับได้ในบริเวณอ่าว Sudoku ของประเทศแอฟริกาใต้ในปี 2,000 ลุถึงปี 2001, และ 2003 ชาวประมงก็สามารถจับ coelacanth ได้อีกหลายตัว ที่บริเวณชายฝั่งทะเลของประเทศ Kenya และ Tanzania
การศึกษาธรรมชาติความเป็นอยู่ของ coelacanth แสดงให้เรารู้ว่า มันเป็นสัตว์ในไฟลัม Chordata อันดับ Coelacanthiformes ชั้นย่อย (subclass): Actinistia ; อาณาจักร : Animata ; เขต (domain) : Eukaryota ที่อาจมีลำตัวยาวถึง 2 เมตร หนัก 90 กิโลกรัม และมีอายุขัยประมาณ 60 ปี แต่ปลาปัจจุบันมีขนาดใหญ่กว่าปลาที่เป็นฟอสซิลเล็กน้อย ตามปกติชอบอาศัยอยู่ในถ้ำใต้น้ำที่ระดับลึกตั้งแต่ 300-800 เมตร ชอบออกหาอาหารในเวลากลางคืน อาหารหลักของมันคือ ปลาตัวเล็กๆ และปลาหมึก นอกจากนี้ก็ยังชอบใช้ครีบทั้ง 4 ในการ “เดิน” ไปตามท้องทะเล และว่ายน้ำหาอาหาร ณ สถานที่อยู่ไกลจากถ้ำถึง 8 กิโลเมตร ในเวลากลางวันมันจะนอนพักผ่อนในถ้ำ หรือตามซอกหิน และถ้ำหนึ่งๆ อาจมี coelacanth อาศัยอยู่ถึง 12 ตัว
ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่า โลกมี coelacanth ทั้งหมดกี่ตัว แต่การสำรวจเท่าที่ผ่านมา ให้ข้อมูลที่แสดงว่า มีตั้งแต่ 230-650 ตัว
ตามปกติ coelacanth มักชอบว่ายน้ำอย่างช้าๆ ไม่ว่าจะว่ายน้ำไปข้างหน้า หรือถอยหลัง มันใช้ครีบทั้ง 4 โบก อย่างประสานกัน และอาจช่วยประคองตัวให้อยู่ในแนวตั้งฉากกับท้องน้ำก็ได้ด้วย การว่ายน้ำด้วยความเร็วที่ไม่มากนี้ ทำให้อัตราการเผาผลาญพลังงานในตัวมันมีค่าน้อย และเมื่อมันไม่มีศัตรู ดังนั้นจึงไม่มีความจำเป็นต้องว่ายน้ำเร็ว เมื่อตัวเมียอายุได้ 16-19 ปี ก็จะตั้งครรภ์ ท้องอาจจะมีไข่ได้มากถึง 26 ฟอง และไข่อาจจะอยู่ในท้องเป็นเวลาประมาณหนึ่งปี แล้วมันก็จะคลอดลูกเป็นตัว แต่ลูกที่คลอดมีโอกาสรอดชีวิตค่อนข้างน้อย เพราะมักถูกปลาอื่นๆ ที่แข็งแรงกว่ากิน เกล็ดสีน้ำเงินของปลาที่กลมกลืนกับสีของน้ำทะเลทำให้มันสามารถหลบหนีศัตรูได้ดี เพราะศัตรูเห็นมันได้ยาก และตาของปลาสายพันธุ์นี้มีความไวในการรับแสงมาก เหมือนตาแมว ตาสุนัขหรือตาปลาโลมา
ในอดีตเวลาชาวประมงจับปลาชนิดนี้ได้ เขามักโยนมันกลับลงในทะเล เพราะไม่นิยมกินเนื้อของมันที่มีรสเลี่ยน แต่เมื่อถึงวันนี้ที่คนทั้งโลกรู้ว่า มันเป็นปลายุคไดโนเสาร์ มันจึงมีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ เหตุผลนี้ที่ทำให้ชาวประมงนิยมจับมันไปขาย หรือเก็บซากมันไว้ขายเป็นของที่ระลึก จนทำให้นักวิทยาศาสตร์เกรงว่า ในอนาคตมันอาจจะสูญพันธุ์จริง ดังนั้นองค์การ UNESCO จึงประกาศให้ทะเล Comoro เป็นแหล่งอนุรักษ์ปลา coelacanth ซึ่งมีผลทำให้ปลาชนิดนี้ได้รับความคุ้มครองทางกฎหมาย
ข่าว coelacanth ได้ปรากฎกระหึ่มโลกอีกครั้งหนึ่งในวันที่ 30 กรกฎาคม ค.ศ. 1998 เมื่อ Om Lameth Sinathan ซึ่งเป็นชาวประมงชาวอินโดนีเซียจับปลา coelacanth ได้จากทะเลใกล้เมือง Manado ซึ่งตั้งอยู่บนเกาะ Sulawesi ในประเทศอินโดนีเซีย ปลาอินโดนีเซียตัวนี้หนักเพียง 29.2 กิโลกรัม มีเกล็ดสีน้ำตาล และลำตัวยาว 1.27 เมตร การพบปลาสปีชีส์เดียวกันในสถานที่สองแห่งซึ่งอยู่ห่างกันประมาณ 10,000 กิโลเมตร ทำให้คนทุกคนคิดว่า ในทะเลระหว่างเกาะ Comoros กับ เกาะ Sulawesi จะต้องมีแหล่งอาศัยของปลา coelacanth อีกหลายแหล่ง
ในปี 2012 K. Higasa นักวิจัยชาวญี่ปุ่นและคณะได้เปรียบเทียบ DNA ของปลา coelacanth ที่พบในแอฟริกาใต้กับที่พบในอินโดนีเซีย โดยศึกษายีน (gene) HOX ซึ่งเป็นยีนที่ทำหน้าที่ควบคุมพัฒนาการของปลาตัวอ่อน และพบว่า แม้บรรพบุรุษของปลาแอฟริกาใต้จะถือกำเนิดก่อนปลาอินโดนีเซียประมาณ 6 ล้านปี แต่ยีน HOX ของปลาทั้งสองสายพันธุ์ก็มีลักษณะที่คล้ายกันมาก และแตกต่างกันน้อยกว่าความแตกต่างระหว่างยีนมนุษย์กับยีนลิงชิมแพนซี ถึง 11 เท่า
เมื่อครีบทั้ง 4 ของ coelacanth มีกระดูก ดังนั้นมันจึงใช้ครีบว่ายน้ำได้ดี องค์ประกอบนี้ได้ทำให้นักชีววิทยาสงสัยว่า coelacanth คงเป็นต้นตระกูลของปลาที่ได้วิวัฒนาการไปเป็นสัตว์บก เช่น สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ในการตอบข้อสงสัยนี้ Amemiya ได้อธิบายว่า แม้ genome ของ coelacanth จะใกล้เคียงกับ genome ของสัตว์สี่เท้า แต่มันก็ไม่ใช่ต้นตระกูลของสัตว์สี่เท้า เพราะปลาปอด (lungfish) ซึ่งมีปอดและเหงือกเป็นอวัยวะหายใจ น่าจะได้รับเกียรติเป็นบรรพสัตว์ของสัตว์บกมากกว่า
ในวารสาร Nature ฉบับที่ 406 ประจำวันที่ 18 เมษายน ค.ศ. 2013 C. Amemiya จากมหาวิทยาลัย Washington ที่เมือง Seattle ในประเทศสหรัฐอเมริกาได้รายงานการศึกษา genome ของ coelacanth และแถลงว่า genome ของปลา coelacanth ไม่มีความใกล้เคียงทางสายพันธุ์กับ genome ของคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ในการเปรียบเทียบยีน ซึ่งเป็นตัวกำหนดรหัสสร้างโปรตีนของ coelacanth กับยีนของปลากระดูกอ่อน (cartilagenous fish) Amemiya ได้แสดงให้เห็นว่า DNA ของ coelacanth มีการเปลี่ยนแปลงที่ค่อยเป็นค่อยไป คือช้ามาก คงเพราะมันชอบอาศัยอยู่ในน้ำลึก ซึ่งเป็นสถานที่ที่แทบไม่มีศัตรู ดังนั้นมันจึงไม่มีความจำเป็นที่จะต้องปรับตัว และนี่คือเหตุผลที่ทำให้ coelacanth ปัจจุบันมีรูปร่างหน้าตาคล้าย coelacanth ในฟอสซิล
ปลา coelacanth มิได้เป็นสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวที่โลกคิดว่าได้สูญพันธุ์ไปแล้ว แต่ยังมีตัวเป็นๆ สำหรับกรณีวัวป่า aurochs ที่ได้สูญพันธุ์ไปแล้วจริงๆ เพราะ aurochs ตัวสุดท้ายได้ล้มตายที่สวนสัตว์ของประเทศโปแลนด์ เมื่อปี 1627 และการสูญพันธุ์ครั้งนั้นได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ ได้พยายามสร้างมันขึ้นมาใหม่ในปี 2008 โดยการศึกษา DNA ของมันและเลือกผสมพันธุ์ระหว่างวัวสายพันธุ์ที่ใกล้เคียง แต่ยังทำได้ไม่สำเร็จ
นอกจากนี้ก็มีตัว quagga ที่มีรูปร่างเหมือนม้าลาย ซึ่งได้สูญพันธุ์ไปตั้งแต่ปี 1883 ถึงวันนี้นักวิทยาศาสตร์ของประเทศแอฟริกาใต้ก็ได้พยายามสร้างมันขึ้นมาใหม่ โดยใช้ DNA จากซากของมันและจากม้าลายเพื่อผสมและขยายพันธุ์ แต่ก็ยังทำได้ไม่สำเร็จ
ด้านเสือแทสมาเนีย thylacine (Thylacinus cynocephalus) ก็เป็นสัตว์ที่สูญพันธุ์เช่นกัน เพราะตัวสุดท้ายได้ตายไปในปี 1936 มันจึงเป็นสัตว์อีกชนิดหนึ่งที่นักเทคโนโลยีชีวภาพสนใจจะสร้างขึ้นใหม่ โดยได้ศึกษา genome ของลูกมันที่ได้ตายไป และจากซากได้ถูกเก็บรักษาไว้เป็นอย่างดี
เสือแทสมาเนียตามปกติมีรูปร่างคล้ายสุนัข แต่มีลายเสือพาดเป็นทางไปบนหลัง เสือชนิดนี้เคยใช้ชีวิตอยู่ในป่าบนเกาะ Tasmania ตลอดไปจนถึงเกาะ New Guinea เมื่อเสือแทสมาเนียตัวสุดท้ายได้เสียชีวิตในสวนสัตว์ของประเทศออสเตรเลีย เมื่อวันที่ 7 กันยายน ค.ศ. 1936 นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษา genome ของสัตว์ชนิดนี้ และได้รายงานข้อมูลพันธุกรรมในวารสาร Nature Ecology and Evolution ค.ศ. 2018 ซึ่งได้แสดงให้เห็นว่า เหตุใดมันจึงมีรูปร่างคล้ายสุนัข และเหตุใดจำนวนประชากรของมันจึงลดลงๆ จนสิ้นพันธุ์ไปในที่สุด
แม้มันจะมีรูปร่างคล้ายสุนัขป่า แต่มันก็เป็นสัตว์ที่มีกระเป๋าหน้าท้องเหมือนจิงโจ้ (marsupial) และเคยอาศัยอยู่ทั่วไปในป่าของทวีปออสเตรเลีย และเกาะนิวกินี แต่เมื่อถูกมนุษย์ระดมไล่ล่า เพราะคิดว่ามันลอบมาฆ่าแพะ และแกะที่คนเลี้ยง ชาวป่าจึงล่ามันอย่างขนาดใหญ่ จนในที่สุดก็เหลืออาศัยอยู่บนเกาะ Tasmania แต่เพียงเกาะเดียว
ครั้นเมื่อมันสูญพันธุ์ นักพันธุศาสตร์ได้ศึกษา mitochondrial genome ซึ่งเป็น DNA ช่วงสั้น ที่สกัดได้จากแม่ของมัน โดยได้ DNA จากซากที่เก็บอยู่ในพิพิธภัณฑ์ Smithsonian Institution ณ กรุง Washington DC. ในปี 2017 Andrew Park จากมหาวิทยาลัย Melbourne ในประเทศออสเตรเลียได้รายงานข้อมูล DNA ของลูกเสือแทสมาเนียที่ได้เสียชีวิตในปี 1909 และปัจจุบันถูกดองเก็บในแอลกอฮอล์ การศึกษา genome ของมันได้ให้ความรู้เกี่ยวกับวิถีชีวิตของบรรพสัตว์ชนิดนี้ได้ดี เพราะได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อ 120,000-70,000 ปีก่อน ความหลากหลายทางพันธุกรรมของเสือแทสมาเนียได้ลดลงๆ ตลอดเวลา เหตุการณ์นี้ได้เกิดขึ้นก่อนที่มนุษย์คนแรกจะเดินทางถึงทวีปออสเตรเลีย ครั้นเมื่อสภาพดินฟ้าอากาศบนทวีปเปลี่ยนแปลง เหตุการณ์นี้ได้ทำให้อุณหภูมิโดยเฉลี่ยของทวีปลดลง มีผลทำให้ถิ่นอาศัยของเสือแทสมาเนียลดพื้นที่ลงด้วย มันจึงต้องอาศัยอยู่ในบริเวณที่มีพื้นที่ไม่กว้างใหญ่นัก จึงถูกมนุษย์ล่าเป็นอาหารง่ายขึ้น
แม้ DNA ของเสือแทสมาเนียจะไม่ได้มีความใกล้ชิดกับ DNA ของสุนัขทั่วไปมาก แต่ศีรษะของสัตว์ทั้งสองชนิดมีโครงสร้างเหมือนกัน เพราะต้นตระกูลของสัตว์ทั้งสองเคยมีชีวิตอยู่เมื่อ 160 ล้านปีก่อน และได้ปรับตัวให้คล้ายคลึงกัน เพื่อช่วยกันในการล่าเหยื่อ และนักวิจัยได้พบว่าข้อสันนิษฐานนี้ได้รับการยืนยันจากการวิเคราะห์ยีน 81 ตัว ของสุนัขและเสือแทสมาเนีย
อ่านเพิ่มเติมจาก “The African coelacanth genome provides insights into tetrapod evolution. โดย C.T. Amemiya et. al. ในวารสาร Nature 496 (7445) : 311-6. doi 10.1038/nature 12027
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์
