เมื่อมนุษย์ไปอวกาศ เราไม่ได้พาแค่ร่างกายไป แต่พา Microbiome ทั้งระบบติดตัวไปด้วย งานวิจัยบน ISS ชี้ว่าอวกาศอาจเปลี่ยนสมดุลจุลชีพในร่างกายและยาน คำถามของอนาคตจึงไม่ใช่แค่ออกแบบยานให้มนุษย์อยู่รอด แต่ต้องออกแบบอาหาร ที่อยู่อาศัย และการแพทย์ ให้ระบบนิเวศของชีวิตอยู่ต่อได้
เวลาพูดถึงการเดินทางสู่อวกาศ เรามักนึกถึงร่างกายของมนุษย์หนึ่งคนที่ถูกส่งขึ้นไปในยานอวกาศ ร่างกายนั้นต้องรับมือกับสภาวะไร้น้ำหนัก รังสีคอสมิก พื้นที่ปิด อาหารจำกัด และความเครียดจากการอยู่ไกลโลก แต่ในความจริง มนุษย์หนึ่งคนไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเดี่ยว ๆ หากเป็นระบบนิเวศขนาดย่อมที่มีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจำนวนมหาศาลอาศัยอยู่ด้วย
Microbiome ในร่างกายมนุษย์ไม่ได้หมายถึงแบคทีเรียเพียงอย่างเดียว แต่รวมถึงแบคทีเรีย อาร์เคีย เชื้อรา ไวรัส โดยเฉพาะไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรียหรือ Bacteriophages รวมถึงจุลชีพยูคาริโอตบางชนิดที่อาศัยอยู่บนผิวหนัง ในช่องปาก ลำไส้ และส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่ได้อยู่นิ่ง ๆ แต่แข่งขัน ร่วมมือ และแลกเปลี่ยนกับทั้งร่างกายมนุษย์และสิ่งแวดล้อมรอบตัวตลอดเวลา
ในนิยายและภาพยนตร์ Project Hail Mary มีประโยคหนึ่งว่า “Life is the reason stars don't die.” ชีวิตคือเหตุผลที่ดวงดาวไม่ตาย หากยืมประโยคนี้มาเป็นภาพเปรียบเทียบกับร่างกายมนุษย์ Microbiome ก็อาจเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ทำให้ร่างกายของเรา “ยังไม่ตาย” ในความหมายทางชีววิทยา ไม่ใช่เพราะจุลชีพเหล่านี้เป็นพระเอกเพียงลำพัง แต่เพราะมันเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ช่วยให้ร่างกายย่อยอาหาร สื่อสารกับระบบภูมิคุ้มกัน ควบคุมสมดุลบางอย่าง และอยู่ร่วมกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างต่อเนื่อง
ดังนั้น การเดินทางสู่อวกาศจึงนำมาซึ่งคำถามสำคัญว่า “ระบบนิเวศที่อยู่ในและอยู่บนร่างกายมนุษย์จะเปลี่ยนไปอย่างไร” เพราะเราไม่ได้พาเพียงกล้ามเนื้อ กระดูก สมอง และหัวใจขึ้นไปนอกโลก แต่พาเมืองทั้งเมืองของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กไปด้วย
นักบินอวกาศ Scott Kelly ที่ฝาแฝดของเขาอยู่บนโลก เพื่อศึกษาร่างกายที่เปลี่ยนไป
เมื่ออวกาศเปลี่ยนร่างกาย และเปลี่ยนสิ่งที่อาศัยอยู่ในร่างกาย
สภาพแวดล้อมในอวกาศไม่ใช่แค่สถานที่ที่ไม่มีแรงโน้มถ่วงแบบบนโลก แต่เป็นชุดของแรงกดดันทางชีววิทยา หรือที่บางงานวิจัยเรียกว่า Space Exposome ซึ่งรวมถึงสภาวะไร้น้ำหนัก รังสี พื้นที่อยู่อาศัยแบบปิด การนอนที่ถูกรบกวน ความเครียด อาหารที่มีความหลากหลายน้อยลง และการอยู่ร่วมกันในระบบที่แยกตัวจากโลกเป็นเวลานาน ปัจจัยเหล่านี้ไม่ได้กระทบเพียงเซลล์มนุษย์ แต่กระทบต่อจุลชีพที่อยู่ร่วมกับมนุษย์ด้วย
งาน NASA Twins Study ซึ่งศึกษานักบินอวกาศสกอตต์ เคลลี (Scott Kelly) ระหว่างภารกิจยาวบนสถานีอวกาศนานาชาติ เปรียบเทียบกับฝาแฝด มาร์ค เคลลี (Mark Kelly) บนโลก พบว่าร่างกายมนุษย์มีความยืดหยุ่นสูง หลายอย่างเปลี่ยนไประหว่างอยู่ในอวกาศและค่อย ๆ กลับสู่ค่าพื้นฐานหลังกลับโลก รวมถึงบางส่วนของระบบภูมิคุ้มกันและจุลชีพในลำไส้ แต่ในเวลาเดียวกัน ข้อมูลเหล่านี้ก็ทำให้เห็นว่า Microbiome ไม่ใช่สิ่งคงที่ มันตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมใหม่อย่างรวดเร็ว และอาจเปลี่ยนไปตามอาหาร การนอน ความเครียด และสภาวะของร่างกายเจ้าบ้าน
งานศึกษานักบินอวกาศหลายคนที่ใช้ชีวิตบน ISS เป็นเวลา 6–12 เดือน ยังย้ำประเด็นเดียวกันว่า ภารกิจอวกาศระยะยาวสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบของ Microbiome ได้ คำถามสำคัญคือ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นเพียงการปรับตัวชั่วคราว หรือเป็นสัญญาณของความเสี่ยงต่อสุขภาพในระยะยาว โดยเฉพาะเมื่อภารกิจในอนาคตอาจไม่ได้จบที่สถานีอวกาศใกล้โลก แต่เป็นดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือถิ่นฐานที่อยู่ห่างจากโรงพยาบาลบนโลกหลายเดือน
โต๊ะอาหารของลูกเรือบนสถานีอวกาศนานาชาติ
สถานีอวกาศคือบ้านของมนุษย์ และเป็นบ้านของจุลชีพด้วย
หากมองสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเพียงเครื่องจักร เราอาจคิดถึงระบบไฟฟ้า ระบบควบคุมอากาศ ระบบน้ำ และโครงสร้างวิศวกรรม แต่หากมองด้วยสายตาของชีววิทยา ISS คือ Built Environment หรือสภาพแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งมีชีวิตขนาดเล็กอาศัยอยู่เต็มไปหมด จุลชีพจำนวนมากไม่ได้มาจากอวกาศ แต่มาจากมนุษย์เอง จากผิวหนัง ลมหายใจ อาหาร อุปกรณ์ เสื้อผ้า และกิจวัตรประจำวันของนักบินอวกาศ
NASA มีงานสำรวจและติดตามจุลชีพบนสถานีอวกาศ เช่น Microbial Observatory และ Microbial Tracking ที่เก็บตัวอย่างจากพื้นผิว อากาศ และตัวนักบินอวกาศ เพื่อตรวจดูว่ามีแบคทีเรียหรือเชื้อราชนิดใดอยู่บ้าง มีชนิดใดที่อาจก่อโรคได้หรือไม่ และมีแนวโน้มดื้อยาปฏิชีวนะหรือเปลี่ยนพฤติกรรมในสภาพแวดล้อมอวกาศหรือไม่ งานเหล่านี้ทำให้เห็นว่า การแพทย์อวกาศไม่ได้มีเพียงการป้องกันกระดูกพรุน กล้ามเนื้อลีบ หรือรังสีเท่านั้น แต่ต้องเฝ้าระวังระบบนิเวศจุลชีพในยานด้วย
สิ่งที่น่าสนใจคือ ความสะอาดในอวกาศอาจไม่ใช่คำตอบแบบตรงไปตรงมาเสมอไป แน่นอนว่ายานอวกาศต้องสะอาดพอที่จะลดความเสี่ยงจากเชื้อก่อโรค แต่ถ้าสภาพแวดล้อมปิดสะอาดจนเหลือแต่จุลชีพจากมนุษย์ และขาดจุลชีพจากธรรมชาติที่เราคุ้นเคยบนโลก เช่น จากดิน น้ำ พืช หรือสิ่งแวดล้อมเปิด ก็อาจเกิดคำถามใหม่ว่า ความหลากหลายทางจุลชีพที่น้อยเกินไปจะส่งผลต่อภูมิคุ้มกันของมนุษย์อย่างไร
นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติกำลังศึกษาการเลี้ยงจุลชีพที่เป็นประโยชน์
จาก “เชื้อโรคที่ต้องกำจัด” สู่ “เพื่อนร่วมระบบนิเวศที่ต้องออกแบบ”
ในอดีต การคิดเรื่องจุลชีพในยานอวกาศมักเริ่มจากความกลัวเชื้อโรค ซึ่งเป็นความกลัวที่มีเหตุผล เพราะในยานอวกาศไม่มีโรงพยาบาลเต็มรูปแบบ ไม่มีทางอพยพฉุกเฉินได้ง่าย และการติดเชื้อเล็กน้อยอาจกลายเป็นปัญหาใหญ่ในภารกิจระยะยาว แต่ความเข้าใจเรื่อง Microbiome ทำให้ภาพนี้ซับซ้อนขึ้น จุลชีพไม่ใช่ศัตรูทั้งหมด บางชนิดเป็นปัญหา บางชนิดเป็นกลาง และบางชนิดอาจเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาสมดุลสุขภาพ
ในอนาคต การแพทย์อวกาศอาจต้องคิดเรื่อง Microbiome เป็นมาตรการรับมือด้านสุขภาพรูปแบบหนึ่ง ไม่ต่างจากการออกกำลังกายเพื่อลดกล้ามเนื้อลีบ หรือการใช้เกราะป้องกันรังสี แนวคิดนี้อาจรวมถึงการออกแบบอาหารที่ช่วยเลี้ยงจุลชีพที่เป็นประโยชน์ การใช้ Probiotics หรือ Prebiotics อย่างระมัดระวัง การตรวจ Microbiome ของนักบินอวกาศเป็นระยะ และการออกแบบสภาพแวดล้อมในยานให้ไม่ใช่เพียง “ปลอดเชื้อ” แต่ “สมดุลทางจุลชีพ”
อย่างไรก็ตาม การพาจุลชีพไปอวกาศมากขึ้นไม่ได้แปลว่าต้องทำให้ยาน “สกปรก” แบบไร้การควบคุม ตรงกันข้าม มันคือการเปลี่ยนจากแนวคิดกำจัดทุกอย่าง ไปสู่การออกแบบระบบนิเวศที่รู้ว่าอะไรควรอยู่ อะไรไม่ควรอยู่ และอะไรต้องเฝ้าระวังอย่างใกล้ชิด นี่อาจเป็นหนึ่งในโจทย์ยากที่สุดของการสร้างถิ่นฐานนอกโลก เพราะมนุษย์ไม่ได้ต้องการเพียงอากาศ น้ำ และอาหาร แต่ต้องการความสัมพันธ์ที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ที่ทำให้ร่างกายทำงานได้ตามปกติ
เราจำเป็นต้องศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในร่างกายเรา
ถ้าจะไปดาวอังคาร เราต้องออกแบบระบบนิเวศ ไม่ใช่แค่ออกแบบยาน
ภารกิจบนสถานีอวกาศนานาชาติยังอยู่ใกล้โลกมากพอที่จะส่งของกลับ ส่งตัวอย่างลงมา หรืออพยพนักบินอวกาศกลับโลกได้ในกรณีจำเป็น แต่ภารกิจสู่ดวงจันทร์ระยะยาวหรือดาวอังคารจะไม่เป็นเช่นนั้น เมื่อเวลาเดินทางยาวนานขึ้น ความช่วยเหลือจากโลกช้าลง และระบบอยู่อาศัยต้องพึ่งพาตัวเองมากขึ้น Microbiome จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของคำถามใหญ่เรื่องความยั่งยืนของชีวิตนอกโลก
คำถามในอนาคตจึงอาจไม่ใช่เพียงว่า นักบินอวกาศควรกินอะไร ออกกำลังกายเท่าไร หรือได้รับรังสีแค่ไหน แต่ต้องถามว่า เราจะติดตามสุขภาพของ Microbiome อย่างไร จะรู้ได้อย่างไรว่าการเปลี่ยนแปลงแบบใดเป็นการปรับตัว และแบบใดเป็นสัญญาณเตือน จะออกแบบอาหาร พื้นที่อยู่อาศัย ระบบปลูกพืช ระบบบำบัดน้ำ และระบบการแพทย์ให้ทำงานร่วมกับจุลชีพอย่างไร โดยไม่เพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหรือการปนเปื้อนข้ามดาวเคราะห์
ท้ายที่สุด การพามนุษย์ออกจากโลกอาจไม่ใช่การส่ง “มนุษย์หนึ่งคน” ไปยังพื้นที่ว่างเปล่า แต่เป็นการส่งระบบนิเวศขนาดเล็กไปตั้งคำถามกับจักรวาล ร่างกายของเราคือหลักฐานว่า ชีวิตไม่ได้ดำรงอยู่ด้วยความโดดเดี่ยว แต่ดำรงอยู่ผ่านความสัมพันธ์จำนวนมหาศาลที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และหากวันหนึ่งมนุษย์จะอยู่บนดวงจันทร์หรือดาวอังคารได้จริง เราอาจต้องยอมรับว่า การออกแบบอนาคตของอารยธรรมนอกโลก ไม่ได้เริ่มจากจรวดเพียงอย่างเดียว แต่เริ่มจากการเข้าใจสิ่งมีชีวิตเล็กที่สุดที่เดินทางไปพร้อมกับเรา
เรียบเรียงโดย โชติวัฒน์ จิตต์ประสงค์
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ที่มาข้อมูล : NASA
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
