อย่างที่เราทราบกันดีว่ากระบวนการวิวัฒนาการเป็นหนึ่งในกลไกทางชีววิทยาที่สิ่งมีชีวิตใช้เพื่อเอาตัวรอดท่ามกลางสภาพแวดล้อมบนโลกที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งหลายคนอาจจะเข้าใจผิดว่าวิวัฒนาการของมนุษย์ได้หยุดลงไปแล้วในอดีตอันไกลโพ้น นับตั้งแต่ที่พวกเรากลายเป็นสัตว์ที่ฉลาดล้ำและพิชิตโลกได้ทั้งใบ แต่ทว่าในความเป็นจริงรหัสพันธุกรรมและการวิวัฒนาการนั่นไม่เคยหยุดยั้งแม้แต่เสี้ยววินาทีเดียว นับตั้งแต่จุดเริ่มต้นที่ทวีปแอฟริกา มนุษย์ได้ใช้เวลาหลายพันปีในการปรับตัวผ่านทุกสภาพแวดล้อมอันทรหด ไม่ว่าจะเทือกเขาสูงลิบที่อากาศเบาบาง ป่าฝนเขตร้อนชื้นที่แมลงตัวเล็ก ๆ ก็อาจคร่าชีวิตเราได้ ภูมิอากาศที่หนาวจัดจนติดลบ การเปลี่ยนผ่านทีละเล็กทีละน้อยทางชีววิทยาได้คัดสรรและเจียระไนให้ โฮโม เซเปียนส์ (Homo sapiens) กลายเป็นเผ่าพันธุ์ผู้พิชิตที่สามารถปักหลักและเอาชีวิตรอดได้ในแทบทุกพิกัดของโลกใบนี้
โดยหลักฐานที่เด่นชัดที่สุดของวิวัฒนาการไม่ได้ซ่อนอยู่ในซากฟอสซิลโบราณ แต่กลับสลักแอบแฝงอยู่ในดีเอ็นเอ (DNA) ของมนุษย์ทุกคนที่ได้กระจายไปทั่วทุกพื้นที่ของโลก ไม่ว่าจะบนยอดเขาหรือที่ราบสูงเหนือระดับน้ำทะเลหลายพันเมตร, ทุ่งน้ำแข็งแถบขั้วโลกที่ไม่มีพืชแม้แต่ต้นเดียว, ใจกลางมหาสมุทรที่กว้างใหญ่สุดลูกหูลูกตา และใจกลางป่าฝนเขตร้อนที่ทุกสิ่งทุกอย่างรอบตัวพร้อมที่คร่าชีวิตเราได้ทุกเมื่อ
ชาวบาเจา ยิปซีแห่งท้องทะเลกับวิถีชีวิตลูกชาวเล
โดยตัวอย่างแรกสุดที่เราจะยกมาในวันนี้อยู่ไม่ไกลจากประเทศของเรามากนัก ณ ใจกลางท้องทะเลของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีกลุ่มชนเร่ร่อนแห่งมหาสมุทรที่ใช้เวลาทั้งชีวิตอยู่อาศัยบนเรือเรือนแพที่ล่องไปตามหมู่เกาะต่าง ๆ ในอินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ และมาเลเซีย หรือที่เรารู้จักกันในชื่อชาวบาเจา (Bajau) โดยชนเผ่าเร่ร่อนแห่งท้องทะเลกลุ่มนี้อาศัยการดำน้ำล่าสัตว์ตัวเปล่า ทำให้พวกเขาจำเป็นต้องดำน้ำลึกเฉลี่ย 10-20 เมตร มากกว่า 5 ชั่วโมงต่อวันเพื่อเลี้ยงปากเลี้ยงท้องคนในครอบครัวของตัวเอง
ผลการศึกษาที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell โดยคณะวิจัยนานาชาติระบุว่าม้ามของชาวบาเจามีขนาดใหญ่กว่าคนทั่วไปมาก ซึ่งม้ามเป็นอวัยวะที่ช่วยขจัดเซลล์เม็ดเลือดเก่า รวมทั้งกักเก็บเซลล์เม็ดเลือดแดงที่อิ่มด้วยออกซิเจนเอาไว้ ทำให้ชาวบาเจาสามารถกักเก็บเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีออกซิเจนสูงไว้ภายในร่างกายได้ประหนึ่งการมีถังเก็บอากาศเพื่อช่วยหายใจของนักประดาน้ำ
ดร.เมลิสซา อิลาร์โด (Melissa Ilardo) ผู้นำคณะวิจัยดังกล่าวจากมหาวิทยาลัยยูทาห์ สหรัฐอเมริกากล่าวว่าขนาดม้ามที่ใหญ่ของชาวบาเจาเกิดจากความเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในยีนกลายพันธุ์ ซึ่งได้ถูกคัดเลือกโดยธรรมชาติตลอดช่วงเวลาอย่างน้อย 15,000 ปีที่ผ่านมา โดยผลการวิเคราะห์รหัสพันธุกรรมของชาวบาเจาพบว่า มีการกลายพันธุ์ในยีนหลายตำแหน่งที่พบได้ในชาวบาเจาที่ดำน้ำเป็นประจำ และกลุ่มที่ไม่ได้ดำน้ำเป็นประจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยีน PDE10A ที่ควบคุมระดับฮอร์โมนไทรอยด์ ที่ไปกระตุ้นการเจริญเติบโตของขนาดม้ามในระยะตัวอ่อน และยีน BDKRB2 ที่ทำหน้าที่ควบคุมการหดตัวของหลอดเลือดบริเวณอวัยวะส่วนปลาย เพื่อสงวนออกซิเจนไว้ให้สมองและหัวใจเมื่อดำลงไปใต้น้ำ
จากที่ราบสูงทิเบตสู่แอนดีส
ห่างออกไป ณ บริเวณที่ถูกขนานนามว่าเป็นหลังคาโลก หรือทิเบต ได้มีมนุษย์กลุ่มหนึ่งอาศัยอยู่บนดินแดนที่ราบสูงที่อยู่สูงจากระดับน้ำทะเลถึง 4,000 เมตร โดยที่แห่งนี้มนุษย์ต้องเผชิญกับอากาศที่เบาบางและมีปริมาณออกซิเจนน้อยกว่าระดับน้ำทะเลถึง 40% ซึ่งตามปกติแล้วมนุษย์ทั่วไปที่ได้ขึ้นไปในพื้นที่สูงแบบนี้จะตอบสนองด้วยการสร้างเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการดักจับออกซิเจนที่มีอยู่อย่างน้อยนิดจนเป็นสาเหตุให้เลือดหนืดข้น (Polycythemia) จากการมีเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มากเกินความจำเป็น และยังเพิ่มโอกาสเสี่ยงต่อภาวะหัวใจวาย
แต่ทว่าชาวทิเบตกลับใช้ชีวิตภายใต้อากาศที่เบาบางนี้ได้โดยไม่เกิดภาวะเลือดหนืดข้น หรือมีความเสี่ยงต่อภาวะหัวใจวายที่มากขึ้นเลยแม้แต่น้อย ซึ่งจากการศึกษาของทีมนักวิจัยนำโดยราสมุส นีลเซ่น (Rasmus Nielsen) จาก UC Berkeley ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อปี 2024 พบว่าชาวทิเบตไม่มีการสร้างเม็ดเลือดที่เพิ่มขึ้นเหมือนคนทั่วไป แต่อาศัยการขยายหลอดเลือด ผ่านการผลิตแก๊สไนตริกออกไซด์ (Nitric Oxide) ในกระแสเลือดให้มีมากกว่าคนทั่วไปถึง 10 เท่า ซึ่งทำให้เลือดไหลเวียนได้เร็วและนำออกซิเจนไปเลี้ยงเซลล์ได้ทันเวลาโดยไม่ต้องเพิ่มจำนวนเม็ดเลือดแดงในกระแสเลือด อีกทั้งอัตราการหายใจของคนทิเบตยังเร็วกว่าคนทั่วไปเล็กน้อยและมีขนาดปอดที่ใหญ่กว่าคนทั่วไป
ทีมวิจัยได้ทำการศึกษาลำดับของยีนของชาวทิเบตพบการกลายพันธุ์ของยีน EPAS1 ซึ่งทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ตรวจจับออกซิเจนในกระแสเลือด โดยหากระดับของออกซิเจนในกระแสเลือดอยู่ในระดับที่ต่ำ ยีน EPAS1 จะออกคำสั่งให้สร้างเม็ดเลือดแดงเพิ่ม แต่ในชาวทิเบตยีนตัวดังกล่าวมีการกลายพันธุ์ที่ไปยับยั้งการผลิตเม็ดเลือดแดงไม่ให้มีมากเกินไป
ในการศึกษาเพิ่มเติมทีมวิจัยพบว่าการกลายพันธุ์ของยีน EPAS1 ในคนทิเบตไม่ได้เกิดขึ้นเองจากการกลายพันธุ์ในมนุษย์ปัจจุบันแบบเดียวกับชาวจาเบา แต่เป็นผลมาจากบรรพบุรุษมนุษย์ไปผสมพันธุ์กับมนุษย์โบราณ ‘เดนิโววาน’ (Denisovans) เมื่อราว 30,000–50,000 ปีก่อน ซึ่งยีนกลายพันธุ์ได้ถูกคัดเลือกโดยธรรมชาติให้ถูกส่งต่อมาจนถึงปัจจุบันในชาวทิเบต เพราะช่วยให้สามารถรอดชีวิตบนที่สูงได้ดีกว่าคนที่ไม่มียีนกลายพันธุ์
นอกจากชาวทิเบตที่ได้มีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตบนเทือกเขาและที่ราบสูงที่มีออกซิเจนต่ำแล้ว ชาวอันดีสที่อยู่อาศัยบนเทือกเขาแอนดีสในทวีปอเมริกาใต้ที่มีระดับความสูง 3,500-4,500 เมตรจากระดับน้ำทะเลเองก็มีการวิวัฒนาการเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตภายใต้สภาพแวดล้อมที่ออกซิเจนต่ำได้เหมือนกัน ถึงแม้ชาวอันดีสจะไม่มีการกลายพันธุ์ของยีน EPAS1 เหมือนกับชาวทิเบต ทำให้มีการสร้างเม็ดเลือดแดงที่เยอะขึ้นเมื่ออยู่บนยอดเขาเหมือนมนุษย์ทั่วไปเพียงแต่ชาวอันดีสได้วิวัฒนาการให้มีช่วงอกและปอดขนาดใหญ่มากเพื่อเพิ่มปริมาตรการสูดอากาศในแต่ละครั้ง พร้อมกับการพัฒนาคุณลักษณะเฉพาะที่ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดภาวะเลือดหนืดจนหลอดเลือดอุดตัน
โดยทีมนักวิทยาศาสตร์พบการทำงานของยีน 2 ตัว คือ ยีน SENP1 และ ANP32E ที่ตอบสนองต่อภาวะออกซิเจนต่ำ (Hypoxia) ซึ่งช่วยควบคุมไม่ให้เม็ดเลือดแดงถูกผลิตออกมามากเกินไป และช่วยให้เซลล์ในร่างกายทำงานได้ดีแม้ในสภาวะออกซิเจนต่ำ โดยนักวิทย์เรียกการวิวัฒนาการของชาวอันดีสและชาวทิเบตว่าเป็นการวิวัฒนาการแบบเบนเข้า (Convergent Evolution) ที่มนุษย์สองกลุ่มเผชิญปัญหาเดียวกัน แต่ธรรมชาติได้คัดสรรกลไกทางพันธุกรรมคนละแบบมาแก้ปัญหาเดียวกัน
อาหารการกินกลายเป็นปัจจัยของการวิวัฒนาการ
อย่างที่เราทราบกันดีว่าการบริโภคอาหารที่อุดมไปด้วยกรดไขมันอิ่มตัวและโอเมก้า-3 ปริมาณสูงมาก ๆ จะเพิ่มโอกาสของการเป็นภาวะไขมันในเลือดสูง หลอดเลือดอุดตัน และเป็นโรคหัวใจ แต่ทว่าท่ามกลางความหนาวเหน็บของแถบอาร์กติกได้มีมนุษย์กลุ่มหนึ่งหรือที่เราเรียกว่าชาวอินุอิต สามารถกินอาหารไขมันสูงได้โดยไม่มีความเสี่ยงของปัญหาสุขภาพดังกล่าว โดยสาเหตุที่ชาวอินุอิตต้องกินอาหารไขมันสูงเกิดจากความหนาวเหน็บของแถบอาร์กติกที่ทำให้ไม่มีพืชต้นใดสามารถเจริญเติบโตได้ การทำเกษตรกรรมจึงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในแถบนี้ ดังนั้นแหล่งอาหารเดียวที่ชาวอินุอิตสามารถเข้าถึงได้จึงมีแต่เนื้อสัตว์ในแถบนี้ที่อุดมไปด้วยกรดไขมันอิ่มตัว และโอเมก้า-3
จากการศึกษาของทีมนักวิทย์เผยว่า ชาวอินุอิตเป็นชนพื้นเมืองในแถบอาร์กติกที่มีส่วนสูงเฉลี่ยที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยของมนุษย์ทั่วไป แต่มีมวลร่างกายที่แน่นหนา ซึ่งช่วยลดการสูญเสียความร้อนของร่างกาย ทั้งยังมีเนื้อเยื่อไขมันชนิดสีน้ำตาล(Brown Adipose Tissue) ที่เร่งการเผาผลาญพลังงานเพื่อสร้างความร้อนให้ร่างกายในปริมาณที่สูงมากกว่าคนทั่วไป
ในการศึกษารหัสพันธุกรรมของทีมวิจัยนำโดยแมทธิว ฟูมากัลลี (Matteo Fumagalli) จากอิมพิเรียลคอลเลจลอนดอน (Imperial College London) สหราชอาณาจักร ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อปี 2015 พบว่ามีการทำงานของยีนกลุ่ม FADS ที่น้อยกว่ามนุษย์ทั่วไป ซึ่งช่วยลดการสังเคราะห์กรดไขมันไม่อิ่มตัวบางชนิด ดังนั้นชาวอินุอิตจึงสามารถควบคุมระดับคอเลสเตอรอลและอินซูลินได้อย่างสมดุล แม้จะกินไขมันสัตว์เป็นอาหารหลักก็ตาม อีกทั้งการทำงานของยีน CPT1A ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาผลาญกรดไขมันเป็นพลังงานให้ดีมากยิ่งขึ้น ซึ่งทำให้ชาวอินุอิตสามารถบริโภคอาหารไขมันสูงเพื่อเป็นแหล่งพลังงานในการสร้างความอบอุ่น โดยที่ไม่เป็นภาวะไขมันในเลือดสูง หลอดเลือดอุดตัน และโรคหัวใจตายไปเสียก่อน
นอกจากชาวอินุอิตแล้วยังมีกรณีศึกษาหนึ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการวิวัฒนาการและการปรับตัวของมนุษย์เมื่ออาหารของพวกเราเปลี่ยนไป โดยกรณีศึกษานี้เกิดขึ้นเมื่อราว ๆ 5,000–10,000 ปีก่อน ในแถบยุโรปเหนือและแอฟริกาบางส่วน เช่น ชาวมาไซ เมื่อการขาดแคลนพืชผลและฤดูหนาวที่ยาวนานทำให้ ‘นมสัตว์’ กลายเป็นแหล่งสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิต
ตามปกติแล้วสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมรวมถึงมนุษย์ เมื่อผ่านช่วงหย่านมไปแล้ว ร่างกายจะหยุดสร้างเอนไซม์แลกเทส ที่ใช้ย่อยน้ำตาลในนม ทำให้ผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ในโลกจะมีอาการท้องอืดหรือท้องเสียเมื่อดื่มนม แต่ทว่าเมื่อนมกลายเป็นแหล่งอาหารเพียงไม่กี่แหล่ง ท่ามกลางช่วงเวลาอันหฤโหดของฤดูหนาวที่ยาวนานมนุษย์ที่มียีนที่ควบคุมการผลิตเอนไซม์แลกเทสในผู้ใหญ่จึงถือกำเนิดขึ้น โดยมนุษย์ที่มียีนตัวดังกล่าวนี้อัตราการรอดชีวิตที่มากกว่ามนุษย์ที่ไม่มียีนตัวดังกล่าว ทำให้คนยุโรปเหนือทุกคนสามารถกินนมสัตว์อื่นได้ ก่อนที่ยีนตัวนี้จะกระจายไปยังดินแดนอื่นของยุโรปผ่านการอพยพ การค้า และสงครามในเวลาต่อมา
ต่อมานักวิทย์พบว่ายีนที่ควบคุมการผลิตเอนไซม์แลกเทสคือยีน LCT หรือยีน MCM6 ซึ่งพบได้มากในคนยุโรป แต่ไม่พบในคนเอเชีย ดังนั้นผู้ใหญ่ไทยส่วนใหญ่จึงไม่สามารถย่อยนมจากสัตว์อื่นได้ เนื่องจากพวกเราสามารถเพาะปลูก และทำเกษตรกรรมได้ตลอดเวลาจึงไม่มีความจำเป็นต้องบริโภคนมสัตว์อื่นในการดำรงชีวิตในช่วงที่อาหารขาดแคลน
มนุษย์ในอนาคตจะเปลี่ยนแปลงไปมากแค่ไหน
จากการศึกษาการวิวัฒนาการของมนุษย์ที่ยังคงไม่หยุดนิ่งได้นำมาสู่ข้อถกเถียงของนักวิทย์ในปัจจุบันที่ว่า ‘มนุษย์ในอีกล้านปีข้างหน้า’ จะมีหน้าตาอย่างไรจะเหมือนกับพวกเราในตอนนี้หรือมีการพัฒนาของอวัยวะบางอย่างเพื่อตอบสนองต่อวิถีชีวิต และสภาพแวดล้อมของโลกที่เปลี่ยนไปหรือไม่
จากบทความที่ได้รับการตีพิมพ์ใน BBC Earth ชี้ว่าต่อไปนี้การวิวัฒนาการของมนุษย์จะไม่ใช่เรื่องทางชีววิทยาเพียงอย่างเดียวอีกต่อไป โดยศาสตราจารย์โทมัส เมลุนด์ อาจารย์อาวุโสสาขาชีวสารสนเทศของมหาวิทยาลัยแองเกลียรัสกิน (Anglia Ruskin University) ในลอนดอน สหราชอาณาจักร ระบุว่าการปรับแต่งพันธุกรรมตัวอ่อน (Designer Babies) และการติดตั้งอุปกรณ์ไซเบอร์แวร์ หรือการฝังเทคโนโลยีในร่างกายจะกลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปในมนุษย์ยุคอนาคต กล่าวคือแทนที่มนุษย์จะวิวัฒนาการนานหลายแสนปีจนสามารถดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่สุดโต่ง เช่น ที่ราบสูงทิเบต พวกเราจะอาศัยเทคโนโลยีแก้รหัสพันธุกรรม หรือติดตั้งอวัยวะเทียมแทน
นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของขนาดประชากรโลก ทำให้ความขาดแคลนอาหารและทรัพยากรที่หล่อเลี้ยงคนทั้งโลกจะกลายเป็นแรงขับดันที่สำคัญให้พวกเราเกิดการอพยพย้ายถิ่นฐาน เข้าสู่เมืองใหญ่เพื่อโอกาสการเข้าถึงทรัพยากรที่มากขึ้น โดยศาสตราจารย์จอห์นสัน เอ. ฮอทสัน จาก BBC Earth อธิบายว่าโครงสร้างยีนทั่วโลกกำลังเปลี่ยนไปตามอัตราการเกิดและการย้ายถิ่นฐาน โดยบริเวณชนบทจะมีความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ต่ำลงเนื่องจากการอพยพเข้ามายังเมืองใหญ่จนส่งผลให้ความหลากหลายในตัวเมืองใหญ่จะเพิ่มขึ้น และกระจุกตัวเฉพาะเมืองที่มีการพัฒนาทางเศรษฐกิจสูง อีกทั้งการเพิ่มขึ้นของอัตราการเกิดในแอฟริกา และการลดลงของอัตราการเกิดในคนผิวขาวจากปัจจัยสภาพสังคมจะทำให้ภาพรวมเฉลี่ยของมนุษย์ในอนาคตมีสีผิวเข้มขึ้น
ทั้งนี้การย้ายถิ่นฐานขึ้นไปบนอวกาศ และการตั้งอาณานิคมบนดาวดวงอื่นก็อาจทำให้มนุษย์จำเป็นต้องวิวัฒนาการเพื่อดำรงชีวิตภายใต้แรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าโลก ซึ่งจะส่งผลต่อโครงสร้างกระดูกและกล้ามเนื้อ โดยมีการคาดการณ์ว่ามนุษย์ดาวอังคารอาจจะมีแขนขาที่ยาวขึ้น หรือหากไปอยู่ในสภาพอากาศที่หนาวจัด อาจมีไขมันสะสมและขนตามตัวเพิ่มขึ้นแบบนีแอนเดอร์ทัล
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
ที่มาข้อมูล : science, bbcearth, nih, nih, ucsc
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
