แม้คุณจะรู้สึกเผ็ดร้อนกับ ‘แฮชแท็ค’ ดราม่า ที่ออกจะเป็นคำด่าทอ แต่แท้จริงแล้ว พวกเราทุกคนล้วนเคยนอนแอ้งแม้งในตมอย่างที่พูดกันนั้นล่ะ เมื่อ 350 ล้านปีที่แล้วบรรพบุรุษปลาที่มีกลิ่นคาวหน่อยๆ แลกชีวิตใต้วารีสู่ตมอันชื้นแฉะ ก่อนจะเดินเหินบนบก และต่อยอดวิวัฒนาการไปอีกไม่รู้จบ
บรรพบุรุษของคุณถูกเรียกว่า ‘เตตระพอด’ Tetrapods เป็นต้นกำเนิดของเหล่าสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ไดโนเสาร์ นก และ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แม้พวกเราจะพยายามขึ้นมาบนบก แต่ก็มีจำนวนไม่น้อยที่กลับไปลงน้ำอีกครั้งอย่าง วาฬ และแมวน้ำ
การขึ้นมาบนบกของบรรพบุรุษคุณเป็นปริศนาอันท้าทายที่สุดของวิวัฒนาการ นักบรรพชีวินพบหลักฐานฟอสซิลในช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่าง ‘ครีบ’ ไปเป็น ‘เท้า’ ค่อนข้างน้อย แต่ก็ไม่ไร้ทิศไร้ทางนัก
เรื่องราวของการตะลุยตม มีจุดเริ่มที่ปลามีครีบเป็นพู่ (Lobe-finned fishes) เมื่อ 400 ล้านปีมาก่อน ครีบของมันมีการวิวัฒนาการที่หลากหลายที่สุด จนกระทั่งเป็นนิ้วเท้า 5 นิ้วอย่างที่สัตว์มีกระดูกสันหลังเกือบทุกสายพันธุ์มี
#ต่ำตมไม่หยุด เมื่อมาพิจารณาดีๆ ก็ไม่น่าโกรธนัก (อย่างน้อยก็มองในแง่วิวัฒนาการอะนะ) เรามาดูกันดีกว่าว่า กระบวนการเปลี่ยนผ่านอันน่าพิศวงนี้มีที่ไปที่มาอย่างไร
จากทะเลสู่โคลนตม 385 – 375 ล้านปีก่อน
Eusthenopteron คือปลาที่มีครีบเป็นพู่รุ่นดึกดำบรรพ์ ครีบทั้ง 4 ของมันมีกระดูกและกล้ามเนื้อหนาแน่น ครีบของมันจึงเป็นจุดเริ่มต้นของ ‘เท้า’ ในสัตว์ทั้งมวล คุณสามารถสืบหากระดูกต้นแขน (Humerus) และ กระดูกต้นขา (Femur) ของคุณเองในปลาชนิดนี้ได้ ส่วนใหญ่มันยังมีชีวิตอยู่ในน้ำ
Tiktaalik บรรพบุรุษรุ่นที่ 2 ของคุณ พบฟอสซิลในแคนาดา ถูกจัดให้เป็นปลา โดยมีอวัยวะทั้งเหงือก เกล็ดและครีบ แต่มันเริ่มขึ้นมาอยู่บนบกที่ชื้นแฉะแทนที่จะดำอยู่ใต้ผิวน้ำอย่างเดียว โครงสร้างของรยางค์ทั้ง 4 เริ่มเปลี่ยนรูปจากครีบเป็นกระดูก มีคอที่เคลื่อนไหวได้ และมีโครงกระดูกแข็งแกร่ง มักใช้ครีบคู่หน้าในการเคลื่อนไหวโดยการคลานไปกับพื้น
โคลนตมสู่บกอย่างแท้จริง 365 – 350 ล้านปีก่อน
Acanthostega เป็นสัตว์กลุ่มแรกที่เริ่มมี ‘นิ้วเท้า’ อย่างเป็นเรื่องเป็นราว มันมีจำนวนนิ้วที่ค่อนข้างเยอะถึง 8 นิ้ว นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชีวิตส่วนใหญ่ของมันอยู่ในน้ำ และใช้ชีวิตบางครั้งบางคราวในโคลนตมหรือพื้นที่ชุ่มน้ำ
Pedespes นักบรรพชีวินชาวสก็อตแลนด์พบความพิศวงของเท้าทั้ง 4 ในฟอสซิล เป็นสัตว์กลุ่มแรกที่มีนิ้วเท้า 5 นิ้วปรากฏอย่างชัดเจน นับเป็นเลขฐานสำคัญ (5 digits) ซึ่งเป็นรากฐานของนิ้วมือและนิ้วเท้าของคุณในปัจจุบัน มันยังสามารถเดินบนบกได้อย่างเสรี เคลื่อนไหวอย่างคล่องแคล่ว และใช้ชีวิตส่วนใหญ่อยู่บนบก
ตมที่สำคัญในวิวัฒนาการ
การค้นพบหลักฐานทางฟอสซิลของสัตว์กลุ่ม Tetrapods ล้วนพบในโคลนตม หาดโคลน Burnmouth และพื้นที่ใกล้เคียงในสก็อตแลนด์ เป็นแหล่งโบราณคดีสำคัญที่มีชื่อเสียงเรียกกันว่าโครงการ TW:eed (tetrapods.org) โดยนักวิทยาศาสตร์จำลองสภาพดั้งเดิมของตมริมทะเลให้เหมือนกับเมื่อ 335 ถึง 360 ล้านปีก่อน ซึ่งในบริเวณที่ขุดนี้พบฟอสซิลสัตว์กลุ่ม Tetrapods สายพันธุ์ใหม่ๆถึง 6 สายพันธุ์
ส่วนในประเทศโปแลนด์ นักบรรพชีวินพบรอยเท้าที่เชื่อว่า “รอยเท้าแรกของสิ่งมีชีวิตที่พยายามขึ้นมาบนบก” โดยมีการย่างก้าวที่สลับจังหวะกันของขาคู่หน้าและขาคู่หลัง แต่ในปี 2016 นักวิชาการบางส่วนยังโต้แย้งว่า อาจไม่ใช่รอยเท้าของ Tetrapods อย่างแท้จริงก็ได้ หรืออาจเป็นร่องรอยแหล่งหากินของปลา จนกว่าจะมีการขุดพบฟอสซิลในบริเวณใกล้เคียงเพื่อยืนยันแนวคิดนี้อีกครั้ง
ทำไมเราถึงขึ้นมาบนบก
ปัจจุบันมีทฤษฎีเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่บรรพบุรุษของคุณขึ้นมาอยู่บนบก โดยอาศัยกุญแจ 4 ดอกสำคัญ
Locomotion – วิถีสัญจร
ทั้งปลามีครีบเป็นพู่ (Lobe-finned fishes) และ Tetrapods ยังไม่สามารถเดินได้ลีลาเหมือนสัตว์เลื้อยคลานที่คุณเคยเห็นในยุคปัจจุบัน ไม่ใช่ในลักษณะเดินหรือคลาน แต่เป็นการ ‘ค้ำยัน’ โดยใช้ขาคู่หน้าส่งแรงพร้อมๆ กัน คล้ายการกระดึ๊บของปลาตีนในโคลนตม ทำให้กระดูกไหล่และกระดูกเชิงกรานมีการขยายตัวให้แข็งแรงขึ้นเพื่อรับแรง และสามารถเดินบนบกได้ในอีกหลายร้อยล้านปีต่อมา
Respiration – การหายใจ
ในกลุ่มปลาดึกดำบรรพ์ล้วนมีถุงลม (Air Sacs) กระเปาะเล็กๆ ที่ทำมันหายใจในน้ำและทำให้เกิดแรงลอยตัว (buoyancy) แล้วค่อยๆ พัฒนามาเป็น ‘ปอด’ ที่จำเป็นต่อการหายใจบนบกหรือเดินไปมา ปอดต้องสูบออกซิเจนเข้าออกเป็นปริมานมากกว่าการว่ายน้ำใน Tetrapods กลุ่มแรกๆ
นักวิชาการเชื่อว่า สภาพบรรยากาศในอดีตน่าจะมีปริมาณออกซิเจนสูงถึง 30–35 เปอร์เซ็นต์ (ปัจจุบันมีออกซิเจนที่ 21 เปอร์เซ็นต์) ทำให้ช่วงเวลานั้นการย้ายสำมะโนครัวขึ้นมาอยู่บนบกไม่ยากมากนัก เพราะออกซิเจนที่สูงในยุคนั้นทำให้ปอดพัฒนาได้เร็วขึ้นจากการลำเลียงออกซิเจนเข้าสู่ร่างกาย และทำให้ร่างกายสามารถเคลื่อนไหวได้มากขึ้น
Food Acquisition – การครอบครองอาหาร
เมื่อคุณคลานไปมาในตม การเคลื่อนที่หรือหายใจก็ไม่ใช่เรื่องยาก หากเปรียบเทียบกับ ‘การกลืนอาหาร’ เมื่อคุณอยู่ในน้ำการกลืนอาหารมักใช้ประโยชน์จากแรงน้ำเพื่อดันอาหารเข้าปาก มันง่ายกว่าและสะดวกกว่า แต่เมื่อมาอยู่บนบกแล้วไม่มีแรงใดๆ มาคอยช่วยเหลือ การดิ้นรนนี้ทำให้เรามีวิวัฒนาการของลิ้นและขากรรไกรที่ซับซ้อนขึ้น
งานวิจัยปี 2013 พบว่า ปลาดุกในยุคปัจจุบันก็หากินบนบกได้โดยใช้ขากรรไกรงับเหยื่อบนบก แต่ลงไปกลืนในน้ำ ซึ่งสัตว์กลุ่ม Tetrapods น่าจะใช้วิธีเดียวกันนี้เช่นกัน
Sensory System – ระบบรับความรู้สึก
งานวิจัยล่าสุด พบว่าสัตว์กลุ่ม Tetrapods มีขนาดลูกตาใหญ่ขึ้นถึง 3 เท่าในช่วงเปลี่ยนผ่านขึ้นมาใช้ชีวิตบนบกเต็มรูปแบบ ซึ่งขนาดลูกตาที่โตก็ไม่ได้ช่วยให้มันว่ายน้ำได้ดีขึ้น แต่มันน่าจะขยายทัศนวิสัยบนบกมากกว่า โดยตาของมันค่อยๆ เปลี่ยนตำแหน่ง เลื่อนมาอยู่บนกะโหลกแทนที่จะอยู่ด้านข้าง
การเปลี่ยนของดวงตาทำให้การมองเห็นบนบกเป็นไปได้มากขึ้น เพิ่มโอกาสรอดและโอกาสล่า งานวิจัยพบว่า Tetrapods มักมีการล่าคล้ายจระเข้ในปัจจุบันด้วยการลอยตัวอยู่บนผิวน้ำและโจมตีเหยื่อที่อยู่บนบก
เราล้วนอยู่ในโคลนตม แต่ก็ไม่หยุดยั้งการไปสู่สภาพแวดล้อมใหม่ๆ ที่ท้าทายกว่า
ใครจะว่าคุณ ‘ต่ำตม’ ก็ว่าไป เพราะ ยังไงเราก็ออกมาจากตมพร้อมๆ กัน
อ้างอิงข้อมูลจาก
Terrestrial capture of prey , a model species for stem tetrapods
The eyes have it: how vision may have driven fishes onto land
