หลักฐาน"ฟอสซิล"เผยปริศนาการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน

หลักฐานฟอสซิลเผยปริศนาการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน

เมื่อชีวิตสะพรั่งบาน

บนชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ของนิวฟันด์แลนด์  ใกล้แผ่นดินด้านตะวันออกสุดของทวีปอเมริกาเหนือ คือกลุ่มหน้าผาที่ยื่นไปในทะเลชื่อว่า แหลมมิสเทเคน (Mistaken Point) ปัจจุบัน ที่นี่มีชื่อเสียงจากชุดเบาะแสอันน่าทึ่งซึ่งเพิ่งได้รับการตีความใหม่เกี่ยวกับปริศนาที่ทั้งเร้นลับและน่าพิศวงที่สุดข้อหนึ่งว่าด้วยชีวิตบนโลก  หลังจากปรากฏและดำรงวงศ์วานบนโลกมานานกว่าสามพันล้านปี   ทำไมจู่ๆชีวิตซึ่งส่วนใหญ่มีขนาดเล็กจิ๋วและมักมีเซลล์เดียวจึงแตกแขนงแยกเผ่าพันธุ์เป็นสัตว์โลกรูปแบบซับซ้อน  มีหลายเซลล์  ขนาดใหญ่ และหลากหลายอย่างน่าทึ่ง

วันหนึ่งในฤดูใบไม้ร่วง ผมเดินทางไปที่แหลมมิสเทเคน โดยร่วมทางไปกับมาร์ก ลาฟลาม จากมหาวิทยาลัยโทรอนโตมิสซิสซอกา และไซมอน แดร์ร็อก สังกัดมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ในแนชวิลล์ ซึ่งร่วมงานกับลาฟลามมานาน

ภายในเขตสงวนทางนิเวศวิทยาแหลมมิสเทเคน  เราขับรถไปตามถนนโรยกรวดสู่จุดที่เป็นร่องบนหน้าผาริมทะเล  ก่อนจะปีนลงไป ลาฟลามชี้ไปที่แผ่นหินราบเรียบสีเทาอมม่วงแผ่นหนึ่งที่เอียงราว 30 องศา ฟอสซิล บนแผ่นหินนั้นดูเผินๆเหมือนเงารูปโครงกระดูกงู  กล่าวคือมีส่วนกระดูกสันหลังกับซี่โครงเรียงต่อกันไปราวหนึ่งเมตร แต่ไม่มีโครงกระดูกอยู่ที่นี่ จะว่าไปไม่มีกระดูกเลยสักชิ้น  มีเพียงรอยประทับของสิ่งมีชีวิตร่างกายอ่อนนุ่มที่ตายและถูกกลบฝังอยู่ ณ ก้นทะเลเมื่อนานแสนนานมาแล้ว สิ่งมีชีวิตนี้ว่ายน้ำไม่ได้  ไม่รู้จักคลาน  จึงไม่มีทางดำเนินชีวิตแบบเดียวกับสิ่งมีชีวิตชนิดใดในปัจจุบัน พวกมันมาจากช่วงเวลาอันคลุมเครือ เมื่อโลกเป็นบ้านของสัตว์หน้าตาแปลกประหลาดซึ่งคนส่วนใหญ่ไม่ตระหนักว่า พวกมันเคยมีอยู่ด้วยซ้ำ “นี่คือครั้งแรกที่สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ปรากฏขึ้น” ลาฟลามบอกผมตอนเราคุกเข่าลงบนหิน

ฟอสซิล
จาก 508 ล้านปีที่แล้ว หนอน แคนาเดีย สปีโนซา (Canadia spinosa) ที่ถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นหินดินดานเบอร์เจสส์ ในรัฐบริติชโคลัมเบียของแคนาดา คือส่วนหนึ่งของความหลากหลายทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในยุคแคมเบรียน และให้กำเนิดกลุ่มสัตว์สำคัญๆส่วนใหญ่ที่ยังพบเห็นได้ในปัจจุบัน
ฟอสซิล
สู่ยุคปัจจุบัน ความคล้ายคลึงอันน่าทึ่งระหว่างไส้เดือนทะเลสมัยใหม่กับญาติของมันในยุคแคมเบรียน สะท้อนรูปแบบ การดำรงชีวิตที่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักในห้วงเวลา 500 ล้านปี

 

ปริศนาเกี่ยวกับชีวิตรูปแบบใหม่ๆ ที่รู้จักกันในชื่อ อีดีแอคารัน (Ediacaran) เหล่านี้ เปิดฉากขึ้นที่เทือกเขาฟลิน เดอส์อันห่างไกลในรัฐเซาท์ออสเตรเลียที่ซึ่งนักธรณีวิทยาหนุ่มชื่อ เรจินัลด์ สปริกก์ ได้รับมอบหมายให้ประเมินความคุ้มค่าของเหมืองอีดีแอคาราที่ปิดกิจการไปแล้วอีกครั้งในปี 1946  สปริกก์สังเกตเห็นรอยพิมพ์บางอย่างบนชั้นหินปูนที่โผล่ขึ้นมา เขาคิดว่ามัน “ดูเหมือนแมงกะพรุน”  แล้วยังมีรอยพิมพ์แบบอื่นๆด้วย  บางรอยดูไม่เหมือนสิ่งมีชีวิตที่เรารู้จักเลยสักนิด ทั้งที่ยังพบเห็นได้หรือสูญพันธุ์ไปแล้ว

สปริกก์ไม่ทันตระหนักว่า ฟอสซิล เหล่านั้นมีอายุมากถึงราว 550 ล้านปี  นับว่าเก่าแก่กว่าเหตุการณ์ทางวิวัฒนาการอีกเหตุการณ์หนึ่งซึ่งรู้จักกันมากกว่า นั่นคือการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน (Cambrian explosion) ไม่น้อยกว่า 10 ล้านปี นักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นเชื่อว่า การทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียนคือวาระที่ชีวิตรูปแบบเรียบง่ายบนโลกแตกเผ่าพันธุ์อย่างรวดเร็วราวการระเบิดของดวงดาว เกิดเป็นสัตว์หน้าตาแปลกประหลาดที่มีร่างกายซับซ้อนและใหญ่โต (เราเรียกพวกมันว่าสัตว์) ซึ่งส่วนมากยังสืบวงศ์วานลูกหลานมาจนถึงปัจจุบัน การค้นพบของสปริกก์เป็นเรื่องสำคัญเพราะเป็นหลักฐานชิ้นแรกสุดว่า มหากาพย์เรื่องความใหญ่โตและความซับซ้อนของชีวิตเริ่มขึ้นตั้งแต่ช่วงเวลาที่ทุกวันนี้เรียกว่า ยุคอีดีแอคารัน ไม่ใช่ยุคแคมเบรียนที่ตามมาติดๆ

ฟอสซิล
ปลากัดที่สวยงามมีโครงสร้างร่างกายที่วิวัฒน์มาจากคอร์เดต (คำเรียกสัตว์มีกระดูกสันหลังในไฟลั่มคอร์ดาตา) รุ่นแรกๆในยุคแคมเบรียน เช่น พิคาเอีย กราซิเลนส์ (ในภาพล่าง) พิคาเอีย ซึ่งดูคล้ายปลาแต่ไม่ใช่ปลา มีแท่งกระดูกอ่อนที่ยืดหยุ่นได้เรียกว่า แกนสันหลัง (notochord) ซึ่งจะพัฒนาเป็นกระดูกสันหลังในสัตว์มีกระดูกสันหลัง

 

เรื่องแนะนำ

นกในเมืองใหญ่ : นกทำอย่างไรเมื่อเมืองขยายตัว

นกในเมืองใหญ่ : นกทำอย่างไรเมื่อเมืองขยายตัว เมื่อนักพัฒนาอสังหาริมทรัพย์ กำจัดพืชพรรณตามธรรมชาติเพื่อแบ่งที่ดินเป็นแปลงย่อยๆ นกจับคอนบางชนิดยังใช้ชีวิตอย่างสุขสบายดี นกในเมืองใหญ่ที่เป็นยอด “นักปรับตัว” เหล่านี้พบสถานที่ทางเลือกอื่นๆเพื่อทำรังและกระทั่งขยายพันธุ์อยู่ใกล้ๆมนุษย์ จอห์น มาร์ซลัฟฟ์ อาจารย์ ด้านวิทยาศาสตร์สัตว์ป่าจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน กล่าว แต่นกจับคอนชนิดอื่นๆ หนีไปเสาะหาถิ่นอาศัยที่ไม่ถูกรบกวน แม้ว่าอาจหมายถึงการทิ้งคู่ผสมพันธุ์และสูญเสียโอกาสในการสืบพันธุ์  มาร์ซลัฟฟ์บอก  ท่ามกลางการขยายตัวของเมือง  เป็นที่รู้กันว่า นกในเมืองใหญ่ที่เป็นชนิดพันธุ์  “นักหลีกเลี่ยง” อย่างนกกระจิ๊ดเหลืองหน้าผากดำในภาพนี้  มีจำนวนลดลงอย่างเห็นได้ชัด มาร์ซลัฟฟ์และเพื่อนร่วมงานใช้เวลา 12 ปีเก็บรวบรวมข้อมูลเพื่อการศึกษาชิ้นหนึ่งในจำนวนที่ยังมีอยู่น้อยนั่นคือเรื่องการขยายตัวของเมืองส่งผลกระทบต่อการกระจายตัวของชนิดพันธุ์นกจับคอนอย่างไร นักวิจัยระบุสถานที่ สามลักษณะ ได้แก่ เขตสงวนในป่า ที่ดินแปลงย่อยๆที่มีอยู่แต่เดิม และ “สถานที่ที่มีการเปลี่ยนแปลง” ซึ่งผืนป่ากำลังถูกเปลี่ยนเป็นที่ดินแปลงย่อยๆ ที่นั่นพวกเขา จับและติดห่วงที่ขาของนกนักหลีกเลี่ยงและนักปรับตัวรวมทั้งหมดเกือบ 3,000 ตัว จากนั้นติดตามว่าพวกนกไปที่ไหนและให้กำเนิดลูกที่โตพอจะบินหรือไม่ โดยทั่วไป ชนิดพันธุ์ที่ศึกษาจะอยู่กับคู่ผสมพันธุ์ตัวหนึ่งในบริเวณหนึ่ง แต่เมื่อการพัฒนากำจัดต้นไม้เตี้ยๆ ที่นกนักหลีกเลี่ยงชอบทำรังออกไป นักวิจัยพบเห็นนกย้ายที่อยู่ใหม่และ “แยกทางกัน” หรือไม่กลับมาอยู่กับคู่ตัวเดิมอีก เมื่อการตามหาคู่ใหม่และอาณาเขตใหม่ขัดจังหวะฤดูผสมพันธุ์ นกนักหลีกเลี่ยง “มักจะล้มเหลวในการให้กำเนิดลูกสำหรับนกที่มีชีวิตอยู่ห้าหรือหกปี นี่เป็นอันตรายใหญ่หลวงสำหรับนกในเมืองใหญ่ครับ” มาร์ซลัฟฟ์บอก เรื่อง แพทริเซีย เอดมันด์ส […]

ทำไมเหล่าวิหคจึงสำคัญนัก

ทำไมเหล่าวิหคจึงสำคัญนัก ตลอดชีวิตส่วนใหญ่ของผม ผมไม่ได้สนใจนกมากนัก จนในวัย 40 ผมกลายมาเป็นคนรู้สึกลิงโลดใจเมื่อใดก็ตามที่ได้ยินเสียงนกโกรสบีกร้องเพลงหรือนกโทฮีร้องเจื้อยแจ้ว และเป็นคนที่รีบร้อนไปชมนกหัวโตหลังจุดสีทองซึ่งมีรายงานว่าพบในละแวกบ้าน เพียงเพราะมันเป็นนกที่สวยงาม มีเรือนขนสีทองอร่าม และบินตรงมาจากอะแลสกา  เวลามีใครถามว่า ทำไมนกถึงสำคัญกับผมนัก ผมได้แต่ถอนหายใจพลางส่ายหน้า กระนั้นคำถามดังกล่าวก็สมเหตุสมผล ควรค่าแก่การพิจารณาในวาระที่รัฐบัญญัติสนธิสัญญานกอพยพของสหรัฐฯ (Migratory Bird Treaty Act) มีอายุครบ 100 ปีในปีนี้ว่า นกสำคัญเพราะเหตุใด คำตอบของผมอาจเริ่มต้นด้วยอาณาจักรสัตว์ปีกอันมหึมา  ถ้าคุณสามารถเห็นนกทุกชนิดในโลก คุณจะเห็นโลกทั้งใบ เราพบนกได้ในทุกซอกมุมของโลก และในถิ่นอาศัยที่เวิ้งว้างเยียบเย็นจนเป็นถิ่นอาศัยของสิ่งมีชีวิตอื่นไม่ได้ นกนางนวลสีเทาเลี้ยงลูกในทะเลทรายอาตากามาของชิลีอันเป็นสถานที่แห้งแล้งที่สุดแห่งหนึ่งบนโลก เพนกวินจักรพรรดิกกไข่ในแอนตาร์กติกาช่วงฤดูหนาว ถ้าพูดถึงสถานที่สร้างรวงรังเล่า เหยี่ยวนกเขาใช้สุสานในกรุงเบอร์ลิน นกกระจอกในแมนแฮตตันเลือกโคมไฟจราจร นกแอ่นยึดหัวหาดโพรงหินชายฝั่ง แร้งใช้หน้าผาบนเทือกเขาหิมาลัย ขณะที่นกจาบปีกอ่อนหัวเทาอกชมพูไม่ยี่หระชื่อเสียงน่าพรั่นพรึงของเชียร์โนบิล เพื่อมีชีวิตรอดในถิ่นอาศัยที่แตกต่างกันมากมายขนาดนี้ นกราว 10,000 ชนิดในโลกจึงวิวัฒน์ไปสู่รูปแบบอันหลากหลายอย่างน่าทึ่ง พวกมันมีขนาดตั้งแต่นกกระจอกเทศที่สูงได้ถึง 2.5 เมตรและกระจายพันธุ์ทั่วแอฟริกา ไปจนถึงนกฮัมมิงเบิร์ดจิ๋วที่จิ๋วสมชื่อและพบเฉพาะในคิวบา จะงอยปากของนกอาจมีขนาดใหญ่โต (นกกระทุง นกทูแคน) เล็กกะจิริด (นกวีบิลล์) หรือยาวเท่ากับร่างกายส่วนที่เหลือ (นกฮัมมิงเบิร์ดปากยาว) นกบางชนิดมีสีสันฉูดฉาดยิ่งกว่าดอกไม้ชนิดใดๆ เช่น นกจาบปีกอ่อนสีสวยในเทกซัส นกกินปลีหางยาวคอสีฟ้าในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ […]

ภาพแสดงความเป็นอยู่แปลกๆ ของหมีขั้วโลกในกรงเลี้ยง

ภูเขาน้ำแข็งจำลอง โครงสร้างที่สีขาวทาเลียนแบบหิมะ สิ่งเหล่านี้มีความหมายอะไรสำหรับหมีขั้วโลกที่เกิดในสวนสัตว์ เมื่อพวกมันไม่เคยเห็นหิมะของจริงด้วยซ้ำ