ยีน (Gene) มีผลแค่ไหนต่อความสูง - National Geographic Thailand

ยีน (Gene) มีผลแค่ไหนต่อความสูง

ปัจจุบัน ความสูงโดยเฉลี่ยของผู้ชายและผู้หญิงชาวอเมริกันอยู่ที่ 175 เซนติเมตร และ 163 เซนติเมตรตามลำดับ ทว่า ข้อมูลการบันทึกส่วนสูงในอดีตของมนุษย์กลับพบว่า ความสูงของมนุษย์มีตัวเลขไม่แน่นอน

เมื่อ 3 ล้านปีก่อน บรรพบุรุษของเราอย่าง ออสตราโลพิเทคัส (Australopithecus) มีความสูงเฉลี่ยเพียงแค่ 122 เซนติเมตร ขณะที่ 1.5 ล้านปีต่อมา โฮโมอีเร็กตัส  (Homo erectus) มนุษย์รุ่นแรกที่รู้จักการใช้เครื่องมือซับซ้อน มีความสูงเฉลี่ยเพิ่มขึ้นกว่าออสตราโลพิเทคัสมากถึง 48 เซนติเมตร กระทั่งในยุคหิน มนุษย์ในทวีปยุโรปมีความสูงเพิ่มมากขึ้นอยู่ที่ 183 เซนติเมตรเลยทีเดียว จนมาถึงในยุคการปฏิวัติเกษตรกรรม ยุคที่ผู้คนต่างเปลี่ยนไปทานอาหารที่มีโปรตีนต่อหนึ่งโภชนาการในจำนวนที่น้อยลง ส่งผลให้ส่วนสูงเฉลี่ยกลับลดลงไปอย่างมากจนเหลือแค่ 163 เซนติเมตรเท่านั้น แล้วก็หยุดอยู่ตรงนั้นเป็นเวลาหลายพันปีเลยทีเดียว

ยีน
โฮโม อีเร็กตัส (Homo erectus) มนุษย์รุ่นแรกที่รู้จักการใช้เครื่องมือซับซ้อน มีความสูงเฉลี่ยอยู่ที่ 170 เซนติเมตร

ในศตวรรษที่ 18 ชาวยุโรปมีความสูงเฉลี่ยลดลงไปอีกจากเดิม เหลือเพียงแค่ 152 เซนติเมตร จนกระทั่งพวกเขาตัดสินใจย้ายถิ่นฐานไปที่ทวีปอเมริกา กระนั้นเองทำให้ลูกหลานของพวกเขามีความสูงเฉลี่ยเพิ่มขึ้นอย่างน่าตกใจอยู่ที่ 173 เซนติเมตร ถือว่าเป็นการก้าวกระโดดอย่างมากในเพียงแค่หนึ่งชั่วอายุคน จากนั้นในยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรม ความสูงเฉลี่ยของมนุษย์ก็ลดลงอีกครั้ง เหลือแค่ 170 เซนติเมตร เนื่องจากโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ ในยุคนั้น แต่หลังจากนั้นไม่นานความสูงเฉลี่ยก็เพิ่มขึ้นอีกครั้งจนกระทั่งถึงปัจจุบัน

ทั้งหมดนี้ เห็นได้ชัดเลยว่าสภาพแวดล้อมทางสังคม มีผลอย่างมากต่อความสูงของมนุษย์

จนมาถึงในศตวรรษที่สิบเก้า นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบถึงความเกี่ยวเนื่องกันระหว่างความสูงของมนุษย์กับฐานะความเป็นอยู่ของครอบครัว พวกเขาสังเกตเห็นว่า คนที่มีฐานะความเป็นอยู่ที่ดีจะมีความสูงที่ค่อนข้างสูงกว่าคนที่มีฐานะความเป็นอยู่ที่แย่อยู่มาก

ด้วยเหตุนี้เองทำให้นักวิชาการในยุคสมัยนั้น ตั้งข้อสันนิษฐานว่าคนที่ตัวสูงคือคนที่มีฐานะความเป็นอยู่ที่ดี

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการนำเอาฝาแฝดมาทดลองหาคำตอบ ทั้งนี้เนื่องจากฝาแฝด หากพูดในเรื่องของชีววิทยาแล้ว ถือว่ามียีนและกรรมพันธุ์ที่ค่อนข้างจะเหมือนกันหมดทุกตำแหน่งเลยทีเดียว แต่ผลการทดลองกลับพบว่า แม้จะมีทั้ง ยีน และกรรมพันธุ์ที่ใกล้เคียงกัน แต่ส่วนสูงของทั้งสองก็ยังมีความแตกต่างกันอยู่ ถึงแม้จะเป็นตัวเลขที่ไม่เยอะก็ตาม

ด้วยเหตุนี้ ทำให้ในปี พ.ศ. 2550 นักวิทยาศาสตร์ได้นำเอาฝาแฝดทั้งหมดกว่า 11,000 คู่ มาทดลองหาคำตอบว่าแท้จริงแล้วยีนมีผลแค่ไหนกับความสูง ผลการทดลองพบว่า ยีนมีผลต่อเรื่องส่วนสูงถึงร้อยละ 86 ซึ่งถือเป็นตัวเลขที่เยอะมากเมื่อเทียบกับตัวเลขของยีนที่มีผลต่อความถนัดซ้ายหรือขวาของมนุษย์ ซึ่งมีจำนวนอยู่ที่ร้อยละ 26 เท่านั้น

เท่ากับว่า เราสามารถคาดเดาส่วนสูงได้จากส่วนสูงพ่อกับแม่ใช่ไหม

คำตอบคือไม่เชิงไปเสียทีเดียว เพราะถึงแม้ว่าตอนนี้เราทราบแล้วว่ายีนมีส่วนสำคัญอย่างมากในเรื่องของส่วนสูง แต่เราก็ยังไม่รู้อยู่ดีว่ายีนตำแหน่งไหนที่รับผิดชอบในเรื่องนี้โดยตรง

จนถึงตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบยีนที่มีผลต่อส่วนสูงของมนุษย์แล้วทั้งหมดกว่า 800 ตำแหน่ง ทว่าในแต่ละตำแหน่งก็มีส่วนร่วมเพียงแค่ในจำนวนที่เล็กน้อยเท่านั้น ยกตัวอย่างเช่น HGMA2 ซึ่งถือเป็นยีนตำแหน่งแรกๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่ามีความเกี่ยวข้องกับส่วนสูง มีส่วนช่วยในการทำให้ใครสักคนหนึ่งสูงเพิ่มขึ้นเพียงแค่ 0.3 เซนติเมตรเท่านั้น เท่ากับว่าต่อให้เราได้ยีนตำแหน่งนั้นมาจากทั้งพ่อและแม่ ความสูงของเราก็อาจจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเพียงแค่ครึ่งเซนติเมตรเท่านั้น..

ยีน
ขอขอบคุณภาพจากช่อง YouTube: It’s Okay To Be Smart

อีกทั้งยีนทั้งหมดกว่า 800 ตำแหน่งที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบนั้น คิดเป็นตัวเลขมีเพียงแค่ร้อยละ 27 เท่านั้นเมื่อเทียบกับยีนทั้งหมดที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับความแตกต่างในเรื่องส่วนสูงของมนุษย์

เราอาจจะยังหาคำตอบที่แน่ชัดไม่ได้ว่าแท้จริงแล้วยีนมีผลต่อส่วนสูงของมนุษย์มากแค่ไหน หรือบางทียีนอาจจะทำงานร่วมกันมากกว่าที่จะแยกทำงานกันเดี่ยวๆ ยกตัวอย่างเช่น หากพูดถึงเรื่องยีนแล้ว 4 กับ 4 รวมกันอาจจะเท่ากับ 16 มากกว่าที่จะเป็น 8

โดยทางเดียวที่เราจะสามารถหาคำตอบได้ว่า ยีนส่งผลต่อความสูงของมนุษย์มากแค่ไหน เราอาจจะต้องนำมนุษย์ทุกคนทั้งหมดบนโลกมาศึกษาพร้อมกัน หรือ….เราอาจจะค้นพบว่าแท้จริงแล้วยีนไม่ได้ส่งผลอะไรมากต่อส่วนสูงหรอก เพราะสภาพแวดล้อมความเป็นอยู่และอาหารการกินต่างก็มีส่วนสำคัญอย่างมากเช่นกันในเรื่องส่วนสูง ยกตัวอย่างเช่น ชาวเกาหลีเหนือและเกาหลีใต้มีค่าส่วนสูงเฉลี่ยที่ต่างกันอยู่มากถึงเกือบ 3 เซนติเมตร แม้ว่ายีนและกรรมพันธุ์จะมีความใกล้เคียงกันก็ตาม

ทั้งหมดนี้ ทำให้ปฏิเสธไม่ได้เลยว่าสภาพความเป็นอยู่และอาหารการกิน ต่างมีส่วนสำคัญในความเตี้ยหรือความสูงของมนุษย์ นั้นเป็นอีกหนึ่งเหตุผลว่าทำไม ตัวเลขความสูงเฉลี่ยของมนุษย์ในยุคการปฏิวัติเกษตรกรรมลดลงอย่างมาก เนื่องจากมนุษย์ยุคนั้นเปลี่ยนนิสัยการรับประทานอาหาร หรือบริโภคโปรตีนน้อยลง

ในปัจจุบัน นักวิทยาศาตร์ส่วนใหญ่ต่างเห็นเป็นเสียงเดียวกันว่า ทั้งกรรมพันธุ์และสภาพแวดล้อมความเป็นอยู่ ต่างมีส่วนสำคัญในความแตกต่างของส่วนสูงในมนุษย์ โดยนักวิทยาศาตร์บางคนได้เสนอแนวคิดขึ้นมาว่า แท้จริงแล้วยีนทั้งหมดที่อยู่ภายในร่างกายของเรา ต่างมีส่วนช่วยในเรื่องของส่วนสูงไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

ทำให้ตอนนี้ ทางเดียวที่จะรู้อย่างแน่ชัดเลยว่าเราจะมีส่วนสูงอยู่ที่เท่าไหร่ กี่เซนติเมตร คือ อดทนและรอ…

***แปลและเรียบเรียงโดย รชตะ ปิวาวัฒนพานิช
โครงการนักศึกษาฝึกงาน กองบรรณาธิการ นิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย


อ่านเพิ่มเติม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลสูญเสียยีนชนิดหนึ่งไป

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล
พะยูนแมนนาที เช่นเดียวกับสายพันธุ์ที่มีถิ่นอาศัยในฟลอริดา พวกมันเป็นหนึ่งในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลที่กำลังได้รับผลกระทบจากสารเคมีกำจัดศัตรูพืช
ภาพถ่ายโดย Paul Nicklen

 

เรื่องแนะนำ

เพื่อรับมือ โควิด-19 เราต้องเชื่อมั่นในวิทยาศาสตร์

นักวิจัยพยายามทำความเข้าใจเชื้อไวรัสโคโรนาอย่างกระท่อนกระแท่น วิทยาศาสตร์เป็นเช่นนี้เสมอมา การได้เห็นอาจทำให้รู้สึกไม่สบายใจ แต่นี่เป็นหนทางเดียวในการเอาชนะการระบาดใหญ่ทั่วโลกครั้งนี้ ถ้าจะมีแก่นเรื่องสักอย่างร้อยเรียงอยู่ในหนังสือและสารคดีที่ฉันเขียนตลอด 40 ปีที่ผ่านมา ก็คงจะเป็นความหลงใหลในสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เกี่ยวกับร่างกายมนุษย์ อาชีพที่อธิบายงานวิจัยด้านชีวเวชศาสตร์มายาวนานส่งผลให้ฉันเคารพในกระบวนการทางวิทยาศาสตร์อย่างลึกซึ้ง แม้บางครั้งวิทยาศาสตร์จะผิดพลาดและต้องแก้ไขตนเอง ฉันก็ยังเชื่อว่าในที่สุดแล้ววิทยาศาสตร์จะช่วยให้เราเข้าใจโลกได้ชัดเจนขึ้น และเรียนรู้ที่จะก้าวหน้าต่อไป ดังนั้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์เร่งศึกษาเชื้อไวรัสโคโรนาซึ่งไม่เคยพบมาก่อนนี้เป็นครั้งแรก ฉันเตรียมตัวปฏิบัติตามคำแนะนำของพวกเขาในเรื่องการป้องกันตนเอง โดยตั้งอยู่บนสมมุติฐานที่ว่า ไวรัสส่วนใหญ่แพร่ทางละอองฝอย (droplet) จากการไอและจามที่ตกค้างอยู่บนพื้นผิวต่างๆ ฉันเช็ดพื้นเคาน์เตอร์อย่างว่านอนสอนง่าย หลีกเลี่ยงการสัมผัสใบหน้า และล้างมือจนเพชรเม็ดเล็กจ้อยบนแหวนแต่งงานเปล่งประกายสุกใสอย่างไม่เคยเป็นมาก่อน จากนั้น ประมาณสองสัปดาห์ครึ่งหลังจากนิวยอร์ก เมืองของฉัน เข้าสู่การล็อกดาวน์ นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนคำแนะนำที่ต่างไปจากเดิมเป็นทุกคนควรสวมหน้ากากอนามัย แย้งกับคำแนะนำในตอนแรกที่ว่า หากไม่ใช่เจ้าหน้าที่สาธารณสุขก็ไม่มีความจำเป็นต้องสวมหน้ากาก การทบทวนคำแนะนำนี้ตั้งอยู่บนสมมุติฐานใหม่ว่า เชื้อไวรัสโคโรนาแพร่ทางอากาศเป็นส่วนใหญ่ ฉันยอมรับว่า การเปลี่ยนคำแนะนำเรื่องการสวมหน้ากากทำให้ฉันรู้สึกกลัว ไม่ใช่เป็นเพราะคำแนะนำใหม่นั้นเอง แต่เพราะระหว่างที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาโรคนี้ พวกเขาก็คิดหาคำแนะนำไปด้วย จู่ๆคำแถลงอย่างจริงจังที่สุดจากผู้เชี่ยวชาญระดับหัวกะทิของโลกกลับฟังดูดีกว่าการคาดเดาอย่างมีหลักการและมาจากความตั้งใจดีเพียงเล็กน้อย ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ความท้าทายนี้ใหญ่หลวงและไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน [อย่างน้อยก็ในชั่วรุ่นเรา] เชื้อไวรัสโคโรนาที่ชื่อ ซาร์ส-โควี-2 (SARS-CoV-2) รวมความสามารถในการแพร่กระจายและความรุนแรงถึงขั้นเสียชีวิต จนกลายเป็นส่วนผสมที่ทารุณโหดร้ายซึ่งแอนโทนี เฟาชี ผู้อำนวยการสถาบันภูมิแพ้และโรคติดต่อแห่งชาติของสหรัฐฯ เรียกว่า “ฝันร้ายที่สุด” ของเขา เพราะประการแรก เมื่อมันปรากฏขึ้น ไม่มีใครในโลกมีภูมิคุ้มกัน ประการที่สอง มันล่องลอยในอากาศและทำให้ทางเดินหายใจส่วนบนเกิดภาวะติดเชื้อ นั่นหมายความว่าเชื้อจะถูกพ่นกลับสู่อากาศอย่างง่ายดาย […]

ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity)

ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) คือ คำจำกัดความของการมีสิ่งมีชีวิตนานาชนิดบนโลกใบนี้ ไม่ว่าจะเป็นการดำรงอยู่ของพืช สัตว์ แบคทีเรีย เชื้อรา หรือมนุษย์ ต่างล้วนอาศัยอยู่ในถิ่นฐานเฉพาะของตนตามภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลก ดำเนินชีวิตอยู่ภายในระบบนิเวศที่มีสภาพภูมิประเทศ ภูมิอากาศและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย จากการสะสม ปรับปรุง เปลี่ยนแปลง ตลอดจนถึงการวิวัฒนาการ เพื่อความอยู่รอดตลอดระยะเวลาหลายล้านปีที่ผ่านมา ทำให้การคงอยู่ของความแตกต่างในสิ่งมีชีวิตแต่ละสายพันธุ์และความหลากหลายภายในชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น กลายเป็นองค์ประกอบและพื้นฐานสำคัญของธรรมชาติและระบบนิเวศของโลก ความหลากหลายทางชีวภาพ สามารถจำแนกออกเป็น 3 ระดับ คือ ความหลากหลายทางพันธุกรรม (Genetic Diversity) หมายถึง ความแปรผันทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นภายในประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน เป็นความแตกต่างของสารพันธุกรรมภายในสิ่งมีชีวิตแต่ละชีวิตที่ได้รับการถ่ายทอดจากบรรพบุรุษผ่านทางหน่วยพันธุกรรมหรือ “ยีน” (Gene) ซึ่งส่งผลให้เกิดความเป็นเอกลักษณ์ ลักษณะเด่น หรือความแตกต่างขึ้นภายในประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ เช่น การมีสีสันและลวดลายที่หลากหลายของหอยทาก “โกลฟว์ สเนล” (Grove Snail) รวมถึงการมีสีของเส้นผม สีของผิวหนัง และสีของนัยน์ตาแตกต่างกันออกไปในประชากรของมนุษย์    ความหลากหลายทางชนิดพันธุ์ (Species Diversity) หมายถึง ความแปรผันทางชนิดพันธุ์ (Species) ที่เกิดขึ้นในระดับกลุ่มของสิ่งมีชีวิต […]

การสืบพันธุ์ของพืช : การสร้างเซลล์สืบพันธ์ของพืชดอก

กระบวนการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก เกิดขึ้นในเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก มี 2 ชนิด คือ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองมีขั้นตอนในการแบ่งเซลล์ เพื่อลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง และเมื่อเกิดการปฏิสนธิ จำนวนโครโมโซมจะมีจำนวนเท่าเดิมอีกครั้ง (ขอมูลเพิ่มเติม : โครงสร้างของดอกไม้) เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (male gamete) เกิดขึ้นภายในอับเรณู (anther) โดยมีไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซีส 1 ครั้ง ได้ 4 ไมโครสปอร์ (microspore) แต่ละเซลล์มีโครโมโซมเท่ากันตือ n หลังจากนั้นนิวเคลียสของแต่ละเซลล์จะแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสได้ 2 นิวเคลียสคือ เจเนอเรทีฟนิวเคลียส (generative nucleus) และ ทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรียกเซลล์ในระยะนี้ว่า ละอองเรณู (pollen grain) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) เมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไปพร้อมที่จะผสมพันธุ์ต่อไป ลักษณะของละอองเรณูมีความแตกต่างกันทั้งขนาด รูปร่าง […]

การประกาศภาวะโรคระบาด (pandemic) ระดับโลกของ WHO หมายความว่าอย่างไร

นักท่องเที่ยวที่มาร่วมงานคาร์นิวัลใส่หน้ากากอนามัยและชุดป้องกัน โรคระบาด ในงานคาร์นิวัลเมืองเวนิส ประเทศอิตาลี เมื่อ 23 กุมภาพันธ์ 2020 ภาพถ่ายโดย MANUEL SILVESTRI, REUTERS นี่คือเหตุผลและความหมายเบื้องหลังการประกาศให้ไวรัส COVID-19 หรือไวรัสโคโรนา เป็น โรคระบาด ระดับโลก ขององค์การอนามัยโลก (WHO) ท่ามกลางสถานการณ์การระบาดของไวรัส COVID-19 หรือไวรัสโคโรนาที่มีผู้ติดเชื้อกว่า 120,000 คนใน 100 ประเทศ เมื่อวันพุธ ที่ 10 มีนาคม 2020 ดร. ทีโดรส อัดฮานอม กีบรีเยซุส ผู้อำนวยการองค์การอนามัย (WHO) ได้ออกมาแถลงข่าวว่าทางองค์การฯ ประกาศให้โรคดังกล่าว เป็น โรคระบาด (pandemic) ระดับโลกแล้ว “ในที่สุด เราได้ประเมินว่าไวรัส โควิด-19 เป็นโรคระบาดแล้ว ซึ่ง (การประกาศ) คำว่าโรคระบาดนี้ ถือเป็นคำที่เราต้องใช้อย่างระมัดระวัง” ดร. ทีโดรส กล่าว […]