สัตว์ทะเลเปล่งเสียงใต้ท้องทะเลได้อย่างไร เล่าวิทยาศาสตร์เบื้องหลังการร้องเพลงของเหล่าสัตว์น้ำจาก The Little Mermaid
เงือกน้อยผจญภัย หรือ The Little Mermaid การ์ตูนที่เล่าเรื่องราวการผจญภัยของนางเงือกนาม ‘แอเรียล’ ที่ตกหลุมรักเจ้าชายอีริค มนุษย์ผู้อยู่บนบก ความรักของเธอต้องเจออุปสรรคตั้งแต่ต้นจนจบ เมื่อบิดา ‘ราชาไตรตัน’ ไม่อนุญาตให้แอเรียลมีความรักกับมนุษย์ ทั้งเธอยังต้องเปลี่ยนหางปลาให้เป็นขา เพื่อไปหาเจ้าชายบนบก ด้วยความช่วยเหลือจาก ‘เออร์ซูล่า’ แม่มดแห่งท้องทะเล ที่แลกเปลี่ยนขากับเสียงอันไพเราะ พร้อมข้อแม้ว่าแอเรียลต้องทำอย่างไรก็ได้ให้เจ้าชายตกหลุมรักเธอภายในสามวัน ในขณะที่เธอไม่อาจใช้เสียงในการสื่อสาร หากแอเรียลไม่สามารถทำตามเงื่อนไขได้ ชีวิตของแอเรียลจะต้องตกไปอยู่ในการครอบครองของแม่มดเออร์ซูล่าตลอดไป และเรื่องราวการผจญภัยของเงือกสาวไร้เสียงบนบกก็ได้เริ่มขึ้น
แฟนการ์ตูนดิสนีย์จะทราบดีว่าการ์ตูนเรื่องนี้มีเพลงประกอบที่โด่งดังอยู่สามเพลงนั้นก็คือ เพลง Part of Your World ซึ่งเป็นเพลงที่แอเรียลเล่าถึงความฝันของเธอที่อยากจะขึ้นไปอยู่บนบก เพลง Under the Sea ที่ขับร้องโดยปูชื่อเซบัสเตียนกล่าวถึงว่าโลกใต้ท้องทะเลนั้นดีอย่างไร และ เพลง Kiss the Girl ที่ปูเซบัสเตียนขับร้องเพื่อสร้างบรรยากาศหลอกล่อให้เจ้าชายอีริคจุมพิษแอเรียล
แต่ผู้อ่านเคยสงสัยกันไหมครับ ว่าสัตว์ทะเลสามารถร้องเพลงหรือพูดคุยกันโดยใช้เสียงใต้น้ำแบบในการ์ตูนได้หรือไม่?
ในอดีตมนุษย์เข้าใจว่าโลกใต้ท้องทะเลเป็นโลกที่เงียบสงบ ฌาคส์ คูสโต (Jacques-Yves Cousteau) นักสมุทรศาสตร์ชาวฝรั่งเศสและหนึ่งในผู้คิดค้นอุปกรณ์ดำน้ำแบบ SCUBA (Aqua-Lung) ได้เขียนหนังสือและถ่ายทำสารคดีใต้ทะเลขึ้นมาครั้งแรกของโลกในศตวรรษที่ 20 และตั้งชื่อสารคดีว่า The Silent World: A Story of Undersea Discovery and Adventure ซึ่งไม่ใช่เรื่องแปลกที่คนสมัยก่อนจะเข้าใจว่าโลกใต้ทะเลเงียบสงบ แม้ว่ามนุษย์จะดำน้ำได้แล้ว แต่หูของมนุษย์ไม่ได้ถูกวิวัฒนาการให้ได้ยินเสียงใต้น้ำ อย่างไรก็ตาม เมื่อเทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์พัฒนาขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้ผลิตอุปกรณ์ที่เรียกว่า ไฮโดรโฟน (Hydrophone) เครื่องรับคลื่นเสียงที่อยู่ใต้น้ำ ที่มีจุดประสงค์หลักของการผลิตไฮโดรโฟ ก็เพื่อเอาไว้ใช้ดักฟังคลื่นเสียงใต้น้ำในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 1 แต่หลังจากสงครามโลกได้ยุติลง นักวิทยาศาสตร์ก็ได้นำไฮโดรโฟนมาศึกษาเสียงใต้น้ำในมุมอื่นๆ จนทราบว่า แท้จริงแล้วสัตว์ทะเลหลายชนิดสามารถสื่อสารกันใต้น้ำผ่านคลื่นเสียงได้ บทความนี้เราจะมาเรียนรู้วิธีการพูดคุยและร้องเพลงของสัตว์ใต้ท้องทะเลกัน
(ขวา) ภาพวาฬเบลูกาที่สามารถปล่อยคลื่นเสียงใต้น้ำได้กำลังสำรวจไฮโดรโฟนที่นักวิทยาศาสตร์ปล่อยทิ้งไว้ใต้น้ำเพื่อบันทึกคลื่นเสียงใต้น้ำ (ภาพจาก https://www.azosensors.com/article.aspx?ArticleID=13)
จากเสียงเพลงของปูเซบัสเตียนและผองเพื่อน ถึงกลยุทธ์สอดแนมในสงครามโลก
ปูเซบัสเตียน ดูเหมือนจะได้ซีนพูดเยอะที่สุดใน The Little Mermaid ในเชิงวิทยาศาสตร์ปูเซบัสเตียนมีเครือญาติเป็นสัตว์ทะเลกลุ่มกุ้ง กั้ง และ ปูชนิดอื่นๆ หรือเรียกว่ากลุ่ม ครัสเตเชียน (Crustaceans) ซึ่งสามารถสร้างเสียงเพื่อสื่อสารใต้น้ำได้เป็นอย่างดี
หนึ่งในสมาชิกของสัตว์กลุ่มนี้ที่สร้างเสียงได้ดังที่สุดคือ กุ้งมือปืน (Pistol shrimp) หรืออีกชื่อหนึ่งคือ กุ้งดีดขัน (Snapping shrimp) กุ้งชนิดนี้มีโครงสร้างของก้ามพิเศษที่วิวัฒนาการมานานกว่า 150 ล้านปี ทำให้มันสามารถสร้างเสียงใต้น้ำดังได้ดังถึง 210 เดซิเบล ซึ่งเสียง 210 เดซิเบลจากก้ามของเจ้ากุ้งมือปืนขนาดตัวประมาณ 5 เซนติเมตรนี้สามารถเทียบได้กับเสียงของระเบิดขนาดใหญ่ในสงคราม อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง เราจะไม่ได้ยินเสียงที่ดัง 210 เดซิเบล เนื่องจากพลังงานเสียงจะค่อยๆหายไปในระหว่างการเดินทางมาถึงหูของเรา
ภาพจาก https://www.vulture.com/2020/08/how-powerful-is-a-pistol-shrimp-a-marine-biologist-explains.html
(B) ตารางเปรียบเทียบความดังของเสียงที่กุ้งมือปืนสร้างและเสียงจากแหล่งกำเนิดอื่นๆ
ภาพจาก https://a-z-animals.com/blog/the-deadly-powers-of-pistol-shrimps/
(C) ในธรรมชาติเราสามารถพบกุ้งมือปืน หรือ กุ้งดีดขัน อาศัยอยู่ร่วมกันกับปลาบู่ใต้ท้องทะเล
ภาพจาก https://reefs.com/magazine/aquarium-fish-sharing-a-small-house-without-conflicts-the-pistol-shrimp-and-the-shrimpgoby-s-life/
ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาค้นพบว่าในขณะที่ทหารเรือญี่ปุ่นกำลังใช้คลื่นเสียงโซน่า (Sonar) เพื่อลาดตระเวนเฝ้าระวังเรือดำน้ำของสหรัฐอเมริกาที่เข้ามาสอดแนมในน่านน้ำญี่ปุ่น มีคลื่นเสียงประหลาดที่เข้ามารบกวนการค้นหาเรือดำน้ำ เมื่อตามหาแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนนั้นจึงพบว่านั่นคือเสียงของกุ้งมือปืนจำนวนมาก ทหารเรืออเมริกาจึงได้วางแผนนำเรือดำน้ำเข้าน่านน้ำญี่ปุ่นโดยใช้เสียงของกุ้งมือปืนเหล่านี้พรางสัญญาณจากเครื่องตรวจจับเสียงของทหารญี่ปุ่น ทำให้เรือดำน้ำของอเมริการสามารถเข้าไปโจมตีประเทศญี่ปุ่นได้
ภาพจาก https://reefs.com/shrimps-sonar-alpheids-helped-win-war/
(ขวา) ภาพคลื่นเสียงจากกุ้งมือปือ สามารถฟังเสียงได้ ที่นี่
ภาพจาก https://dosits.org/galleries/audio-gallery/marine-invertebrates/snapping-shrimp/
ต้นศตวรรษที่ 21 นักชีววิทยาทางทะเลได้ศึกษากลไกการสร้างเสียงของกุ้งมือปืนด้วยกล้องวีดีโอแบบเคลื่อนไหวช้า (Slow motion camera) และพวกเขาก็พบเรื่องราวสุดมหัศจรรย์ ในระหว่างที่กล้องกำลังถ่ายทำด้วยความเร็ว 11,000 ภาพต่อวินาที (fps) นักชีววิทยาพบว่าก้ามของกุ้งมือปืนสร้างฟองน้ำแรงดันสูงขึ้นมา โดยฟองน้ำแรงดันสูงนี้มีความเร็วประมาณ 114 กิโลเมตรต่อชั่วโมง พุ่งตรงออกไปจากก้ามของกุ้งมือปืน เมื่อพวกเขาศึกษาโดยละเอียด จึงพบว่าฟองน้ำแรงดันสูงนั้นใช้ในการล่าเหยื่อ ไม่ว่าจะเป็นกุ้ง ปู หรือ ปลาขนาดเล็กก็สามารถถูกปลิดชีพได้ภายในเสี้ยววินาที
ถ้าคุณไปเดินเล่นที่หาดหินตอนน้ำลง หรือดำน้ำในแนวปะการังอาจเคยได้ยินเสียง “แต๊ก แต๊ก แต๊ก” ออกมาจากแนวหิน เสียงเหล่านั้นมาจากกุ้งมือปืนนั่นเอง ที่ใช้ไล่ผู้ล่าและสื่อสารกับเพื่อนๆ
ไม่นานมานี้ นักชีววิทยาทางทะเลค้นพบว่าสภาวะโลกร้อนที่ส่งผลให้น้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้นนั้น กระตุ้นให้กุ้งมือปืนเหล่านี้พร้อมใจกันสร้างเสียงที่ดังมากขึ้น ซึ่งเสียงที่ดังขึ้นนี้ไม่ส่งผลที่ดีต่อระบบนิเวศทางทะเล เพราะโดยปกติแล้วสัตว์ทะเลชนิดอื่นจำนวนมากสื่อสารด้วยเสียงเช่นกัน เสียงของกุ้งมือปืนที่ดังมากขึ้นจึงไปรบกวนการสื่อสารของสัตว์ทะเลชนิดอื่น เช่น ปลาบางกลุ่มที่ใช้เสียงในการเกี้ยวพาราสีกันอาจหาคู่ได้ยากขึ้น เป็นต้น
จากเสียงเพลงของปลาฟลาวเดอร์ สู่ กระเพาปลา และถุงยางอนามัย
สัตว์ทะเลอีกหนึ่งชนิดที่ปรากฏในการ์ตูน The Little Mermaid ก็คือปลาตัวอ้วนป้อมสีเหลืองชื่อ ฟลาวเดอร์ เราไม่ทราบแน่ชัดว่าฟลาวเดอร์คือปลาชนิดใด แต่แน่นอน ปลาทะเลเป็นอีกสิ่งมีชีวิตที่ใช้เสียงในการสื่อสาร ปลาทะเลสามารถสร้างเสียงได้ด้วย 2 วิธีหลัก คือ (1) การใช้ส่วนต่างๆของร่างกายถูกัน เช่น การขยับครีบที่มีโครงสร้างพิเศษ ซึ่งเป็นกลไกที่คล้ายคลึงกับการสร้างเสียงของจิ้งหรีดและ (2) การใช้กล้ามเนื้อพิเศษที่เรียกว่า Sonic Muscle และถุงลม (Swim bladder) ในการสร้างเสียง โดยปลาที่ใช้ถุงลมในการสร้างเสียงที่ดังที่สุดที่มีบันทึกในปัจจุบันคือ กลุ่มปลาจวด (Croakers or Drums) ชนิด Gulf Corvina (Cynoscion othonopterus) ซึ่งสามารถสร้างเสียงดังได้ถึง 202 เดซิเบล เมื่ออยู่กันเป็นกลุ่ม
ภาพจาก https://www.dailydot.com/unclick/the-little-mermaid-live-action-flounder-memes/
(B) ภาพ X-ray ปลาแสดงถุงลมขนาดใหญ่ (ลูกศรสีแดง)
(C) ภาพ CT-Scan ของปลาแสดงถุงลม (สีน้ำเงิน ตัวอักษร SB) และ กล้ามเนื้อ Sonic muscle (สีแดง ตัวอักษร SM) ภาพจาก Banse et al. (2021)
ถุงลมที่ปลาใช้ในการสร้างเสียง เป็นที่รู้จักในอีกชื่อหนึ่งคือ กระเพาะปลา (Fish Maw) ซึ่งอยู่ในวัฒนธรรมการกินของชาวจีนและเอเชียมาหลายร้อยปี นอกจากเป็นอาหารแล้ว ยังใช้ในวงการเสริมสวยในสมัยราชวงศ์ถังอีกด้วย (ค.ศ. 618 – ค.ศ. 907) กระเพาะปลาถูกแปรรูปเป็นกาวใช้ติดสิ่งที่เรียกว่า Huadian (“花钿”) วัสดุที่ใช้ติดระหว่างคิ้วของสตรีชาวจีน นอกจากนี้ด้วยความที่กระเพาะปลามีคอลลาเจนมาก จึงมีความยืดหยุ่นสูง คนในอดีตจึงมีการนำเอากระเพาะปลามาเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตถุงยางอนามัย
ปัจจุบันกระเพาะปลาเป็นสิ่งที่มีค่าเชิงเศรษฐกิจมาก โดยกระเพาะปลาจากปลาตาตัวบา (Totoaba) ซึ่งเป็นญาติกับปลากลุ่มปลาจวดที่อาศัยอยู่ในอ่าวเม็กซิโก มีมูลค่าสูงถึง US$129,000 หรือประมาณ 4 ล้านบาท ต่อกิโลกรัม
(ขวา) ภาพแสดงถุงยางอนามัยโบราณจากศตวรรษที่ 16 ทำมาจากกระเพาปลา ภาพจาก https://www.reddit.com/r/Damnthatsinteresting/comments/ypnlfe/in_the_1600s_condoms_used_to_be_made_from_fish/
ภาพจาก https://chinadialogueocean.net/en/governance/7915-totoaba-swim-bladder-smugglers/
https://news.mongabay.com/2018/12/china-seizes-totoaba-swim-bladders-worth-26-million-arrests-16/
เสียงเพลงของสัตว์ใต้ทะเลสามารถบ่งบอกถึงความสมบูรณ์ของระบบนิเวศทางทะเลได้ แนวปะการังเป็นหนึ่งในระบบนิเวศทางทะเลที่มีเสียงดังมาก เพราะปลาหลายชนิดใช้เสียงจากแนวปะการังในการเลือกบ้านของมันในช่วงที่มันยังเป็นตัวอ่อนล่องลอยอยู่กลางมหาสมุทร
นักชีววิทยาทางทะเลได้ทำการศึกษาโดยอัดเสียงใต้น้ำจากแนวปะการังที่มีความสมบูรณ์ จากนั้น นำเสียงที่ได้ไปเปิดด้วยลำโพงใต้น้ำที่กลางมหาสมุทร ในบริเวณที่เสียงใต้น้ำไม่ดังมาก หลังจากเปิดเสียงที่อัดไว้ พบว่าตัวอ่อนของปลาจำนวนมากที่ปกติแล้วอาศัยอยู่ในแนวปะการัง ว่ายมาอยู่รอบๆ แหล่งกำเนิดเสียงนี้ ในขณะที่เสียงที่อัดมาจากแนวปะการังที่มีความสมบูรณ์น้อย จะพบตัวอ่อนของปลาว่ายเข้ามาน้อยกว่า นี่จึงเป็นหลักฐานที่ยืนยันได้ว่า เสียงใต้น้ำนั้นมีความสำคัญต่อการเลือกที่อยู่ของปลา และ การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในทะเลหลากหลายชนิด
ปัจจุบันกิจกรรมของมนุษย์จำนวนมากไม่ว่าจะเป็นการแล่นเรือ การขุดเจาะใต้ท้องทะเล หรือ การสร้างท่าเรือน้ำลึก สร้างเสียงรบกวนสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลจำนวนมาก แต่นักวิทยาศาสตร์เองก็ยังไม่ทราบผลกระทบของเสียงเหล่านี้ต่อสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลอย่างชัดเจน ดังนั้น เราจึงต้องการงานวิจัยอีกจำนวนมากเพื่อตอบคำถามต่อปัญหาเหล่านี้
และหวังว่าหากเราเข้าใจผลกระทบของเสียงจากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ต่อสัตว์ใต้ท้องทะเลแล้ว เราจะสามารถลดอัตราการรบกวนของมนุษย์ต่อสัตว์เหล่านั้นลงได้ ให้บทเพลง Under the Sea ของ เหล่าสัตว์ใต้ท้องทะเลในการ์ตูนเรื่อง The Little Mermaid ได้ถูกบรรเลงต่อไปให้กับสัตว์ทะเลอื่นๆได้ฟังและใช้ประโยชน์ต่อไปอีกนานแสนนาน
*********************
ซีรี่ส์บทความ “ชีววิทยาของสิ่งมีชีวิตในการ์ตูนดิสนีย์”
“จากสโนว์ไวท์ที่หลับอยู่ในโรงแก้วถึงปลาการ์ตูนนีโม่ในแนวปะการังที่ออสเตรเลีย ท่านผู้อ่านเคยสังเกตไหมครับว่าในการ์ตูนทุกเรื่องของดิสนีย์จะมีสัตว์อย่างน้อย 1 ชนิดปรากฏมาเป็นตัวละครให้เราได้รู้จักกัน
รู้หรือไหมว่าสัตว์ที่ปรากฏอยู่ในการ์ตูนดิสนีย์มีที่มาจากสัตว์ที่มีอยู่จริงและพฤติกรรมต่างๆ ที่สัตว์เหล่านั้นแสดงก็มีพื้นฐานจากธรรมชาติจริงเช่นกัน ซีรีส์บทความนี้จะเล่าถึงเรื่องราวชีววิทยาและพฤติกรรมของสัตว์ต่างๆ ที่ปรากฏอยู่ในการ์ตูนดิสนีย์ที่ทุกท่านอาจจะยังไม่ทราบ พร้อมทั้งเชื่อมโยงไปถึงวัฒนธรรมของประเทศต่างๆ ที่สัมพันธ์กับสัตว์เหล่านั้น
หลังจากอ่านซีรีส์บทความนี้จบแล้วหวังว่าผู้อ่านทุกท่านจะรับชมการ์ตูนดีสนีย์ในมุมมองที่เปลี่ยนแปลงไปครับ”
ดร. วัชรพงษ์ หงส์จำรัสศิลป์
ภาควิชาวิทยาศาสตร์ทางทะเล
คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เอกสารอ้างอิง
เสียงจากกุ้ง
https://thematter.co/thinkers/symbol-and-meaning-in-mulan-song/147544
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/listen-recording-loudest-known-fish-180967631/
https://www.npr.org/2020/02/27/809741307/climate-change-may-make-the-snapping-shrimp-snap-louder
https://sanctuaries.noaa.gov/news/dec21/oh-snap.html
https://a-z-animals.com/blog/the-deadly-powers-of-pistol-shrimps/
Jones, C., Benvenuto, C., & Kendrick, P. (2022). Snapping shrimp and their crustaceous cacophony. Frontiers for Young Minds, 10, 1–7.
เสียงจากปลา
https://www.scmp.com/lifestyle/article/2158637/chinese-appetite-fish-maw-drives-panda-sea-brink-extinction-and-fuels
http://www.biblionalia.info/leah/download/documentation/Chinese-Cosmetics-in-the-Tang-Dynasty.pdf
Radford, A. N., Kerridge, E., & Simpson, S. D. (2014). Acoustic communication in a noisy world: can fish compete with anthropogenic noise?. Behavioral Ecology, 25(5), 1022 –1030.
Tolimieri, N., Jeffs, A., & Montgomery, J. C. (2000). Ambient sound as a cue for navigation by the pelagic larvae of reef fishes. Marine Ecology Progress Series, 207, 219 –224.
อ่านเพิ่มเติม ไขความลับการกิน หอยนางรม จากการ์ตูน อลิซในแดนมหัศจรรย์
