วิวัฒน์แห่งดวงตา - National Geographic Thailand

วิวัฒน์แห่งดวงตา

เรื่อง เอด ยอง
ภาพถ่าย เดวิด ลิตต์ชวาเกอร์

หากลองถามใครต่อใครว่า ดวงตาสัตว์มีไว้ทำอะไร พวกเขาจะตอบคุณว่า  ก็เหมือนดวงตาคนนั่นแหละ แต่นั่นไม่จริงแม้แต่น้อย

ในห้องปฏิบัติการที่มหาวิทยาลัยลุนด์ ประเทศสวีเดน แดน-เอริก นิลส์สัน กำลังพินิจพิจารณาดวงตาของแมงกะพรุนกล่อง  ดวงตาสองดวงของนิลส์สันเองมีสีน้ำเงินสดใสและหันไปทางด้านหน้า แต่แมงกะพรุนกล่องมีดวงตาสีน้ำตาลเข้ม 24 ดวงกระจุกอยู่รวมกันเป็นกลุ่มสี่กลุ่มเรียกว่า โรเพเลียม (rhopalium) นิลส์สันให้ผมดูแบบจำลองของโรเพเลียมในห้องทำงาน  มันดูเหมือนลูกกอล์ฟที่มีเนื้องอกและยึดติดอยู่กับก้านที่ยืดหยุ่นได้ฝังอยู่ในตัวแมงกะพรุน

“ตอนเห็นมันครั้งแรก ผมไม่เชื่อสายตาตัวเองเลยครับ ดูประหลาดมาก” นิลส์สันบอก

ดวงตาสี่ดวงจากหกดวงในแต่ละโรเพเลียมเป็นตัวรับแสงอย่างง่ายที่มีลักษณะเป็นช่องและหลุม แต่ดวงตาอีกสองดวงมีลักษณะซับซ้อนอย่างน่าประหลาด เหมือนดวงตาของนิลส์สัน กล่าวคือ มีเลนส์สำหรับรวมแสงและมองเห็นภาพได้ แม้ภาพที่เห็นจะมีความคมชัดต่ำก็ตาม

นอกจากใช้มองสิ่งๆต่างๆแล้ว  นิลส์สันยังใช้ดวงตาของเขารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความหลากหลายในการมองเห็นของสัตว์  แล้วแมงกะพรุนกล่องล่ะ  มันเป็นสัตว์ที่มีโครงสร้างเรียบง่ายที่สุดจำพวกหนึ่งในอาณาจักรสัตว์ ลำตัวเป็นเพียงก้อนวุ้นที่ยืดหดเป็นจังหวะคล้ายหัวใจเต้นตุ้บๆ และมีมัดหนวดที่เต็มไปด้วยเข็มพิษสี่มัดห้อยลงมา  แมงกะพรุนกล่องไม่มีแม้กระทั่งสมองที่สมบูรณ์  คงมีเพียงเซลล์ประสาทเรียงเป็นวงแหวนอยู่รอบลำตัวรูประฆัง  แล้วมันจะต้องการข้อมูลอะไรกันเล่า

เมื่อปี 2007 นิลส์สันและคณะแสดงให้เห็นว่า แมงกะพรุนกล่องชนิด Tripedalia cystophora ใช้ดวงตามีเลนส์ที่อยู่ด้านล่างมองสิ่งกีดขวางที่เข้ามาหา เช่น รากของพืชชายเลนในบริเวณที่มันว่ายน้ำอยู่  พวกเขาใช้เวลาอีกสี่ปีจึงค้นพบว่า ดวงตามีเลนส์ที่อยู่ด้านบนทำหน้าที่อะไร  เบาะแสสำคัญชิ้นแรกได้จากก้อนถ่วงน้ำหนักที่ลอยอย่างอิสระตรงฐานของโรเพเลียม ซึ่งมีไว้เพื่อให้ดวงตาด้านบนมองขึ้นด้านบนอยู่เสมอ ถ้าตาดวงนี้เห็นเงามืด แมงกะพรุนจะรู้ว่า มันกำลังว่ายอยู่ใต้ร่มเงาพืชชายเลนที่มันสามารถหาครัสเตเชียนตัวเล็กตัวน้อยเป็นอาหารได้  หากเห็นแต่แสงสว่างจ้า แสดงว่ามันพลัดออกไปยังน่านน้ำเปิดและเสี่ยงต่อการอดตาย  เมื่อมีดวงตาช่วยให้มองเห็น ก้อนวุ้นไร้สมองก้อนนี้ก็สามารถหาอาหาร หลบหลีกสิ่งกีดขวาง และมีชีวิตอยู่รอดได้

ดวงตาของแมงกะพรุนกล่องเป็นส่วนหนึ่งของความหลากหลายแทบไม่รู้จบของดวงตาในอาณาจักรสัตว์  สัตว์บางชนิดมองเห็นเพียงสีดำและสีขาว  บางชนิดเห็นสีรุ้งครบทุกสีและยังเห็นแสงที่ดวงตาของเรามองไม่เห็นบางชนิดทำไม่ได้แม้กระทั่งเห็นหรือรับรู้ทิศทางที่แสงส่องเข้ามา บางชนิดมองเห็นเหยื่อที่กำลังวิ่งห่างออกไปหลายกิโลเมตร  ดวงตาขนาดเล็กที่สุดในอาณาจักสัตว์ที่อยู่บนหัวแตนเบียนมีขนาดแทบไม่ใหญ่ไปกว่าตัวอะมีบา  ขณะที่ดวงตาขนาดใหญ่ที่สุดมีขนาดเท่าจานข้าว  และเป็นของหมึกกล้วยยักษ์สองชนิด  ดวงตาของหมึกดังกล่าวทำงานเหมือนกล้องถ่ายรูปเช่นเดียวกับดวงตาของเรา โดยมีเลนส์เดี่ยวรวมแสงไปยังจอตา (retina) ชิ้นเดียว ซึ่งเต็มไปด้วยตัวรับแสง (photoreceptor) หรือเซลล์ที่ดูดซับโฟตอน (photon) แล้วเปลี่ยนพลังงานของโฟตอนเป็นสัญญาณไฟฟ้า  ในทางกลับกัน ตาประกอบ (compound eye) ของแมลงวันแบ่งแสงที่เข้ามาด้วยตาดวงเล็กๆแยกจากกันนับพันดวงแต่ละดวงมีเลนส์และตัวรับแสงของตัวเอง  ดวงตาของมนุษย์ แมลงวัน และหมึกกล้วยติดเป็นคู่อยู่บนหัวของเจ้าตัว  แต่หอยเชลล์อ่าวมีดวงตาเรียงเป็นแถวตามขอบเนื้อเยื่อแมนเทิล  ดาวทะเลมีดวงตาบนปลายแขน ส่วนร่างกายของเม่นทะเลสีม่วงทำหน้าที่เป็นดวงตาขนาดใหญ่ดวงเดียว

ในแง่หนึ่ง  ความหลากหลายเช่นนี้น่าพิศวง  ดวงตาทุกประเภทล้วนตรวจจับแสง และแสงก็ประพฤติตัวในลักษณะที่คาดเดาได้   ทว่าแสงมีประโยชน์ใช้สอยสารพัด  แสงช่วยให้รู้เวลาของวัน ความลึกของน้ำ และการมีร่มเงา  แสงสะท้อนจากตัวศัตรู  คู่สืบพันธุ์ และที่พักพิง  แมงกะพรุนกล่องใช้แสงค้นหาแหล่งหากินที่ปลอดภัย  มนุษย์เราใช้แสงสำรวจภูมิทัศน์  อ่านหรือตีความสีหน้า และอ่านถ้อยคำในบทความนี้  หน้าที่อันหลากหลายของดวงตาถูกจำกัดโดยความสมบูรณ์ของธรรมชาติเท่านั้น  เพื่อไขข้อข้องใจว่า ดวงตาวิวัฒน์ขึ้นมาได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องทำมากกว่าการวิเคราะห์โครงสร้างของดวงตา  พวกเขาต้องทำสิ่งที่นิลส์สันทำกับแมงกะพรุนกล่อง นั่นคือ การทำความเข้าใจวิธีที่สัตว์ใช้ดวงตาของพวกมัน

เรื่องแนะนำ

สายน้ำสายเลือด

เรื่อง โรเบิร์ต เดรเพอร์ ภาพถ่าย ปาสกาล แมตร์ เรือลำใหญ่ล่องไปภายใต้ผืนฟ้าระยิบระยับด้วยแสงดาว แหวกฝ่าท้องน้ำซึ่งบางช่วงแผ่ไพศาลราวมหาสมุทร บางช่วงเล็กแคบแทบไม่ต่างจากลำธารตื้นๆ  เรือลำนี้แบกภาระหนักหน่วงอย่างน่าหวาดเสียว มันทำหน้าที่ขับดันเรือท้องแบนสามลำข้างหน้าด้วยเครื่องยนต์ที่ออกแบบให้รับน้ำหนักได้ราว 750 ตัน แต่ระวางสินค้าที่บรรทุกมา ตั้งแต่เหล็กเส้น กระสอบปูนซีเมนต์ ไปจนถึงผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ กลับมีน้ำหนักรวมกันมากกว่า 900 ตัน หลังคาที่ใช้ผ้าใบและผืนผ้าขึงต่อๆกันพะเยิบพะยาบอยู่เหนือเรือท้องแบนทั้งสามลำ ข้างใต้มีผู้โดยสารเบียดเสียดกันอยู่ร่วม 600 ชีวิต ผู้โดยสารจำนวนมากเป็นผู้พำนักอาศัยอยู่ในเมืองซึ่งหวังจะได้ทำงานเก็บเกี่ยวข้าวโพดและถั่วลิสง ผู้หญิงสองสามคนนำเตาถ่านขนาดเล็กมาเสนอขายบริการทำอาหาร ขณะที่ผู้หญิงคนอื่นๆเสนอขายเรือนร่าง ทุกคนล้วนต้องทำสิ่งที่จำเป็น บนเรือมีเสียงร้องเพลง เสียงทะเลาะเบาะแว้ง และเสียงสวดมนต์ เป้าหมายของเราอยู่ที่พยายามทำความเข้าใจตัวแปรหรือปัจจัยคงที่ข้อหนึ่งในประวัติศาสตร์อันระส่ำระสายของสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก แม่น้ำอันยิ่งใหญ่สายนี้ยังพอจะหยิบยื่นหนทางใหม่ๆให้ชาติที่รุมเร้าด้วยปัญหาความยากจนและการฉ้อราษฎร์บังหลวงมาช้านานแห่งนี้ได้หรือไม่ หรือแม่น้ำคองโกจะเป็นอีกจักรวาลหรือโลกที่อยู่อย่างเอกเทศ แม่น้ำคองโกร้อยรัดเก้าประเทศในทวีปแอฟริกาเข้าด้วยกันตลอดเส้นทางการไหลราว 4,700 กิโลเมตรสู่มหาสมุทรแอตแลนติก แต่ตัวตนของแม่น้ำสายนี้กลับผูกร้อยอยู่กับสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก (หรืออดีตประเทศซาอีร์) ชนิดไม่อาจแยกขาดจากกัน “แม่น้ำคองโกคือกระดูกสันหลังของประเทศเราครับ ถ้าไม่มีกระดูกสันหลัง คนเราก็ยืนไม่ได้” อีซีดอร์ อึนเดย์เวล อี อึนเซียม อาจารย์ด้านประวัติศาสตร์จากมหาวิทยาลัยกินชาซา กล่าว ความที่ไม่มีหน่วยงานบริหารจัดการอย่างจริงจังทำให้แม่น้ำคองโกเป็นเหมือนผู้สร้างความเสมอภาคชั้นยอดของชาติ แต่ก็ส่งผลให้คุณค่าของแม่น้ำในฐานะแหล่งทรัพยากรลดลงมากไปด้วย หากคำนึงถึงศักยภาพมหาศาลด้านการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำและการเกษตรบนพื้นที่ลุ่มน้ำกว้างใหญ่ถึง 3,900,000 ตารางกิโลเมตร ทั้งทวีปแอฟริกาจะเป็นหนี้บุญคุณแม่น้ำคองโก […]

คลื่นนักท่องเที่ยวมาแล้ว

เรื่อง ซินเทีย กอร์นีย์ ภาพถ่าย เดวิด กุทเทนเฟลเดอร์ เช้าตรู่วันจันทร์ พระอาทิตย์เพิ่งพ้นขอบฟ้า คิวบาปรากฏแก่สายตาเราเป็นครั้งแรก ตัวเกาะมีความยาวจากปลายด้านหนึ่งจรดปลายอีกด้านหนึ่งเกือบ 1,300 กิโลเมตร ขอบฟ้าเปล่งประกายระยิบระยับอยู่ครู่หนึ่ง จากนั้นจึงกลายเป็นแนวสันเขาตัดกับท้องฟ้าสีชมพู และปิดท้ายด้วยหลังคาบ้านเรือน ดาดฟ้าเรือชั้นบนสุดคลาคล่ำไปด้วยทีมงานโทรทัศน์ พวกเราที่เหลือยืนเบียดเสียดกันพิงราวบนดาดฟ้าชั้นถัดลงมา บางคนแจกจ่ายธงชาติคิวบาและธงชาติสหรัฐฯผืนเล็กๆ ตอนนี้เราเห็นมาเลกอง (Malecón) หรือแนวกำแพง กันคลื่นและทางเดินที่เป็นเหมือนเฉลียงหน้าบ้านสาธารณะให้ใครก็ได้มาเดินสูดอากาศบริสุทธิ์หรือผ่อนคลายจากครัวเรือนที่แออัด ช่วงเย็นๆที่อากาศอบอุ่น ชาวคิวบามักมาเที่ยวเล่นกันที่มาเลกอง แต่ครั้งนี้เป็นปรากฏการณ์ใหม่ เพราะเพียงเก้าโมงเช้า แต่ดูเหมือนผู้คนมารวมตัวกัน พร้อมกับโบกธงของตนเอง บ้างโบกไม้โบกมือ ส่งเสียงเชียร์ด้วยความยินดี ขณะเราออกจากไมแอมีเมื่อบ่ายวันอาทิตย์ ไม่มีใครรู้ว่าจะพบเจออะไรบ้าง  มีคนคาดว่า  เรือสำราญของสหรัฐฯซึ่งจะเข้าเทียบท่าที่คิวบาเป็นลำแรกในรอบเกือบสี่สิบปีอาจก่อให้เกิดกระแสต่อต้านคัสโตร [ทั้งฟิเดล คัสโตร อดีตประธานาธิบดีผู้พี่ และราอุล คัสโตร ผู้น้อง ซึ่งเป็นประธานาธิบดีคนปัจจุบัน]  หลังรัฐบาลของประธานาธิบดีบารักโอบามาประกาศเมื่อเดือนธันวาคม ปี 2014 ว่าจะมีการฟื้นความสัมพันธ์ทางการทูต  และแม้มาตรการคว่ำบาตรทางเศรษฐกิจต่อคิวบาของสหรัฐฯ ยังบังคับใช้อยู่ก็ตาม ขณะนี้ เมื่อเราเข้าสู่สถานีผู้โดยสารในท่าเรือของกรุงฮาวานา การเฉลิมฉลองก็จัดอย่างครึกครื้นมากเสียจนพนักงานประจำบูทแลกเปลี่ยนเงินตราต่างประเทศกับฉันต้องตะโกนคุยกันด้วยภาษาสเปนผ่านกระจกหน้าต่าง ฉัน: “ในนี้เสียงดังอย่างนี้เสมอหรือคะ” พนักงานแลกเปลี่ยนเงิน: “อะไรนะคะ” ฉัน: […]

โลกร้อน กับวิกฤติหมอกควัน คลื่นความร้อนมรณะ และภัยหนาวสุดขั้ว

จากวิกฤติหมอกควันในแถบเอเชีย ถึงภัยหนาวสุดขั้วจากปรากฏการณ์ลมวนขั้วโลกในสหรัฐฯ และคลื่นความร้อนมรณะในออสเตรเลีย ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่อย่างไร

ภาษาภาพ : ประจำเดือนสิงหาคม

อิสราเอล คู่บ่าวสาวชาวเอริเทรียและผู้มาร่วมงานแต่งงานโพสท่าถ่ายภาพในเมืองท่าไฮฟา อิสราเอลเป็นบ้านของผู้ลี้ภัยชาวเอริเทรียราว 34,000 คน แต่ที่ผ่านมามีเพียงสี่คนเท่านั้นที่ได้รับสถานะผู้ลี้ภัยภายใต้กฎหมายว่าด้วยคนเข้าเมืองอันเป็นที่ถกเถียง ภาพโดย มาลิน เฟเซไฮ ฟิจิ นอกชายฝั่งทางตอนใต้ของเกาะวีตีเลวู ฉลามหัวบาตร ถูกดึงดูดจากเหยื่อล่อที่นักท่องเที่ยวทิ้งลงมาจากบนผิวน้ำ ฉลามแปดชนิดและปลาอื่นๆอีกอย่างน้อย 400 ชนิดอาศัยอยู่ในเขตสงวนทางทะเลชาร์กรีฟ ภาพโดย พีต ออกซฟอร์ด เปรู นักแสดงสวมหน้ากากเดินพาเหรดผ่านถนนในเมืองปูโนระหว่างเทศกาลเดียบลาดา (งานเต้นรำของปีศาจ) ประจำปี ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของงานเฟียสตาเดลากันเดลาเรียที่มีมานานหลายศตวรรษ  พิธีกรรมที่ผสมผสานความเชื่อของผู้คนในแถบเทือกเขาแอนดีสนี้เป็นสัญลักษณ์ของการต่อสู้ระหว่างธรรมะกับอธรรม ภาพโดย ควน มานูเอล กัสโตร เปรียโต, AGENCE VU