“แทบไม่มีใครสังเกตว่า แมลงปอในวันนี้

อาจไม่ได้มีรูปร่างเหมือนกับบรรพบุรุษของมันเมื่อหนึ่งศตวรรษก่อน”

และความเปลี่ยนแปลงนั้นไม่ได้เกิดขึ้นจากสีสันหรือลวดลาย แต่อยู่ที่ “ขนาดตัว” ซึ่งกำลังเล็กลงอย่างช้า ๆ จนแทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า สำหรับ ดร.รุ่งทิพย์ วงศ์เลอศักดิ์ นักวิจัยจากองค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยนี้ อาจเป็นร่องรอยสำคัญที่สะท้อนผลกระทบของภาวะโลกร้อนต่อสิ่งมีชีวิต

เพื่อตามหาคำตอบ เธอใช้เวลา 5 ปีเต็มในช่วงการศึกษาระดับปริญญาเอก ขลุกอยู่กับตัวอย่างแมลงปอที่เก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติ 5 แห่งทั่วสหราชอาณาจักร วัดขนาดแมลงปอหลายพันตัวที่ถูกรวบรวมมาตั้งแต่ 116 ปีก่อน จนถึงปัจจุบัน ก่อนนำข้อมูลเหล่านั้นมาเชื่อมโยงกับสภาพภูมิอากาศในแต่ละช่วงเวลา เพื่อค้นหาว่า “ภาวะโลกร้อนได้ทิ้งร่องรอยไว้บนร่างกายของพวกมันหรือไม่”

และนี่คือบทสนทนากับ ดร.รุ่งทิพย์ วงศ์เลอศักดิ์ ถึงเบื้องหลังการหาคำตอบผ่านแมลงปอตัวเล็ก ๆ เหล่านี้

ทำไมคำถามที่ว่า “จะเกิดอะไรขึ้นหากโลกอุณหภูมิสูงขึ้นอีก 4 องศา” ถึงกลายมาเป็นจุดเริ่มต้นงานวิจัยชิ้นนี้ได้?

ย้อนกลับไปช่วงปี ค.ศ. 2019 ที่เราเรียนปริญญาเอกที่สหราชอาณาจักร ตอนนั้นเวลามีการพูดถึงวิกฤตโลกร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ภาพที่คนส่วนใหญ่นึกถึงมักจะเป็นภาพใหญ่อย่างน้ำแข็งขั้วโลกละลายหรือระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น แต่ที่จริงแล้วความร้อนที่ค่อย ๆ เพิ่มขึ้นนี้ก็ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กได้เหมือนกัน

ในทางชีววิทยามีกฎของเบิร์กแมน (Bergmann’s Rule) ซึ่งอธิบายปรากฏการณ์ที่น่าสนใจนี้ไว้ว่า สิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใกล้เคียงกันที่อาศัยอยู่ในเขตเมืองหนาว มักจะมีขนาดตัวใหญ่กว่า เพื่อช่วยลดอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร ทำให้กักเก็บความร้อนในร่างกายได้ดี ในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิตในเขตอบอุ่นหรือเขตที่ร้อนกว่า มักจะมีขนาดตัวเล็ก เพื่อให้ร่างกายระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็

ความจริงข้อนี้เองที่จุดประกายให้เราตั้งสมมติฐานขึ้นมาว่า “หากอุณหภูมิของโลกสูงขึ้นเรื่อยๆ แมลงรุ่นหลัง ๆ จะมีขนาดตัวเล็กลงเรื่อย ๆ หรือไม่?” เพราะแมลงเป็นสิ่งมีชีวิตเลือดเย็นที่อุณหภูมิร่างกายผันผวนตามอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมโดยตรง และเพื่อพิสูจน์ข้อสงสัยนี้ให้ชัดเจนและครอบคลุมที่สุด เราจึงออกแบบกระบวนการวิจัยที่ครอบคลุมมิติเวลาตั้งแต่อดีต ปัจจุบัน ยาวไปถึงอนาคตที่คาดการณ์ไว้ว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้นอีก 4 องศาเซลเซียส

ในบรรดาแมลงที่มีอยู่มากมาย ทำไมถึงเลือกศึกษาแมลงปอ?
.

สำหรับเรา แมลงปอไม่ได้เป็นแค่แมลงที่สวยงามค่ะ แต่มันคือตัวแทนของแมลงที่เชื่อมโยงระบบนิเวศทางน้ำและบนบกเข้าไว้ด้วยกัน เพราะช่วงชีวิตมากกว่าครึ่งหนึ่งของมัน (บางชนิดอาจนานหลายปี) ต้องอาศัยอยู่ใต้น้ำในฐานะตัวอ่อน จนกระทั่งมันสะสมพลังงานได้เต็มที่ จึงจะคลานพ้นน้ำขึ้นมาลอกคราบ กลายเป็นแมลงปอที่มีปีก จับคู่ วางไข่ และเริ่มต้นวงจรชีวิตใหม่แบบนี้ไปเรื่อย ๆ 

.

ด้วยวงจรชีวิตเช่นนี้ ทำให้แมลงปอเป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพ (Bioindicator) หรือ “แมลงด่านหน้า” ที่ชัดเจนที่สุด ซึ่งหากอุณหภูมิของโลกเปลี่ยนไปเพียงนิดเดียว ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิในน้ำที่ตัวอ่อนอาศัยอยู่ หรืออุณหภูมิอากาศที่ตัวเต็มวัยใช้บินล่าเหยื่อ วงจรชีวิต ขนาดร่างกาย และพฤติกรรมของแมลงกลุ่มนี้ย่อมได้รับผลกระทบเป็นกลุ่มแรก ๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

.

เมื่อการวิจัยถูกออกแบบมาให้ครอบคลุมมิติเวลาที่ยาวนาน ในแต่ละช่วงเวลา (อดีต ปัจจุบัน และอนาคต) ดร.รุ่งมีกระบวนการเก็บข้อมูลอย่างไร?

เราใช้วิธีเก็บข้อมูลในพาร์ทอดีต ด้วยการศึกษาตัวอย่างแมลงปอที่ถูกเก็บสะสมไว้ตามพิพิธภัณฑ์ต่าง ๆ โดยเริ่มต้นจากการนำตัวอย่างแมลงปอ 14 ชนิดตั้งแต่ ค.ศ. 1910 จำนวน 7,000 ตัวอย่างมาถ่ายภาพ เพื่อวัดขนาดความยาวของปีก ก่อนนำไปประมวลผลร่วมกับข้อมูลสภาพอากาศและอุณหภูมิย้อนหลังในพิกัดนั้น ๆ ที่ตัวอย่างแต่ละตัวถูกเก็บมา แต่ความยากและซับซ้อนที่แท้จริงของการทำข้อมูลในพาร์ทนี้คือ เราจะดูแค่อุณหภูมิ ณ วันที่แมลงตัวนั้นถูกจับมาไม่ได้

เพราะวันที่มันถูกจับได้ มันคือระยะตัวเต็มวัยแล้ว แต่ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อขนาดร่างกายและการเจริญเติบโตของพวกมันจริง ๆ คือ อุณหภูมิน้ำในช่วง 1–3 ปีก่อนหน้านั้น ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่พวกมันยังเป็นตัวอ่อนอยู่ในน้ำ เราจึงต้องหาข้อมูลอุณหภูมิในอดีตย้อนหลังกลับไปเพื่อดูว่าสภาพน้ำที่พวกมันเติบโตขึ้นมานั้นร้อนแค่ไหน

ซึ่งผลลัพธ์ย้อนหลังร้อยกว่าปีที่เราพบก็ชี้ไปในทิศทางเดียวกันว่า “ยิ่งอุณหภูมิน้ำสูงขึ้น ขนาดความยาวปีกของแมลงปอส่วนใหญ่เมื่อโตเต็มวัยกลับยิ่งหดเล็กลง”

คำถามต่อมาคือมันขนาดเล็กลงเพราะอะไร เกิดมาก็ตัวเล็กเลยหรือเปล่า จริง ๆ แล้วทุกตัวเกิดมาตัวเท่าเดิมค่ะ แต่อุณหภูมิน้ำที่อุ่นขึ้นเรื่อย ๆ จากสภาวะโลกร้อน ไปเร่งกระบวนการลอกคราบของตัวอ่อน ทำให้มีการสะสมอาหารและพลังงานน้อยลง ส่งผลให้ตัวเต็มวัยมีขนาดเล็กลงตามมา

แล้วสิ่งนี้เกิดกับแมลงปอทุกกลุ่มหรือไม่?

ไม่ค่ะ เราพบว่า แมลงปอเข็ม (Damselflies) เกือบทุกชนิดมีแนวโน้มตัวเล็กลงอย่างเห็นได้ชัด ตรงกันข้ามกับแมลงปอบ้าน (Dragonflies) ที่ยังคงพยายามรักษาขนาดตัวไว้ให้ใหญ่เท่าเดิม เรื่องนี้เรามองว่ามันสัมพันธ์กับพฤติกรรมทางสังคมโดยตรง คือแมลงปอบ้านตัวผู้ต้องใช้ความเร็วและขนาดร่างกายเข้าปะทะหรือข่มขู่ตัวผู้ตัวอื่นกลางอากาศเพื่อแสดงอาณาเขตและแข่งขันเพื่อสืบพันธุ์ พวกมันจึงยอมเสี่ยงตายเพื่อคงความตัวใหญ่ไว้ ทางชีววิทยา เราเรียกสถานการณ์นี้ว่า Evolutionary tradeoff ขณะที่แมลงปอเข็มไม่มีพฤติกรรมนี้ จึงเลือกที่จะลดขนาดตัวลงเพื่อให้ตัวเองสามารถเอาชีวิตรอดในน้ำที่ร้อนขึ้นได้ดีกว่า

การวิจัยสองช่วงที่เหลือ ดร.รุ่งใช้วิธีการเก็บข้อมูลอย่างไร และพบเบาะแสอะไรที่เชื่อมโยงกับผลลัพธ์ในอดีตบ้าง?

ในพาร์ทปัจจุบัน โจทย์ของเราคืออยากรู้ว่า กราฟแนวโน้มความเปลี่ยนแปลงที่เราเห็นในอดีตร้อยปีนั้น มันยังคงดำเนินต่อมาจนถึงแมลงปอในยุคนี้ไหม หรือพวกมันปรับตัวจนหยุดหดตัวไปแล้ว 

เราเลยไปเก็บข้อมูลภาคสนามที่เขตอนุรักษ์ธรรมชาติ Shapwick Heath National Nature Reserve ซึ่งเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีแมลงปออาศัยอยู่อย่างหนาแน่น ซึ่งข้อมูลแมลงปอในปัจจุบันที่เราจับได้ ก็ชี้ชัดไปในทางเดียวกับข้อมูลอดีตเลยคือ แมลงปอในยุคปัจจุบันยังคงรักษากราฟแนวโน้มเดิมจากในอดีตไว้ไม่เปลี่ยนแปลง

ต่อมาในพาร์ทของอนาคต เราใช้วิธีเก็บข้อมูลด้วยการจำลองสภาพแวดล้อมโลกอนาคต ผ่านระบบนิเวศจำลองที่เรียกว่า มีโซคอสม์ (Mesocosm) ทั้งหมด 20 บ่อ โดย 10 บ่อแรก เป็นบ่อที่ปล่อยให้น้ำมีอุณหภูมิตามปกติ และอีก 10 บ่อติดตั้งท่อทำความร้อนเพื่อควบคุมให้อุณหภูมิน้ำให้สูงกว่าปกติ 4 องศาเซลเซียส 

แต่การทดลองนี้มีข้อจำกัดอย่างหนึ่งคือ แมลงปอเป็นแมลงที่มีวงจรชีวิตที่ค่อนข้างนาน และไม่เคยถูกเลี้ยงในระบบมีโซคอสม์ ทำให้ไม่มีอะไรมาการันตีได้ว่าพวกมันจะรอดเป็นตัวเต็มวัย

เราเลยตัดสินใจใช้ ริ้นน้ำจืด (Chironomidae) ซึ่งมีวงจรชีวิตคาบเกี่ยวทั้งในน้ำและบนบกคล้ายแมลงปอ แต่มีวงจรชีวิตสั้นกว่า และมีอยู่ในระบบทดลองแล้ว มาเป็นตัวแทนในการทดลอง โดยติดตั้งกับดักลอยน้ำไว้บนบ่อทดลอง คอยสุ่มเก็บตัวอย่างริ้นน้ำจืดขึ้นมาวัดขนาดปีกใต้กล้องจุลทรรศน์ทุก ๆ 2 สัปดาห์ เป็นระยะเวลา 3 เดือน 

การทดลองพบว่าไม่ใช่ริ้นน้ำจืดทุกชนิดจะมีขนาดที่เล็กลง แต่ชนิดที่เล็กลงก็มีแนวโน้มเล็กลงทั้งหมด จึงได้ข้อสรุปว่า “โลกที่ร้อนขึ้นส่งผลให้แมลงเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีขนาดตัวที่เล็กลง” แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับวงจรชีวิต ชนิด พฤติกรรมการแข่งขัน และกลไกการปรับตัวอื่น ๆ ด้วย

งานวิจัยนี้ศึกษาในสหราชอาณาจักรซึ่งเป็นเมืองหนาว แต่สำหรับประเทศไทยที่เป็นเมืองร้อนอยู่แล้ว ภาวะโลกร้อนจะทำให้แมลงปอไทยตัวเล็กลงไปอีก หรือพวกมันอาจชนขีดจำกัดจนเสี่ยงสูญพันธุ์แทน?

มีความเป็นไปได้ที่แมลงปอในไทยบางกลุ่มจะตัวเล็กลง และก็มีความเป็นไปได้ที่บางกลุ่มอาจเสี่ยงสูญพันธุ์ แม้ปัจจุบันเราจะมีข้อมูลการศึกษาในประเทศน้อย แต่โดยรวมแมลงปอในไทยก็มีแนวโน้มที่จะปรับตัวคล้ายกับแมลงปอในสหราชอาณาจักร คือมีขนาดเล็กลงหรือมีวงจรชีวิตที่เร็วขึ้นเพื่อความอยู่รอด

ทั้งนี้แมลงปอในสหราชอาณาจักรที่อยู่ในเขตภูมิอากาศอบอุ่น (Temperate) ก็มีความแตกต่างจากแมลงปอในเขตร้อนชื้น  (Tropical) แบบบ้านเราอยู่ประมาณหนึ่ง คือ แมลงปอในเขตร้อนชื้นจะมีช่วงความทนทานต่อความร้อน (Thermal Tolerance) ที่แคบมาก อุณหภูมิเฉลี่ยปกติที่พวกมันอาศัยอยู่ กับอุณหภูมิสูงสุดที่ร่างกายพวกมันจะทนไหว (Critical Point) นั้นอยู่ใกล้กันมากชนิดที่เรียกว่าแทบจะชนเพดานอยู่แล้ว แค่อุณหภูมิขยับสูงขึ้นอีกเพียงนิดเดียว ก็อาจนำไปสู่การลดจำนวน จนเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ได้

กลุ่มที่น่าเป็นห่วงที่สุดในไทยคือแมลงปอเข็มภูเขา ที่อาศัยอยู่แต่ในพื้นที่ป่าดิบชื้นหรือยอดเขาสูงซึ่งมีอุณหภูมิต่ำ พวกนี้มีความไวต่ออุณหภูมิค่อนข้างสูง เมื่ออุณหภูมิในบริเวณที่มันอยู่ร้อนขึ้น มันจะอพยพแนวตั้ง หนีร้อนขยับขึ้นไปหาพื้นที่ที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ และถ้าวันหนึ่งเมื่อพวกมันขึ้นไปถึงยอดเขาแล้ว มันก็จะไม่เหลือพื้นที่สูงกว่านั้นให้หนีอีกต่อไป ซึ่งนั่นอาจหมายถึงการสูญพันธุ์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ช่วงไม่สิบปีที่ผ่านมานี้ มีการค้นพบแมลงปอชนิดใหม่ ๆ ในไทยบ่อยขึ้น ดร.รุ่งมองว่าภาวะโลกร้อนเกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ไหม?

มีส่วนค่ะ นอกจากเรื่องการอพยพแนวตั้งแล้ว โลกร้อนยังส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ “การเปลี่ยนแปลงการกระจายทางชีวภูมิศาสตร์” (Biogeographical Shift) หรือการอพยพข้ามพรมแดนเพื่อตามหาบ้านใหม่ที่อุณหภูมิและความชื้นยังพอให้อยู่รอดได้

ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดในปัจจุบัน คือการพบข้อมูลใหม่ (New Record) ของแมลงปอเสือปลายงอนถิ่นใต้ (Stylogomphus malayanus) ในพื้นที่ภาคใต้ของไทย ซึ่งในอดีตแมลงปอชนิดนี้มีถิ่นอาศัยอยู่เฉพาะในมาเลเซียเท่านั้น การที่จู่ ๆ พวกมันขยับร่นขึ้นมาอาศัยทางเหนือจนพบในบ้านเรา อาจเป็นหลักฐานสำคัญที่สะท้อนว่า ถิ่นที่อยู่ดั้งเดิมของมันเริ่มร้อนเกินไปจนต้องอพยพหนีขึ้นมา

แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น เรายังต้องมองเรื่องนี้อย่างรอบด้านค่ะ ปรากฏการณ์นี้ส่วนหนึ่งอาจมาจากภาวะโลกที่ร้อนขึ้นจริง แต่ก็อาจมาจากระบบการสื่อสารและเครือข่ายนักดูแมลงในปัจจุบันที่เข้มแข็งขึ้น มีคนช่วยกันถ่ายภาพและรายงานข้อมูลได้รวดเร็วขึ้นกว่าในอดีต ทำให้เราเจอพวกมันง่ายขึ้น ก็ได้ ซึ่งเรื่องนี้ยังต้องอาศัยการเก็บหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ต่อไป เพื่อฟันธงให้ชัดเจนว่าเป็นผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแบบร้อยเปอร์เซ็นต์หรือไม่ค่ะ

การที่แมลงปอมีขนาดเล็กลงหรือบางชนิดหายไปจะส่งผลกระทบมาถึงมนุษย์อย่างไรบ้าง?

ฟังดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อยใช่ไหมค่ะ แต่สิ่งนี้กำลังทำให้เกิดผลกระทบแบบลูกโซ่ หรือ โดมิโนเอฟเฟกต์ (Domino Effect) ไปทั้งระบบนิเวศ

ประการแรก เมื่อผู้ล่าตัวเล็กลงและปีกสั้นลง ย่อมส่งผลให้แอโรไดนามิกหรือพลศาสตร์การบินแย่ลง ประสิทธิภาพในการบินไล่ล่าเหยื่อจึงลดลงตามไปด้วย และในขณะที่ผู้ล่าตามธรรมชาติอ่อนแอลง “ยุง” ที่เป็นเหยื่อของแมลงปอกลับเป็นสิ่งมีชีวิตที่ได้รับผลกระทบเชิงบวกเต็ม ๆ จากสภาวะโลกร้อน เพราะมันปรับตัวกับความร้อนได้ดีกว่าแมลงปอมาก ผลที่ตามมาคือ เราต้องเจอกับความเสี่ยงของโรคระบาดที่มียุงเป็นพาหะ เช่น ไข้เลือดออก ชิคุนกุนยา และมาลาเรีย ที่รุนแรงมากขึ้น 

ประการที่สอง คือเรื่อง แมลงศัตรูพืช ที่เพิ่มมากขึ้น อาจทำให้เกษตกรพึ่งพาชีวภัณฑ์หรือสารเคมีกำจัดศัตรูพืชในปริมาณที่เพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วย ซึ่งสารเคมีเหล่านี้ไม่ได้กำจัดแค่แมลงที่เป็นศัตรูพืช แต่ยังไปกระทบกลุ่มแมลงที่มีประโยชน์ โดยเฉพาะแมลงช่วยผสมเกสร (Pollinators) อย่างผึ้งหรือผีเสื้อ เมื่อแมลงเหล่านี้ลดจำนวนลง ย่อมสะเทือนไปถึง ความมั่นคงทางอาหาร (Food Security) และแน่นอนค่ะว่าประเทศไทย ในฐานะประเทศเกษตรกรรมที่เป็นอู่ข้าวอู่น้ำสำคัญของภูมิภาค จะได้รับผลกระทบนี้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ 

จากงานวิจัยชิ้นนี้ ในฐานะนักนิเวศวิทยา ดร.รุ่งอยากให้คนทั่วไปเปลี่ยนมุมมองต่อคำว่า “โลกร้อน” อย่างไร และเราควรเริ่มต้นรับมือกับวิกฤตนี้จากจุดไหน?

อย่างที่เล่าไปตอนต้นว่าที่ผ่านมาเวลาเราพูดถึงวิกฤตโลกร้อน เรามักจะรู้สึกว่าเป็นเรื่องไกลตัว เป็นเรื่องของอนาคต แต่งานวิจัยชิ้นนี้กำลังบอกเราว่า “ความเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นแล้วตรงหน้า ในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่อยู่รอบตัวเรา” 

การที่แมลงปอ หนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ทรหดและผ่านการวิวัฒนาการบนโลกใบนี้มาแล้วนับร้อยล้านปี เริ่มส่งสัญญาณด้วยการหดขนาดตัวลงหรือต้องอพยพหนีตาย นั่นคือสัญญาณเตือนว่าธรรมชาติอาจกำลังรับมือกับความร้อนจนเกือบถึงขีดจำกัดแล้ว

สาระสำคัญที่เราอยากส่งต่อ คือเราไม่อยากให้มองว่าแมลงเป็นแค่สิ่งมีชีวิตที่น่าราคาญ แต่พวกมันคือส่วนหนึ่งของรากฐานระบบนิเวศที่ค้ำจุนชีวิตมนุษย์อยู่

การรับมือกับเรื่องนี้ ไม่จำเป็นต้องเริ่มจากเรื่องยิ่งใหญ่เกินตัวก็ได้ค่ะ แต่เริ่มต้นจากการเปลี่ยนมุมมอง ให้เห็นว่าทุกการเปลี่ยนแปลงของธรรมชาติ แม้กระทั่งปีกของแมลงปอที่หดสั้นลงไม่กี่มิลลิเมตร ล้วนเชื่อมโยงมาถึงปากท้อง สุขภาพ และคุณภาพชีวิตของเราทั้งสิ้น เมื่อเราตระหนักว่าเราเป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศ การปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการใช้ชีวิตประจำวันเพื่อลดการสร้างภาระให้สิ่งแวดล้อม ก็จะไม่ใช่เรื่องที่ฝืนใจอีกต่อไป

เรื่อง อรณิชา เปลี่ยนภักดี

ภาพ ดร.รุ่งทิพย์ วงศ์เลอศักดิ์ และ นันทิยา บุษบงค์

อ่านเพิ่มเติม : รศ.ดร.ปรวีร์ พรหมโชติ 

การค้นพบกะท่างน้ำชนิดใหม่ ที่อาจหายไปเพราะภาวะโลกร้อน