Nobel Prize in Mahidol Science Café Vol.1: Physiology or Medicine จีโนมมนุษย์โบราณ: ไขปริศนาวิวัฒนาการโฮมินินส์
- October 11, 2022
- 19 minutes
ด้าน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ป๋วย อุ่นใจได้เล่าเรื่องราวแรงบันดาลใจในการศึกษาจีโนมมนุษย์โบราณของ ศาสตราจารย์ สวานเต ว่าเมื่อครั้งทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอก ด้วยความชื่นชอบเกี่ยวกับมัมมี่อียิปต์ แม้จะทำวิทยานิพนธ์ศึกษาบทบาทของโปรตีนจากไวรัสที่มีผลต่อระบบภูมิคุ้มกัน ศาสตราจารย์พาโบ ได้ทำไซด์โปรเจกต์ทดลองสกัดดีเอ็นเอจากมัมมี่ถึง 23 ร่าง และทำได้ผลสำเร็จ 1 ร่าง ซึ่งเพียงพอแล้วที่จะทำให้ผลการวิจัยของเขาได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิทยาศาสตร์ระดับโลกอย่าง Nature ได้ตั้งแต่ยังเรียนปริญญาเอก หลังจากนั้น ดร.พาโบย้ายไปทำโพสต์ดอกกับศาสตราจารย์แอลลัน วิลสัน มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์ซึ่งเชี่ยวชาญมากในการวิเคราะห์วิวัฒนาการและสายสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต ก่อนที่จะย้ายไปรับตำแหน่งอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยมิวนิค ประเทศเยอรมนี หลังจากที่มีกลุ่มวิจัยของตนเอง ศาสตราจารย์พาโบก็มุ่งทำการวิจัยเกี่ยวกับจีโนมของมนุษย์โบราณนีแอนเดอร์ทัล (Neanderthal) ที่มีความใกล้ชิดกับมนุษย์โฮโมเซเปียนส์ในปัจจุบัน จนกระทั่งสามารถอ่านรหัสจีโนมของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลทั้ง 3,000 ล้านคู่เบสได้สำเร็จในปี 2010 อีกทั้งยังได้ค้นพบมนุษย์เดนิโซวา (Denisova) ซึ่งเป็นมนุษย์โบราณอีกสายพันธุ์หนึ่งจากฟอสซิลในถ้ำเดนิโซวาของรัสเซีย ที่น่าสนใจก็คือการศึกษาเปรียบเทียบจีโนมของโฮโมเซเปียนส์ กับนีแอนเดอร์ทัล และเดนิโซวา พบว่าโฮโมเซเปียนส์มียีนของนีแอนเดอร์ทัล และเดนิโซวา อยู่ด้วย ซึ่ง อาจารย์ ดร.ณัฐพล อ่อนปาน ได้อธิบายเพิ่มเติมว่าเป็นผลมาจากโครงการแผนที่จีโนมมนุษย์ที่ทำให้ ศาสตราจารย์พาโบ สามารถเทียบดูได้ว่าจีโนมของเรามีความเหมือนและแตกต่างจากมนุษย์โบราณทั้ง 2 กลุ่มตรงไหน อย่างไร นั่นเอง
สำหรับที่มาของการที่มนุษย์ปัจจุบันมีทั้งยีนของนีแอนเดอร์ทัล และเดนิโซวา เป็นไปได้ว่ามนุษย์ทั้ง 2 กลุ่มมีการจับคู่กันและให้กำเนิดลูกผสมขึ้นมา จากนั้นลูกผสมก็จับคู่กับโฮโมเซเปียนส์ต่อ และที่มนุษย์โฮโมเซเปียนส์ยุคใหม่ยังคงมียีนของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัลเดนิโซวาอยู่ไม่หายไปไหน อาจเกิดจากการที่ยีนของมนุษย์โบราณอยู่ใกล้กับยีนที่สำคัญกับการอยู่รอดของมนุษย์ จึงได้รับการถ่ายทอดต่อไปให้ลูกหลานสืบมาจนปัจจุบัน ซึ่งสิ่งนี้ได้ส่งผลในด้านสรีรวิทยาโดยเฉพาะเรื่องการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้ออย่างไม่น่าเชื่อ
ทั้งนี้ การศึกษาจีโนมของมนุษย์โบราณจากฟอสซิลในอนาคตอาจจะเปลี่ยนไปได้อีก หากมีฟอสซิลมนุษย์ในจีนัสโฮโมที่เก่าแก่มากกว่า 70,000 ปีก่อนถูกค้นพบนอกทวีปแอฟริกา ซึ่งจะล้มล้างทฤษฎีวิวัฒนาการที่กล่าวว่ามนุษย์ในทุกวันนี้มีต้นกำเนิดมาจากทวีปแอฟริกาและอพยพกระจายตัวออกไปยังทวีปต่าง ๆ ที่เราเชื่อถือในปัจจุบัน โดยกลุ่มที่อพยพไปทางทวีปยุโรปได้วิวัฒนาการกลายเป็นมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล ส่วนกลุ่มที่อพยพไปทางทวีปเอเชียก็วิวัฒนาการเป็นมนุษย์เดนิโซวา ในการค้นพบฟอสซิลมนุษย์โบราณนั้น ดร.นําชัย ชีววิวรรธน์ กล่าวว่า ส่วนมากจะพบในสภาพแวดล้อมที่มีอากาศสุดขั้ว หรือพื้นที่เฉพาะมาก ๆ เช่น ในถ้ำ เป็นต้น ซึ่ง อาจารย์ ดร.ณัฐพล อ่อนปาน ได้ขยายความเกี่ยวกับการเกิดฟอสซิลว่า เงื่อนไขคือสิ่งมีชีวิตจะต้องตายบริเวณที่จะมีตะกอนละเอียดมาทับถมเพื่อชะลอการย่อยสลายของร่างกาย สำหรับประเทศไทยที่มีสภาพอากาศชื้น ซึ่งเร่งให้การย่อยสลายเกิดขึ้นเร็วและเกิดน้ำท่วมบ่อยครั้ง รวมถึงมนุษย์โบราณในแถบเอเชียอาจจะใช้เส้นทางอพยพเป็นเส้นทางเลียบทางชายฝั่งทะเล เมื่อระดับน้ำบริเวณชายฝั่งเพิ่มสูงขึ้น ทำให้พบฟอสซิลมนุษย์โบราณได้ยากขึ้นตามไปด้วย แต่ด้วยการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นตลอดเวลา ในวันหนึ่งเราอาจจะพบฟอสซิลใหม่ก็เป็นได้
ในตอนท้ายของการเสวนา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ป๋วย อุ่นใจ ได้สรุปและกล่าวทิ้งท้ายว่า งานวิจัยของ ศาสตราจารย์ พาโบทำให้วงการบรรพพันธุศาสตร์ (Paleogenetics) ก้าวไปอีกขั้น และเปิดประตูสู่ศาสตร์พาเลโอจีโนมิกส์ (Paleogenomics) ที่ศึกษา ถอดรหัส และวิเคราะห์ข้อมูลจีโนมสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว อันเป็นการทำสิ่งที่ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ให้เป็นไปได้ ซึ่งเป็นหน้าที่ของนักวิทยาศาสตร์ในการเปลี่ยนแปลงโลกใบนี้ให้ดีขึ้น ซึ่ง ดร.นําชัย ชีววิวรรธน์ ก็กล่าวว่า การทำสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ให้เป็นไปได้ เป็นความท้าทาย ที่ต้องใช้ความมุ่งมั่นลงมือทำ ไม่ย่อท้อ และอดทนเป็นอย่างมาก ดังเช่นที่ ศาสตราจารย์พาโบได้แสดงให้เราเห็นแล้ว ฝากถึงน้อง ๆ ที่เรียนวิทยาศาสตร์ว่า นักวิทยาศาสตร์ถือเป็นกลุ่มคนที่มองโลกในแง่ดีและมีความหวัง เพราะเราทำการทดลองทุกวันและมักพบกับความล้มเหลวมากกว่าสำเร็จ แต่เมื่อเราทำมันดีพอความสำเร็จเล็ก ๆ แต่ละส่วนเหล่านั้นจะประกอบกันเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ หรือแม้จะไม่สำเร็จในรุ่นของเรา คนรุ่นต่อไปก็จะมาสานต่อให้งานของเราสำเร็จได้ในสักวันหนึ่ง หากนักวิทยาศาสตร์และคนไทยมีความเชื่อมั่นเช่นนี้ก็จะนำพาประเทศให้เจริญก้าวหน้าไม่แพ้ใครอย่างแน่นอน นอกจากนั้น อาจารย์ ดร.ณัฐพล อ่อนปาน ยังได้ชี้ให้อีกเห็นหนึ่งสิ่งที่ทำให้ ศาสตราจารย์พาโบประสบความสำเร็จ นั่นก็คือทีมงาน และการบูรณาการความเชี่ยวชาญร่วมกันของทีม รวมถึงทักษะการสื่อสาร และ soft skill ที่เป็นทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 นั่นเอง
- เขียนข่าว : นางสาวปัณณพร แซ่แพ
-
ตรวจสอบโดย : ดร.นําชัย ชีววิวรรธน์
อาจารย์ ดร.ณัฐพล อ่อนปาน
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ป๋วย อุ่นใจ - ภาพข่าวโดย : นายนภาศักดิ์ ผลพานิช