Polymath รวบรวมอดีตที่น่าประหลาดใจ
ของร่างกายมนุษย์ตั้งแต่ครีบ ปีก อาการเมาค้าง และอาการสะอึก 20รับ100 Your Inner Fish: การเดินทางสู่ประวัติศาสตร์ 3.5 พันล้านปีของร่างกายมนุษย์
นีล ชูบิน
Allen Lane/Pantheon: 2008. 240 หน้า. £20/$24 9780375424472 9780713999358 | ไอ: 978-0-3754-2447-2
เมื่อหกร้อยปีที่แล้ว นักกายวิภาคศาสตร์เป็นร็อคสตาร์ บทเรียนของพวกเขาเต็มไปด้วยอัฒจันทร์กลางแจ้ง ที่ซึ่งประชาชนผู้อยากรู้อยากเห็นได้ลูบไหล่กับนักศึกษาแพทย์ ในขณะที่ศัลยแพทย์ผ่าซากศพออก นักกายวิภาคซึ่งนั่งอยู่ด้านบนบนเก้าอี้สูงส่ง ได้ถอดรหัสความลึกลับที่เปิดเผยของกระดูก กล้ามเนื้อ และอวัยวะต่างๆ
นักกายวิภาคศาสตร์สมัยใหม่ได้ถอยห่างจากเวทีไปยังห้องปฏิบัติการของโรงเรียนแพทย์ที่ไม่มีหน้าต่าง พวกเขามอบบทบาทสาธารณะให้กับนักพันธุศาสตร์ที่เปิดเผยความลับที่เข้ารหัสใน DNA ของเรา นักกายวิภาคศาสตร์อาจเตรียมพร้อมสำหรับการกลับมา โดยตัดสินจาก Your Inner Fish Neil Shubin นักชีววิทยาและนักบรรพชีวินวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโก รัฐอิลลินอยส์ เจาะลึกเข้าไปในผิวหนังของมนุษย์ โดยตีความรอยแผลเป็นจากวิวัฒนาการนับพันล้านปีที่เราพกติดตัวไว้ภายในร่างกายของเรา
ฉันพบชูบินเมื่อสิบปีก่อนขณะเขียนหนังสือเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในวิวัฒนาการ เมื่อมองแวบแรก ห้องทดลองของเขาแนะนำคนที่ยังไม่ได้ตัดสินใจว่าเขาจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ประเภทไหนเมื่อเขาโตขึ้น Shubin ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการศึกษาฟอสซิลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่เขาขุดขึ้นมาในสถานที่ต่างๆ เช่น Bay of Fundy ของแคนาดา นอกจากนี้ เขายังย้อมสีเอ็มบริโอเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการลึกลับที่แขนขาพัฒนาไปเป็นครีบ ขา ปีก และมือ
ผู้เขียน Neil Shubin (ด้านบน) ค้นพบฟอสซิลในช่วงเปลี่ยนผ่าน
Tiktaalik roseae (ด้านล่าง) เครดิต: T. DAESCHLER, Academy of NATURAL SCIENCES of PHILADELPHIA/J. ไวน์สไตน์ พิพิธภัณฑ์สนาม
อันที่จริง การผสมผสานการวิจัยของ Shubin นั้นมีจุดเน้น: เขาต้องการทำความเข้าใจว่าโครงสร้างใหม่มีวิวัฒนาการอย่างไร ตัวอย่างเช่น ขาเตตระพอดเกิดจากปลาครีบที่ไม่มีรอยมือหรือเท้าได้อย่างไร? Shubin รวมข้อมูลจากทั้งสองสาขาเพื่อระบุยีนที่เปลี่ยนแปลงระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการที่สำคัญเหล่านี้ ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ‘ชีววิทยาเชิงบูรณาการ’ นี้รุนแรงมาก มันตรงกันข้ามกับประเพณีอันยาวนานของความเชี่ยวชาญในสาขานี้ นักชีววิทยาด้านพัฒนาการคนอื่น ๆ ที่ใช้เวลาหลายสิบปีในการค้นหาตัวอ่อนฉลามไม่ได้คิดที่จะไปที่ภูเขาเพื่อค้นหาฟอสซิลเพื่อการศึกษา
ทศวรรษต่อมา Shubin มีเพื่อนมากมาย วารสารเผยแพร่รายงานเกี่ยวกับการสังเคราะห์ฟอสซิล ยีน และเอ็มบริโอเป็นประจำ ฟอสซิลของวาฬที่มีขาช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่ายีนใดที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อขาของวาฬค่อยๆ หายไป การซ่อมแซมตัวอ่อนของค้างคาวได้ชี้ให้เห็นถึงวิธีที่มือของพวกมันกางออกเป็นปีก งานแขนขาของ Shubin ได้ก้าวไปข้างหน้าอย่างน่าทึ่ง ในปี พ.ศ. 2549 เขาและเพื่อนร่วมงานได้พาดหัวข่าวไปทั่วโลกเกี่ยวกับการค้นพบฟอสซิล Tiktaalik roseae ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ปลาอายุ 370 ล้านปีตัวนี้ได้รับแขนขาเตตราพอดเกือบทั้งหมดในครีบอ้วน รวมถึงกระดูกข้อมือบางส่วน และในขณะที่ Shubin และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังขุด Tiktaalik ในแถบอาร์กติก นักเรียนของเขาบางคนยังคงอยู่ในชิคาโกเพื่อค้นหาเบาะแสที่เป็นประโยชน์พอๆ กันเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงจากทะเลสู่พื้นดินในยีนที่ช่วยสร้างครีบของฉลามและปลาพาย
ปลาในตัวคุณผสมผสานการค้นพบของ Shubin และผู้อื่นเพื่อนำเสนอบทเรียนกายวิภาคศาสตร์ในศตวรรษที่ 21 การเขียนที่เรียบง่ายและหลงใหลอาจทำให้นักเรียนมัธยมปลายสองสามคนกลายเป็นนักชีววิทยาที่มุ่งมั่น และครอบคลุมพื้นที่มาก Shubin ตรวจสอบดวงตา จมูก และมือของเราเพื่อแสดงให้เห็นว่าเรามีสิ่งที่เหมือนกันกับสัตว์อื่นๆ มากแค่ไหน เขาตั้งข้อสังเกตว่าเครือข่ายของยีนสำหรับลักษณะธรรมดาสามารถขยายและกระจายออกไปได้อย่างไร จนกว่าพวกมันจะสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนขึ้นใหม่ เช่น ส่วนหัว นอกจากนี้ อาการเมาค้างยังอธิบายว่าหูของเราวิวัฒนาการมาจากเซลล์ประสาทสัมผัสบนผิวปลาได้อย่างไร เขาตรวจสอบอาการสะอึกซึ่งเป็นผลมาจากระบบประสาทที่บิดเบี้ยว
กรณีศึกษาบางกรณีจะคุ้นเคยกับผู้ที่อ่านเรื่องวิวัฒนาการมามากแล้ว แต่ผู้อ่านส่วนใหญ่จะพบกับความประหลาดใจบางอย่าง ฉันเรียนรู้ว่าในปลาฉลาม อัณฑะนั่งใกล้ศีรษะ เมื่อเอ็มบริโอของมนุษย์เจริญขึ้นในครรภ์ อัณฑะของพวกมันจะค่อยๆ ลงมาจากตำแหน่งบรรพบุรุษนั้นเพื่อไปรวมเข้ากับถุงอัณฑะ ขณะที่พวกมันอพยพ พวกมันจะกดลงไปที่ผนังร่างกาย ทำให้เกิดจุดอ่อน ที่นี่ลำไส้สามารถเล็ดลอดผ่านระหว่างไส้เลื่อนได้
ตลอดทาง Shubin ได้นำเสนอตัวอย่างที่โดดเด่นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของวิทยาศาสตร์ เขาไม่ได้เดินเตร่ในแถบอาร์กติกโดยหวังว่าจะเดินทางข้ามฟอสซิลของสายพันธุ์เฉพาะกาล เขารู้จากการค้นพบครั้งก่อนอย่างแน่ชัดว่าเขาควรมองหาการก่อตัวแบบใด — ตะกอนตะกอนกลางดีโวเนียน เมื่อเพื่อนร่วมงานของเขาเริ่มขุดพบ Tiktaalik เมื่อเหลือบมองกะโหลกแบนๆ อย่างเห็นได้ชัดก็ยืนยันว่าพวกเขาได้พบสิ่งที่ต้องการแล้ว พวกเขาเรียนรู้กายวิภาคศาสตร์ได้ดี
