พบหลักฐานฟอสซิลเผยปริศนาลึกลับซับซ้อรในการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน
พบหลักฐานฟอสซิลเผยปริศนาลึกลับซับซ้อนในการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน
เมื่อชีวิตสะพรั่งบาน
บนชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ของนิวฟันด์แลนด์ ใกล้แผ่นดินด้านตะวันออกสุดของทวีปอเมริกาเหนือ คือกลุ่มหน้าผาที่ยื่นไปในทะเลชื่อว่า แหลมมิสเทเคน (Mistaken Point) ปัจจุบัน ที่นี่มีชื่อเสียงจากชุดเบาะแสอันน่าทึ่งซึ่งเพิ่งได้รับการตีความใหม่เกี่ยวกับปริศนาที่ทั้งเร้นลับและน่าพิศวงที่สุดข้อหนึ่งว่าด้วยชีวิตบนโลก หลังจากปรากฏและดำรงวงศ์วานบนโลกมานานกว่าสามพันล้านปี ทำไมจู่ๆชีวิตซึ่งส่วนใหญ่มีขนาดเล็กจิ๋วและมักมีเซลล์เดียวจึงแตกแขนงแยกเผ่าพันธุ์เป็นสัตว์โลกรูปแบบซับซ้อน มีหลายเซลล์ ขนาดใหญ่ และหลากหลายอย่างน่าทึ่ง
วันหนึ่งในฤดูใบไม้ร่วง ผมเดินทางไปที่แหลมมิสเทเคน โดยร่วมทางไปกับมาร์ก ลาฟลาม จากมหาวิทยาลัยโทรอนโตมิสซิสซอกา และไซมอน แดร์ร็อก สังกัดมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ในแนชวิลล์ ซึ่งร่วมงานกับลาฟลามมานาน
ภายในเขตสงวนทางนิเวศวิทยาแหลมมิสเทเคน เราขับรถไปตามถนนโรยกรวดสู่จุดที่เป็นร่องบนหน้าผาริมทะเล ก่อนจะปีนลงไป ลาฟลามชี้ไปที่แผ่นหินราบเรียบสีเทาอมม่วงแผ่นหนึ่งที่เอียงราว 30 องศา ฟอสซิล บนแผ่นหินนั้นดูเผินๆเหมือนเงารูปโครงกระดูกงู กล่าวคือมีส่วนกระดูกสันหลังกับซี่โครงเรียงต่อกันไปราวหนึ่งเมตร แต่ไม่มีโครงกระดูกอยู่ที่นี่ จะว่าไปไม่มีกระดูกเลยสักชิ้น มีเพียงรอยประทับของสิ่งมีชีวิตร่างกายอ่อนนุ่มที่ตายและถูกกลบฝังอยู่ ณ ก้นทะเลเมื่อนานแสนนานมาแล้ว สิ่งมีชีวิตนี้ว่ายน้ำไม่ได้ ไม่รู้จักคลาน จึงไม่มีทางดำเนินชีวิตแบบเดียวกับสิ่งมีชีวิตชนิดใดในปัจจุบัน พวกมันมาจากช่วงเวลาอันคลุมเครือ เมื่อโลกเป็นบ้านของสัตว์หน้าตาแปลกประหลาดซึ่งคนส่วนใหญ่ไม่ตระหนักว่า พวกมันเคยมีอยู่ด้วยซ้ำ “นี่คือครั้งแรกที่สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ปรากฏขึ้น” ลาฟลามบอกผมตอนเราคุกเข่าลงบนหิน
จาก 508 ล้านปีที่แล้ว หนอน แคนาเดีย สปีโนซา (Canadia spinosa) ที่ถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นหินดินดานเบอร์เจสส์ ในรัฐบริติชโคลัมเบียของแคนาดา คือส่วนหนึ่งของความหลากหลายทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในยุคแคมเบรียน และให้กำเนิดกลุ่มสัตว์สำคัญๆส่วนใหญ่ที่ยังพบเห็นได้ในปัจจุบัน
สู่ยุคปัจจุบัน ความคล้ายคลึงอันน่าทึ่งระหว่างไส้เดือนทะเลสมัยใหม่กับญาติของมันในยุคแคมเบรียน สะท้อนรูปแบบ การดำรงชีวิตที่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักในห้วงเวลา 500 ล้านปี
ปริศนาเกี่ยวกับชีวิตรูปแบบใหม่ๆ ที่รู้จักกันในชื่อ อีดีแอคารัน (Ediacaran) เหล่านี้ เปิดฉากขึ้นที่เทือกเขาฟลิน เดอส์อันห่างไกลในรัฐเซาท์ออสเตรเลียที่ซึ่งนักธรณีวิทยาหนุ่มชื่อ เรจินัลด์ สปริกก์ ได้รับมอบหมายให้ประเมินความคุ้มค่าของเหมืองอีดีแอคาราที่ปิดกิจการไปแล้วอีกครั้งในปี 1946 สปริกก์สังเกตเห็นรอยพิมพ์บางอย่างบนชั้นหินปูนที่โผล่ขึ้นมา เขาคิดว่ามัน “ดูเหมือนแมงกะพรุน” แล้วยังมีรอยพิมพ์แบบอื่นๆด้วย บางรอยดูไม่เหมือนสิ่งมีชีวิตที่เรารู้จักเลยสักนิด ทั้งที่ยังพบเห็นได้หรือสูญพันธุ์ไปแล้ว
สปริกก์ไม่ทันตระหนักว่า ฟอสซิล เหล่านั้นมีอายุมากถึงราว 550 ล้านปี นับว่าเก่าแก่กว่าเหตุการณ์ทางวิวัฒนาการอีกเหตุการณ์หนึ่งซึ่งรู้จักกันมากกว่า นั่นคือการทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียน (Cambrian explosion) ไม่น้อยกว่า 10 ล้านปี
นักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นเชื่อว่า การทวีชนิดพันธุ์สัตว์ยุคแคมเบรียนคือวาระที่ชีวิตรูปแบบเรียบง่ายบนโลกแตกเผ่าพันธุ์อย่างรวดเร็วราวการระเบิดของดวงดาว เกิดเป็นสัตว์หน้าตาแปลกประหลาดที่มีร่างกายซับซ้อนและใหญ่โต (เราเรียกพวกมันว่าสัตว์) ซึ่งส่วนมากยังสืบวงศ์วานลูกหลานมาจนถึงปัจจุบัน การค้นพบของสปริกก์เป็นเรื่องสำคัญเพราะเป็นหลักฐานชิ้นแรกสุดว่า มหากาพย์เรื่องความใหญ่โตและความซับซ้อนของชีวิตเริ่มขึ้นตั้งแต่ช่วงเวลาที่ทุกวันนี้เรียกว่า ยุคอีดีแอคารัน ไม่ใช่ยุคแคมเบรียนที่ตามมาติดๆ
ปลากัดที่สวยงามมีโครงสร้างร่างกายที่วิวัฒน์มาจากคอร์เดต (คำเรียกสัตว์มีกระดูกสันหลังในไฟลั่มคอร์ดาตา) รุ่นแรกๆในยุคแคมเบรียน เช่น พิคาเอีย กราซิเลนส์ (ในภาพล่าง) พิคาเอีย ซึ่งดูคล้ายปลาแต่ไม่ใช่ปลา มีแท่งกระดูกอ่อนที่ยืดหยุ่นได้เรียกว่า แกนสันหลัง (notochord) ซึ่งจะพัฒนาเป็นกระดูกสันหลังในสัตว์มีกระดูกสันหลัง
ข้อมูลเพิ่มเติม
ยุคแคมเบรียน (อังกฤษ: Cambrian) เป็นธรณีกาลยุคแรกของมหายุคพาลีโอโซอิก อยู่ในช่วง 542 ± 0.3 ล้านปีมาแล้วถึง 488.3 ± 1.7 ล้านปีมาแล้ว ก่อนจะเข้าสู่ยุคออร์โดวิเชียน คำว่าแคมเบรียนตั้งโดย อดัม ซิดก์วิค (Adam Sedgwick) เป็นชื่อโรมันของเวลส์ซึ่งเป็นสถานที่ที่พบหินยุคแคมเบรียนดีที่สุดของอังกฤษ
ยุคแคมเบรียนเป็นช่วงสำคัญของการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตบนโลก ก่อนยุคแคมเบรียน สิ่งมีชีวิตนั้นมีขนาดเล็กและเรียบง่าย ก่อนจะค่อยๆเป็นองค์ประกอบซับซ้อนในอีกล้านปีถัดมาก่อนหน้ายุคแคมเบรียน รูปแบบของสิ่งมีชีวิตมีความหลากหลายและเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นการ “ระเบิด” ทางชีวภาพ
ที่จู่ๆสิ่งมีชีวิตก็เกิดอุบัติมาพร้อมๆกันในช่วงเวลาเดียวกัน ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า Cambrian explosion หรือ Biological Big Bang สิ่งมีชีวิตที่บังเกิดขึ้นมีหน้าตาก็ล้วนแปลกประหลาดอัศจรรย์ทั้งสิ้น เป็นสิ่งมีชีวิตไม่มีกระดูกสันหลังอาศัยอยู่ในทะเล เช่น ไทรโลไบต์ เป็นต้น พืชส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายสีเขียว ในยุคนี้ไม่พบสิ่งมีชีวิตบนพื้นดิน
