ผมไปทำกิจกรรมวิทย์พ่อโก้ที่ศูนย์การเรียนปฐมธรรมครับ เด็กๆหัดคิดแบบวิทยาศาสตร์โดยพยายามอธิบายมายากล ผมสอนเรื่องขบวนการวิวัฒนาการ เล่าว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกเป็นญาติกัน ตัวอย่างการคัดเลือกพันธุ์ทางปศุสัตว์และเกษตรกรรม และให้เด็กๆจำลองการคัดเลือกพันธุ์กบและสุนัขบนคอมพิวเตอร์และแท็บเล็ต
(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมอยู่ที่นี่ ส่วนลิงก์รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)
เด็กๆได้ดูมายากลในคลิปนี้ครับ เด็กๆดูกลก่อนแล้วพยายามอธิบายก่อนเฉลย คราวนี้กลหนีออกจากถังน้ำ:
กิจกรรมหัดอธิบายมายากลนี้ฝีกเด็กๆให้คิดแบบวิทยาศาสตร์ มีการสังเกต การตั้งสมมุติฐานเพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตมา การตรวจสอบสมมุติฐานกับข้อมูลที่สังเกตมา การตั้งสมมุติฐานใหม่เมื่อสมมุติฐานเดิมขัดกับข้อมูล นอกจากนี้เราพยายามให้เด็กๆมีความกล้าคิดและออกความเห็น และหวังว่าเมื่อโตไปจะไม่ถูกหลอกง่ายๆครับ
ผมเล่าให้เด็กๆฟังว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลกเป็น “ญาติกัน” หมายความว่าไม่ได้เกิดแยกกันคนละแบบตั้งแต่แรก แต่มี บรรพบุรุษร่วมกัน ย้อนกลับไปไกลมาก ๆ หลายพันล้านปี แล้วค่อย ๆ แตกแขนงออกเป็นแบคทีเรีย เห็ดรา พืช สัตว์ ปลา นก ลิง คน ฯลฯ เหมือนต้นไม้ใหญ่ที่มีกิ่งก้านมากมาย
ทำนองเดียวกับครอบครัวใหญ่ ปู่ย่าตายายคนหนึ่งอาจมีลูกหลายคน ลูกแต่ละคนมีหลาน เหลน โหลน ผ่านไปหลายรุ่น บางคนหน้าตาไม่เหมือนกันมากแล้ว แต่ยังมี “รากครอบครัวเดียวกัน”
สิ่งมีชีวิตก็คล้ายกัน เพียงแต่ “ครอบครัว” นี้เก่าแก่มาก (ประมาณสี่พันล้านปี) และแตกแขนงมานานมาก สิ่งมีชีวิตเริ่มจากบรรพบุรุษเดียวกันแล้วแยกเป็นสายพันธุ์ต่างๆผ่านขบวนการวิวัฒนาการ
มีหลักฐานมากมายว่าเรามีบรรพบุรุษร่วมกันดังนี้:
- สิ่งมีชีวิตทุกชนิดใช้ DNA คล้ายกัน
มนุษย์ แมว ปลา ต้นไม้ เห็ด และแบคทีเรีย ล้วนใช้ DNA เป็นคู่มือสร้างร่างกาย
DNA เหมือน “ตำราทำสิ่งมีชีวิต” และสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดใช้ รหัสพันธุกรรมแบบเดียวกัน เช่น รหัสบางชุดใน DNA แปลว่าให้สร้างกรดอะมิโนชนิดเดียวกัน
ถ้าสิ่งมีชีวิตถูกสร้างมาแบบแยกกันโดยไม่มีความเกี่ยวข้องกันเลย เราอาจคาดว่ามันจะใช้ “ภาษา” คนละแบบ
แต่ความจริงคือมันใช้ภาษา DNA แบบเดียวกันมาก ๆ
- ยิ่งเป็นญาติใกล้กัน DNA ยิ่งคล้ายกัน
มนุษย์กับชิมแปนซีมี DNA คล้ายกันมาก
มนุษย์กับสุนัขก็คล้ายกันพอสมควร
มนุษย์กับปลาไกลออกไป แต่ก็ยังมี DNA หลายส่วนคล้ายกัน
มนุษย์กับแบคทีเรียไกลมาก แต่ก็ยังมีเครื่องมือพื้นฐานบางอย่างเหมือนกัน
- ร่างกายมี “แบบแปลน” คล้ายกัน
แขนคน ขาหน้าแมว ปีกค้างคาว ครีบวาฬ ดูภายนอกต่างกันมาก แต่ถ้าดูโครงกระดูก จะพบว่าใช้แบบแปลนคล้ายกันมากเช่น มีส่วนคล้าย ๆ กันคือกระดูกต้นแขน กระดูกปลายแขน กระดูกข้อมือ กระดูกนิ้ว แต่ถูกดัดแปลงไปใช้ต่างกัน คนใช้จับของ แมวใช้เดิน ค้างคาวใช้บิน วาฬใช้ว่ายน้ำ
สิ่งนี้เรียกว่าโครงสร้างร่วมกัน หรือ homology
แปลว่าอวัยวะเหล่านี้น่าจะมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน แล้วค่อย ๆ เปลี่ยนไปตามวิถีชีวิต
- ฟอสซิลแสดงการเปลี่ยนแปลงเป็นลำดับ
ฟอสซิลคือซากหรือร่องรอยของสิ่งมีชีวิตโบราณในหิน เราพบฟอสซิลจำนวนมากที่เรียงตามอายุชั้นหินแล้วเห็นภาพว่า สิ่งมีชีวิตค่อย ๆ เปลี่ยนไปเช่น ปลาบางกลุ่มค่อย ๆ มีครีบที่แข็งแรงขึ้น จนเชื่อมโยงกับสัตว์สี่ขายุคแรก ไดโนเสาร์บางกลุ่มมีขน และเชื่อมโยงกับน บรรพบุรุษของวาฬเคยเป็นสัตว์บก แล้วค่อย ๆ เปลี่ยนเป็นสัตว์น้ำ
ฟอสซิลจึงเหมือน “ภาพถ่ายเก่า ๆ” ของครอบครัวสิ่งมีชีวิต ทำให้เห็นว่ากิ่งก้านต่าง ๆ ของชีวิตค่อย ๆ เปลี่ยนแปลงมาอย่างไร
- สิ่งมีชีวิตมีร่องรอยของอดีตติดอยู่
ร่างกายของสิ่งมีชีวิตบางชนิดมีอวัยวะหรือร่องรอยที่ดูเหมือนไม่ค่อยจำเป็นในปัจจุบัน แต่บอกอดีตของมันได้เช่ วาฬบางชนิดมีกระดูกเล็ก ๆ คล้ายกระดูกขาหลังซ่อนอยู่ เพราะบรรพบุรุษของวาฬเคยมีขาและอยู่บนบก มนุษย์มีกระดูกก้นกบ ซึ่งเป็นร่องรอยของหางจากบรรพบุรุษที่เก่ามาก
- ตัวอ่อนของสัตว์หลายชนิดมีช่วงที่คล้ายกัน
เมื่อสัตว์มีกระดูกสันหลังยังเป็นตัวอ่อน เช่น ปลา ไก่ หมู คน จะมีบางช่วงที่รูปร่างพื้นฐานคล้ายกัน
ไม่ได้แปลว่า “คนเคยเป็นปลา” แต่แปลว่า เราใช้แบบแผนการสร้างร่างกายบางอย่างที่สืบทอดมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน
- การกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลกอธิบายได้ด้วยวิวัฒนาการ
สัตว์บนเกาะมักคล้ายกับสัตว์บนแผ่นดินใหญ่ใกล้ ๆ แต่เปลี่ยนไปตามสภาพแวดล้อมของเกาะนั้น
เช่น นกฟินช์บนหมู่เกาะกาลาปากอสมีจะงอยปากหลายแบบ
บางชนิดเหมาะกับกินเมล็ดแข็ง
บางชนิดเหมาะกับกินแมลง
บางชนิดเหมาะกับอาหารแบบอื่น
สิ่งนี้อธิบายได้ว่า บรรพบุรุษกลุ่มเดียวกันไปอยู่ต่างที่ แล้วค่อย ๆ เปลี่ยนไปตามอาหารและสิ่งแวดล้อม
- เรายังเห็นวิวัฒนาการเกิดขึ้นได้จริง
วิวัฒนาการไม่ได้เกิดแค่ในอดีต เรายังเห็นได้ในปัจจุบัน เช่น
แบคทีเรียดื้อยาปฏิชีวนะ
แมลงดื้อยาฆ่าแมลง
ไวรัสเปลี่ยนสายพันธุ์
สุนัขหลายพันธุ์ที่เกิดจากการคัดเลือกโดยมนุษย์
พืชผักผลไม้ที่ถูกปรับปรุงพันธุ์จนต่างจากบรรพบุรุษป่า
สามารถไปดูกิ่งก้านครอบครัวสิ่งมีชีวิตบนโลกได้ที่ https://www.onezoom.org/ ครับ:
ผมเล่าต่อว่าขบวนการวิวัฒนาการจะเกิดได้ด้วยสี่ข้อนี้ครับ:
- ลูกๆคล้ายๆพ่อแม่ (คือมีการสืบทอดพันธุกรรม)
- ลูกๆไม่เหมือนกันหมดทุกตัว (คือมีความหลากหลายทางพันธุกรรม)
- โอกาสรอดชีวิตและแพร่พันธุ์ของลูกแต่ละตัวไม่เท่ากัน ลูกที่สามารถสืบพันธุ์ได้ก็จะเป็นพ่อแม่ในรุ่นต่อไป (คือมีการคัดเลือกพันธุ์)
- วนข้อ 1-3 หลายๆรอบ เป็นร้อยเป็นพัน…เป็นล้านรอบ
อนึ่ง คำว่า พ่อ แม่ ลูก ด้านบน อาจไม่ใช่สิ่งมีชีวิตที่เราคุ้นเคยก็ได้ครับ จริงๆอะไรที่สามารถจำลองตัวเองแบบมีความหลากหลายได้ก็ใช้ขบวนการวิวัฒนาการได้ เช่นไวรัส, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ไวรัส, หรือไอเดียต่างๆในหัวคน ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในการเข้าใจธรรมชาติด้วยขบวนการวิทยาศาสตร์ก็เพราะไอเดียทางวิทยาศาสตร์มีการวิวัฒนาการและการคัดเลือกพันธุ์: ไอเดียไหนถูกต้องใช้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆได้ก็จะอยู่รอดและแตกลูกหลาน(ถูกพัฒนาเพิ่มเติม)ต่อไป ไอเดียไหนอธิบายไม่ได้ก็จะตายไป การวิวัฒนาการของไอเดียสืบมาทำให้ความเข้าใจของเราใกล้ความจริงขึ้นเรื่อยๆเมื่อเวลาผ่านไป
ผมให้เด็กๆดูภาพนี้:
ภาพนี้เล่าเรื่อง “ผักหลายชนิดที่หน้าตาไม่เหมือนกันเลย แต่จริง ๆ แล้วมาจากพืชชนิดเดียวกัน” คือ Brassica oleracea หรือกลุ่มพืชมัสตาร์ดป่า มนุษย์คัดเลือกพันธุ์พืชชนิดเดียวกันนี้มานานหลายร้อยปี โดยเลือก “ส่วนของพืช” ที่ต้องการให้ใหญ่ อวบ หรือเด่นขึ้นเรื่อย ๆ จนกลายเป็นผักคนละแบบที่เราคุ้นเคยในครัว เช่น
กะหล่ำปลี คือการคัดเลือกให้ “ตายอดของใบ” โตแน่นเป็นหัวกลม
เคล คือการคัดเลือกให้ “ใบ” ใหญ่ หนา และกินเป็นผักใบ
กะหล่ำดาว คือการคัดเลือกให้ “ตาข้างของใบ” โตเป็นหัวเล็ก ๆ เรียงตามลำต้น
บรอกโคลี คือการคัดเลือกให้ “ดอกตูมและก้านดอก” โตเป็นช่อสีเขียว
กะหล่ำดอก คือการคัดเลือกให้ “ดอกตูม” โตแน่นเป็นก้อนสีขาว
กะหล่ำปม คือการคัดเลือกให้ “ลำต้น” พองอวบเป็นปม
ดังนั้น ผักเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากพืชคนละชนิดที่บังเอิญคล้ายกัน แต่เป็นผลจากการที่มนุษย์เลือกเพาะพันธุ์พืชต้นเดียวกันไปคนละทิศทาง เหมือนการ “ปั้น” พืชชนิดเดียวให้เน้นส่วนต่าง ๆ ของร่างกายพืช
ภาพนี้จึงเป็นตัวอย่างที่ดีของ การคัดเลือกพันธุ์โดยมนุษย์ หรือ artificial selection ซึ่งคล้ายกับหลักการของวิวัฒนาการ คือมีความหลากหลายเกิดขึ้น แล้วมนุษย์เลือกเก็บลักษณะที่ต้องการไว้ปลูกต่อ รุ่นแล้วรุ่นเล่า จนได้ผักหน้าตาแตกต่างกันมาก แม้จะมีบรรพบุรุษร่วมกันก็ตาม
นอกจากนี้ เด็กๆได้ดูภาพตัวอย่างพืชที่มนุษย์คัดเลือกพันธุ์ให้เป็นรูปแบบอย่างที่ต้องการที่ https://www.boredpanda.com/vegetables-fruits-wild-domestic/ โดยเปรียบเทียบกับบรรพบุรุษของมันครับ ตัวอย่างเช่นข้าวโพด, กล้วย, แอปเปิ้ล:
เมื่อเด็กๆพอเข้าใจหลักการวิวัฒนาการและการคัดเลือกพันธุ์แล้ว ก็จำลองการคัดเลือกพันธุ์กบและสุนัข ให้เป็นรูปแบบที่ต้องการกันครับ สามารถเล่นได้ที่ https://witpoko.com/p/frog และ https://witpoko.com/p/dog นะครับ
เด็กๆสนุกสนานกันดีครับ:
