มาร์ธาโจนส์: มันเหมือนกับในภาพยนตร์เหล่านั้น ถ้าคุณเหยียบผีเสื้อ แสดงว่าคุณเปลี่ยนอนาคตของเผ่าพันธุ์มนุษย์
แพทย์: จากนั้นอย่าเหยียบผีเสื้อ ผีเสื้อเคยทำอะไรกับคุณบ้าง?
นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ดูเหมือนจะไม่เห็นด้วยกับกฎของการเดินทางข้ามเวลา บางครั้ง เช่นเดียวกับใน Doctor Who (ด้านบน) ตัวละครสามารถเดินทางข้ามเวลาและส่งผลกระทบต่อเหตุการณ์เล็กๆ ได้โดยไม่ปรากฏว่าเปลี่ยนแปลงประวัติศาสตร์อันยิ่งใหญ่ ในเรื่องอื่นๆ เช่น Back To The Future แม้แต่การกระทำที่เล็กที่สุดของนักเดินทางข้ามเวลาในอดีตก็ทำให้เกิดคลื่นลูกใหญ่ที่เปลี่ยนแปลงอนาคตอย่างคาดไม่ถึง
นักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการได้อภิปรายในลักษณะเดียวกันว่าวิวัฒนาการทำงานอย่างไรมานานหลายทศวรรษ ในปี 1989 (ปีแห่ง Back To The Future Part II) นักบรรพชีวินวิทยาชาวอเมริกัน สตีเฟน เจย์ กูลด์ ตีพิมพ์หนังสืออมตะของเขาที่ชื่อ Wonderful Life หนังคลาสสิก ที่เกี่ยวข้องกับการเดินทางข้ามเวลา ในนั้น เขาเสนอการทดลองทางความคิด: จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณสามารถเล่นเทปแห่งชีวิต ย้อนประวัติศาสตร์ของวิวัฒนาการและเรียกใช้อีกครั้ง คุณจะยังดูหนังเรื่องเดิมกับเหตุการณ์วิวัฒนาการทั้งหมดเหมือนเดิมไหม? หรือมันจะเป็นเหมือนการรีบูตมากกว่าด้วยสายพันธุ์ที่พัฒนาขึ้นในรูปแบบต่างๆ?
คำตอบของโกลด์คืออย่างหลัง ในมุมมองของเขา เหตุการณ์ที่คาดเดาไม่ได้มีบทบาทสำคัญในประวัติศาสตร์ธรรมชาติ หากคุณย้อนเวลากลับไปเหยียบผีเสื้อตัวแรก (ชวนให้นึกถึงเรื่องสั้นปี 1952 .) เสียงฟ้าร้อง โดย Ray Bradbury) จากนั้นผีเสื้อก็จะไม่พัฒนาอีกเลย
นี้ควรจะเป็นเพราะความแปรปรวนที่เราเห็นในธรรมชาติ - ลักษณะทางกายภาพและรูปแบบพฤติกรรมที่แตกต่างกันมากมายที่รูปแบบชีวิตสามารถมีได้ - เกิดจากเหตุการณ์ทางพันธุกรรมแบบสุ่มเช่นการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม และการรวมตัวกันใหม่. การคัดเลือกโดยธรรมชาติกรองความผันแปรนี้ รักษาและกระจายคุณสมบัติที่ทำให้สิ่งมีชีวิตได้เปรียบในการสืบพันธุ์ที่ดีที่สุด ในมุมมองของโกลด์ เนื่องจากชุดของการกลายพันธุ์ที่นำไปสู่ผีเสื้อตัวแรกเป็นแบบสุ่ม จึงไม่น่าจะเกิดขึ้นอีกเป็นครั้งที่สอง
วิวัฒนาการมาบรรจบกัน
แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยกับภาพนี้ นักวิทยาศาสตร์บางคน ปกป้องแนวคิดของ "วิวัฒนาการมาบรรจบกัน" นี่คือเวลาที่สิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องกันจะพัฒนาคุณลักษณะที่คล้ายคลึงกันโดยอิสระเพื่อตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมของพวกมัน ตัวอย่างเช่น ค้างคาวและวาฬเป็นสัตว์ที่แตกต่างกันมาก แต่ทั้งคู่ได้พัฒนาความสามารถในการ "มองเห็น" โดยการฟังว่าเสียงสะท้อนรอบตัวพวกเขาอย่างไร (echolocation). ทั้งแพนด้าและมนุษย์มีวิวัฒนาการ นิ้วหัวแม่มือตรงข้าม. การบินที่ขับเคลื่อนด้วยมีวิวัฒนาการ อย่างน้อยสี่ครั้งในนก ค้างคาว เรซัวร์ และแมลงอย่างผีเสื้อ และดวงตาก็มีวิวัฒนาการอย่างอิสระ อย่างน้อย 50 ครั้ง ในประวัติศาสตร์สัตว์
แม้แต่ความฉลาดก็มีการพัฒนาหลายครั้ง นักบรรพชีวินวิทยาชื่อดัง ไซม่อน คอนเวย์-มอร์ริส เคยถูกถามว่าไดโนเสาร์จะฉลาดขึ้นไหมถ้าพวกมันยังอยู่ที่นี่ คำตอบของเขา ก็คือว่า “ทำการทดลองแล้วเราเรียกว่าอีกา” หมายถึง ข้อเท็จจริงที่ว่านกรวมทั้ง อีกาสายพันธุ์ที่ฉลาดมาก, วิวัฒนาการ จากกลุ่มไดโนเสาร์.
วิวัฒนาการมาบรรจบกันแนะนำว่ามีวิธีที่เหมาะสมสองสามประการที่สปีชีส์สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้ ซึ่งหมายความว่า (ถ้าคุณมีข้อมูลเพียงพอ) คุณสามารถทำนายได้ว่าสปีชีส์หนึ่งๆ มีแนวโน้มที่จะวิวัฒนาการมาเป็นเวลานานอย่างไร หากคุณเหยียบผีเสื้อตัวแรก แมลงคล้ายผีเสื้ออีกตัวหนึ่งจะมีวิวัฒนาการในที่สุด เพราะการกลายพันธุ์อื่นๆ จะสร้างลักษณะเดียวกันในที่สุด ซึ่งการคัดเลือกโดยธรรมชาติชอบใจ
A ผลการศึกษาล่าสุด ในวารสาร Current Biology ดูเหมือนจะให้ความสำคัญกับวิวัฒนาการมาบรรจบกัน การศึกษานี้ศึกษาว่าแมงมุมติดมีวิวัฒนาการอย่างไรในหมู่เกาะฮาวาย และแสดงหลักฐานสำหรับกลุ่มสัตว์ต่างๆ ที่แยกออกมาต่างหากที่มีวิวัฒนาการในลักษณะเดียวกันอย่างอิสระ
หมู่เกาะมักถูกเรียกว่าห้องปฏิบัติการทางธรรมชาติเนื่องจากเป็นสภาพแวดล้อมที่ปิดอย่างมีประสิทธิภาพ ทุกครั้งที่สปีชีส์ตั้งรกรากบนเกาะใหม่ การทดลองอิสระครั้งใหม่เกี่ยวกับการปรับตัวก็เกิดขึ้น ตัวอย่างที่โดดเด่นคือนกฟินช์ที่ปรับตัวให้เข้ากับแหล่งอาหารต่างๆ บนเกาะกาลาปากอสแต่ละเกาะ ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ช่วยให้ชาร์ลส์ ดาร์วินพัฒนาทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของเขา ประชากรเหล่านี้บางส่วนถูกจับได้ว่ากำลังกลายเป็นใหม่ สายพันธุ์ของนกฟินช์.
แมงมุมแท่งส่วนใหญ่บนเกาะฮาวายมีสีลำตัวเป็นสีทอง สีเข้ม หรือสีขาว เพื่ออำพรางเพื่อซ่อนตัวจากผู้ล่า เช่น นก นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ DNA ของแมงมุมหลายสายพันธุ์เพื่อสร้างประวัติศาสตร์ว่าพวกมันวิวัฒนาการมาอย่างไร พวกเขาแสดงให้เห็นว่าแมงมุมสีเข้มและแมงมุมสีขาวมีวิวัฒนาการมาจากแมงมุมสีทองของบรรพบุรุษซ้ำแล้วซ้ำอีก หกครั้งในกรณีของแมงมุมสีเข้มและสองครั้งในกรณีของแมงมุมสีขาว
โอกาสหรือความจำเป็น?
การศึกษานี้เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นของวิวัฒนาการมาบรรจบกันที่เกิดขึ้นในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เดียวกัน มันชวนให้นึกถึงการศึกษาคลาสสิกเกี่ยวกับ กิ้งก่า Anolis โดยนักนิเวศวิทยาด้านวิวัฒนาการ Jonathan Losos ผู้ซึ่งสังเกตเห็นกิ้งก่าบนเกาะแคริบเบียนต่างๆ ได้วิวัฒนาการมาโดยอิสระ การดัดแปลงเดียวกันหลายครั้ง. ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมเฉพาะในช่วงเวลาที่ยาวนานเพียงพอมีแนวโน้มที่จะพัฒนาคุณลักษณะบางอย่าง
แต่หลักฐานของวิวัฒนาการมาบรรจบกันไม่ได้ตัดขาดบทบาทของโอกาส ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการกลายพันธุ์และการแปรผันทางชีวภาพที่พวกมันสร้างขึ้นนั้นเป็นแบบสุ่ม สิ่งมีชีวิตเป็นโมเสกของลักษณะต่าง ๆ แต่ละตัวมีประวัติวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน และนั่นหมายความว่าอะไรก็ตามที่วิวัฒนาการมาแทนที่ของผีเสื้อก็อาจจะดูไม่เหมือนกันทุกประการ
หลักฐานยังไม่เป็นที่แน่ชัด แต่ทั้งโอกาสและความจำเป็นอาจมีบทบาทในการวิวัฒนาการ ถ้าเราจะเปิดเทปแห่งชีวิตอีกครั้ง ฉันคิดว่าเราจะจบลงด้วยสิ่งมีชีวิตประเภทเดียวกับที่เรามีในทุกวันนี้ อาจมีผู้ผลิตหลักที่สกัดสารอาหารจากดินและพลังงานจากดวงอาทิตย์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่เคลื่อนที่ไปมาและกินผู้ผลิตหลัก พวกนี้ส่วนมากจะมีตา บางคนก็บินได้ และบางคนก็ฉลาด แต่พวกมันอาจดูแตกต่างไปจากพืชและสัตว์ที่เรารู้จักในปัจจุบัน อาจไม่มีแม้แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสองขาที่ฉลาดเลยด้วยซ้ำ
ดังนั้น ในกรณีที่คุณพบว่าตัวเองเดินทางย้อนเวลากลับไป อย่าเหยียบย่ำผีเสื้อ
ดังนั้น ในกรณีที่คุณพบว่าตัวเองเดินทางย้อนเวลากลับไป อย่าเหยียบย่ำผีเสื้อเกี่ยวกับผู้เขียน
Jordi Paps อาจารย์ School of Biological Sciences มหาวิทยาลัย Essex
บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.
หนังสือที่เกี่ยวข้อง
at ตลาดภายในและอเมซอน
