11. ท่ายืนของล็อบสเตอร์
ล็อบสเตอร์ตัวหนึ่งเปลี่ยนท่ายืนเพราะสารเคมีไม่กี่โมเลกุล ในตู้เลี้ยงสัตว์ของภาควิชาประสาทชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด มันลอยนิ่งอยู่ในน้ำ ถูกตรึงให้นิ่งพอสำหรับเข็มขนาดเล็ก Edward Kravitz, Margaret Livingstone และ Ronald Harris-Warrick ไม่ได้ศึกษาก้ามหรือเปลือกของมัน พวกเขาศึกษาท่าทาง และกำลังจะเปลี่ยนท่าทางนั้นด้วยการฉีด เซโรโทนินปริมาณที่วัดไว้อย่างแม่นยำเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต ร่างของล็อบสเตอร์ยกสูงขึ้น ก้ามกางออก มันยืนสูงบนขาเดิน — ท่าที่ในตู้จริงแปลว่า ฉันจะไม่ถอย เปลี่ยนไปฉีดสารสื่อประสาทอีกตัวคือออกโทพามีน สัตว์ตัวเดิมหย่อนร่างลงต่ำ ก้ามและขาชี้ไปข้างหน้า มันคงท่าที่ในตู้จริงแปลว่าการล่าถอย
โปรแกรมท่าทางทั้งร่างกาย ไม่ใช่อารมณ์ที่ขยับอย่างคลุมเครือ — นั่นคือผลที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อวันที่ 4 เมษายน 1980 โมเลกุลตัวหนึ่งเปิดโปรแกรมทั้งชุด อีกตัวหนึ่งเปิดชุดตรงข้าม ทีมวิจัยไม่หยุดอยู่แค่ความประทับใจผิวเผิน พวกเขาบันทึกสัญญาณตรงจากเส้นประสาทด้านท้อง (ventral nerve cord) — สายเนื้อเยื่อประสาทที่ทอดไปตามด้านล่างของล็อบสเตอร์ ทำหน้าที่แบบเดียวกับไขสันหลังในมนุษย์ แต่สร้างบนแผนผังโครงสร้างคนละแบบ โมโตนิวรอน (motoneuron) คือเซลล์ประสาทที่สั่งกล้ามเนื้อเป็นด่านสุดท้าย มันยิงสัญญาณเป็นแบบแผนตรงข้ามกันแต่ประสานกัน ขึ้นกับว่าสารเคมีตัวใดในสองตัวนั้นกำลังไหลเวียนอยู่ ท่าทางไม่ได้บังเอิญเกิดขึ้นคู่กับเคมีนี้ มันคือเคมีนั้นเอง ที่แสดงออกผ่านกล้ามเนื้อ
เอมีนสองตัวนี้ทำงานเป็นขั้วตรงข้ามกัน และนั่นคือเหตุผลที่การทดลองล็อบสเตอร์สำคัญ เซโรโทนินและออกโทพามีนอยู่ในตระกูลสารเคมีที่เรียกว่าเอมีน (amine) — โมเลกุลขนาดเล็กที่สร้างขึ้นรอบอะตอมไนโตรเจน ระบบประสาทผลิตมันได้ด้วยต้นทุนต่ำ และมันเหมาะกับการกระจายสัญญาณออกไปทั้งวง มากกว่าจะกระซิบบอกเพื่อนบ้านเพียงตัวเดียว ทั้งคู่ไม่ใช่แค่สองรายการในบัญชีที่ยาวกว่าของสิ่งที่ระบบประสาทบังเอิญผลิตขึ้นมา ตัวหนึ่งบอกว่า จงคงท่านี้ไว้ อีกตัวหนึ่งบอกว่า จงคงท่าตรงข้ามไว้
สวิตช์ท่าทางนี้ไม่ได้อยู่แค่ในสัตว์ทดลองชุดแรกของห้องแล็บ งานวิจัยภายหลังในล็อบสเตอร์แคระ (squat lobster) Munida quadrispina พบการเป็นขั้วตรงข้ามอย่างเดียวกันระหว่างโมเลกุลคู่เดิม สปีชีส์นี้อยู่ในกลุ่ม Anomura วงศ์ Galatheidae คนละกิ่งของต้นไม้เดคาพอดกับล็อบสเตอร์แท้และกุ้งเครย์ฟิชในงานวิจัยดั้งเดิม เดคาพอด (decapod) เป็นเพียงชื่อเรียกกลุ่มครัสเตเชียนที่รวมล็อบสเตอร์ ปู กุ้ง และญาติล็อบสเตอร์แคระของพวกมัน เดินด้วยขาสิบขาโดยประมาณ การปรากฏซ้ำทั่วทั้งกลุ่ม แทนที่จะค้างอยู่ในสปีชีส์เดียวในฐานะเรื่องแปลกประหลาด คือสิ่งที่ยกการทดลองเดี่ยวที่โดดเด่นชิ้นหนึ่ง ขึ้นเป็นชิ้นส่วนสถาปัตยกรรมของระบบประสาทที่คงตัวไว้
ภาพจริงยุ่งกว่าป้ายที่ติดไว้ ออกโทพามีนถูกเรียกมานานว่าเป็น "นอร์อะดรีนาลีนฉบับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง" สารสื่อประสาทแห่งความตื่นตัวและการเฝ้าระวังที่ขับเคลื่อนการตอบสนองแบบสู้หรือหนีในสัตว์มีกระดูกสันหลัง Gáspár Jékely ทำงานอยู่ที่ Living Systems Institute ในเอ็กซีเตอร์ และเขาแสดงให้เห็นว่าป้ายนั้นเรียบง่ายเกินจริง ภาพที่ได้แทนน่าสนใจกว่ามาก เขาเทียบจีโนมทั่วโลกของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง — เอไคโนเดิร์มและญาติของมัน หอยและสัตว์จำพวกไส้เดือน อาร์โทรพอดและหนอนตัวกลม และหนอนทะเลตัวเล็กชื่อ Meara stichopi ที่อยู่บนกิ่งก้านแยกต่างหากของต้นไม้แห่งสัตว์ Jékely พบสำเนาที่ยังทำงานได้ของตัวรับชนิดอะดรีนาลีนกระจายอยู่ในทุกกลุ่มเหล่านั้น ตัวรับออกโทพามีนไม่ได้เข้ามาแทนที่มัน ทั้งสองอยู่ร่วมกันไปพร้อม ๆ กัน
การส่งสัญญาณชนิดนอร์อะดรีนาลีนมีอยู่แล้วในบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของสัตว์ที่มีสมมาตรด้านข้างแทบทั้งหมด นั่นคือสิ่งที่การกระจายตัวแบบนี้ชี้ สายพันธุ์นั้นเก่าแก่กว่าจุดแยกโปรโตสโตม-ดิวเทอโรสโตม ที่ตามธรรมเนียมกำหนดอายุไว้เกิน 600 ล้านปีก่อน ตำรารุ่นเก่าที่เรียบง่ายกว่าเคยบอกว่าออกโทพามีนวิวัฒนาการขึ้นมาแทนที่นอร์อะดรีนาลีนในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง มันไม่ได้มาแทนที่ ทั้งสองระบบ รวมถึงญาติทางเคมีที่ใกล้ชิดอีกตัวหนึ่งชื่อไทรามีน (tyramine) ดูจะเดินคู่กันมาตั้งแต่ลึกในต้นไม้ตระกูลสัตว์ แต่ละสายพันธุ์เพียงเอนไปพึ่งพาตัวใดตัวหนึ่งมากกว่าอีกตัว ยังไม่มีใครตีพิมพ์งานโต้แย้งการสร้างภาพจำลองนี้ มันจึงยืนอยู่ในฐานะการแก้ไขเรื่องเล่าเก่าที่เรียบง่ายกว่า ไม่ใช่ข้อพิพาทที่ยังมีชีวิตอยู่
ยืมไปใช้เป็นข้อโต้แย้ง
การทดลองล็อบสเตอร์โด่งดังขึ้นมาจากที่อื่น ไม่ใช่จากงานเหล่านั้น ในหนังสือ 12 Rules for Life ปี 2018 ของเขา นักจิตวิทยา Jordan Peterson แห่งมหาวิทยาลัยโตรอนโต พาผลการค้นพบของ Kravitz ไปไกลถึงจุดที่ผู้เขียนงานวิจัยไม่เคยอ้างว่าจะพาไปถึง เขาโต้แย้งว่าล็อบสเตอร์กับมนุษย์แยกทางกันเมื่อราว 350 ล้านปีก่อน เขาปฏิบัติต่อลำดับชั้นความเหนือกว่าของล็อบสเตอร์ที่ทำงานบนเซโรโทนิน ราวกับเทียบเคียงได้โดยตรงกับลำดับชั้นสถานะของมนุษย์ ชีววิทยาร่วมกันชุดนี้ ตามการตีความของเขา แสดงให้เห็นว่าลำดับชั้นของมนุษย์เป็นข้อเท็จจริงตามธรรมชาติที่วิวัฒนาการขึ้นมา ไม่ใช่การจัดวางทางวัฒนธรรมหรือการเมืองล้วน ๆ ในรายการข่าว Channel 4 News ของอังกฤษ เขาวางกรอบตรรกะเดียวกันนี้ให้เป็นเรื่องของความหลีกเลี่ยงไม่ได้ ความต่อเนื่องระหว่างวิธีที่สัตว์กับมนุษย์จัดระเบียบโครงสร้างทางสังคมของตน ตามคำอธิบายของเขา เป็นเพียงสิ่งที่วิวัฒนาการทำนายไว้ ไม่ใช่สิ่งที่วัฒนธรรมประดิษฐ์ขึ้นมาจากความว่างเปล่า ไม่มีการทดลองใหม่ใดสนับสนุนเรื่องนี้เลย มันเป็นการสังเคราะห์ที่ได้รับความนิยม สร้างขึ้นบนสายงานวิจัยล็อบสเตอร์ของ Kravitz แล้วขยายไปสู่มนุษย์ด้วยการเทียบเคียง
Leonor Gonçalves นักประสาทวิทยาแห่ง University College London รื้อการเทียบเคียงนี้ออกเป็นชิ้น ๆ ในเดือนมกราคม 2018 ข้อแรกเป็นเรื่องโครงสร้าง โครงสร้างสมองที่เซโรโทนินออกฤทธิ์ด้วยในสัตว์มีกระดูกสันหลังหลากหลายกว่าสิ่งใดในระบบประสาทของล็อบสเตอร์อย่างมาก และล็อบสเตอร์ไม่มีสมองส่วนกลางในความหมายแบบสัตว์มีกระดูกสันหลังเลยแม้แต่น้อย มันทำงานด้วยปมประสาท (ganglia) กลุ่มเซลล์ประสาทที่ร้อยเรียงไปตามร่างกายแทนที่จะรวมกันเป็นอวัยวะเดียว และมันไม่มีอมิกดะลา (amygdala) โครงสร้างรูปอัลมอนด์ในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ผูกกับความกลัวและการให้น้ำหนักทางอารมณ์มากที่สุด ข้อที่สองเป็นเรื่องทิศทาง โมเลกุลตัวเดียวกันชี้ไปคนละทางในสัตว์ต่างชนิดกัน เซโรโทนินที่ต่ำลงสัมพันธ์กับความก้าวร้าวที่น้อยลงในล็อบสเตอร์ ในมนุษย์กลับตรงข้าม เมื่อเซโรโทนินต่ำ การสื่อสารระหว่างอมิกดะลากับสมองกลีบหน้าอ่อนแรงลง การควบคุมอารมณ์บกพร่อง และความก้าวร้าวเพิ่มขึ้นแทน — ทิศทางผลที่ตรงข้ามกันจากการขาดสารเคมีตัวเดียวกัน
Gonçalves เสริมอีกสองอย่าง ประเด็นทางเภสัชวิทยาข้อหนึ่ง และประเด็นเชิงเปรียบเทียบอีกข้อหนึ่ง โพรแซค (Prozac) ปิดกั้นไม่ให้เซโรโทนินถูกดูดกลับที่ปลายประสาท มันทำหน้าที่ระดับโมเลกุลที่ปลายประสาทของล็อบสเตอร์แบบเดียวกับที่ทำในสมองมนุษย์ แต่ไม่ได้ทำให้ล็อบสเตอร์กลายเป็นอะไรที่ผู้สังเกตการณ์ที่มีเหตุผลจะเรียกว่ามีความสุขขึ้นเลย ความคล้ายคลึงทางเคมีไม่ใช่ความเท่าเทียมกันทางจิตวิทยา ส่วนสัตว์เปรียบเทียบที่ห่างจากมนุษย์พอ ๆ กับล็อบสเตอร์ เธอชี้ไปที่ผึ้ง ลำดับชั้นตามธรรมชาติของผึ้งเป็นแบบผู้หญิงเป็นใหญ่ — ตัวผู้ถูกขับไล่ออกจากรังและตายไม่นานหลังผสมพันธุ์ หากชีววิทยาเพียงอย่างเดียวเป็นตัวกำหนดโครงสร้างทางสังคมที่ถูกต้องเพียงหนึ่งเดียว ก็ไม่ชัดเจนเลยว่าทำไมแมลงกับครัสเตเชียนที่ใช้ชุดเครื่องมือทางเคมีเก่าแก่ชุดเดียวกันเป็นส่วนใหญ่ จึงลงเอยด้วยการกำหนดโครงสร้างที่ต่างกันขนาดนั้น Gonçalves วางจุดแยกล็อบสเตอร์/มนุษย์ไว้ที่ราว 350 ล้านปีเช่นเดียวกับที่ Peterson ใช้ แต่ให้ค่ามรดกร่วมชิ้นเดียวที่ยืนยันได้จากบรรพบุรุษนั้นต่างออกไป ไม่ใช่การเดินสายของระบบประสาท แต่เป็นหมุดหมายของระบบย่อยอาหาร บรรพบุรุษตัวนั้นคือจุดที่สัตว์วิวัฒนาการมีทางเดินอาหารขึ้นเป็นครั้งแรกโดยพื้นฐาน
ตัวเลขคือจุดที่ PZ Myers เข้าจู่โจมโดยตรง เขาเป็นนักชีววิทยาด้านพัฒนาการเชิงวิวัฒนาการแห่ง University of Minnesota Morris และเป็นผู้เขียนบล็อก Pharyngula ในบทความสองชิ้นเมื่อเดือนมกราคม 2018 — ชิ้นที่สองสร้างขึ้นจากข้อโต้แย้งฉบับเต็มของเพื่อนร่วมงานนิรนามคนหนึ่ง งานชิ้นนั้น Myers เผยแพร่และรับรองโดยไม่มีข้อสงวนใด ๆ — Myers โต้แย้งว่าตัวเลข 350 ล้านปีของ Peterson ผิดพลาดไปมาก อาร์โทรพอดกับคอร์เดตแยกเป็นคนละไฟลัมแล้วตั้งแต่ยุคแคมเบรียน เมื่อราว 550 ล้านปีก่อน และการประมาณด้วยนาฬิกาโมเลกุลวางจุดแยกที่แท้จริงไว้ใกล้ 800 ล้านปีมากกว่า ความคลาดเคลื่อนจึงอยู่ราวสองร้อยถึงสี่ร้อยห้าสิบล้านปี ขึ้นอยู่กับว่าหยิบปลายด้านใดของช่วงตัวเลขมาเปรียบเทียบ
การทำงานบนเซโรโทนินเป็นหลักฐานของอะไรกันแน่ — ข้อโต้แย้งที่ลึกกว่าของ Myers อยู่ตรงคำถามนั้น สัตว์ที่มีสมมาตรด้านข้างแทบทุกชนิดใช้เซโรโทนิน พืช เชื้อรา และอะมีบาบางชนิดก็ใช้ การพบมันทั้งในล็อบสเตอร์และในมนุษย์จึงแทบไม่บอกอะไรเลยด้วยตัวมันเอง ในทางเคมี มันเทียบเท่ากับการสังเกตว่าสัตว์ทั้งสองใช้น้ำเหมือนกัน ล็อบสเตอร์ เขาย้ำ ไม่มีสมองในความหมายที่สัตว์มีกระดูกสันหลังมี รูปร่างของลำดับชั้นก็ไม่ตายตัว แม้แต่ในหมู่ญาติที่ใกล้ชิดที่สุดของมนุษย์ โบโนโบใกล้ชิดทางพันธุกรรมกับทั้งชิมแปนซีและมนุษย์ พวกมันดำเนินระบบสังคมแบบสำส่อนที่นำโดยเพศเมีย บนเคมีสมองที่แทบแยกไม่ออกจากของชิมแปนซี ซึ่งจัดลำดับชั้นความเหนือกว่าโดยเพศผู้อย่างเคร่งครัด เคมีที่ใช้ร่วมกันกำหนดศักยภาพสำหรับโครงสร้างทางสังคม มันไม่ได้เขียนกฎของโครงสร้างนั้น ในมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วัฒนธรรมต่างหากที่ทำหน้าที่ส่วนนั้น
Gonçalves กับ Myers เองก็ยังไม่เห็นตรงกันด้วยซ้ำว่า Peterson ผิดพลาดตรงไหน Gonçalves ยอมรับตัวเลข 350 ล้านปีของเขาไว้ แล้วโต้แย้งว่าการเทียบเคียงล้มเหลวอยู่ดี ทั้งในแง่โครงสร้างและทิศทางของผล Myers ปฏิเสธตัวเลขนั้นเองว่าเป็นความผิดพลาดขั้นพื้นฐาน ผู้เชี่ยวชาญที่ระบุชื่อได้สองคน มาบรรจบกันที่คำตัดสินเดียวกันว่าข้อโต้แย้งของ Peterson ล้มเหลว ผ่านสองเส้นทางที่ต่างกันและเข้ากันได้เพียงบางส่วน — สัญญาณแบบนี้ดีต่อสุขภาพของวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังมากกว่า การที่นักวิจารณ์ทุกคนท่องข้อโต้แย้งเดียวกันเป๊ะ ๆ ซ้ำกันหมด
บทวิจารณ์เดินทางไปไกลเกินขอบเขตของชีววิทยาเชิงวิชาชีพ Nieve Brydges เขียนคอลัมน์วิทยาศาสตร์ให้ Varsity หนังสือพิมพ์นักศึกษาของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และตีพิมพ์บทความชิ้นหนึ่งในปี 2022 เธอยอมรับจุดแยกสัตว์มีกระดูกสันหลัง/ไม่มีกระดูกสันหลังไว้ที่ราว 500 ล้านปี และยอมรับว่าล็อบสเตอร์แตกแขนงออกไปราว 150 ล้านปีหลังจุดแยกฐานนั้น แล้วยังพบว่าข้อโต้แย้งนี้พังทลายลงด้วยเงื่อนไขของมันเอง ในกรอบของเธอ วิวัฒนาการไม่ใช่การไต่ระดับที่มุ่งสู่เป้าหมายไปยังรูปแบบสุดท้ายที่ดีขึ้น แบบเดียวกับตัวละครในเกมที่เลเวลอัพ ลำดับชั้นที่รอดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติมาได้ ไม่ได้กลายเป็นแม่แบบที่ควรค่าแก่การเลียนแบบด้วยเหตุนั้น โครงสร้างทางสังคมแบบร่วมมือและเสมอภาคก็รอดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้ดีพอ ๆ กับโครงสร้างที่จัดลำดับชั้นอย่างเคร่งครัด ชีววิทยาไม่ได้ให้ใบอนุญาตแก่ใครในการยกการจัดวางแบบใดแบบหนึ่งขึ้นเป็นแบบธรรมชาติหนึ่งเดียว เธอสรุปไว้อย่างนั้น Brydges ถูกทำเครื่องหมายไว้ตรงนี้ในฐานะเสียงของผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ ไม่ใช่แหล่งข้อมูลงานวิจัย แต่คอลัมน์ของเธอบอกว่าข้อโต้แย้งนี้ไหลออกไปไกลเพียงใดจากชีววิทยาต้นฉบับ และผู้อ่านอิสระจำนวนมากเพียงใดที่ยังคงพบรอยร้าวเดียวกันในมัน
สิ่งที่รอดผ่านการตรวจสอบทั้งหมดนี้มาได้แคบกว่าฉบับที่ได้รับความนิยม และน่าสนใจกว่าเพราะความแคบนั้นเอง เซโรโทนินและออกโทพามีนกำหนดท่าทางที่ตรงข้ามกันในครัสเตเชียนเดคาพอดจริง ลงลึกไปถึงการเดินสายระดับโมโตนิวรอน ชุดเครื่องมือการส่งสัญญาณด้วยเอมีนสืบย้อนกลับไปถึงบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของไบลาทีเรียนได้จริง เก่าแก่กว่าการแยกตัวของอาณาจักรสัตว์ออกเป็นแผนผังร่างกายต่าง ๆ สิ่งที่ไม่รอดคือการกระโดดจากชุดเครื่องมือนั้นไปสู่คำตัดสินเกี่ยวกับสังคมมนุษย์ โมเลกุลตัวเดียวถูกระบบประสาทต่างกันหยิบไปใช้กับงานต่างกัน นั่นคือเรื่องราวของการนำกลับมาใช้ใหม่เชิงวิวัฒนาการ — คำเก่าที่ถูกยืมเข้าไปในภาษาใหม่ ไม่ใช่ประโยคเดิมที่พูดซ้ำ มันกำหนดว่าระบบประสาทมีศักยภาพทำอะไรได้บ้าง มันไม่ได้กำหนดว่าสังคมจำเป็นต้องเป็นอย่างไร
ท่ายืดตัวของล็อบสเตอร์อยู่ได้เท่าที่เซโรโทนินยังอยู่ ก้ามที่ใหญ่กว่าเข้ามาในตู้เมื่อไร มันก็ร่วงลงเมื่อนั้น ลำดับชั้น แม้แต่ในล็อบสเตอร์ เป็นสถานะชั่วคราว ไม่ใช่คำพิพากษาตลอดกาล ลึกลงไปตามเส้นประสาทเส้นเดียวกันนั้น มีเอมีนโบราณอีกตัวหนึ่งวิ่งอยู่ ปรับจูนไว้เพื่อการไล่ล่า ไม่ใช่เพื่อท่าทาง — โมเลกุลตัวนั้นพาการเดินทางนี้ต่อไปข้างหน้า จากการยืนหยัดในจุดยืนของตน ไปสู่การอยากได้อะไรบางอย่างตั้งแต่แรกเริ่ม
พลิกกลับได้หาก: พบครัสเตเชียนเดคาพอดสักชนิดที่ออกโทพามีนก่อให้เกิดท่ายืดตัวแบบครองอำนาจ และเซโรโทนินก่อให้เกิดท่าทางแบบยอมจำนน — สลับทิศทางแทนที่จะทำซ้ำแบบแผนของ Kravitz และทำลายความคงตัวข้ามสปีชีส์ที่การทดลองซ้ำในล็อบสเตอร์แคระค้ำอยู่ในปัจจุบัน
แหล่งข้อมูล
- 1980 · Livingstone, Harris-Warrick, Kravitz, "Serotonin and Octopamine Produce Opposite Postures in Lobsters" — Science
- 2017 · Jékely, "Ancient Coexistence of Norepinephrine, Tyramine, and Octopamine Signaling in Bilaterians" — BMC Biology
- 2018 · The Conversation, "Psychologist Jordan Peterson says lobsters help to explain why human hierarchies exist – do they?" (quoting Jordan Peterson and Leonor Gonçalves, UCL) — The Conversation
- 2018 · Myers, "Lobsters are not people" — Pharyngula/FreethoughtBlogs; companion post, "Jordan Peterson does not understand evolution, nervous systems, or logic" — Pharyngula/FreethoughtBlogs
- 2022 · Brydges, "Botched biology: how does Jordan Peterson use science to prop up his (mis)beliefs?" — Varsity