10. อ่านบันทึกคอมมิตทั้งชุด
แปดตระกูล แปดบัญชี รวมกันกว่าหกสิบแถวของฟังก์ชันที่ระบุวันที่แล้ว ขั้นต่อไปไม่ใช่เปิดอ่านอีกไฟล์หนึ่ง วิศวกรคนไหนที่ได้ repository แบบนี้มาอยู่ในมือย่อมรู้ดี ต้อง squash log — ยุบทุก branch ให้เหลือไทม์ไลน์เดียว แล้วอ่านรูปทรงของทั้งหมด ทำแบบเดียวกันกับบัญชีของหนังสือเล่มนี้ แล้วสิ่งที่ไม่มีบทใดบทเดียวแสดงให้เห็นได้จะปรากฏขึ้น commit เหล่านี้ไม่ได้กระจัดกระจาย พวกมันจับกลุ่มกันเป็นชั้น และแต่ละชั้นเล่าเรื่องที่ไม่มีโมเลกุลตัวใดเล่าได้ตามลำพัง
ชั้นล่างสุดคือเมแทบอลิซึม และมันเก่าเกือบเท่าชีวิตเอง ก่อนที่สิ่งใดจะ พูด คำว่ากลูตาเมต เซลล์ คือ กลูตาเมตอยู่แล้ว คู่กลูตาเมต/แอลฟา-คีโตกลูทาเรต (α-ketoglutarate) ลำเลียงไนโตรเจนผ่านเมแทบอลิซึมมาตั้งแต่ก่อนบรรพบุรุษร่วมสากลสุดท้าย ราวสี่พันล้านปีก่อน วิถีชีวสังเคราะห์ของฮิสทิดีน — สายการผลิตเบื้องหลังฮิสตามีน — เสร็จสมบูรณ์ในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน GABA เข้ามาด้วยทางเดียวกัน คือเป็นผลพลอยได้จากเคมีของกลูตาเมตเอง คำศัพท์ของสมองในอนาคต ดำรงอยู่ก่อนในฐานะของชำ
ชั้นถัดขึ้นไปแปลกกว่า ตัวตรวจจับมาก่อนสัญญาณ โครงสร้างโปรตีนที่วันหนึ่งจะตรวจจับโมเลกุลเหล่านี้ — cys-loop fold เบื้องหลังตัวรับ GABA และไกลซีน, โครง scaffold ของช่องไอออนเบื้องหลังตัวรับกลูตาเมต, transporter fold ที่ปั๊มดูดกลับของเซโรโทนินยังใช้อยู่ — ทั้งหมดสืบย้อนไปถึงแบคทีเรีย และที่ความลึกนั้น ไม่มีสักตัวที่ทำหน้าที่แบบเดียวกับที่มันทำในตัวคุณ ตัวรับบรรพบุรุษจากตระกูลเมตาบอโทรปิกที่ถูกชุบชีวิตขึ้นใหม่ จับกลูตาเมตได้แน่น ทั้งที่มันมีอายุก่อนไซแนปส์ใดที่จะใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงนั้นได้ ฮาร์ดแวร์วางอยู่เฉย ๆ หลายร้อยล้านปี ก่อนซอฟต์แวร์จะออกใช้งาน บทที่ 3 พบบทเรียนฉบับคมที่สุดของเรื่องนี้ "ตัวรับ GABA" 37 ตัวของดอกไม้ทะเล เจ็ดตัวในนั้นถูกโคลนและทดสอบ ไม่มีสักตัวตอบสนองต่อ GABA ความเป็นเนื้อเดียวกันทางวิวัฒนาการ (homology) เรียกชื่อโครงได้ แต่ไม่ได้เรียกชื่อคำที่พูดผ่านโครงนั้น
จากนั้นคือการรวมศูนย์ครั้งใหญ่ ในหน้าต่างเวลาที่สัตว์กำเนิดและแผ่รังสีออกไป — มงกุฎกลุ่มสัตว์ (crown Metazoa) ราว 650 ถึง 834 ล้านปีก่อน บรรพบุรุษสัตว์สมมาตรสองด้าน (bilaterian) ในช่วง 600 ถึง 760 ล้านปีก่อน — โครงเหล่านี้ได้รับความหมายแบบสมัยใหม่ และได้เกือบพร้อมกันทั้งหมด ตระกูลตัวรับกลูตาเมตแผ่ออกเป็นสี่ตระกูลย่อย ระบบบรรจุแบบเวสิเคิล (vesicular packaging) ที่ทำให้กลูตาเมตเป็นสัญญาณที่ ถูกส่งออกไป ไม่ใช่แค่ลอยอยู่ทั่วไป มีอายุอยู่ในชั้นเดียวกัน พจนานุกรมของกลุ่มเอมีน (amine dictionary) — ตระกูลตัวรับของโดปามีน, นอร์อะดรีนาลีนและออกโทพามีนคู่แฝดของมัน, การแผ่รังสีของเซโรโทนิน — ประกอบตัวเสร็จภายในยุคบรรพบุรุษสัตว์สมมาตรสองด้าน ตามจีโนมิกส์เชิงเปรียบเทียบปี 2023 แต่ผลการหาคู่ตัวรับ (deorphanization) ปี 2026 ชิ้นหนึ่งดึงกลุ่มโมโนอะมีนให้ต่ำลงอีกหนึ่งชั้น และข้อโต้แย้งนั้นยังไม่ยุติ แทบทุกบทตระกูลในหนังสือเล่มนี้พึ่งจุดยึดเวลาเดียวกันตรงนี้ คือจุดแยกโพรโทสโตม–ดิวเทอโรสโตม (protostome–deuterostome split) นาฬิกาโมเลกุลวางไว้ที่ 642–761 ล้านปี การเทียบมาตรด้วยฟอสซิลวางไว้ที่ราว 558–575 ล้านปี ครึ่งหนึ่งของบัญชีในเล่มนี้แกว่งไปหนึ่งร้อยล้านปีจากความเห็นไม่ตรงกันจุดเดียวนั้น วิธีอ่านที่ซื่อตรงไม่ใช่เฉลี่ยมันทิ้ง แต่พูดตรง ๆ ว่าใจกลางทั้งหมดของ log นี้ถูกระบุวันที่แบบสเตอริโอ คือจากหินและจากนาฬิกาพร้อมกันเสมอ
ชั้นที่สี่คือเหตุการณ์ที่ดังที่สุดในไฟล์ ราว 550 ถึง 450 ล้านปีก่อน ที่รากของสัตว์มีกระดูกสันหลัง จีโนมทั้งชุดถูกเพิ่มจำนวน (WGD) สองรอบ — 2R คือ commit เดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดใน log นี้ — โค้ดเบสทั้งชุดถูกคัดลอกซ้ำสองครั้ง และระบบสัญญาณเก็บสำเนาไว้ทั้งหมด ระบบโอปิออยด์มาถึงยกชุดตรงจุดนี้ ยีนตั้งต้นสี่ตัวและตัวรับสี่ตัว แต่ละชุดมาจากคู่บรรพบุรุษคู่เดียว ได้เกรด A จาก synteny และไฟโลจีเนติกส์ประกอบกัน คลังตัวรับโดปามีนเพิ่มเป็นสี่เท่า เปปไทด์บรรพบุรุษคล้ายวาโซเพรสซินแยกเป็นวาโซเพรสซินและออกซิโทซิน ตัวรับเอมีนร่องรอย (trace-amine) ปรากฏขึ้น คู่ฮิสตามีน H3/H4 แยกจากกัน ระบบประสาทซิมพาเทติกถูกเดินสายลงตามลำตัวของสิ่งมีชีวิตรูปร่างคล้ายปลาแลมเพรย์ สัตว์มีกระดูกสันหลังไม่ได้ประดิษฐ์คำใหม่ พวกมันคัดลอกพจนานุกรม แล้วปล่อยให้สำเนาเลื่อนไหลไปสู่ความหมายใหม่ — และหนึ่งร้อยล้านปีหลังนอร์อะดรีนาลีน ผู้มาทีหลังที่ให้บทเรียนมากที่สุดของ log นี้ก็มาถึง อะดรีนาลีน เอนไซม์สังเคราะห์ของมันไม่เคยไปถึงปลาไม่มีขากรรไกร (jawless fishes) เสียงกรีดร้องเดินทางผ่านสายไฟที่เก่ากว่าตัวมันเองมาก
รูปทรงของความแน่นอน
Squash log อีกแบบหนึ่ง — แยกตามเกรดแทนวันที่ — แล้วรูปแบบที่สองจะปรากฏ และนี่คือรูปแบบที่หนังสือเล่มนี้อยากให้คุณจำมากที่สุด เกรด A และ B อยู่ก้นกองซ้อน เกรด C และ D อยู่บนยอด commit ด้านเมแทบอลิซึมยุคก่อน LUCA คือแถวที่หลักฐานแน่นที่สุดในเล่ม การรวมศูนย์ของตระกูลตัวรับอยู่ที่เกรด B อย่างมั่นคง แล้วเมื่อฟังก์ชันไต่ขึ้นไปสู่สิ่งที่ทำให้โมเลกุลเหล่านี้มีชื่อเสียง — ความอยาก อารมณ์ ความไว้ใจ ความตื่นตัว — เกรดบางลงเหลือ D หรือกลายเป็นรายการที่ซื่อตรงที่สุดในบัญชี คือ ระบุวันที่ไม่ได้ตามที่ระบุไว้ การคำนวณค่าคลาดเคลื่อนการทำนายรางวัลของโดปามีน ไม่มีวันที่ยืนยันได้ต่ำกว่าระดับปลาเทเลออสต์ บทบาทด้านอารมณ์ของเซโรโทนินเป็นคำถามเชิงกลไกที่สวมเสื้อคำถามเชิงเวลา ผลด้านความไว้ใจของออกซิโทซินอาจทำซ้ำไม่ได้เลย รูปแบบนี้ไม่ใช่อุบัติเหตุจากความเกียจคร้าน มันเป็นเรื่องโครงสร้าง แผนภูมิยีนระบุวันที่ให้ชิ้นส่วน พฤติกรรมคือการแสดงของชิ้นส่วนจำนวนมาก และการแสดงไม่ทิ้ง synteny ไว้ log บันทึกว่าอะไรถูกเขียนขึ้น ไม่ใช่ว่ามันมาหมายถึงอะไร — และความหมาย ชั้นที่เราใช้ตั้งชื่อโมเลกุลเหล่านี้ตามมัน คือสิ่งที่ระบุวันที่ได้ยากที่สุดในทุกอย่างเกี่ยวกับพวกมัน
มีตระกูลเดียวที่ยืนนอกทุกชั้น และเป็นแบบนั้นโดยตั้งใจ โครงตัวรับของฮิสตามีนเก่าแก่ แต่การจับกับฮิสตามีนเองถูกได้มาแบบเบนเข้าหากัน (convergent) อย่างน้อยสามครั้ง และเอนไซม์สังเคราะห์ของมันมีอยู่เป็นสองตระกูลที่ไม่เกี่ยวข้องกัน ทั้งสองยังถูกแลกเปลี่ยนระหว่างแบคทีเรียด้วยการถ่ายทอดยีนตามแนวราบอยู่จนถึงทุกวันนี้ นั่นคือกลุ่มควบคุม (control group) คือหน้าตาของโมเลกุลสัญญาณเมื่อประวัติศาสตร์ของมัน ไม่ได้ ถูกแช่แข็ง — เป็นหย่อม ๆ ถูกประดิษฐ์ซ้ำ ถูกยืมมา การมีอยู่ของมันคือสิ่งที่ทำให้นักแสดงที่เหลือโดดเด่นขึ้นมา การประดิษฐ์ซ้ำเป็นไปได้ชัดเจน ตระกูลที่ถูกแช่แข็งก็ยังถูกแช่แข็งอยู่ดี
log ที่ squash แล้วจึงอ่านจากล่างขึ้นบนได้ดังนี้ ของชำ แล้วตัวตรวจจับ แล้วระบบบรรจุ แล้วพจนานุกรม แล้วการเพิ่มจำนวนที่ทำให้มันเป็นสี่เท่า แล้ว — ไม่ระบุวันที่ ระบุวันที่ไม่ได้ และเป็นของล่าสุดในทุกจุดที่พอระบุวันที่ได้ — คือทุกสิ่งที่เราตั้งชื่อโมเลกุลเหล่านี้ตามมันจริง ๆ ไม่มีสิ่งใดในกองซ้อนนี้ถูกประดิษฐ์เพื่อสมอง สมองคือผู้ใช้รายล่าสุดของ API ที่เก่าอยู่แล้วตั้งแต่ก่อนเซลล์ประสาทเซลล์แรกจะยิงสัญญาณ
log บอกได้แล้ว เท่าที่หลักฐานจะบอกได้ ว่าแต่ละบรรทัดของโค้ดถูกเขียน เมื่อไร มันบอกไม่ได้ว่าทำไมไฟล์นี้จึงมีหน้าตาแบบนี้ — ทำไมเป็นแปดตัวนี้ ไม่ใช่แปดตัวอื่น ทำไมไม่เคยมีอะไรถูกเขียนทับใหม่ คำถามนั้นมีคำตอบแข่งกันอยู่สามข้อ และนั่นคือธุระทั้งหมดของบทสุดท้าย
| ชั้น | สิ่งที่เกิดขึ้น | เมื่อไร | เล่าไว้ในบท |
|---|---|---|---|
| เมแทบอไลต์ | กลูตาเมตในฐานะศูนย์กลางไนโตรเจน; วิถีฮิสทิดีน; GABA ในฐานะผลพลอยได้ | ~4–3.5 Gya ก่อน LUCA | 02, 03, 07 |
| ตัวตรวจจับ | โครง cys-loop, ช่องไอออน และ transporter — อยู่ในแบคทีเรีย ยังไม่มีหน้าที่กำหนด | ก่อนยุคสัตว์ ส่วนใหญ่เป็นจุดที่ระบุวันที่ไม่ได้ | 02, 03, 04 |
| ความหมาย | ตระกูลตัวรับแผ่รังสี; ระบบบรรจุแบบเวสิเคิล; พจนานุกรมกลุ่มเอมีน | ~650–560 Mya, ช่วงพื้นจากยุคสัตว์ถึงยุคบรรพบุรุษสัตว์สมมาตรสองด้าน | 02–06 |
| การคัดลอกครั้งใหญ่ | 2R: ระบบโอปิออยด์ทั้งชุด; การแยกสาขา OT/VP; คลังตัวรับเพิ่มเป็นสี่เท่า; สายประสาทซิมพาเทติก | ~560–450 Mya | 05, 06, 07, 08, 09 |
| ผู้มาทีหลัง | อะดรีนาลีน (PNMT พบเฉพาะสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกร) | ~450 Mya | 06 |
| งานที่มีชื่อเสียง | ความอยาก, อารมณ์, ความไว้ใจ, ความตื่นตัว, การระงับปวดตามที่รับรู้ได้ | ส่วนใหญ่ไม่ระบุวันที่หรือระบุไม่ได้; ได้เกรด C/D ตลอดทั้งแถว | 04, 05, 08, 09 |
จะพลิกคำตัดสินได้เมื่อ: ใจกลางของกองซ้อนเลื่อน — หากโครงการหาคู่ตัวรับ (deorphanization) ในพลาโคซัวและซีทีโนฟอร์ที่กำลังดำเนินอยู่ พบตัวรับที่จำเพาะต่อเอมีนอยู่ต่ำกว่าเส้นบรรพบุรุษสัตว์สมมาตรสองด้าน ชั้นพจนานุกรมจะร่วงลงอีกหนึ่งชั้น และลำดับที่เรียบร้อยของ "โครงก่อน ความหมายทีหลัง" จะเสียตัวอย่างที่ชัดที่สุดของมันไป
Sources
- 2015 · dos Reis, Thawornwattana, Angelis et al., "Uncertainty in the timing of origin of animals and the limits of precision in molecular timescales" — Current Biology (ผ่าน Vol. I บทที่ 09 — จุดยึดเบื้องหลังวันที่ทุกจุดในชั้นสัตว์ข้างต้น)
- 2023 · Goulty, Botton-Amiot, Rosato, Sprecher & Feuda, "The monoaminergic system is a bilaterian innovation" — Nature Communications
- 2024 · Moody, Álvarez-Carretero, Mahendrarajah et al., "The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system" — Nature Ecology & Evolution (ผ่าน Vol. I)
- 2024 · Edens, Stundl, Urrutia & Bronner, "Neural crest origin of sympathetic neurons at the dawn of vertebrates" — Nature
- ทุกแถวของ log ที่ squash แล้วข้างต้น สรุปย่อมาจากแถวต่าง ๆ ในบัญชีของแต่ละบท ซึ่งมีการอ้างอิงแหล่งที่มาครบถ้วน ไม่มีวันที่ใดปรากฏอยู่ที่นี่ ที่บทตระกูลใดบทหนึ่งไม่ได้อ้างอิงไว้