ไทแรนโนซอรัส เร็กซ์ ที. เร็กซ์

ย้อนกลับไปในยุคดึกดำบรรพ์ ในยุคสมัยสัตว์เลื้อยคลานที่มีชื่อว่า ‘ไดโนเสาร์’ กำลังครอบครองโลก ในตอนนั้นบรรพบุรุษของพวกเราเป็นเพียงหนูตัวเล็ก ๆ ที่วิ่งไปมาอยู่ใต้เท้าขนาดยักษ์ของไดโนเสาร์ที่กำลังเหยียบย่ำพื้นพสุธา ท่ามกลางไดโนเสาร์ที่มีอยู่หลายชนิดนั้นได้มีสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งที่พวกเราเองก็น่าจะรู้จักกันในฐานะของสุดยอดนักล่าจากบรรพกาลด้วยร่างกายสูงใหญ่ คมเขี้ยวที่แหลมคม เสียงคำรามที่กู่ก้องไปทั่วพิภพ และแขนขนาดเล็กเมื่อเทียบกับขนาดของลำตัวที่ใหญ่โต สัตว์ตัวนั้นคือ ‘ไทแรนโนซอรัส เร็กซ์’ หรือที่เราเรียกว่า ‘ที.เร็กซ์’ ทรราชสัตว์เลื้อยคลานผู้ที่ครั้งหนึ่งเคยยืนอยู่บนจุดสูงสุดของห่วงโซ่อาหาร ผลงานของการวิวัฒนาการนับล้านปีของไดโนเสาร์แห่งยุคครีเทเชียส

ไทแรนโนซอรัส เร็กซ์เป็นสัตว์กินเนื้อกลุ่มเทอโรพอด เดินสองขา มีกะโหลกศีรษะที่ใหญ่ และหางที่ใหญ่โตมีน้ำหนักมากเพื่อสร้างความสมดุล มีขาหลังที่ใหญ่และทรงพลัง แต่กลับมีขาหน้าขนาดเล็กเสียจนเป็นจุดเด่นที่ใครหลาย ๆ คนสงสัยว่าแขนที่เล็กแบบนี้มีไว้เพื่ออะไร? ทำไมจึงยังถูกคัดเลือกโดยธรรมชาติทั้งที่ใช้ทำอะไรแทบไม่ได้เลย

นิ้วสำคัญไฉน

นิ้วมือ ถือเป็นโครงสร้างที่มีส่วนสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตสี่เท้า และสัตว์สองเท้า โดยโครงสร้างของนิ้วมือวิวัฒนาการมาจากครีบของปลาครีบเนื้อ (lobe-finned fish) ซึ่งมีโครงสร้างกระดูกภายในครีบที่ซับซ้อนกว่าปลาทั่วไป ประกอบด้วยกระดูกจำนวนหลายชิ้นอยู่รวมกันก่อนที่การวิวัฒนาการขึ้นมาอยู่อาศัยบนบกจะทำให้กระดูกแยกออกจากกันจนเกิดเป็นโครงสร้างของนิ้วที่แตกต่างกันตามการใช้งาน และชนิดของสิ่งมีชีวิต

ปลาครีบเนื้อ
ปลาครีบเนื้อ

ยกตัวอย่างการวิวัฒนาการจากครีบเนื้อมาเป็นนิ้วที่เห็นได้ชัดเจนมากที่สุดคือกระดูกนิ้วของมนุษย์ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ โดยปกติแล้วสัตว์สี่เท้าส่วนใหญ่จะมีนิ้ว 5 นิ้ว หรือ Pentadactyly แต่เนื่องจากวิถีชีวิตที่อยู่อาศัยบนต้นไม้เป็นส่วนใหญ่ของบรรพบุรุษของเราที่ต้องหยิบจับ ห้อยโหนกิ่งไม้ ดังนั้นนิ้วมือจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลงจากนิ้วทั้ง 5 วางตัวในระนาบเดียวกัน ก็มีนิ้วหนึ่งเลื่อนไปอยู่ในตำแหน่งที่ทำมุมตั้งฉากกับนิ้วอื่น เกิดเป็นนิ้วโป้งที่ทำให้การหยิบจับสิ่งของเป็นไปได้ง่ายขึ้น (ลองหยิบแก้วน้ำโดยไม่ใช้นิ้วโป้งดูจะรู้ว่ามันยาก ๆ เลย) รวมถึงกระดูกฝ่ามือและกล้ามเนื้อเองก็มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อรองรับการใช้งานที่เปลี่ยนไปนิ้วมือสามารถสร้างแรงบีบได้มากขึ้น

โดยนอกจากมนุษย์แล้ว นิ้วมือของสัตว์อื่นก็มีการวิวัฒนาการสำหรับการใช้งาน เช่น ค้างคาวที่โครงสร้างปีกเกิดจากแผ่นหนังที่ยึดตรึงไว้บนนิ้ว แทนที่จะเป็นการใช้โครงสร้างทั้งแขนแบบนก หรือสัตว์เลื้อยคลานบินได้อื่น ๆ, วาฬที่นิ้วมือและแขนเป็นส่วนประกอบของครีบในการว่ายน้ำ, สัตว์เท้ากีบที่มีนิ้วเพียง 2 นิ้วขนาดใหญ่เพื่อรองรับน้ำหนักในการวิ่ง หรือนกที่มีการวิวัฒนาการของขาหน้ากลายไปเป็นปีกโดยใช้โครงสร้างแขนและนิ้วให้กลายเป็นปีก กับขาหลังที่พัฒนาจากบรรพบุรุษดั้งเดิมเพื่อตอบสนองต่อวิถีชีวิตบนฟ้า จะเห็นได้ว่าการพัฒนาของแขนและนิ้วมีขึ้นเพื่อตอบสนองต่อวิถีชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้น แล้วไดโนเสาร์กินเนื้ออย่างไทแรนโนซอรัสจะใช้ขาหน้าขนาดเล็กนั้นไปเพื่ออะไร

Homologous Structure ของนิ้วมือในสัตว์ต่าง ๆ
Homologous Structure ของนิ้วมือในสัตว์ต่าง ๆ ภาพจาก มหาวิทยาลัยมหิดล

ทีเร็กซ์เป็นไดโนเสาร์ในกลุ่มเทอโรพอดซึ่งถือเป็นญาติใกล้ชิดของนกทุกชนิดในปัจจุบัน โดยจากการศึกษาโครงสร้างปีกและเท้าของนกทำให้เราพบว่า นกมีการลดรูปของนิ้วเท้าจาก 5 นิ้วในบรรพบุรุษเหลือเพียง 3 นิ้ว ซึ่งนกแต่ละชนิดจะมีการออกแบบและการวางตัวของนิ้วที่แตกต่างตามการใช้งาน เช่น การเกาะกิ่งไม้, ว่ายน้ำ, ปีนป่ายต้นไม้ และการวิ่ง ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่าแขนที่เล็กมาก ๆ นี้เกิดมาเพื่อใช้ทำงานอะไรบางอย่างที่ทำให้โครงสร้างนี้ถูกคัดเลือกมา

แขนที่เล็กดูสมส่วนของทีเร็กซ์ถือเป็นหนึ่งในปริศนาที่นักบรรพชีวินวิทยาถกเถียงกันมานาน ซึ่งมีแนวคิดและทฤษฎีมากมายที่ได้ถูกกล่าวอ้างเอาไว้ดังนี้

  1. ช่วยในการล้มตัวลงนอนและลุกขึ้นยืน นักบรรพชีวินวิทยาเชื่อว่าน้ำหนักตัวหลายตันของยักษ์ใหญ่ตัวนี้นั้นจำเป็นต้องอาศัยแขนที่แข็งแรงและมัดกล้ามเนื้อในการพยุงตัวหากล้มลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสรีวิทยาของแขนที่เล็กมาก ๆ ทำให้นักบรรพชีวินส่วนใหญ่เชื่อว่านี่อาจไม่ใช่หน้าที่จริง ๆ ของแขนคู่นี้
  2. ใช้ในการจับเหยื่อ นอกจากกรามที่แข็งแรงแล้ว แขนที่สั้นแต่แข็งแรงพร้อมด้วยกรงเล็บแหลมคมอาจถูกใช้เพื่อจับยึดเหยื่อขนาดใหญ่ที่กำลังดิ้นรน ให้สามารถสร้างการกัดที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามยังมีข้อขัดแย้งว่าขนาดที่เล็กแบบนี้อาจไม่พอเพียงสำหรับการจับ แต่หากเป็นการเฉือนเพื่อสร้างบาดแผลที่ร้ายแรงก็อาจเป็นไปได้
  3. ช่วยในการผสมพันธุ์ นักบรรพชีวินวิทยาสมัยก่อนเชื่อว่าแขนที่เล็กจิ๋วนี้มีไว้เพียงโอบรัดตัวเมียในขณะผสมพันธุ์ แต่ข้อสันนิษฐานนี้ก็ได้ตกไปเนื่องจากแขนที่เล็กและไม่แข็งแรงพอจะโอบรัดและฟัดเหวี่ยงเพื่อล็อกตัวเมียในการผสมพันธุ์ได้
  4. ป้องกันการบาดเจ็บระหว่างการกินซาก แนวคิดนี้เกิดจากหลักฐานใหม่ที่บ่งบอกว่าทีเร็กซ์อาจไม่ใช่นักล่าเสมอไป ทรราชพวกนี้อาจกินซากสัตว์ที่ตายแล้ว การมีแขนขนาดเล็กจะทำให้เวลากินซากแล้วแขนจะไม่อยู่ในตำแหน่งที่อาจโดนกรามที่ทรงพลังของทีเร็กซ์ตัวอื่นกัดในขณะที่กำลังกัดกินซากกันแบบหมู่คณะ
  5. เป็นอวัยวะที่คงเหลือไว้ซึ่งไม่ได้มีหน้าที่อะไรเป็นพิเศษ แนวคิดนี้เชื่อว่าแขนของทีเร็กซ์อาจเป็นเพียงอวัยวะที่ ‘เหลือร่องรอย’ จากบรรพบุรุษ ซึ่งเดิมอาจมีประโยชน์และมีความจำเป็น แต่เมื่อเวลาผ่านไปแขนที่ยาวจึงเริ่มหดสั้นลงจากการใช้งานและความจำเป็นที่น้อยลง คล้ายกับกรณีฟันคุดในมนุษย์ที่เป็นอวัยวะที่หลงเหลือจากการกินในอดีตของบรรพบุรุษ

ปัจจุบันยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดว่าแขนของไดโนเสาร์พวกนี้เอาไว้ใช้ทำอะไรและมีไว้ทำไม เนื่องจากหลักฐานเดียวที่พวกเรามีในตอนนี้คือร่องรอยจากฟอสซิลที่หลงเหลือเพียงโครงสร้างของกระดูกซึ่งสามารถบอกข้อมูลได้เพียงบางส่วนเท่านั้น ดังนั้นแล้วตราบใดที่เรายังไม่มีหลักฐานอื่น ๆ หรือวิธีการศึกษาเรียนรู้แบบอื่นที่จะให้ข้อมูลเพียงพอที่จะสามารถหาข้อสรุปได้ คำถามนี้ก็ยังคงเป็นหัวข้อที่ไม่มีข้อยุติต่อไป

โดยกรณีศึกษานี้มีความคล้ายคลึงกับการค้นพบความเชื่อมโยงของไดโนเสาร์เหล่านี้กับสัตว์ปีกในปัจจุบัน และการค้นพบขนไดโนเสาร์ที่หลงเหลือยืนยันว่าไดโนเสาร์เทอโรพอดแบบทีเร็กซ์มีขนที่ไม่ใช่ผิวหนังปกคลุมด้วยเหล็กแบบสัตว์เลื้อยคลานทั่วไป ดังนั้นเราจึงเชื่อได้ว่าสักวันหนึ่งเราอาจจะได้ข้อสรุปของปัญหานี้ได้ในอนาคต

อ้างอิง

AUTHOR

ส่งเสริมสังคมสร้างสรรค์ ด้วยการสื่อสารวิทยาศาสตร์