จากปก
เซลล์—ห้องสมุดที่มีชีวิต!
ในปี 1953 นักชีววิทยาโมเลกุลชื่อเจมส์ วัตสันและฟรานซิส คริก ตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่กลายเป็นประเด็นถกเถียงกันในวงการวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความเข้าใจเรื่องสิ่งมีชีวิต พวกเขาค้นพบว่าโครงสร้างของดีเอ็นเอa มีลักษณะเป็นเกลียวคู่ ดีเอ็นเอที่มีลักษณะเหมือนเส้นด้ายนี้ส่วนใหญ่แล้วจะอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ ซึ่งประกอบไปด้วยรหัสหรือข้อมูลที่ “ถูกเขียน” ขึ้นมา นี่ทำให้เซลล์กลายเป็นห้องสมุดที่มีชีวิต การค้นพบที่น่าตื่นเต้นนี้เปิดโลกชีววิทยาเข้าสู่ยุคใหม่! แต่ข้อมูลที่อยู่ในเซลล์ “ถูกเขียน” ไว้เพื่ออะไร? ที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้นคือ ข้อมูลไปอยู่ในเซลล์ได้อย่างไร?
ทำไมเซลล์ต้องมีข้อมูล?
คุณเคยสงสัยไหมว่าเมล็ดพืชกลายเป็นต้นไม้ได้อย่างไร หรือไข่ที่ปฏิสนธิแล้วกลายเป็นมนุษย์ได้อย่างไร? คุณเคยสงสัยไหมว่าทำไมคุณมีลักษณะต่าง ๆ เหมือนพ่อแม่? คำตอบทั้งหมดนี้อยู่ในข้อมูลที่พบในดีเอ็นเอ
แทบทุกเซลล์มีดีเอ็นเอซึ่งเป็นโมเลกุลที่ซับซ้อน มีลักษณะคล้ายบันไดวนที่ยาวมาก ในจีโนมมนุษย์หรือชุดดีเอ็นเอที่คล้ายบันไดทางเคมีนี้มี “ขั้นบันได” ประมาณ 3,000 ล้านขั้น นักวิทยาศาสตร์เรียกขั้นบันไดเหล่านี้ว่าคู่เบส เพราะแต่ละขั้นประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมี 2 ชนิดจับคู่กันจากทั้งหมด 4 ชนิดที่มีอยู่ในดีเอ็นเอ ตัวย่อที่ใช้แทนองค์ประกอบเหล่านี้คือ A C G และ T ซึ่งเป็นอักษรตัวแรกของชื่อองค์ประกอบทางเคมีb หรือที่เรียกกันว่าเบส ในปี 1957 คริกบอกว่า คู่เบสเหล่านี้เรียงเป็นลำดับ ต่อ ๆ กัน ทำให้เกิดคำสั่งในรูปของรหัสข้อมูล และในช่วงทศวรรษ 1960 ความเข้าใจเกี่ยวกับรหัสข้อมูลนี้ก็เริ่มมีมากขึ้น
ข้อมูลไม่ว่าจะเป็นภาพ เสียง หรือตัวหนังสือสามารถจัดเก็บและประมวลผลได้หลายวิธี อย่างเช่น คอมพิวเตอร์จัดเก็บข้อมูลเหล่านี้ในรูปแบบดิจิตอล ส่วนเซลล์ของสิ่งมีชีวิตจะเก็บข้อมูลและประมวลผลในรูปแบบเคมี เมื่อเซลล์แบ่งตัวและเมื่อสิ่งมีชีวิตขยายพันธุ์ ดีเอ็นเอก็จะถูกถ่ายทอดไป ความสามารถนี้ถือเป็นลักษณะเด่นของสิ่งมีชีวิต
เซลล์นำข้อมูลไปใช้อย่างไร? สมมุติว่าดีเอ็นเอเป็นเหมือนกับตำราอาหาร ที่แต่ละสูตรก็บอกวิธีทำเป็นขั้น ๆ อย่างละเอียด เมื่อทำตามสูตรนี้ก็จะได้อาหารที่อร่อยแน่นอน แต่แทนที่จะได้เค้กหรือคุกกี้กลับได้กะหล่ำปลีหรือวัว ที่จริง กระบวนการทั้งหมดในเซลล์ทำงานแบบอัตโนมัติ แถมแต่ละขั้นตอนในกระบวนการเหล่านี้ก็ยังมีความละเอียดซับซ้อนและประณีตมาก
ข้อมูลของเซลล์แบคทีเรียถ้าจะเขียนออกมาเป็นหนังสือก็คงต้องหนาประมาณ 1,000 หน้า
ข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกเก็บไว้ในดีเอ็นเอจนกว่าจะถึงเวลาที่ต้องใช้ อาจจะเป็นตอนที่เซลล์ใหม่ที่แข็งแรงถูกนำมาแทนเซลล์ที่ชำรุดหรือติดเชื้อ หรือตอนถ่ายทอดพันธุกรรมไปสู่ลูกหลาน ดีเอ็นเอเก็บข้อมูลได้มากขนาดไหน? ขอพิจารณาแบคทีเรียซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุดชนิดหนึ่ง เบิร์น โอลาฟ คุพเพอร์นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันบอกว่า “ถ้าจะเขียนออกมาในภาษาที่คนเราเข้าใจได้ หนังสือที่อธิบายโครงสร้างของเซลล์แบคทีเรียคงต้องหนาประมาณหนึ่งพันหน้า” ด้วยเหตุนี้เดวิด ดีเมอร์ ศาสตราจารย์ทางเคมีจึงเขียนว่า “สิ่งที่น่าทึ่งคือแม้แต่สิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างแบบง่ายที่สุดก็ยังมีความซับซ้อนมาก” จีโนมมนุษย์เปรียบเหมือนกับอะไร? คุพเพอร์บอกว่า “[จีโนม] เปรียบเหมือนห้องสมุดที่มีหนังสือประมาณสองสามพันเล่ม”
“เขียนขึ้นในแบบที่เราเข้าใจได้”
คุพเพอร์บอกว่า ข้อมูลที่ถูกเขียนขึ้นในดีเอ็นเอเปรียบเหมือนกับภาษาหนึ่งที่มีระบบไวยากรณ์เพื่อจะจัดเรียงคำให้เป็นประโยคได้อย่างถูกต้อง เช่นกัน ภาษาดีเอ็นเอก็มีระบบ “ไวยากรณ์” หรือมีกฎต่าง ๆ ที่วางไว้เพื่อควบคุมงานให้เป็นไปตามคำสั่งทุกอย่าง
“คำ” และ “ประโยค” ต่าง ๆ ในดีเอ็นเอประกอบกันเป็น “สูตร” หลายสูตร ซึ่งจะบอกวิธีสร้างโปรตีนและสารอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องใช้ในการสร้างเซลล์ต่าง ๆ ที่จะประกอบกันเป็นร่างกาย เช่น “สูตร” อาจบอกวิธีสร้างเซลล์กระดูก เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์ประสาท หรือเซลล์ผิวหนัง แมตต์ ริดลีย์ นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการเขียนว่า “เส้นใยของดีเอ็นเอคือข้อมูลต่าง ๆ ที่เขียนในรูปแบบรหัสทางเคมี โดยเคมีหนึ่งชนิดจะเขียนเป็นอักษรตัวหนึ่ง แต่ที่เหลือเชื่อจริง ๆ ก็คือ รหัสเหล่านี้ถูกเขียนขึ้นในแบบที่เราเข้าใจได้”
ดาวิดผู้เขียนคัมภีร์ไบเบิลกล่าวในคำอธิษฐานถึงพระเจ้าว่า “ข้าพเจ้ายังเป็นตัวอ่อนในครรภ์ พระองค์ก็ทอดพระเนตรเห็นแล้ว ทุกอย่างมีเขียนไว้ในหนังสือของพระองค์” (บทเพลงสรรเสริญ 139:16, พระคัมภีร์ โดยคณะกรรมการคาทอลิกเพื่อพระคัมภีร์ ) ถึงแม้ภาษาที่ดาวิดใช้จะเป็นแบบกวี แต่เรื่องที่เขาเขียนก็ถูกต้องทุกอย่าง ซึ่งผู้เขียนคัมภีร์ไบเบิลคนอื่น ๆ ก็เขียนสิ่งที่ถูกต้องด้วย และไม่มีผู้เขียนพระคัมภีร์สักคนที่เอาเรื่องเล่าจากตำนานหรือเทพนิยายปรัมปรามาผสมผสานเข้าไป—2 ซามูเอล 23:1, 2; 2 ติโมเธียว 3:16
ลูกมีลักษณะต่าง ๆ เหมือนพ่อแม่ได้อย่างไร?
ข้อมูลไปอยู่ในเซลล์ได้อย่างไร?
หลายครั้ง เมื่อนักวิทยาศาสตร์หาคำตอบได้เรื่องหนึ่ง ก็มักจะมีเรื่องที่ต้องค้นหาคำตอบต่อไป เช่นเดียวกับเรื่องดีเอ็นเอ เมื่อเข้าใจแล้วว่าดีเอ็นเอประกอบไปด้วยรหัสข้อมูล คนช่างคิดก็ถามว่า ‘ข้อมูลไปอยู่ในดีเอ็นเอได้อย่างไรล่ะ?’ แน่นอน ไม่มีใครเคยเห็นว่าดีเอ็นเอตัวแรกประกอบขึ้นได้อย่างไร ดังนั้น เราเลยต้องสรุปเอาเอง ถึงแม้ข้อสรุปนั้นอาจเป็นเพียงแค่การคาดเดา ขอพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้
ในปี 1999 มีการพบเศษชิ้นส่วนของเครื่องปั้นดินเผาที่เก่าแก่มากในปากีสถาน บนชิ้นส่วนเหล่านั้นมีเครื่องหมายหรือสัญลักษณ์แปลก ๆ ซึ่งจนถึงตอนนี้ก็ยังไม่มีใครเข้าใจความหมายของสัญลักษณ์เหล่านั้น แต่ก็มีการสรุปว่านั่นต้องเป็นฝีมือของมนุษย์
ไม่กี่ปีหลังจากที่วัตสันและคริกค้นพบโครงสร้างดีเอ็นเอ มีนักฟิสิกส์สองคนที่ค้นหาสัญญาณวิทยุที่เป็นรหัสจากต่างดาว และนั่นก็เป็นจุดเริ่มต้นของการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกในปัจจุบัน
ประเด็นคืออะไร? ผู้คนถือว่าข้อมูลเหล่านั้นต้องมาจากผู้มีสติปัญญา ไม่ว่าจะเป็นสัญลักษณ์บนเครื่องปั้นดินเผาหรือสัญญาณจากต่างดาว พวกเขาให้ข้อสรุปได้โดยไม่จำเป็นต้องเห็นว่าข้อมูลนั้นถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร แต่เมื่อมีการค้นพบรหัสที่ซับซ้อนมากที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยรู้จักมา ซึ่งก็คือรหัสทางเคมีของสิ่งมีชีวิต พวกเขากลับเลือกที่จะไม่สนใจความจริงที่ว่าข้อมูลเหล่านั้นต้องมาจากผู้มีสติปัญญา และบอกว่าดีเอ็นเอเกิดขึ้นเองโดยบังเอิญ นักวิทยาศาสตร์ที่น่าเชื่อถือหลายคนบอกว่า การคิดแบบนี้ไม่มีเหตุผล ไม่เสมอต้นเสมอปลายและไม่ตรงตามหลักวิทยาศาสตร์ ดร. จีน หวางและศาสตราจารย์ยัน เดอ ซูก็คิดแบบนี้ด้วย มาดูว่าพวกเขาพูดอย่างไร
ดร. จีน หวางเคยเชื่อเรื่องวิวัฒนาการ แต่การศึกษาเรื่องความเกี่ยวพันระหว่างพันธุกรรมกับคณิตศาสตร์ทำให้เขาเปลี่ยนความคิด เขาบอกกับตื่นเถิด! ว่า “การศึกษาด้านพันธุศาสตร์ทำให้เข้าใจโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตชัดเจนขึ้น นั่นทำให้ผมรู้สึกเกรงขามในสติปัญญาของผู้สร้าง”
ศาสตราจารย์ยัน เดอ ซูเป็นอาจารย์ประจำมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีผิงตงในไต้หวัน เขาเป็นหัวหน้าโครงการค้นคว้าเกี่ยวกับตัวอ่อน ซึ่งเคยเชื่อเรื่องวิวัฒนาการ แต่งานนี้ทำให้เขาได้ข้อสรุปต่างไปจากสิ่งที่เขาเคยเชื่อ เขาพูดถึงการแบ่งตัวของเซลล์และลักษณะพิเศษของมันว่า “เซลล์แต่ละเซลล์ต้องถูกสร้างขึ้นมาตามลำดับที่ถูกต้องและอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง อย่างแรกเซลล์ต้องมารวมตัวกันเป็นเนื้อเยื่อ จากนั้นเนื้อเยื่อก็รวมกันกลายเป็นอวัยวะภายในและแขนขา จะมีวิศวกรคนไหนไหมที่คิดวิธีเขียนคำสั่งสำหรับขั้นตอนแบบนี้ขึ้นมาได้? แต่คำสั่งในการสร้างตัวอ่อนถูกเขียนขึ้นอย่างดีเยี่ยมในดีเอ็นเอ เมื่อผมพิจารณาความน่าทึ่งทั้งหมดนี้ ผมสรุปได้เลยว่าพระเจ้าต้องเป็นผู้สร้างสิ่งมีชีวิต”
จีน หวาง (ซ้าย) และยัน เดอ ซู
การรู้เรื่องนี้สำคัญไหม?
แน่นอน! เพราะถ้าพระเจ้าเป็นผู้สร้างชีวิต พระองค์ก็สมควรได้รับเกียรติ ไม่ใช่วิวัฒนาการ (วิวรณ์ 4:11) นอกจากนั้น ถ้าพระเจ้าที่ฉลาดหลักแหลมสร้างเราขึ้นมา พระองค์ก็ต้องมีเหตุผลที่ให้เรามาอยู่บนโลกนี้ แต่ถ้าชีวิตเกิดขึ้นโดยความบังเอิญ แล้วเหตุผลของการมีชีวิตอยู่คืออะไรล่ะ?c
ที่จริง คนช่างคิดอยากรู้คำตอบที่น่าพอใจสำหรับคำถามนี้ วิกเตอร์ แฟรงเคิลซึ่งเคยเป็นศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาและด้านจิตเวชศาสตร์บอกว่า “การหาคำตอบเกี่ยวกับจุดมุ่งหมายของชีวิตเป็นแรงกระตุ้นสำคัญที่ทำให้คนเราอยากมีชีวิตอยู่” พูดอีกอย่างก็คือ เราอยากรู้จักพระเจ้าที่สามารถให้คำตอบที่จุใจเกี่ยวกับคำถามสำคัญของชีวิต ซึ่งก็มีแต่มนุษย์เท่านั้นที่อยากรู้เรื่องนี้ และถ้าพระเจ้าสร้างเราขึ้นมา พระองค์ให้คำตอบที่น่าพอใจกับเราไหม?
พระเยซูคริสต์ตอบคำถามนี้ โดยบอกว่า “ชีวิตที่แท้จริงไม่ใช่อยู่ได้เพราะอาหารเท่านั้น แต่อยู่ได้ด้วยคำพูดทุกคำที่มาจากพระเจ้า [พระยะโฮวา]” (มัดธาย 4:4, ฉบับอ่านเข้าใจง่าย ) คำของพระเจ้าที่บันทึกไว้ในคัมภีร์ไบเบิลมีคำตอบที่น่าพอใจสำหรับหลายล้านคนที่อยากรู้เรื่องพระเจ้า ทำให้รู้ว่าพวกเขาเกิดมาทำไมและมีความหวังอะไรสำหรับอนาคต (1 เทสซาโลนิเก 2:13) คุณเองก็จะได้รับประโยชน์จากคัมภีร์ไบเบิลเช่นเดียวกัน ถ้าคุณเพียงแต่ลองพิจารณาหนังสือที่ไม่มีใดเหมือนเล่มนี้
a วัตสันและคริกอาศัยข้อมูลจากงานของนักวิจัยคนอื่น ๆ ก่อนหน้านี้ที่ศึกษาเรื่องดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นชื่อย่อมาจากกรดดีออกซิไรโบนิวคลิอิก—ดูกรอบ “ปีสำคัญเกี่ยวกับดีเอ็นเอ”
b ตัวอักษรเหล่านี้เป็นตัวย่อของอะดีนิน (adenine) ไซโตซิน (cytosine) กัวนิน (guanine) และไทมิน (thymine)
c ดูรายละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับคำถามเรื่องการสร้างสิ่งมีชีวิตและวิวัฒนาการได้ในจุลสารต้นกำเนิดชีวิต—ห้าคำถามที่น่าคิด และมีใครสร้างสิ่งมีชีวิตไหม? มีให้ดาวน์โหลดที่ www.pr418.com/th