ภาพปกจากเพจ Archaeology 7 Chiang Mai
ปลายปี 2566 ที่ผ่านมา บทความวิจัยเรื่อง Genomic portrait and relatedness patterns of the Iron Age Log Coffin culture in northwestern Thailand ที่สำรวจวัฒนธรรมโลงไม้ในยุคเหล็กและดีเอ็นเอของมนุษย์โบราณบริเวณพื้นที่ตะวันตกเฉียงเหนือของไทย ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Communications โดยการร่วมมือของนักวิจัยชาวไทยและต่างประเทศ
การตีพิมพ์งานวิจัยครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญของการใช้พันธุศาสตร์ในการหารากความเป็นมาของมนุษย์โบราณ 1,700 ปีก่อน ซึ่งเชื่อมโยงมาถึงมนุษย์ยุคปัจจุบัน งานวิจัยนี้ได้ข้อมูลเริ่มต้นจากการขุดค้นถ้ำและเพิงผาที่ อ.ปางมะผ้า จ.แม่ฮ่องสอน เมื่อ 20 กว่าปีที่แล้ว
แม้จะมีการขุดค้นพบกระดูกและโลงไม้โบราณมากว่า 20 ปีในบริเวณที่ประเมินว่าเคยถูกใช้เป็นสุสานในยุคโบราณ แต่เทคโนโลยีสมัยใหม่เพิ่งพาเรารู้จักมนุษย์โบราณได้กระจ่างขึ้น ปริศนาหลายอย่างที่เคยพร่ามัว วิทยาศาสตร์ช่วยเผยความลับให้ชัดเจนขึ้นจากการสกัดดีเอ็นเอมนุษย์โบราณมาตรวจและเทียบกับดีเอ็นเอคนปัจจุบัน
คำตอบที่ได้จากโครงกระดูกมนุษย์โบราณที่ปางมะผ้าคืออะไร ส่งผลต่อเรื่องราวของคนยุคปัจจุบันอย่างไร และเราจะใช้ความรู้เรื่องอดีตเพื่ออนาคตได้อย่างไร อ่านได้ที่บรรทัดถัดไป
*หมายเหตุ บทความนี้สรุปความจากงานแถลงข่าว‘โลงผีแมน ข้อมูลใหม่ สู่การถอดรหัส สืบรากมนุษย์ยุคโบราณ 1,700 ปี การบูรณาการศาสตร์ ด้านสังคมศาสตร์ มนุษย์ศาสตร์ กับวิทยาศาสตร์’ วันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2567 ที่ท้องพระโรง หอศิลป์ ม.ศิลปากร วังท่าพระ
เริ่มต้นจากความไม่รู้ สู่อดีต 1,700 ปี
“งานชุดนี้เริ่มต้นจากความไม่รู้อะไรเลย เราใช้ความพยายามในการค้นหาคำตอบกว่า 20 ปีว่าผู้คนและวัฒนธรรมบนพื้นที่สูงในปางมะผ้าเป็นอย่างไร” ศ.ดร.รัศมี ชูทรงเดช ผู้เชี่ยวชาญโบราณคดีบนพื้นที่สูง คณะโบราณคดี มหาวิทยาลัยศิลปากร ผู้ริเริ่มการขุดค้นแหล่งโบราณคดีใน จ.แม่ฮ่องสอน เล่าถึงจุดเริ่มต้นโครงการวิจัย ‘มนุษย์ก่อนประวัติศาสตร์กับพลวัตทางวัฒนธรรมบนพื้นที่สูงในอำเภอปางมะผ้า จังหวัดแม่ฮ่องสอน’ โดยผลงานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) และสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ภายใต้ทุนส่งเสริมกลุ่มวิจัย (เมธีวิจัยอาวุโส)
บนพื้นที่สูงในจังหวัดแม่ฮ่องสอน ซึ่งปัจจุบันอยู่ในเขตภาคเหนือของประเทศไทย มีเพิงผาและถ้ำกระจายตัวอยู่จำนวนมาก ด้วยสภาพแวดล้อมแบบป่าดิบชื้นและป่าผลัดใบที่โอบล้อมอยู่ ส่งผลให้ถ้ำบนที่สูงเหล่านี้กักเก็บเรื่องราวในอดีตมาจนถึงปัจจุบัน ผ่านโลงไม้และโครงกระดูกที่ไม่ถูกแสงแดดและน้ำท่วมทำลายไปเสียก่อน
ศ.ดร.รัศมี ชูทรงเดช หนึ่งในทีมนักวิจัยร่วมบุกป่าสำรวจถ้ำในจังหวัดแม่ฮ่องสอนในช่วงปี 2541-2543 พวกเขาค้นพบโลงไม้โบราณประมาณ 30 โลงในโถงถ้ำ มีอายุอยู่ในช่วงพุทธศตวรรษที่ 6-11 หรือที่เรียกกันว่า ‘โลงผีแมน’ ต่อมาพวกเขาค้นพบโครงกระดูกมนุษย์เพศชายอายุ 9,720 ปีที่แหล่งโบราณคดีเพิงผาบ้านไร่ โครงกระดูกมนุษย์เพศหญิงอายุ 13,640 ปีที่แหล่งโบราณคดีเพิงผาถ้ำลอด และค้นพบกระดูกมนุษย์ในโลงไม้ที่แหล่งโบราณคดีถ้ำผีแมนโลงลงรัก นอกจากนี้ยังขุดค้นเจอกระดูกสัตว์ เครื่องปั้นดินเผา และเครื่องประดับอีกจำนวนมาก
ภาพจากเพจ Archaeology 7 Chiang Mai
การค้นพบเหล่านี้นับเป็นก้าวสำคัญของวงวิชาการด้านโบราณคดี และเริ่มมีการร่วมงานกับศาสตร์อื่น ทั้งด้านสังคมศาสตร์ มนุษยศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ตอนนั้น เพื่อทำความเข้าใจความเป็นมาของผู้คนในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เข้าใจสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศในยุคโบราณ รวมถึงทำความเข้าใจความหลากหลายของกลุ่มชาติพันธุ์ในภาคเหนือของประเทศไทยในปัจจุบัน
แม้ตลอด 20 ปีที่ผ่านมา จะมีการทำงานร่วมกันของหลายศาสตร์ แต่ด้วยเทคโนโลยีที่ยังไม่ก้าวหน้าพอ ทำให้การสกัดดีเอ็นเอเพื่อตรวจหาสายธารชีวิตได้คำตอบออกมาไม่แม่นยำนัก จนกระทั่งมีการร่วมมือกันของศูนย์วิจัยในไทยและต่างประเทศ โดยเฉพาะสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อมานุษยวิทยาวิวัฒนาการ (Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) จนทำให้ได้ผลลัพธ์ออกมาละเอียดและแม่นยำ ทั้งยังนำเสนอข้อค้นพบใหม่ที่ยังไม่เคยมีรายงานมาก่อน เช่น โครงสร้างและปฏิสัมพันธ์ทางเครือญาติของคนโบราณในพื้นที่ปางมะผ้า ผลลำดับเบสที่สมบูรณ์ของตัวอย่างดีเอ็นเอโบราณในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เป็นต้น
ทั้งหมดนี้พาเราขยับเข้าใกล้อดีตได้มากขึ้น และมองปัจจุบันได้กว้างไกลขึ้น
ดีเอ็นเอคนโบราณบอกอะไรเรา?
“คำถามแรกของเราเมื่อ 20 ปีที่แล้วคือ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ เราอยากรู้ว่ามนุษย์ปรับตัวเข้ากับภูมิอากาศแต่ละช่วงเวลาอย่างไร โดยเฉพาะในยุโรปที่มีปลายยุคน้ำแข็ง แต่ในไทยเป็นช่วงที่ไม่มีน้ำแข็ง แล้วมนุษย์ปรับตัวทางวัฒนธรรมอย่างไร และมีความสัมพันธ์ระหว่างประชากรไหม ทั้งประชากรในยุคเก่าๆ มาจนถึงประชากรในช่วงหลัง” ศ.ดร.รัศมีกล่าวเริ่มต้น
การตั้งโจทย์เรื่องความสัมพันธ์ของคนแต่ละยุคสมัย จำเป็นต้องใช้การตรวจดีเอ็นเอเพื่อหาคำตอบว่ามนุษย์ในเอเชียและตะวันออกเฉียงใต้มีความสัมพันธ์กันหรือไม่ ซึ่งเป็นหนึ่งในคำถามยุคแรกของการทำวิจัย
“ณ ตอนนั้น มีหลักฐานชุดหนึ่งเมื่อประมาณ 1,600 ปีมาแล้ว ซึ่งจริงๆ ก็เข้าสู่สมัยประวัติศาสตร์แล้ว มีกลุ่มคนที่พูดภาษาตระกูลได แต่เรายังไม่สามารถระบุได้ว่าคือใคร และนอกเหนือจากนั้นประมาณ 1,800 ปีที่แล้วพบคนที่พูดภาษาเหมือนตระกูลออสโตรเอเชียติกหรือมอญ-เขมร ซึ่งเป็นคนดั้งเดิมที่สันนิษฐานว่าอยู่ในดินแดนประเทศไทย นี่คือดีเอ็นเอที่บ่งบอกถึงความหลากหลายทางชาติพันธุ์” ศาสตราจารย์ ดร.รัศมีเล่าถึงกระบวนการตรวจดีเอ็นเอในยุคตั้งต้น
มีความพยายามของนักวิจัยร่วมกัน และมีการส่งตรวจทั้งแล็บในเดนมาร์ก จีน และเยอรมนี โดยวิเคราะห์กระดูกของหลายยุคสมัยไปจนถึงเปรียบเทียบกับลักษณะของโลงไม้ ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้เวลาเดินทางกว่า 20 ปี
“ความสำคัญของผลวิจัยล่าสุดนี้คือเราสามารถบอกหน่วยความสัมพันธ์ได้ละเอียดถึงระดับเครือญาติ ซึ่งเป็นเรื่องมหัศจรรย์มากสำหรับนักโบราณคดี” ศ.ดร.รัศมีพูดถึงความก้าวหน้าของเทคโนโลยี รวมถึงความโชคดีที่มีกระดูกสมบูรณ์พอต่อการสกัดตัวอย่างดีเอ็นเอให้ได้ผลลัพธ์ที่ชัดเจน
“เราเห็นเส้นทางของการเคลื่อนย้ายผู้คนในช่วงก่อนประวัติศาสตร์ ก่อนที่เราจะพัฒนาเป็นดินแดนสุวรรณภูมิ มีการเคลื่อนของชุดคนทางตะวันตกคือสาละวิน และน่าจะมีหลายชุด แสดงว่าไม่ได้มีแค่คนกลุ่มเดียว ส่วนอีกเส้นทางหนึ่งคือทางตะวันออกเฉียงเหนือ คือชุดของบ้านเชียง เนินอุโลก ข้อมูลนี้ทำให้เราเข้าใจว่าการเคลื่อนย้ายของคนเป็นเรื่องปกติและมีการผสมผสานมาอย่างต่อเนื่อง” ศาสตราจารย์ ดร.รัศมี กล่าว ก่อนขยายความต่อว่า
“ข้อมูลพวกนี้สำคัญมาก ทำให้เราขยายพรมแดนความรู้ประวัติศาสตร์ไทย ที่แต่เดิมเรามักจะมองตัวเราเป็นใหญ่ก็คือคนไทย แต่ตอนนี้เราอาจต้องตั้งหลักเพื่อมองการผสมผสานทางวัฒนธรรมอย่างเข้าใจ ทั้งในไทยและในภูมิภาค เช่น ทำไมจึงยังมีคนพูดภาษาไทยที่เวียดนามหรือที่รัฐอัสสัม ประเทศอินเดีย ตรงนี้จะนำมาสู่ความเข้าใจของเราในอนาคต”
การวิเคราะห์ดีเอ็นเอระดับจุลภาค ย้อนไปไกลถึง 1,700 ปี
ในฐานะนักพันธุศาสตร์ การศึกษาดีเอ็นเอคนปัจจุบันอาจไม่ใช่เรื่องยากนักเพราะมีลักษณะตัวอย่างที่สมบูรณ์ แต่การศึกษาดีเอ็นเอคนโบราณจากโครงกระดูกที่อยู่มานานกว่าพันปีย่อมไม่ใช่เรื่องง่าย การได้ตัวอย่างกระดูกที่สมบูรณ์จึงถือเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นสำหรับการสกัดดีเอ็นเอของนักพันธุศาสตร์
รศ.ดร.วิภู กุตะนันท์ นักพันธุศาสตร์ อาจารย์ประจำคณะวิทยาศาสตร์ ม.นเรศวรร่วมกับ เซลีนา คาร์ลฮอฟฟ์ และทีมนักวิจัย ใช้กระดูกหูและฟันทั้งหมด 64 ชิ้นในการศึกษาหาความลับของอดีต แบ่งเป็น กระดูกหูส่วน petrous จำนวน 42 ชิ้น และฟันจำนวน 22 ชิ้น ทั้งหมดมีอายุราว 1,600-1,700 ปีมาแล้ว ซึ่งได้จากพื้นที่อำเภอปางมะผ้า จ.แม่ฮ่องสอน และบ้านวังไฮ จ.ลำพูน โดยศึกษาในแล็บที่เยอรมนีที่มีห้องปฏิบัติการมิดชิด ป้องกันการปนเปื้อนได้ดี
“พอเราสกัดดีเอ็นเอออกมาได้ จะมีการประเมินว่าเป็นดีเอ็นเอของตัวอย่างโบราณนั้นจริงๆ ไหม เช่น ลักษณะของดีเอ็นโบราณต้องแตกหักเป็นเส้นเล็กๆ ต้องมีการเปลี่ยนโครงสร้างของเบส ดีเอ็นเอของคนโบราณจะมีรูปแบบแตกต่างจากดีเอ็นเอคนปัจจุบัน ถ้าคุณสมบัติตรงกับที่เราคาดหวัง ตัวอย่างนั้นก็ถือว่าผ่าน” รศ.ดร.วิภู เริ่มเล่าถึงขั้นตอนการสกัดดีเอ็นเอ
เมื่อได้ข้อมูลดีเอ็นเอออกมาในรูปแบบ ACTG พวกเขาจะแบ่งตัวอย่างที่ได้ออกเป็นสองส่วนคือดีเอ็นเอบนออโตโซม (ถ่ายทอดผ่านทั้งพ่อและแม่) และอีกส่วนคือดีเอ็นเอที่ถ่ายทอดผ่านเพศใดเพศหนึ่ง (ไมโทคอนเดรีย – ถ่ายทอดผ่านทางผู้หญิง / โครโมโซมวาย – ถ่ายทอดผ่านทางผู้ชาย) ซึ่งงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications นี้ จะเน้นไปที่ออโตโซม ขณะที่ไมโทคอนเดรียและโครโมโซมวายกำลังอยู่ในขั้นตอนการศึกษาและรอการตีพิมพ์ต่อไปในอนาคต
“เราหาคู่ ACTG จำนวน 1,234,000 คู่เบส ซึ่งเยอะมาก ดังนั้นเราต้องใช้ซอฟต์แวร์จัดการข้อมูลและความรู้ทางพันธุศาสตร์ประชากร เพื่อประเมินว่าผลตรวจดีเอ็นเอโบราณเมื่อเปรียบเทียบกับดีเอ็นเอโบราณด้วยกันจากแหล่งอื่นๆ ทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีความสัมพันธ์อย่างไร และมีโครงสร้างอย่างไร รวมถึงมีการเปรียบเทียบกับดีเอ็นเอกับกลุ่มชาติพันธุ์ในปัจจุบันด้วย” รศ.ดร.วิภู กล่าว
ประเด็นสำคัญที่ทำให้งานค้นพบครั้งนี้น่าสนใจ คือถือเป็นผลงานชิ้นแรกในประเทศไทยและภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่ได้ผลการหาดีเอ็นเอจากตัวอย่างโบราณที่สมบูรณ์ที่สุดทั้งทางด้านคุณภาพและจำนวน (33 ตัวอย่างในพื้นที่เดียว และค่าเฉลี่ยของข้อมูลดีเอ็นเออยู่ที่ 448,878 เบส) และนักวิจัยสามารถใช้เทคนิควิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางเครือแบบ Identity by Descent (IBD) ซึ่งยังไม่เคยใช้ในงานทางพันธุศาสตร์ทางโบราณคดีมาก่อน
“หลักการของ IBD คือ เราจะดูช่วงหนึ่งของดีเอ็นเอ ถ้าเป็นญาติกันจะมีดีเอ็นเอช่วงนี้แมตช์กัน ถ้าเป็นญาติห่างๆ ช่วงนี้จะสั้นหน่อย แต่ถ้าเป็นญาติใกล้ชิดช่วงนี้จะยาว เช่น ถ้าเป็นพ่อแม่ลูก ช่วงนี้จะยาวมาก แต่ถ้าเป็นรุ่นทวดกับเหลน ช่วงนี้จะสั้น” รศ.ดร.วิภูอธิบาย ก่อนกล่าวต่อว่า “ต้องยอมรับว่าการศึกษาครั้งนี้เราได้ผลการศึกษาที่สมบูรณ์มาก จนสามารถประยุกต์เทคนิคนี้ใช้กับดีเอ็นเอของคนโบราณได้”
นอกจากศึกษาของคนในถ้ำเดียวกันแล้ว ยังมีการใช้เทคนิค IBD ในการประเมินความเกี่ยวข้องกันทางเครือญาติระหว่างถ้ำด้วย เช่น ถ้ำย่าป่าแหนสองกับถ้ำหม้อมูเซอ ความใกล้ชิดทางเครือญาติอยู่ในระดับ third degree relationship (ประมาณทวดกับเหลน) ส่วนระหว่างถ้ำย่าป่าแหนสองกับถ้ำลอด ความใกล้ชิดทางเครือญาติอยู่ในระดับ fifth degree relationship (ประมาณปู่ย่าตายายของทวดกับเหลน)
เมื่อได้ผลดีเอ็นเอโบราณออกมา ขั้นตอนต่อมาคือการนำไปเปรียบเทียบกับกลุ่มชาติพันธุ์ในปัจจุบัน โดยมีการใช้ความรู้ทางมนุษยศาสตร์ประชากรร่วมด้วย
“เราทดสอบจนมั่นใจ ได้ผลออกมาว่ากลุ่มชาติพันธุ์ที่มีดีเอ็นเอใกล้ที่สุดกับดีเอ็นเอโบราณที่ปางมะผ้าคือ ละว้าหรือลัวะ กะเหรี่ยงปาดอง และมอญ แต่ไม่ significant ดังนั้น แปลว่าในช่วงเวลา 1,700 ปีที่ผ่านมา เกิดการเคลื่อนย้ายของประชากรและมีการผสมผสานเยอะมาก จึงทำให้โครงสร้างของคนในปัจจุบันเปลี่ยนแปลงไปจากประชากรดั้งเดิม” รศ.ดร.วิภูกล่าวถึงผลการตรวจดีเอ็นเอ
“นอกจากนั้นพอเราศึกษาดีเอ็นเอของคนโบราณด้วยกัน เราก็นำดีเอ็นเอของคนโบราณจากทั่วเอเชียมาเปรียบเทียบ แล้วเราลองทำแบบจำลองเพื่อดูโครงสร้างทางพันธุกรรมของดีเอ็นเอของคนโบราณในปางมะผ้าว่ามีส่วนที่ได้รับจากประชากรโบราณในสมัยหินใหม่จากที่อื่นๆ ด้วยสัดส่วนเท่าไหร่” รศ.ดร.วิภูกล่าว
ผลวิจัยออกมาว่า คนโบราณที่ปางมะผ้าเกิดจากการผสมผสานพันธุกรรมจากสามแหล่ง
แหล่งแรก คนโบราณก่อนสมัยหินใหม่ ได้มา 13%
แหล่งที่สอง คนโบราณสมัยหินใหม่แถบลุ่มแม่น้ำเหลือง ได้มา 44%
แหล่งที่สาม คนโบราณสมัยหินใหม่แถบลุ่มแม่น้ำแยงซี 43%
เมื่อมีการนำข้อมูลที่ได้ไปเปรียบเทียบกับคนโบราณที่บ้านเชียงที่เคยมีการตีพิมพ์งานวิจัยมาก่อน พบว่า คนโบราณบ้านเชียงไม่ได้พันธุกรรมมาจากคนโบราณสมัยหินใหม่แถบลุ่มแม่น้ำเหลืองเลย แต่มีการผสมผสานพันธุกรรมจากสองแหล่งเท่านั้นคือ คนโบราณก่อนสมัยหินใหม่ 40% และคนโบราณสมัยหินใหม่ลุ่มแม่น้ำแยงซี 60%
“ข้อมูลเหล่านี้สะท้อนให้เราเห็นรูปแบบการอพยพของคนโบราณที่แตกต่างกันของสองฝั่ง” รศ.ดร.วิภูกล่าวสรุป
ไม่ใช่แค่รู้จักอดีต แต่รู้จักปัจจุบันและออกแบบอนาคตได้
การค้นหาอดีต สำคัญกับปัจจุบันหลายประการ อย่างแรกความรู้ด้านดีเอ็นเอจะส่งผลต่อการออกแบบการรักษาคนในปัจจุบัน โดยเฉพาะการรักษาโรคทางพันธุกรรม โดยการใช้ precision medicine ซึ่งรัฐบาลมีการทำโครงการ Genomics Thailand โครงการวิจัยด้านสุขภาพเพื่อรวบรวมและสร้างฐานข้อมูลพันธุกรรมขนาดใหญ่ของคนไทย โดยการหาลำดับเบสทั้งจีโนมของผู้ป่วยในหลายโรคที่เป็นโรคทางพันธุกรรม รวมถึงการหาดีเอ็นเอของกลุ่มชาติพันธุ์ในประเทศไทยเพื่อนำไปเปรียบเทียบเป็นฐานข้อมูลเพื่อประยุกต์เรื่อง precision medicine
“ในอนาคตเราอาจมีการรักษาในรูปแบบจำเพาะสำหรับคนที่มีดีเอ็นเอรูปแบบแตกต่างกันไป นี่คือสิ่งที่เราคาดว่าการตรวจดีเอ็นเอจะเป็นประโยชน์กับปัจจุบันได้ นอกเหนือจากการตามหาอดีต” รศ.ดร.วิภู กุตะนันท์ กล่าว
ทั้งนี้ ศ.ดร.รัศมี นักโบราณคดีก็เสริมว่า การค่อยๆ สะสมความรู้ตลอด 20 ปีที่ผ่านมา ช่วยให้เราเห็นประโยชน์ของดีเอ็นเอในด้านสังคมศาสตร์และมนุษยศาสตร์ด้วย ทำให้เราเข้าใจความหลากหลายทางชาติพันธุ์มากขึ้นว่ามีรากความเป็นมาอย่างไร
“ข้อมูลที่เรามีอาจช่วยให้เกิดประวัติศาสตร์กระแสรอง คือประวัติศาสตร์ชาติพันธุ์ในอนาคต ตอนนี้เริ่มมีโบราณคดีชาติพันธุ์เกิดขึ้น แต่ถ้าเรามีประวัติศาสตร์ชาติพันธุ์ เชื่อว่าประเทศไทยจะยอมรับความแตกต่างหลากหลายมากขึ้น เพราะฉะนั้นคุณูปการในส่วนนี้ เราอยากทำให้เห็นว่างานด้านนี้สามารถให้แง่มุมและฐานข้อมูลที่เป็นประโยชน์กับประเทศไทย และเราอาจนำร่องให้พี่น้องเพื่อนบ้านของเราในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ด้วย ถ้าเราอยากให้บ้านเมืองมีสันติสุข อาจต้องมามองกันอย่างเคารพในอนาคต” ศ.ดร.รัศมีกล่าวสรุป
