“If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants” (Newton, 1675)

เมื่อพูดถึงนักชีววิทยาทางทะเล (Marine Biologist) หลายคนอาจจะนึกถึงการดำน้ำ ปลาดาว และหาดทราย แต่ทราบกันไหมครับว่าการจะมาเป็นนักชีววิทยาทางทะเล เราต้องเรียนอะไร ผมจะเล่าประสบการณ์การเรียนชีววิทยาทางทะเลที่ประเทศสหรัฐอเมริกาให้ฟังว่า กว่าโลกเราจะผลิตนักชีววิทยาทางทะเลได้ 1 คน ต้องผ่านประสบการณ์อะไรกันมาบ้าง

ผมมีโอกาสได้มาศึกษาระดับปริญญาโทสาขาชีววิทยาทางทะเล (Marine Biology) ที่ Scripps Institution of Oceanography (SIO) เมืองลา ฮอยยา (La Jolla) แซนดิเอโก (San Diego) รัฐแคลิฟอเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา หนึ่งในสถาบันวิจัยทางทะเลที่ใหญ่และเก่าแก่ที่สุดในโลก 

คนไทยอาจจะไม่ค่อยรู้จักสถาบันนี้สักเท่าไร SIO ก่อตั้งเมื่อ ค.ศ. 1903 และมีบทบาทสำคัญกับโลกของเราในหลากหลายมิติ ตั้งแต่เป็นแหล่งผลิตองค์ความรู้สำคัญทางการศึกษาทะเลของโลก เป็นหนึ่งในสถาบันที่พัฒนาเทคโนโลยีใต้ทะเล อยู่เบื้องหลังการชนะสงครามโลกครั้งที่ 2 ของอเมริกา ไปจนถึงเป็นสถาบันวิจัยแห่งแรกของโลกที่ค้นพบและเตือนภัยเกี่ยวกับการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศและสภาวะโลกร้อน 

การมาศึกษาระดับปริญญาโทหรือปริญญาเอกที่ SIO นักเรียนทุกคนที่สมัครมาเรียนจะต้องมีงานวิจัยในฝันที่ติดตัวมาอย่างน้อย 3 โครงการ และตามหาอาจารย์ที่ปรึกษาที่ซ่อนตัวอยู่ในสถาบันแห่งนี้ 

ปีที่หนึ่ง รากฐานสำคัญของนักชีววิทยาทางทะเล 

ในปีที่หนึ่ง นักเรียนในสาขาชีววิทยาทางทะเลต้องเรียนวิชาบังคับ 3 ตัว ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญของการเข้าใจกลไกการทำงานของทะเลและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในทะเล โดยข้อดีของสถาบันนี้คือ นักเรียนทุกคนจะได้เรียนกับนักชีววิทยาทางทะเลและนักสมุทรศาสตร์ชั้นนำของโลก ซึ่งส่วนมากเป็นคนที่เขียนตำรา ทำวิจัย ให้คนทั่วโลกอ้างอิง หรือเป็นคนคิดค้นทฤษฎีต่างๆ 

วิชาทั้งสามประกอบไปด้วย

1. สมุทรศาสตร์ฟิสิกส์ (Physical Oceanography) เป็นวิชาที่ว่าด้วยการเข้าใจการเกิดคลื่นและการไหลเวียนของมวลน้ำในท้องทะเล ซึ่งต้องเข้าใจตั้งแต่การหมุนของโลกและดวงจันทร์ ความแตกต่างของอุณหภูมิและแรงกดอากาศในชั้นบรรยากาศที่ก่อให้เกิดลมทะเล ซึ่งจะส่งผลต่อการไหลของน้ำ เป็นต้น 

ในวิชานี้ นักเรียนที่เรียนถือว่าโชคดีมาก เพราะจะได้เรียนกับ ศาสตราจารย์ ดร.ลินน์ ทาลลีย์ (Lynne Talley) นักสมุทรศาสตร์ชื่อดังของโลกและผู้เขียนหนังสือ Descriptive Physical Oceanography ไม่ต้องบอกเลยครับว่ายากขนาดไหน เพื่อนที่เรียนด้วยกันถึงขั้นปาดน้ำตาเมื่อเดินออกจากห้องสอบ เพราะทำแคลคูลัสขั้นสูงที่เอาไปใช้อธิบายการไหลของน้ำไม่ได้ (แต่สุดท้ายก็กอดคอผ่านมาด้วยกัน) 

ในระหว่างเรียน เราต้องทำปฏิบัติการเพื่อจำลองสิ่งที่เรากำลังเรียน เราจำลองทุกอย่างลงไปอยู่ในอ่าง Tank Experiment โดยถังน้ำนี้จำลองการหมุนของโลก เมื่อเราหยดสีลงไปในน้ำ เราจะเห็นการไหลของสีดังกล่าว ซึ่งเป็นการจำลองการไหลของของไหลในโลก (น้ำและอากาศ) เช่น การเกิดลมหรือการเกิดคลื่น

2. สมุทรศาสตร์เคมี (Chemical Oceanography) วิชาสารเคมีในทะเล ช่วงแรกๆ เราต้องเรียนเกี่ยวกับความเค็มอยู่หลายวันเลยครับ เพราะเป็นพื้นฐานสำคัญในการเข้าใจน้ำทะเลซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของโลก ได้ดึงความรู้ในวิชาเคมีที่เรียนมาตั้งแต่สมัยมัธยมปลายมาใช้ เช่น ต้องเข้าใจเรื่องกรด-เบส เพื่อเข้าใจการแตกตัวของไอออนในทะเล ต้องเข้าใจความรู้เรื่องธาตุกันมันตรังสี (Isotope) เพื่อใช้ติดตามการไหลของมวลน้ำในโลก และยังต้องเข้าใจถึงวัฏจักรชีวธรณีเคมี (Biogeochemical Cycle) เป็นต้น วิชานี้เราจะไปเรียนปฏิบัติการบนเรือพร้อมกับวิชาถัดไป นั่นคือ

3. สมุทรศาสตร์ชีววิทยา (Biological Oceanography) วิชานี้นักเรียนทุกคนต่างเฝ้ารอ เพราะเป็นวิชาที่จะได้เรียนเกี่ยวกับนิเวศวิทยาทางทะเลและบทบาทกับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในทะเล ตั้งแต่แบคทีเรีย แพลงก์ตอน สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ไปจนถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังในท้องทะเล ความเด็ดของวิชานี้คือ มีการออกภาคสนามเยอะมากครับ เราจะได้ไปเดินศึกษาสิ่งมีชีวิตตั้งแต่หาดหิน (Rocky Shore) พื้นที่ชุ่มน้ำ (Wetland) รวมถึงการออกเรือเพื่อไปศึกษาสิ่งชีวิตในมหาสมุทรแปซิฟิกครับ

ประสบการณ์ภาคสนาม การออกเรือไปมหาสมุทรแปซิฟิกครั้งแรก

ตี 4 ตรง เสียงนาฬิกาปลุกดังขึ้น ผมรีบตื่นขึ้นมาอาบน้ำ หยิบเสื้อกันลมสีน้ำเงินพร้อมกระเป๋ากันน้ำมารอเพื่อนข้างใต้หอพัก เพื่อจะเดินทางไปท่าเรือทางตอนใต้ของเมืองแซนดิเอโก ซึ่งเป็นฐานทัพของ US Navy เราไปถึงท่าเรือกันเวลาตี 4 ครึ่ง ซึ่งเป็นเวลาที่นัดเช็กชื่อก่อนเรือจะออกในเวลาตี 5 ตรง เรือที่ออกภาคสนามชื่อว่า Research Vessel (R/V) Robert Gordon Sproul เป็นเรือลำเล็กสุดของสถาบัน แต่ใหญ่พอที่จะบรรจุคนได้ถึง 50 คนเลยครับ เมื่อเรือของเราแล่นออกน่านน้ำของรัฐแคลิฟอร์เนีย ผ่านหมอกหนาๆ ให้ความรู้สึกเหมือนกำลังอยู่ในหนังเรื่อง ไททานิก 

ทุกคนออกมารวมกับบริเวณท้ายเรือ เพื่ออบรมเรื่องการป้องกันภัยบนเรือ เช่น หากเรือไฟไหม้หรือหากมีคนตกน้ำเราต้องทำอย่างไร จากนั้นทุกคนก็แยกย้ายไปกินกาแฟ อาหารว่าง และพูดคุยกันพร้อมชมพระอาทิตย์ขึ้น ในบางครั้งเราจะพบว่ามีโลมาว่ายน้ำมาทักทายเรา แมวน้ำนอนบิดขี้เกียจอยู่ที่ทุ่นกลางทะเล หรือฝูงนกนางนวลที่บินมาเกาะบนเรือของเราครับ

เมื่อถึงจุดที่ 1 เราวัดคุณภาพน้ำทะเลด้วยสิ่งที่เรียกว่า CTD ซึ่งวัดความเค็มของน้ำทะเล ความเป็นกรด-ด่าง อุณหภูมิ พร้อมเก็บตัวอย่างนำทะเลในแต่ละความลึกขึ้นมา เพื่อให้นักเรียนได้เห็นว่าในทะเลนั้นมีน้ำอยู่หลายระดับเนื่องจากความเค็มไม่เท่ากัน ส่งผลให้ความหนาแน่นของน้ำทะเลในแต่ละชั้นแตกต่างกัน และทำให้อุณหภูมิในแต่ละระดับความลึกแตกต่างกันด้วย ปัจจัยที่กล่าวมามีผลต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในทะเลทั้งหมด ข้อมูลที่ได้ออกจากจากเครื่องวัดจะเป็นกราฟที่เหมือนในตำราเป๊ะๆ เลยครับ

เมื่อเรือแล่นออกห่างจากชายฝั่งไปอีก เราไปจับสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลลึกกัน โดยเริ่มจับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นท้องทะเลก่อนครับ ใช้สิ่งที่เรียกว่าอวนลากแผ่นตะเฆ่ (Otter Board Trawl) และนี่คือสิ่งที่ได้มาครับ 

เมื่อได้สัตว์จากท้องทะเลมา เราก็จะมาศึกษากันครับว่ามีสัตว์กี่ชนิด สัตว์แต่ละชนิดปรับตัวอย่างไร หลายครั้งก็จะมีนักวิจัยไปเก็บข้อมูลเพื่อเอาไปทำวิจัยต่อครับ

เมื่อพระอาทิตย์เลื่อนมาตั้งฉากกับท้องทะเล เราก็รับประทานอาหารกลางวันที่เจ้าหน้าที่บนเรือเตรียมไว้ให้ ช่วงบ่ายเราพักกันอยู่บนเรือ ผมและเพื่อนๆ ยืนคุยกันถึงแผนการในอนาคตหลังจากเรียนจบ บางทีเราก็จะเอากล้องส่องทางไกลมาส่องดูวาฬสีเทา (Gray Whale) ที่มักจะโผล่ขึ้นมาทักทายกันบ่อยๆ

ในช่วงเย็นหลังพระอาทิตย์ตก เราเริ่มจับปลาน้ำลึกมาศึกษาครับ เนื่องจากปลาน้ำลึกว่ายขึ้นมาหากินอาหารจากแหล่งน้ำลึกหลังพระอาทิตย์ตก เราจะต้องเตรียมสิ่งที่เรียกว่า IKMT (Isaacs-Kidd Midwater Trawl Net) ซึ่งเป็นอวนที่จะใช้จับปลาที่กำลังว่ายอยู่ในมวลน้ำครับ 

เมื่อทำทุกอย่างเสร็จ เราก็เดินทางกลับชายฝั่งเวลาประมาณเกือบเที่ยงคืน เป็นอันจบการศึกษาภาคสนามครับ

นี่คือหนึ่งในประสบการณ์ที่ได้หลังจากการออกภาคสนาม หลังจากเรียน 3 วิชานี้จบ นักเรียนทุกคนก็ไปเลือกเรียนวิชาที่ตัวเองจำเป็นต้องใช้สำหรับการทำงานวิจัยในปีที่ 2 ได้เลย เช่น ชีววิทยาของปลา (Biology of Fishes) สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล (Marine Invertebrates) ชีววิทยาน้ำลึก (Deepsea Biology) ชีววิทยาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในทะเล (Marine Mammal Biology) และอื่นๆ อีกมากมายครับ

ปีที่ 2 เมื่อความรู้เบ่งบานและถึงเวลาออกผล 

เมื่อถึงปีที่ 2 นักเรียนทุกคนเริ่มทำวิจัยตามหัวข้อที่เราสนใจ ผมทำวิจัยเรื่องการส่งเสียงคุยกันของปลาใต้ทะเลครับ หลายคนอาจจะไม่ทราบว่า จริงๆ แล้วใต้ท้องทะเลนั้นเสียงดังมากๆ โดยเฉพาะบริเวณแนวปะการัง เพราะสัตว์ต่างๆใต้น้ำคุยกันผ่านทางคลื่นเสียงเยอะมากครับ แต่โชคไม่ดีเท่าไร เจ้าปลาของผมไม่ยอมคุยกันในบ่อทดลอง ทำให้ผมต้องเปลี่ยนหัวข้อวิจัยหลังจากนั้น 3 เดือน สุดท้ายผมจึงมาปักหลักศึกษาวิวัฒนาการของพฤติกรรมของปลาตัวนี้ครับ

ปลา Sarcastic Fringehead ขณะกำลังต่อสู้กัน

นี่คือปลา ไม่ใช่ปีศาจใต้ท้องทะเลครับ มันคือปลาที่ชื่อว่า Sarcastic Fringehead พบได้แค่ที่แคลิฟอเนียร์กับเม็กซิโกเท่านั้น ตอนที่ผมเริ่มศึกษา ข้อมูลเกี่ยวกับปลาตัวนี้แทบจะเป็นศูนย์ครับ คำถามสำหรับงานวิจัยของผมนั้นมีแค่ว่า ทำไมปลาชนิดนี้ถึงแสดงพฤติกรรมแบบนี้ และประวัติวิวัฒนาการของพฤติกรรม (Evolutionary History) เป็นอย่างไร 

ผมศึกษาชีววิทยาเปรียบเทียบระหว่างพฤติกรรมของเจ้าปลาตัวนี้กับญาติๆ ของมัน ซึ่งพอยิ่งศึกษาก็ยิ่งมีคำถามประหลาดๆ มากมายโผล่ขึ้นมา เช่น ผมมาค้นพบว่าญาติของปลากลุ่มนี้ดันไปโผล่ในอีกซีกหนึ่งของมหาสมุทรแปซิฟิก (ที่ประเทศญี่ปุ่น) เอ๊ะ แล้วบรรพบุรุษของมันจะว่ายข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกอันกว้างขวางไปได้อย่างไร และผมได้บังเอิญค้นพบว่า ปากของเจ้าปลาตัวนี้มันสะท้อนแสงยูวีและเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์ได้ด้วยครับ ซึ่งใครจะไปรู้ วันหนึ่งเราอาจจะเอาคุณสมบัตินี้มาใช้ประดิษฐ์เสื้อกันแสงยูวีก็ได้

เล่ามาทั้งหมด ดูเป็นคำถามที่ไม่ค่อยจะมีประโยชน์สักเท่าไรใช่ไหมครับ แต่ใครจะไปคิดว่า วันหนึ่งงานวิจัยของผมเรื่องกลายเป็นที่สนใจของคนในโลกออนไลน์ และสุดท้ายผมได้เป็นส่วนหนึ่งในการผลิตสารคดีชื่อดังทางช่อง NHK ของประเทศญี่ปุ่น และมีสารคดีชั้นนำติดต่อมาเพื่อถ่ายทำเพิ่มเติมครับ 

ท้ายที่สุด หลังจากผมทำวิจัยจบภายในปีที่ 2 ผมก็สอบผ่านไปได้ด้วยดี พร้อมได้ปริญญาโทมาครอบครองครับ แต่ใบปริญญาก็ไม่ได้ทำให้ผมภูมิใจเท่ากับเหตุการณ์ที่จะเล่าให้ฟังต่อไปนี้ครับ

ปิดท้ายความภูมิใจของการเป็นนักชีววิทยาทางทะเล 

หน้าร้อนปี 2015 ผมทำงานเป็นผู้ช่วยวิจัยดูแลห้องเก็บตัวอย่างสัตว์มีกระดูกสันหลังในทะเล (Marine Vertebrate Collection) ในห้องเก็บตัวอย่างที่ SIO นี้ เรามีปลาอยู่ในขวดโหลมากกว่า 2 ล้านตัว 

เนื่องจากเป็นช่วงหน้าร้อน อาจารย์และคนดูแลห้องเก็บตัวอย่างก็ไปพักร้อนกันหมด มีแต่ผมที่นั่งทำงานอยู่ จนกระทั่ง 17.00 น. เสียงโทรศัพท์ในห้องทำงานก็ดังขึ้น

ผม : สวัสดีครับ ห้องเก็บตัวอย่างสัตว์มีกระดูกสันหลังในทะเล ณ สคริปป์ ครับ
เจ้าหน้าที่ลาดตระเวนชายหาด : สวัสดีครับ ตอนนี้ชายหาดที่บริเวณใกล้กับสถานีวิจัยมีสัตว์ประหลาดนอนเกยตื้นอยู่ ผมคิดว่าเป็นปลาแต่ไม่ทราบว่าคือตัวอะไรครับ สนใจมาเก็บตัวอย่างไหมครับ

ผม (หัวใจเต้น 180 รอบต่อนาที) : ได้ครับ! ให้ไปเจอที่ไหนครับ

เจ้าหน้าที่ลาดตระเวนชายหาด : มาเจอกันที่ชายหาดตรง Scripps Pier (สะพานของ SIO) ครับ

ผมเตรียมถุงมือ ถาดสังกะสี และที่หนีบตัวอย่าง พร้อมวิ่งออกจากห้องไปยังชาดหาด เพื่อไปเจอคุณตำรวจ เมื่อเจอกัน คุณตำรวจพาผมนั่งรถกอล์ฟวิ่งขนานชายฝั่งไปยังที่เกิดเหตุ 

เนื่องจากเป็นช่วงหน้าร้อน คนมานอนตากแดดกันเยอะมาก เมื่อคุณตำรวจพามาถึงที่ ผมเห็นคนกลุ่มหนึ่งน่าจะประมาณ 40 – 50 คน กำลังยืนรุมอะไรบางอย่างอยู่ 

คุณตำรวจเดินนำหน้า โดยผมเดินตามข้างหลัง คนแถวนั้นเริ่มเปิดทางให้ผมและคุณตำรวจเดินเข้าไป เมื่อเดินเข้าไปถึง ผมก็พบกับเจ้าปลารูปร่างอ้วนตัวนี้นอนตายอยู่กลางชายหาด ท่ามกลางผู้คนจำนวนมากที่กำลังรายล้อม มีคำถามเกิดขึ้นมากมาย มีคนถามผมว่านี้คือปลาอะไร มีพิษไหม ตายหรือยัง ฯลฯ ผมได้แต่ทยอยตอบทีละคำถาม ระหว่างตอบก็ค่อยๆ หยิบถุงมือยางมาใส่ที่ละข้าง พร้อมอุ้มเจ้าปลายักษ์ตัวนี้ใส่ถาดเหล็ก และคำพูดสุดท้ายที่ผมได้ยินเป็นเสียงของเด็กผู้หญิงคนหนึ่งถามขึ้นมาว่า

Mom, who is this guy? 

แม่ของเด็กคนนั้นตอบว่า He is a Marine biologist. 

เด็กผู้หญิงอุทาน Wow, He is super cool !

ผมเดินหันหลังกลับไปยังรถพร้อมผู้คนที่กำลังตื้นเต้นกับเจ้าปลาตัวนี้ยืนรวมกันอยู่ด้านหลัง

ในขณะที่พระอาทิตย์กำลังตก ผมนั่งรถกลับห้องเก็บตัวอย่างพร้อมมองชายหาด ทะเล และพระอาทิตย์ที่กำลังจะลับขอบฟ้า 

วันนั้นผมภูมิใจมาก ไม่ใช่เพราะว่าผมได้ใบปริญญามาเป็นเครื่องยืนยันว่าเราเป็นนักชีววิทยาทางทะเล แต่เพราะผมได้ใช้ความรู้ที่ร่ำเรียนมาตอบคำถามให้กับคนสังคม แม้จะเป็นประสบการณ์เล็กๆ แต่ก็เป็นหนึ่งในกำลังใจที่ดีที่สุดในการช่วยผลักดันการทำงานวิทยาศาตร์ต่อไป

บางครั้งนักเรียนที่เรียนวิทยาศาสตร์พื้นฐานในประเทศไทยจะประสบปัญหา เนื่องจากคนส่วนมากไม่เข้าใจ และอาจจะไม่เห็นคุณค่าในการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์พื้นฐาน สิ่งหนึ่งที่นักชีววิทยาและนักวิทยาศาสตร์ควรภูมิใจ คือเราเป็นคนแรกของโลกที่ทำวิจัยและได้พบสิ่งใหม่ๆ ได้ร้อยเรียงเรื่องราวต่างๆ ผ่านบทความและวารสารวิชาการ ได้ส่งต่อความรู้ดังกล่าวให้กับคนในรุ่นถัดไป เช่นเดียวกับงาของช้างที่เมื่อช้างล้ม ก็ยังมีมูลค่าให้กับผู้คนยุคหลังได้ชื่นชม

และนี่คือประสบการณ์ล้ำค่า ประสบการณ์ที่ซื้อไม่ได้ด้วยเงินที่ผมได้รับจากการมาเรียนปริญญาโท ที่ Scripps Institution of Oceanography ครับ