อะไรใหม่ ๆ ของวงการติดตามโรคภัยให้สัตว์เลยก็ว่าได้ กับการเฝ้าระวังโรคระบาดร้ายแรงในสัตว์ป่า เช่น ไข้หวัดนก อีโบลา หรือแอนแทรกซ์ มักเผชิญกับอุปสรรคใหญ่หลวง และนักวิทยาศาสตร์มักทราบข่าวก็ต่อเมื่อพบเห็นสัตว์ล้มตายเป็นจำนวนมากแล้ว การบุกป่าฝ่าดงเข้าไปเก็บตัวอย่างเลือดหรือสารคัดหลั่งนั้นเสี่ยงอันตราย มีต้นทุนสูงมาก อีกทั้งยังเป็นการรบกวนสัตว์ป่าโดยไม่จำเป็น
แต่ปัจจุบัน เทคโนโลยีล้ำสมัยที่เรียกว่า ‘iDNA’ (Invertebrate-derived DNA) ได้เปลี่ยนวิกฤตนี้ให้เป็นโอกาส ด้วยการเปลี่ยนแมลงที่คนทั่วไปมองว่าน่ารังเกียจอย่าง ‘แมลงวันหัวเขียว’ ให้กลายเป็น ‘แมลงวันสายลับ’ หรือ ‘โดรนชีวภาพ’
เทคโนโลยี iDNA
ตามธรรมชาติแมลงวันหัวเขียวมักจะบินตอมซากสัตว์ อุจจาระ และบาดแผลเพื่อหาอาหารและวางไข่ พฤติกรรมนี้เองที่ทำให้พวกมันเก็บเอาสารพันธุกรรม (DNA/RNA) รวมถึงเชื้อโรคต่าง ๆ ทั้งไวรัสและแบคทีเรีย ติดตัวและสะสมอยู่ในระบบทางเดินอาหาร
นักวิจัยจึงเพียงแค่วางกับดักจับแมลงวันเหล่านี้ นำมาสกัดสารพันธุกรรมในห้องปฏิบัติการเพื่อวิเคราะห์ดูว่า ในป่าบริเวณนั้นมีสัตว์ป่าชนิดใดอาศัยอยู่บ้าง และสัตว์ในป่ากำลังเผชิญกับโรคระบาดอะไร โดยที่นักวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องลงไปติดตามตัวสัตว์ป่าจริง ๆ เลย
จากห้องทดลองสู่การลงพื้นที่จริง
ในอดีตแมลงวันหัวเขียวมักถูกใช้ประโยชน์ในงานนิติวิทยาศาสตร์เพื่อหาระยะเวลาการเสียชีวิตจากศพ แต่ ดร. แชริตี้ โอวิงส์ (Charity Owings) ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยเทนเนสซีและนักสำรวจจาก National Geographic ได้ร่วมกับทีมงาน พัฒนาวิธีการใหม่ตั้งแต่สมัยเรียนปริญญาโท เพื่อนำแมลงวันเหล่านี้มาไขปริศนาทางนิเวศวิทยา
ตัวอย่างที่ชัดเจนเกิดขึ้นในอุทยานแห่งชาติ Great Smoky Mountains สหรัฐอเมริกา ดร. โอวิงส์ และ มาคาลี วอส (Makhali Voss) นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ได้ลงพื้นที่เพื่อตรวจสอบว่า พยาธิตัวตืดชนิด ‘Echinococcus granulosus’ กำลังแพร่ระบาดในฝูงกวางเอลก์ ภายในอุทยานหรือเปล่า นักชีววิทยาบางส่วนกังวลว่าพยาธิชนิดนี้ อาจติดมากับกวางเอลก์ที่นำเข้าจากแคนาดา และหากมันแพร่กระจายไปสู่หมาป่าไคโยตี สุนัขบ้าน และมนุษย์ จะทำให้เกิดถุงน้ำขนาดใหญ่และเป็นอันตรายต่อหัวใจ ปอด และตับได้
วิธีการคือทั้งคู่ใช้ตับไก่เน่าส่งกลิ่นเหม็นคละคลุ้งเป็นเหยื่อล่อ เมื่อฝูงแมลงวันหัวเขียวบินมารวมตัวกัน วอสก็ใช้สวิงตวัดจับพวกแมลงวันหัวเขียวไว้ด้วยท่วงท่าที่คล่องแคล่วราวกับการเต้นบัลเลต์
เปลี่ยนห้องพักในโมเตลให้กลายเป็นห้องแล็บ
เมื่อได้ตัวอย่างมาแล้ว พวกเธอเปลี่ยนห้องพักในโมเตลให้กลายเป็นห้องแล็บชั่วคราว โดยใช้กรรไกรและแหนบตัดเฉพาะส่วนท้องของแมลงวันออกมา สกัด DNA แล้วนำเข้าเครื่องวิเคราะห์แบบพกพาที่เรียกว่า ‘Bento Lab’ ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยนักศึกษาจาก University College London เครื่องมือขนาดเท่าแล็ปท็อปนี้จะทำปฏิกิริยา Polymerase Chain Reactions (PCR) ขยายรูปแบบ DNA ของพยาธิตัวตืดจนปรากฏผลให้เห็นได้ชัดเจน
“เป้าหมายทั้งหมดของเราคือการทำให้การเฝ้าระวังเชื้อโรคเป็นเรื่องที่รวดเร็วและง่ายดาย” โอวิงส์ กล่าว “และมันคือจุดเปลี่ยนสำคัญ”
ผลเบื้องต้นในเช้าวันถัดมาพบผลบวกของเชื้อพยาธิตัวตืดจริง ซึ่งข้อมูลนี้ช่วยให้ทั้งคู่สามารถแจ้งเตือนหน่วยงานด้านสัตว์ป่าของเทนเนสซี สาธารณสุข และสัตวแพทย์ในพื้นที่ เพื่อวางแผนรับมือและเตือนภัยประชาชนได้ทันที แม้ว่าจะไม่สามารถรักษาฝูงกวางเอลก์ได้โดยตรงก็ตาม
ระบบเตือนภัยล่วงหน้าและอนาคตของนิเวศวิทยา
เทคนิค iDNA นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำสูง มีรายงานการศึกษาในวารสารวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติ เช่น การดักจับแมลงวันในอุทยานแห่งชาติของแอฟริกาที่สามารถตรวจพบเชื้อแบคทีเรีย ‘Bacillus anthracis’ หรือ โรคแอนแทรกซ์ ซึ่งตรงกับการระบาดในพื้นที่ ณ ขณะนั้นพอดี
ทำให้วิธีนี้จึงเป็นเสมือนระบบเตือนภัยล่วงหน้า ที่ช่วยสกัดกั้นโรคติดต่อจากสัตว์สู่คน ได้ตั้งแต่เนิ่น ๆ ก่อนที่จะบานปลาย
ในระยะยาว ทีมวิจัยตั้งเป้าที่จะพัฒนาชุดตรวจวิเคราะห์ภาคสนามให้ใช้งานง่ายขึ้น เพื่อให้นักนิเวศวิทยาหรือเจ้าหน้าที่พิทักษ์ป่าสามารถประเมินสถานการณ์ได้ด้วยตนเอง
นอกจากนี้ ศักยภาพของแมลงวันหัวเขียวยังไปไกลกว่าการหาเชื้อโรค ริชาร์ด เกอร์โฮลด์ (Richard Gerhold) นักปรสิตวิทยาทางสัตวแพทย์ ผู้ร่วมงานของโอวิงส์ ระบุว่า พวกเขายังเคยใช้แมลงวันติดตามสารเคมีที่ใช้ทำอาวุธ และโอวิงส์เองก็มีแนวคิดในการประยุกต์ใช้อีกมากมาย ตั้งแต่การระบุสายพันธุ์สัตว์ป่าใหม่ ๆ ไปจนถึงการค้นหานักปีนเขาที่สูญหายผ่านการเก็บตัวอย่าง DNA อีกด้วย
แล้วทำไมไม่ใช้ AI ในการตรวจหา ?
ในยุคที่เทคโนโลยีก้าวหน้า หลายคนอาจตั้งคำถามว่า ทำไมเราถึงไม่ใช้ AI เข้ามาจัดการเรื่องนี้ ? จริงอยู่ที่ AI อาจจะมีศักยภาพสูงและเป็นเรื่องที่ดีในการนำมาใช้ประมวลผลข้อมูล รวดเร็วทันใจ แต่สำหรับภารกิจการลงพื้นที่เพื่อเฝ้าระวังโรคในป่าลึก ณ ตอนนี้ การพึ่งพา AI อาจกลายเป็นเรื่องที่สิ้นเปลืองงบประมาณ และเสียเวลาในการรวบรวมข้อมูลอย่างมหาศาล
หากจะให้ AI ทำงานได้ เราจำเป็นต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐาน ติดตั้งเซนเซอร์ กล้องดักถ่าย หรือส่งโดรนเข้าไปในพื้นที่ห่างไกล ซึ่งยุ่งยากและอาจรบกวนวิถีชีวิตของสัตว์ป่า ในทางกลับกันเจ้าแมลงวันหัวเขียว สามารถบินเข้าไปรวบรวมข้อมูลและสืบหาหลักฐานทางชีวภาพได้อย่างแนบเนียนและแม่นยำ
นับเป็นอีกหนึ่งเครื่องมือชั้นยอดในการลงพื้นที่ เป็นสิ่งมีชีวิตที่ทำหน้าที่ของมันตามปกติ ความสำเร็จของเทคนิคนี้ไม่ได้มาจากอัลกอริทึมที่ซับซ้อนของคอมพิวเตอร์ แต่เกิดจากการสังเกตของมนุษย์ ที่เข้าใจธรรมชาติอย่างลึกซึ้ง และรู้จักหยิบยืมพฤติกรรมดั้งเดิมของแมลงวันมาใช้ประโยชน์ ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นว่า บางครั้งเครื่องมือที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจและปกป้องธรรมชาติ ก็คือตัวธรรมชาติเอง
นี่ถือเป็นอะไรใหม่ ๆ ของวงการอนุรักษ์สัตว์ป่าเลยก็ว่าได้ นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดความเสี่ยงและประหยัดทรัพยากรในการสำรวจพื้นที่ห่างไกล แต่ยังเปรียบเสมือนประตูด่านแรก ที่คอยดักจับและเตือนภัยโรคระบาดระดับโลก ช่วยให้เราก้าวตามทันและรับมือกับภัยคุกคามใหม่ ๆ ที่อาจข้ามสายพันธุ์มาสู่คนได้อย่างทันเวลา
