ไขปริศนาโหว้งเฮ้งใบหน้า .....ทำไมธรรมชาติถึงดีไซน์ให้มนุษย์มี "2 รูจมูก"

        หากมนุษย์เรามีรูจมูกขนาดใหญ่เพียงรูเดียว โครงสร้างใบหน้าส่วนกลางอาจจะยุบตัวลงมาได้ง่ายมาก เนื่องจากขาด "ผนังกั้นช่องจมูก" (Nasal septum) ที่ทำหน้าที่เปรียบเสมือนเสาเข็มหลักคอยค้ำยันทรงจมูกเอาไว้ นอกจากนี้ การมีรูโหว่ขนาดใหญ่ยักษ์จะทำให้อากาศภายนอกพุ่งทะลวงเข้าไปอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เยื่อบุโพรงจมูกสูญเสียความชุ่มชื้น แห้งแตก และหมดประสิทธิภาพในการดักจับสิ่งแปลกปลอม จนนำไปสู่ความเสี่ยงในการติดเชื้อในระบบทางเดินหายใจได้ง่ายขึ้น

        ร่างกายของเราจึงแก้ปัญหานี้ด้วยกลไกสุดล้ำที่เรียกว่า "วัฏจักรการหายใจของจมูก" (Nasal cycle) หลักการทำงานของกลไกนี้คือ รูจมูกทั้งสองข้างจะสลับกะกันทำงานโดยที่เราไม่รู้ตัว ข้างหนึ่งจะขยายเปิดโล่งเพื่อรับหน้าที่หลักในการสูดอากาศ ในขณะที่อีกข้างหนึ่งเนื้อเยื่อภายในจะบวมพองขึ้นเล็กน้อยเพื่อชะลอความเร็วของลม ทำให้โพรงจมูกฝั่งนั้นได้พักฟื้นและกักเก็บความชุ่มชื้นเอาไว้

เคล็ดลับล้ำ ๆ ที่ทำให้มนุษย์ดมกลิ่นได้เก่งขึ้น

        ความเร็วลมที่เข้าสู่รูจมูกทั้งสองข้างไม่เท่ากันนี้เอง คือกุญแจสำคัญที่ทำให้เราจำแนกกลิ่นได้อย่างแม่นยำ เรื่องนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองในปี 1999 โดยนักวิทยาศาสตร์นามว่า โนแอม โซเบล (Noam Sobel) ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารระดับโลกอย่าง Nature โดยพบว่า:

• จมูกข้างที่ลมไหลเข้าเร็ว: จะมีความสามารถสูงในการดักจับโมเลกุลกลิ่นประเภทที่ละลายน้ำได้ไว

• จมูกข้างที่ลมไหลเข้าช้า: จะเปิดโอกาสให้โมเลกุลกลิ่นที่ละลายน้ำได้ช้ามีเวลาทำปฏิกิริยากับตัวรับกลิ่นได้ดีกว่า

        เมื่อสมองส่วนรับกลิ่นประมวลผลข้อมูลที่ได้จากจมูกทั้งสองฝั่งมารวมกัน มนุษย์จึงสามารถแยกแยะและรับรู้กลิ่นต่าง ๆ รอบตัวได้อย่างสมบูรณ์แบบและมีมิติ

ถอดรหัสวิวัฒนาการจากอดีตสู่ปัจจุบัน

        ในแง่ของสัตววิทยา การมีจมูก 2 รูถือเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่อยู่คู่กับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมาอย่างยาวนาน แม้กระทั่งบรรพบุรุษของวาฬอย่าง "พาคิซีตัส" (Pakicetus) เมื่อราว 50 ล้านปีก่อน ก็เคยมีรูจมูก 2 ข้างอยู่ตรงปลายกระบอกปากคล้ายกับสัตว์จำพวกสุนัขจิ้งจอกหรือหมาป่า

        ทว่าเมื่อพวกมันต้องวิวัฒนาการลงไปใช้ชีวิตในมหาสมุทรแบบเต็มตัว กะโหลกศีรษะได้ปรับโครงสร้างใหม่ผ่านกระบวนการที่กระดูกเลื่อนซ้อนกัน (Telescoping) ดันเอารูจมูกย้ายขึ้นไปอยู่บนกระหม่อมเพื่อความสะดวกในการฮุบอากาศเหนือน้ำ

        หลายคนอาจติดภาพจำว่าวาฬมีช่องพ่นน้ำ (Blowhole) รูเดียว แต่นั่นเป็นความจริงเพียงครึ่งเดียว เพราะกลุ่ม "วาฬบาลีน" (Mysticeti) หรือวาฬกรองกิน เช่น วาฬหลังค่อม ก็ยังคงมีรูหายใจ 2 รูครบถ้วนเหมือนมนุษย์ จะมีเพียงกลุ่ม "วาฬมีฟัน" (Odontoceti) เช่น โลมา หรือวาฬสเปิร์ม เท่านั้นที่เหลือรูหายใจภายนอกเพียงรูเดียว เนื่องจากร่างกายดัดแปลงท่อหายใจอีกข้างหนึ่งไปเป็นอวัยวะภายในสำหรับสร้างคลื่นเสียงสะท้อน (Echolocation) ในการนำทางและล่าเหยื่อใต้ทะเลลึก

        รูจมูกทั้ง 2 ข้างของมนุษย์จึงไม่ใช่แค่เรื่องของความสมมาตรทางความสวยงาม แต่เป็นนวัตกรรมทางชีวภาพที่ธรรมชาติคิดค้นมาแล้วอย่างถี่ถ้วน การแบ่งแยกหน้าที่กันทำงานอย่างเป็นระบบไม่เพียงแต่ช่วยปกป้องร่างกายจากเชื้อโรคและรักษาความชุ่มชื้นในระบบทางเดินหายใจเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือตรวจจับสัญญาณสารเคมีและกลิ่นรอบตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งรูจมูกเดี่ยวกว้าง ๆ ไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบเช่นนี้ได้เลย

[แหล่งอ้างอิง]

[1] Sobel, N., Khan, R. M., et al. "The world smells different to each nostril." Nature, 1999. DOI: 10.1038/46944

[2] Kahana-Zweig, R., Geva-Sagiv, M., et al. "Measuring and Characterizing the Human Nasal Cycle." PLOS ONE, 2016. DOI: 10.1371/journal.pone.0162918

[3] Berta, A., Sumich, J. L., et al. "Marine Mammals: Evolutionary Biology." Academic Press, 2015.