ขุดสาแหรก 'ล้านปี' อาราบิก้า พัฒนาพันธ์ุกาแฟทน 'โลกร้อน'

นึกไม่ถึงจริง ๆ ครับว่า ต้นกาแฟ 'อาราบิก้า' ที่เรานำเมล็ดมาคั่วและบดเพื่อชงดื่ม มีต้นกำเนิดเก่าแก่เป็นล้านปี ก็เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีทีมนักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาดำเนินการถอดรหัส 'จีโนม' กาแฟสายพันธุ์อาราบิก้าที่สามารถสืบค้นย้อนกลับไปราว 610,000 ปี ถึง 1 ล้านปีก่อนทีเดียว

หลายคนอาจตั้งคำถามว่า การสืบค้นสาแหรกต้นกาแฟทำไปเพื่ออะไร? แล้วมีประโยชน์อะไรบ้าง? เกี่ยวข้องกับการดื่มกาแฟตรงไหน?

แม้ผู้เขียนไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ สมัยมัธยมปลาย เรียนวิชาเคมี-ชีวะ ก็ถือเป็นยาขมหม้อใหญ่ แต่ก็พอจะรู้มาบ้างว่า จีโนมนั้นคือ ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นใช้ในการสร้างและจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต คล้าย ๆ กับ 'พิมพ์เขียว' ของสิ่งมีชีวิตนั่นเอง

อย่างเคสถอดรหัสจีโนมต้นกาแฟอาราบิก้า ซึ่งขณะนี้เป็นพืชเศรษฐกิจที่มีมูลค่าสูง ก็เปรียบเสมือนการแกะรอยวิวัฒนาการของกาแฟสายพันธุ์นี้ ช่วยให้นักวิจัยนำข้อมูลที่ได้ไปต่อยอดพัฒนาสายพันธุ์กาแฟใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพทนทานต่อ 'สภาวะโลกร้อน' ได้ดีกว่าสายพันธุ์ที่ปลูกกันอยู่ในปัจจุบัน

นักวิจัยถอดรหัสจีโนมกาแฟสายพันธุ์อาราบิก้า ต้นกำเนิดสืบค้นย้อนหลังกลับไปได้ราว 610,000 ปี ถึง 1 ล้านปีก่อน  (ภาพ : Katya Ross on Unsplash)

ประโยคข้างบนนี้ผู้เขียนไม่ได้นึกเองเออเอง แต่เป็นคำประกาศของคณะวิจัยจาก มหาวิทยาลัยบัฟฟาโล (University at Buffalo) ที่เปิดเผย 'ต้นกำเนิด' และ 'ความลับ' ทางพันธุกรรมของ กาแฟอาราบิก้า (Coffea arabica) มีเป้าหมายเพื่อช่วยสร้างพันธุ์กาแฟที่ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ, ทานทนต่อโรคระบาด รวมไปถึงสร้างรสชาติที่แปลกใหม่

นอกจากบุคลากรของมหาวิทยาลัยบัพฟาโลแล้ว ทีมคณะวิจัยชุดนี้ก็ยังประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์จากนานาชาติ เช่น ผู้เชี่ยวชาญด้านจีโนมิกส์จากเนสท์เล่ รีเสิร์จ 

งานวิจัยชิ้นนี้ตีพิมพ์ในวารสาร เนเจอร์ส เจเนติกส์ (Nature Genetics) ฉบับล่าสุด ไฮไลต์อยู่ที่การสร้างจีโนมกาแฟให้มีคุณภาพสูงสุดของโลกปัจจุบัน ผ่านทางถอดรหัสจีโนมกาแฟอาราบิก้า 39 สายพันธุ์ รวมไปถึงตัวอย่างกาแฟในศตวรรษที่ 18 ซึ่งใช้โดย คาร์ล ลินเนียส นักธรรมชาติวิทยาชาวสวีเดนผู้โด่งดัง คนที่ตั้งชื่อสายพันธุ์กาแฟนี้ว่า 'Coffea Arabica'

การถอดรหัสจีโนมกาแฟอาราบิก้า 39 สายพันธุ์ หวังสร้างจีโนมกาแฟที่มีคุณภาพสูง ทนทานต่อการแปรปรวนของสภาพอากาศ  (ภาพ : Young_n จาก Pixabay)

กุญแจสำคัญในการปลูกต้นกาแฟที่ต้านทานการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ดีขึ้นในทศวรรษต่อ ๆ ไป งานวิจัยชี้ชัด ๆ ลงไปว่า อาจอยู่ที่ 'อดีตกาล'                               

ผลการวิจัยยังชี้ให้เห็นว่า สายพันธุ์กาแฟอาราบิก้าเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 610,000 ถึงหนึ่งล้านปีก่อน ในป่าของประเทศเอธิโอเปีย โดยการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างกาแฟสองสายพันธุ์ คือ 'ยูเจนนอยดิส' (Coffea eugenioides) กับ 'โรบัสต้า' (Coffea canephora)

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบอกว่า กาแฟอาราบิก้าไม่ได้เกิดขึ้นโดยฝีมือมนุษย์ แต่เป็นการผสมข้ามพันธุ์ตามธรรมชาติ แล้วก็ผ่านสถานการณ์ที่ทำให้จำนวนต้นกาแฟเพิ่มขึ้นและลดลงตลอดช่วงที่โลกร้อนและเย็นมานานกว่าหลายพันปี ก่อนที่จะถูกนำไปปลูกใน 'เอธิโอเปีย' และ 'เยเมน'

กาแฟที่ผลิตทั่วโลกประมาณ 60% ถึง70 % เป็นสายพันธุ์อาราบิก้า ส่วนที่เหลือเป็นโรบัสต้าและอื่น ๆ  (ภาพ : Alexa จาก Pixabay)

ในที่สุด จากนั้นจึงแพร่หลายไปทั่วโลก กลายเป็นหนึ่งในวัฒนธรรมระดับโลกจนทุกวันนี้

"เราใช้ข้อมูลจีโนมในต้นกาแฟอาราบิก้าที่ยังมีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน เพื่อย้อนเวลากลับไปและวาดภาพประวัติศาสตร์อันยาวนานของต้นกาแฟอาราบิก้าให้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พร้อมทั้งพยายามหาข้อมูลว่าพันธุ์กาแฟอาราบิก้าหลาย ๆ ตัวที่เกิดจากการผสมหรือคัดเลือกพันธุ์โดยมนุษย์ มีความสัมพันธ์กันอย่างไรบ้าง" ศาสตราจารย์วิคเตอร์ อัลเบิร์ต แห่งมหาวิทยาลัยบัฟฟาโล ให้ข้อมูล

ปัจจุบัน กาแฟที่ผลิตทั่วโลกประมาณ 60% ถึง70 % เป็นอาราบิก้า ส่วนที่เหลือเป็นโรบัสต้าและพันธุ์อื่น ๆ โดยทั่วไปราคาอาราบิก้าสูงกว่าโรบัสต้า เนื่องจากมีคุณภาพทางรสชาติที่สูงกว่า จึงเป็นที่ต้องการของผู้บริโภคทั่วโลก แต่ภาวะโลกร้อนกำลัง 'คุกคาม' สถานการณ์การผลิตกาแฟอาราบิก้าอย่างรุนแรง

งานวิจัยชี้กาแฟอาราบิก้าเกิดขึ้นในป่าเอธิโอเปีย โดยผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างกาแฟยูเจนนอยดิส กับกาแฟโรบัสต้า  (ภาพ :  Mariana de Fátima Ciríaco Mari จาก Pixabay)

เป็นที่รับรู้กันทั่วไปว่ากาแฟอาราบิก้าไวต่อปัจจัยด้านสภาพอากาศมากกว่ากาแฟโรบัสต้า จึงได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากกว่า ปัจจุบันอุณหภูมิที่สูงขึ้นและปริมาณน้ำฝนที่คาดเดาไม่ได้ เริ่มเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขในการปลูกกาแฟอาราบิก้า

พื้นที่ปลูกน้อยลง ผลผลิตลดลง หรือเสี่ยงเพิ่มขึ้นต่อทั้งศัตรูพืชและโรคต่าง ๆ ในที่สุด 'ราคากาแฟ' จะพุ่งสูงขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ในประเด็นนี้ ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยบัฟฟาโล ให้ข้อมูลว่า กาแฟอาราบิก้ามีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำ เนื่องมาจากประวัติการผสมพันธุ์และปริมาณที่น้อย จึงอ่อนแอต่อแมลงศัตรูพืชและโรคต่าง ๆ ปลูกได้เฉพาะในบางพื้นที่ของโลกที่ภัยคุกคามของโรคต่าง ๆ มีน้อยกว่า และในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศเอื้ออำนวยมากกว่า

ต้นกาแฟ 'เกิด' และ 'อยู่' มานานแล้วในเอธิโอเปีย แต่พันธุ์กาแฟที่ทีมงานวิจัยรวบรวมได้รอบ ๆ หุบเขาเกรต ริฟต์ แวลลีย์  (Great Rift Valley)  ที่ทอดยาวตั้งแต่แอฟริกาตะวันออกเฉียงใต้ไปจนถึงเอเชีย แสดงให้เห็นความแตกต่างทางภูมิศาสตร์ที่ชัดเจน

อุณหภูมิที่สูงขึ้นและปริมาณน้ำฝนที่คาดเดาไม่ได้ ส่งผลกระทบต่อการผลิตกาแฟอาราบิก้าขึ้นเรื่อย ๆ  (ภาพ : Leonel Barreto จาก Pixabay)

ทั้งนั้ พันธุ์กาแฟนำมาศึกษาครั้งนี้แยกเป็นสองประเภท คือ พันธ์กาแฟป่ามีต้นกำเนิดมาจากฝั่งตะวันตก ขณะที่พันธุ์กาแฟที่ผ่านการเพาะปลูก นำมาจากฝั่งตะวันออกใกล้กับช่องแคบบาบุลมันดับ ทางใต้สุดของทะเลแดง เป็นช่องแคบที่แยกเอธิโอเปียและเยเมนออกจากกัน

"ความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับต้นกำเนิดและประวัติการผสมพันธุ์ของพันธุ์อาราบิก้าร่วมสมัย มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาพันธุ์อาราบิก้าใหม่ ๆ ที่สามารถปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ดีขึ้น" โปรเฟสเซอร์อัลเบิร์ต กล่าว

โปรเฟสเซอร์อัลเบิร์ต สรุปโดยประมาณว่า งานของทีมวิจัยไม่ต่างจากการสร้างแผนผังลำดับวงศ์ตระกูลของครอบครัวที่สำคัญมากขึ้นมาใหม่

ด้านแพทริก เดสคอมบ์ส ผู้เชี่ยวชาญจากเนสท์เล่ รีเสิร์จ ให้ข้อมูลว่า มีหลักฐานที่แสดงว่าการเพาะปลูกกาแฟอาจเริ่มต้นขึ้นในเยเมน ช่วงประมาณศตวรรษที่ 15 ต่อมานักบวชแห่งอินเดียได้ลักลอบนำ 'กาแฟ 7 เมล็ด' ออกจากเยเมน เมื่อประมาณปีค.ศ. 1600 ซึ่งนำไปสู่การปลูกกาแฟสายพันธุ์อาราบิก้าขึ้นในอินเดีย เป็นต้นทางที่ทำให้การปลูกกาแฟแพร่หลายไปทั่วโลกอย่างในปัจจุบัน

ภาวะโลกร้อน ทำกาแฟเสี่ยงเผชิญวิกฤต พื้นที่ปลูกหด ผลผลิตลด ราคากาแฟมีแนวโน้มพุ่งขึ้น  (ภาพ : Craig Melville จาก Pixabay)

ผู้เชี่ยวชาญจากเนสท์เล่ รีเสิร์จ ให้ความเห็นเพิ่มเติมว่า ดูเหมือนความหลากหลายของกาแฟเยเมน อาจเป็น 'ต้นตอ' ของกาแฟสายพันธุ์หลัก ๆ ทั้งหมดในปัจจุบัน

"กาแฟไม่ใช่พืชที่มีการผสมข้ามพันธุ์กันมาก เช่น ข้าวโพดหรือข้าวสาลี  คนส่วนใหญ่จึงเลือกพันธุ์กาแฟที่ชอบแล้วนำไปปลูก ดังนั้นพันธุ์กาแฟที่มีอยู่ในปัจจุบันก็น่าจะมีมานานแล้ว" แพทริก เดสคอมบ์ส ให้ข้อมูล

กาแฟกับคนมีความใกล้ชิดกันมานานนม ทั้งในแง่วัฒนธรรมและเศรษฐกิจ เป็นเครื่องดื่มยอดนิยมของชนชาวโลกที่มีมูลค่าและคุณค่าในตัวเอง แต่ก็มีความอ่อนไหวยิ่งต่อความแปรปรวนของสภาพอากาศในปัจจุบันและอนาคต

การขุดสาแหรกกาแฟสายพันธุ์อาราบิก้า จึงนับเป็นความพยายามล่าสุดของมนุษยชาติในการแสวงหาอีก 'ทางออก' ให้กับการผลิตกาแฟทั้งระบบ ท่ามกลางอุณหภูมิโลกที่ร้อนอย่างโหดร้ายขึ้นอย่างไม่มีวันรู้ว่าจะถึงจุบจบเมื่อไหร่

..............................

เขียนโดย : ชาลี วาระดี