ฤดูฝนอันชุ่มฉ่ำในป่าดิบชื้นทางภาคใต้ ขณะที่ผมกำลังสาละวนอยู่กับการสำรวจกบเขียดรอบ ๆ แอ่งน้ำขัง จู่ ๆ ก็มีวัตถุก้อนเขียว ๆ หล่นผ่านหน้าไปอย่างรวดเร็ว 

วินาทีแรกผมนึกในใจว่า “งานนี้ต้องได้ยินเสียงตุ๊บแน่ ๆ”

 

แต่…ผิดถนัด

 

เจ้ากบตัวนั้นไม่ได้ตกลงมาเหมือนก้อนหิน หากแต่มันกลับ “กางร่าง” ออกกลางอากาศ แล้วร่อนถลาแหวกอากาศไปเกาะต้นไม้อีกต้นหนึ่งที่อยู่ห่างออกไปเกือบ 10 เมตร อย่างนิ่มนวลราวกับรู้มุมลมอยู่แล้ว

 

เมื่อผมเดินเข้าไปดูมันใกล้ ๆ ก็ยิ่งชัดเจนว่า ธรรมชาติได้มอบองค์ประกอบร่างกายของเจ้าพวกนี้มา เพื่อการนี้โดยเฉพาะ

 

โดยปกติแล้ว เวลากบกระโดด สิ่งที่มันต้องเผชิญแรงต้านตัวฉกาจอย่าง "แรงโน้มถ่วง" ซึ่งจะดึงมันตกลงสู่พื้นในแนวดิ่งอย่างรวดเร็ว แต่เจ้าปาดกลุ่มนี้กลับท้าทายกฎนั้น ด้วยส่วนสำคัญสองอย่างคือ พังผืดขนาดใหญ่ที่ปลายนิ้วทั้งสี่ข้าง และ แผ่นหนังที่พาดยาวข้างลำตัว ในวินาทีที่มันกระโจนออกจากกิ่งไม้ ปาดจะกางนิ้วออกจนสุด กางขาออกเป็นรูปดาว (star shape) ทำให้พื้นที่ผิวของร่างกายเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล

 

และตรงนี้เองครับ…ที่ฟิสิกส์เริ่มทำงาน

 

ยิ่งพื้นที่ผิวมากเท่าไร แรงต้านอากาศที่สวนขึ้นมาก็ยิ่งมากเท่านั้น

มันไม่ต่างจากตอนที่เราเอามือยื่นออกนอกรถแล้วแบมือต้านลม ลมจะกระแทกจนมือแทบหงาย เจ้าปาดก็เช่นกัน ร่างกายของมันเปลี่ยนจากก้อนกลม ๆ ให้กลายเป็น “ร่มชูชีพมีชีวิต” ทำให้ความเร็วในการตกช้าลงอย่างเห็นได้ชัด

 

แต่เดี๋ยวก่อน…

 

ถ้าแค่ตกช้า ๆ แบบนี้ เราจะเรียกว่า Parachuting หรือการร่อนแบบร่มชูชีพ ซึ่งกบหลายชนิดก็ทำได้ แต่ความจริงที่ทำให้ผมต้องร้อง “ว้าว!” คือ เจ้าปาดสกุล Rhacophorus นี้ทำได้มากกว่านั้น มันทำ Gliding หรือ การร่อนจริง ๆ

 

แล้วสองอย่างนี้ต่างกันยังไง?

 

การร่อน คือการเปลี่ยนพลังงานจากการตกในแนวดิ่ง ให้กลายเป็นการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในแนวราบ

 

มีการทดลองสุดคลาสสิกที่ต้องขอนำมาอ้างอิงอย่างยิ่ง เป็นงานวิจัยระดับตำนานในวารสาร Evolution ปี 1990 โดยคุณ Sharon Emerson และ M. A. R. Koehl สองนักวิทยาศาสตร์นี้เขาไม่ได้แค่นั่งดูกบกระโดดในป่าเฉยๆ แต่เขายัง "จับกบโยนเข้าอุโมงค์ลม" (Wind Tunnel) อีกด้วย ซึ่งผลการทดลองยืนยันว่า เจ้าปาดสกุลนี้ ไม่ได้แค่กางขาแล้วตกแบบเท่ๆ แต่มันรู้จักการปรับ Angle of Attack หรือมุมปะทะลมด้วย

 

มันจะเชิดหัวขึ้นเล็กน้อย กดส่วนท้ายลำตัวลง ทำให้ลำตัวแบน ๆ ทำหน้าที่คล้ายปีกเครื่องบิน (Airfoil)โดยมันจะเชิดหัวขึ้นเล็กน้อย และกดก้นลง เพื่อให้ลำตัวแบนๆ ของมันทำหน้าที่เหมือนปีกเครื่องบิน อากาศที่ไหลมาปะทะใต้ท้องจะถูกเบี่ยงทิศลงล่าง และตามกฎข้อที่ 3 ของนิวตัน (Action = Reaction) อากาศก็จะดันตัวกบขึ้น! เกิดเป็น แรงยก (Lift Force) แรงยกนี่แหละครับ ที่ทำให้มันเหินข้ามต้นไม้ได้ไกลกว่าเหล่ากบชนิดอื่น

 

นอกจากนั้นมันยังสามารถควบคุมทิศทางได้ด้วยการขยับขา หรือบิดลำตัวเล็กน้อย เพื่อเลี้ยวหลบกิ่งไม้ ซึ่งทั้งหมดนี้คือ aerodynamics ขั้นสูง ที่บรรพบุรุษของมันบรรจุมาให้ใน DNA

 

แล้วทำไมธรรมชาติต้องลงทุนสร้างอะไรซับซ้อนขนาดนี้?

 

ในมุมมองเชิงชีววิทยา การลงไปเดินต้วมเตี้ยมบนพื้นป่านั้นเต็มไปด้วยความเสี่ยง ทั้งงู ทั้งสัตว์นักล่าอีกสารพัด การมี ทางด่วนลอยฟ้า ที่สามารถร่อนจากต้นหนึ่งไปอีกต้นหนึ่งได้ ไม่เพียงช่วยประหยัดพลังงาน แต่ยังปลอดภัยกว่ามาก

 

ดังนั้น การร่อนของเจ้าปาดเหล่านี้จึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญหากคือผลลัพธ์ของ การคัดสรรโดยธรรมชาติ ที่ทำงานร่วมกับกฎฟิสิกส์อย่างลงตัว จนกลายมาเป็นหนึ่งใน “เครื่องร่อนชีวภาพ” ที่สมบูรณ์แบบที่สุด

 

ชื่อวิทยาศาสตร์: Rhacophorus reinwardtii

 

References:

Cartmill, M. (1985). Climbing. In K. Hildebrand, D. M. Bramble, K. F. Liem, & D. B. Wake (Eds.), Functional vertebrate morphology (pp. 73–88). Harvard University Press.

 

Dudley, R., & Yanoviak, S. P. (2011). Animal aloft: The origins of aerial behavior and flight. Integrative and Comparative Biology, 51(6), 926–936.

 

Emerson, S. B. (1991). The ecomorphology of Bornean tree frogs (Family Rhacophoridae). Zoological Journal of the Linnean Society, 101(4), 337–357.

 

Emerson, S. B., & Koehl, M. A. R. (1990). The interaction of behavioral and morphological change in the evolution of a novel locomotor type: “Flying” frogs. Evolution, 44, 1931–1946.