ทำไม อัณฑะสัตว์ เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดอยู่ในร่างกาย? - National Geographic

ทำไมอัณฑะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดอยู่ในร่างกาย?

ช้างมีอัณฑะอยู่ในร่างกาย โดยตั้งอยู่ใกล้กับไต ซึ่งเป็นตำแหน่งเดิมตั้งแต่ที่อัณฑะถูกสร้างขึ้นมา
ภาพถ่ายโดย germanylatest.com

ทำไม อัณฑะสัตว์ เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดอยู่ในร่างกาย?

คุณผู้ชายทุกคนรู้ดีว่าอัณฑะคืออวัยวะสำคัญแค่ไหน และยิ่งรู้ดีอย่างสุดซึ้งจนจุก เมื่อกล่องดวงใจที่ว่านี้ถูกกระทบเข้าอย่างรุนแรง แต่ทราบหรือไม่ว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนโลกนี้มีบางชนิดที่ไม่ต้องกังวลว่าอัณฑะของพวกมันจะได้รับอันตราย นั่นก็เพราะอัณฑะของพวกมันอยู่ภายในร่างกาย ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น? รายงานเกี่ยวกับ อัณฑะสัตว์ ล่าสุดที่เผยแพร่ลงใน PLOS มีคำตอบ

ทีมวิจัยโมเลกุลของเซลล์ และพันธุกรรมศาสตร์จากสถาบันมักซ์พลังค์ ในเยอรมนี สกัดดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตจำนวน 71 สายพันธุ์ เพื่อหาคำตอบว่าทำไมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพศผู้ที่เติบโตในรก (placental mammal) จึงถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท คือพวกที่เก็บอัณฑะไว้ภายในร่างกย และพวกที่มีถุงอัณฑะอยู่นอกร่างกาย

ผลการทดสอบพบว่าบรรดาสัตว์ในกลุ่ม Afrotherian หรือสัตว์สมัยใหม่จากทวีปแอฟริกา ได้แก่พะยูน, ช้าง หรือสัตว์ขนาดเล็กที่กินแมลงเป็นอาหาร เช่นเม่น แทนที่พวกมันจะมีถุงอัณฑะอยู่นอกร่างกายเช่นสัตว์อื่นๆ ทว่าพวกมันกลับเก็บอัณฑะเอาไว้ภายในแทน และยิ่งสร้างปริศนาต่อมาว่าเหตุใดสัตว์เหล่านี้จึงวิวัฒนาการในลักษณะเช่นนี้

เป็นที่รู้กันดีว่า การที่สัตว์เพศผู้นั้นๆ มีถุงอัณฑะอยู่นอกร่างกายก็เพื่อช่วยเก็บรักษาเซลล์สืบพันธุ์ภายใน เนื่องจากสเปิร์มจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดก็ต่อเมื่อได้อาศัยอยู่ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าร่างกายเล็กน้อย และการที่มันถูกแขวนให้ต่ำกว่าหว่างขาเพียงไม่กี่นิ้ว คือทางออกของวิวัฒนาการที่พบได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายสายพันธุ์ ทว่าอัณฑะช้าง และสัตว์อื่นๆ ในกลุ่ม Afrotherian ลูกอัณฑะของพวกมันกลับอยู่ภายในช่องท่อง ใกล้ๆ กับไต

อัณฑะสัตว์
ภาพเปรียบเทียบอัณฑะของช้างที่อยู่ในร่างกายใกล้กับไต กับอัณฑะของแมวน้ำและม้า
กราฟิกโดย Inverse

เป็นการยากที่จะระบุช่วงเวลาของประวัติศาสตร์วิวัฒนาการอัณฑะ เนื่องจากเนื้อเยื่ออ่อนนุ่มของมันไม่ปรากฏในรูปของฟอสซิล ดังนั้นแล้วนักวิทยาศาสตร์จึงมุ่งเน้นการศึกษาไปที่บรรพบุรุษที่มีร่วมกันแทน เพื่อหาว่าลักษณะของถุงอัณฑะนั้นเกิดขึ้นในช่วงใด

เมื่อไม่มีตัวอย่างฟอสซิลอัณฑะให้ศึกษา นักวิทยาศาสตร์จึงวิจัยไปที่ปัจจัยที่ทำให้สัตว์นั้นๆ มีอัณฑะภายใน หรือภายนอกร่างกายแทน พวกเขาพบว่ายีนสองชนิดที่ชื่อ RXFP2 และ INSL3 คือตัวการสำคัญในการพัฒนาอวัยวะภายในที่มีชื่อว่า gubernaculum ซึ่งเป็นเส้นเอ็นที่ทำหน้าที่ยึดอัณฑะเอาไว้ เมื่อสัตว์นั้นๆ เติบโตเข้าสู่วัยรุ่น และอัณฑะเริ่มเคลื่อนลงมายังถุงอัณฑะ ทีมวิจัยตั้งสมมุติฐานว่าสัตว์ในกลุ่ม Afrotherian น่าจะไม่มียีนเหล่านี้ในร่างกาย หรืออย่างน้อยต้องเกิดอะไรบางอย่างขึ้นกับยีนของพวกมัน

อัณฑะสัตว์
อัณฑะของเทนเรคไม่เคลื่อนออกมาอยู่นอกร่างกาย
ภาพถ่ายโดย Inverse

(ชีวิตรักคือเคล็ดลับสุขภาพดีของนางพญามด)

และผลการวิจัยดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตจำนวน 71 สายพันธุ์ ก็เป็นไปตามที่คาดการณ์ไว้ สัตว์สี่ชนิดในกลุ่มของ Afrotherians ได้แก่ เทนเรค (tenrec), หนูผีช้างเคป (cape elephant shrew), ตุ่นสีทอง (golden mole) และพะยูนแมนนาที พวกมันไม่มียีนเหล่านั้น ทว่ายังคงมีร่องรอยของเศษซากยีนอยู่ จึนำมาสู่ข้อสันนิษฐานว่าบรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เติบโตในรกทั้งหมดน่าจะมีอัณฑะอยู่นอกร่างกาย

เมื่อเปรียบเทียบยีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในกลุ่ม Afrotherian กับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ เชื่อกันว่าความต่างระหว่างการมีอัณฑะภายนอกร่างกาย กับภายในร่างกายน่าจะเกิดขึ้นเมื่อราว 100 ล้านปีก่อน เมื่อสัตว์กลุ่ม Afrotherian แยกสายวิวัฒนาการออกมาจากบรรพบุรุษของมัน การกลายพันธุ์ดังกล่าวส่งผลให้ยีนที่ทำหน้าที่สร้าง gubernaculum ไม่ทำงาน ซึ่งน่าจะเกิดขึ้นในราวๆ 20 – 80 ล้านปี และถือว่าเป็นช่วงเวลาอันรวดเร็วบนเส้นทางของวิวัฒนาการ

นอกเหนือจากนั้นพวกเขายังพบว่า การกลายพันธุ์ของยีนในแต่ละสายพันธุ์นั้นเกิดขึ้นอย่างอิสระ (ที่น่าแปลกก็คือในช้าง และไฮแรกซ์หินยังคงพบยีนดังกล่าว ดังนั้นจึงยังเป็นปริศนาว่าทำไมอัณฑะของพวกมันจึงไม่เคลื่อนมาอยู่นอกร่างกาย)

อัณฑะสัตว์
ไฮแรกซ์หินก็มีอัณฑะภายในร่างกาย ทั้งๆ ที่ยังคงมียีน RXFP2 และ INSL3
ภาพถ่ายโดย Inverse

ณ ตอนนี้เราทราบแล้วว่าบรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เติบโตในรกทั้งหมดมีอัณฑะนอกร่างกาย ทว่ายังคงมีสองคำถามใหญ่หลงเหลือ หนึ่งคืออะไรคือข้อดีของการมีอัณฑะอยู่นอกร่างกาย และสองพวกมันผลิตสเปิร์มได้อย่างไร? บางทีอาจเป็นเพราะอุณหภูมิร่างกายของเทนเรค และตุ่นสีทองนั้นต่ำกว่า 35 องศาเซลเซียสอยู่แล้ว (มนุษย์เรามีอุณหภูมิร่างกายอยู่ที่ 37 องศาเซลเซียส) แต่เหตุผลดังกล่าวนี้ใช้ไม่ได้กับช้าง และหนูผีช้าง ซึ่งมีอุณหภูมิร่างกายไม่ต่างจากเรา เรื่องนี้ยังคงเป็นปริศนา อย่างไรก็ตามเราพบข้อดีข้อหนึ่งของมัน นั่นก็คือพวกมันไม่ต้องกลัวที่จะถูกเตะผ่าหมาก!

เรื่อง Yasmin Tayag

 

อ่านเพิ่มเติม

ยอดคุณพ่อในโลกของสัตว์

 

แหล่งข้อมูล

Why Some Mammal Species Dont Have Descended Testicles, But Most Do

เรื่องแนะนำ

เต่ามะเฟืองนักท่องโลก

เต่ามะเฟือง เป็นเต่าที่มีขนาดใหญ่ที่สุด ดำน้ำได้ลึกที่สุด และมีถิ่นกระจายพันธุ์กว้างไกลที่สุด ยืนหยัดมาได้ถึง 100 ล้านปีแล้ว เรื่อง ทิม แอปเพนเซลเลอร์ ภาพถ่าย ไบรอัน สเกอร์รี เนื้อหาจาก นิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับเดือนพฤษภาคม 2552 เต่ามะเฟือง (leatherback turtle) ขึ้นชื่อว่าเป็นยอดนักเอาตัวรอด พวกมันสามารถดำน้ำได้ลึกกว่าหนึ่งกิโลเมตร ว่ายน้ำข้ามมหาสมุทร และทำให้ร่างกายอบอุ่นยามอยู่ในน้ำที่เย็นจนเกือบเป็นน้ำแข็ง มันยังชีพด้วยอาหารซึ่งสิ่งมีชีวิตอื่นๆเพียงไม่กี่ชนิดจะทนกินได้ ที่สำคัญที่สุดคือมันสามารถปรับตัวได้เสมอ   ขณะที่เต่าทะเลชนิดอื่นๆมักยึดติดกับชายหาดวางไข่และแหล่งหากินเดิมๆ ทำให้พวกมันตกอยู่ในภาวะหล่อแหลมเมื่อกิจกรรมต่างๆของมนุษย์รุกล้ำถิ่นอาศัยมากขึ้น แต่เต่ามะเฟืองกลับยืดหยุ่นและปรับตัวได้ดีกว่า โดยฉกฉวยประโยชน์จากสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยซึ่งพวกมันไปพบเข้า ไม่ว่าจะเป็นชายหาดวางไข่ที่ยังไม่ถูกรุกล้ำหรือแหล่งที่มีแมงกะพรุนซึ่งเป็นอาหารหลักชุกชุม เต่ามะเฟืองเป็นสัตว์ที่ได้รับการออกแบบเชิงอุทกพลศาสตร์อย่างดีที่สุดชนิดหนึ่งของโลก พวกมันสามารถว่ายน้ำได้อย่างง่ายดายไม่ต่างอะไรกับการพักผ่อน เต่ามะเฟืองแตกต่างจากเต่าทะเลชนิดอื่นซึ่งมีกระดองใหญ่โตยื่นออกมานอกลำตัว กระดองของเต่ามะเฟืองนั้นยืดหยุ่นและพอดีกับลำตัว รวมทั้งผสานจนเกือบจะเป็นเนื้อเดียวกับลำคอหนาหนั่นและไหล่ที่เต็มไปด้วยกล้ามเนื้อ สันนูนตามแนวยาวของกระดองทั้งเจ็ดสันอาจช่วยในการปรับตัวเพื่อบังคับทิศทางและแหวกว่ายไปตามกระแสน้ำได้อย่างราบรื่น ส่วนหัวของเต่าเปรียบได้กับหัวเรือ ขณะที่กระดองเรียวเล็กลงทางด้านหลังดูคล้ายกับรูปหยดน้ำ นอกจากนี้พวกมันยังมีสิ่งที่เรียกว่า ระบบควบคุมการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในร่างกายของสัตว์ขนาดใหญ่ (gigantothermy) ซึ่งเป็นคุณลักษณะพิเศษที่อาจช่วยรักษาอุณหภูมิร่างกายของเต่ามะเฟืองให้สูงกว่าอุณหภูมิน้ำที่พวกมันแหวกว่ายอยู่หลายองศา พวกมันจึงสามารถเดินทางในน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 15 องศาเซลเซียส ซึ่งเหมาะกับวาฬและแมวน้ำมากกว่าเต่าทะเลได้ แม้ว่าพวกมันจะมีความสามารถทางร่างกายที่สูงยิ่ง ซึ่งช่วยให้เอาชีวิตรอดและสืบทอดวงศ์วานมาได้นานร่วม ร้อยล้านปี แต่ตลอด 25 ปีที่ผ่านมา […]

นี่คือเหตุผลสำคัญ ที่เราควรเลี้ยง แมวบ้าน ในระบบปิด

นักฆ่าประจำบ้าน: แมวบ้าน มีผลกระทบต่อสัตว์ป่าท้องถิ่นมากกว่าผู้ล่าตามธรรมชาติ ในทุกๆ วัน แมวบ้าน และแมวจรที่เดินเร่ร่อนอยู่ทั่วไป ทำอะไรบ้าง จากงานศึกษาชิ้นใหม่พบว่า พวกมันอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสัตว์ป่าท้องถิ่น ผลจากการติดเครื่องติดตามตัวกับแมวบ้านกว่า 900 ตัว แสดงให้เห็นว่า เมื่อพวกมันอยู่นอกบ้าน มันล่าทั้งนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศในพื้นที่ที่แมวตัวนั้นครอบครอง และส่งผลกระทบมากกว่าสัตว์ผู้ล่าตามธรรมชาติ “แม้ดูเหมือนว่า พวกแมวไม่ได้ฆ่าสัตว์เป็นจำนวนมาก แต่จริงๆ แล้วเมื่อเทียบเป็นประชากรเหยื่อต่อพื้นที่ ก็ถือว่ามากอยู่” โรแลนด์ เคย์ส นักวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาสเตต และพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาในนอร์ทแคโรไลนา กล่าว เคย์สและคณะเก็บรวบรวมข้อมูลจีพีเอส (GPS) จากแมวบ้านในหกประเทศ และพบว่า แมวบ้านส่วนใหญ่ไม่ได้ออกไปเที่ยวเล่นไกลจากบ้านของมัน “แมวเหล่านี้ เดินป้วนเปี้ยนอยู่รอบๆ สวนหลังบ้านของมัน หรือไม่ก็ สวนของเพื่อนบ้านที่ถัดไปสองหลัง ไม่ค่อยเคลื่อนที่ไปไกลมากกว่านี้” เคย์สกล่าวและเสริมว่า “ดังนั้น ตอนแรกผมคิดว่า เป็นเรื่องน่ายินดี ที่พวกมันไม่ได้เข้าไปเขตป่าสงวน” หลังจากนั้น เคย์สวิเคราะห์จำนวนสัตว์ที่ถูกแมวฆ่าในพื้นที่ที่พวกมันครอบครอง บางพื้นที่พบว่า แมวคาบซากนกกลับมาบ้านจำนวน 11 ตัว รวมถึงสัตว์ฟันแทะ กิ้งก่า และยังไม่นับรวมสัตว์ที่พวกมันไม่คาบกลับมาหรือกินไปแล้ว ภาพประกอบ Kays […]