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

เรียนรู้ภาษาแมวจากหาง

หางของแมวที่ขยับไปมาคือการส่งสัญญาณบางอย่าง และเหล่านี้คือภาษาพื้นฐานที่บรรดาทาสควรเรียนรู้ไว้ว่าเจ้านายกำลังบอกอะไร

ค้นพบเพนกวินเผือกและแมวน้ำสีซีดบนพื้นที่เกาะอันห่างไกล

พบเจอ เพนกวิน กษัตริย์และแมวน้ำขนกลายพันธุ์ที่เกาะเซาธ์จอร์เจีย ซึ่งเป็นการกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อร่างกายและเม็ดสีที่มีความหลากหลาย ณ พื้นที่เกาะเซาธ์จอเจียอันห่างไกล ที่ตั้งอยู่ห่างจากปลายยอดแหลมด้านทิศใต้ในชายฝั่งของทวีปอเมริกาใต้ไปราว 2,000 กิโลเมตร เป็นพื้นที่อยู่อาศัยตามฤดูกาลของเหล่าแมวน้ำ เพนกวิน และสัตว์ชนิดอื่นๆ ในการสำรวจของทีมงาน เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก เมื่อไม่นานมานี้ Jeff Mauritzen ช่างภาพของเราพบเจอเพนกวินกษัตริย์ (King penguin) และแมวน้ำขน (Fur seal) ที่พบเจอได้ยาก เพราะสัตว์ที่ Jeff พบเจอมีการกลายพันธุ์ของยีน ซึ่งทำให้พวกมันทั้งหมดปรากฏลักษณะของสีซีดตลอดลำตัว สัตว์แปลกประหลาด โดยปกติแล้ว การกลายพันธุ์ของสัตว์ไม่ได้เป็นเรื่องรุนแรงอะไรมากนัก อย่างในกรณี เพนกวิน ตัวนี้ที่มีขนสีน้ำตาลซึ่งผิดปกติ เป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ของยีนด้อยที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเม็ดสีในเซลล์เม็ดสีเข้ม (eumelanin) อันเป็นเม็ดสีผิวที่ผลิตขนสีดำ สีเทา และสีน้ำตาล กล่าวโดย Hein van Grouw นักปักษีวิทยาประจำพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติในเมือง Tring ประเทศอังกฤษ การกลายพันธุ์ก่อให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์ (Incomplete Oxidation) ของเม็ดสี และทำให้มันมีความไวต่อแสงอาทิตย์ ซึ่งจะค่อยๆ เปลี่ยนสีของขนจนกลายเป็นสีขาวด่างเกือบทั้งหมด “คุณจะเห็นได้ว่าขนสีเหลืองไม่ได้รับผลกระทบ […]

ฉลามดุทะเลเดือด

ร่วมเดินทางไปเยือนช่องแคบอันห่างไกลในเฟรนช์โปลินีเซีย เพื่อชมการจับคู่ผสมพันธุ์ที่หาดูได้ยากของปลากะรัง และอันตรายจากฉลามที่ไล่ล่าพวกมัน