โคอาลา กินใบยูคาลิปตัสได้อย่างไร? โดยไม่ได้รับสารพิษ - National Geographic

โคอาลากินใบยูคาลิปตัสได้อย่างไร? โดยไม่ได้รับสารพิษ

โคอาลา ตัวหนึ่งในโรงพยาบาลสัตว์ของเมือง Beerwah รัฐควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย กำลังกินใบยูคาลิปตัส
ภาพถ่ายโดย โจเอล ซาโทรี

โคอาลา กินใบยูคาลิปตัสได้อย่างไร? โดยไม่ได้รับสารพิษ

โคอาลาคือหนึ่งในสัตว์น้อยแสนประหลาดของโลก พวกมันคือเครื่องบดเคี้ยวใบยูคาลิปตัสแห่งออสเตรเลีย ทั้งๆ ที่ใบไม้ดังกล่าวมีสารพิษต่อสัตว์ พวกมันนอนหลับตลอดวัน ลูกโคอาลากินมูลของแม่ ทว่าสัตว์ชนิดนี้กลับพ่ายแพ้ต่อโรคบางชนิดที่ไม่ส่งผลในสัตว์สายพันธุ์อื่น

และขณะนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์ลำดับจีโนมของโคอาลา เพื่อหาเหตุผลเบื้องหลังที่ช่วยให้โคอาลายังคงมีชีวิตรอดแม้กินเพียงใบยูคาลิปตัสเป็นอาหารเพียงอย่างเดียว โคอาลาแยกแยะใบไม้ที่มีพิษได้อย่างไร ตลอดจนทำไมมันจึงอ่อนไหวต่อโรคบางโรค เช่น หนองในเทียมนัก

ในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา จำนวนของประชากรของโคอาลาในออสเตรเลียลดจำนวนลงไปมาก อันเนื่องมาจากถิ่นอาศัยซึ่งคือต้นยูคาลิปตัสของมันถูกโค่นลงเพื่อสร้างสาธารณูปโภคต่างๆ รวมไปถึงการระบาดของโรค

 

ความร่วมมือจากทั่วโลก

Rebecca Johnson นักอนุรักษ์พันธุศาสตร์จากพิพิธภัณฑ์ออสเตรเลีย ในนครซิดนีย์ ผู้นำการวิจัย ได้รับเสียงเรียกร้องจากเจ้าหน้าที่รัฐ และบริษัทเอกชนเพื่อขอคำแนะนำจากเธอในการดูแลสุขภาพ และอนุรักษ์ความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรโคอาลาทั่วประเทศไว้ โดยรายงานการค้นพบล่าสุดเกี่ยวกับจีโนมของโคอาลานี้ถูกเผยแพร่ลงใน Nature Genetics

Johnson รวบรวมนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำจากหลายประเทศทั่วโลก เพื่อช่วยไขปริศนาลำดับจีโนมของโคอาลา “ต้องใช้คนจำนวนมากเพื่อมาช่วยสร้างลำดับจีโนมที่สมบูรณ์” เธอกล่าว “แต่ไม่ยากเลยที่จะหาคนช่วย ใครๆ ก็อยากทำงานร่วมกับโคอาลา เพราะความน่ารักของมัน”

แน่นอนว่าน่ารัก ทว่าแปลกประหลาดด้วยในเวลาเดียวกัน โคอาลามีชีวิตอยู่ได้ด้วยใบยูคาลิปตัสเพียงอย่างเดียว ซึ่งภายในใบไม้ดังกล่าวเต็มไปด้วยโมเลกุลของสารพิษต่อสัตว์ เพื่อป้องกันไม่ให้มันถูกกิน แต่โคอาลาก็วิวัฒนาการร่างกายของมันให้ทำลายสารพิษในใบไม้อย่างรวดเร็วเพื่อกินมันโดยเฉพาะ ดังนั้นแม้จะกินใบยูคาลิปตัสเป็นปอนด์ๆ มันก็ไม่ล้มป่วย และถึงแม้ว่าใบยูคาลิปตัสจะให้แคลอรี่เพียงน้อยนิด พวกมันก็แก้ไขปัญหานี้ด้วยการนอนหลับมากถึงวันละ 22 ชั่วโมงแทน

Johnson และทีมวิจัยพบว่าบางส่วนของจีโนมโคอาลานั้นเรียงตัวกันเพื่อให้ยีนผลิตโปรตีนสำคัญที่ทำหน้าที่ขจัดสารพิษออกจากร่างกาย โดยในโคอาลาพวกมันผลิตโปรตีนดังกล่าวมากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ (รวมถึงมนุษย์) ถึงสองเท่า โดยนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามันเกิดขึ้นโดยบังเอิญบนเส้นทางของวิวัฒนาการ เมื่อบรรพบุรุษของโคอาลาจำเป็นต้องหาหนทางใหม่ๆ เพื่อความอยู่รอด สิ่งที่ได้คือลูกหลานโคอาลามีความสามารถของระบบขจัดของเสียออกจากร่างกายที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะในการชำระล้างโมเลกุลที่เป็นพิษของใบยูคาลิปตัส

(พบกับต้นไม้กินแมลงจอมเห็นแก่ตัว)

“มันเป็นวิวัฒนาการร่วม” Miriam Shiffman นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์อธิบาย ตัวเธอเป็นผู้ศึกษาไมโครโบเอม หรือจีโนมของจุลินทรีย์ทั้งหมดในลำไส้ของโคอาลาที่ทำหน้าที่ย่อย และดูดซึมสารอาหารจากใบยูคาลิปตัส เมื่อพืชดังกล่าวผลิตสารเคมีพิเศษที่ช่วยไม่ให้มันถูกกินขึ้น โคอาลาก็วิวัฒนาการวิธีใหม่ในการรับมือ

 

สูดหาสารพิษ

ทีมวิจัยยังค้นพบวิธีที่โคอาลาเลือกกินอาหารเพิ่มเติม เป็นเวลาหลายปีที่นักวิจัยเฝ้าสังเกตการณ์พฤติกรรมของโคอาลาที่ชอบดมใบไม้ และสงสัยว่าทำไมพวกมันจึงเลือกกินบางใบ และทิ้งบางใบ พวกเขาตั้งสมมุติฐานว่าโคอาลาน่าจะมีความสามารถในการรับกลิ่นของสารพิษ และสารอาหารในใบไม้แต่ละใบที่มันดม และผลการวิจัยล่าสุดก็เป็นไปตามนั้น บางส่วนของลำดับจีโนมโคอาลาบ่งชี้ว่า พวกมันมียีนจำนวนมากที่ช่วยทำหน้าที่แยกแยะกลิ่นของใบยูคาลิปตัส

เมื่อโคอาลามีความสามารถในการขจัดโมเลกุลสารพิษได้ดีมาก ระบบการกำจัดของเสียที่มีประสิทธิภาพของมันนั้นยังทำให้ยาถูกขจัดออกจากร่างกายอย่างรวดเร็วเด้วยช่นกัน นั่นทำให้ยาปฏิชีวนะบางชนิดไปรบกวนการทำงานของไมโครโบเอมในลำไส้ ส่งผลให้ความสามารถในการย่อยและดูดซึมใบยูคาลิปตัสลดลง และยากต่อบรรดาสัตวแพทย์ที่จะรักษาพวกมันเมื่อเจ็บป่วย เช่น โรคหนองในเทียม ซึ่งมักระบาดและคร่าชีวิตโคอาลา

เมื่อยาที่ใช้รักษามนุษย์ และมาร์ซูเพียล (สัตว์มีกระเป๋าหน้าท้อง) ไม่สามารถใช้รักษาได้ บรรดานักวิจัยจึงใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาวัคซีน เพื่อช่วยป้องกันมันจากการติดโรคหนองในเทียม “ความพยายามในการผลิตวัคซีนมีข้อจำกัด เนื่องจากเราไม่มีความรู้มากพอเกี่ยวกับระบบภูมิคุ้มกันของมัน” Willa Huston นักจุลชีววิทยา จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์กล่าว “แต่ตอนนี้เราเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับยีนเป็นพันๆ ยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งช่วยให้เราใช้ข้อมูลเหล่านี้ในการผลิตวัคซีนที่มีประสิทธิภาพได้”

โคอาลายังเผชิญกับรีโทรไวรัส (retrovirus) ส่งผลให้พวกมันมีภูมิคุ้มกันต่ำ (เชื้อ HIV ก็คือรีโทรไวรัสชนิดหนึ่ง) และอ่อนไหวง่ายต่อโรคหนองในเทียม หรือมะเร็ง ซึ่งบางครั้งรีโทรไวรัสเหล่านี้ฝังตัวเข้าไปถึงในพันธุกรรมของพวกมัน ทีมนักวิจัยพบว่ารีโทรไวรัสคร่าชีวิตของโคอาลามาแล้วหลายสิบครั้ง ในประวัติศาสตร์บนเส้นทางวิวัฒนาการ และผลกระทบจากไวรัสยังคงพบเห็นได้ในปัจจุบัน

ณ จุดนี้ทำให้โคอาลาในรัฐควีนส์แลนด์มีรีไทรไวรัสที่กลายพันธุ์ และส่งผลให้ไวรัสสายพันธุ์ใหม่บางสายพันธุ์อันตรายกว่าในอดีต การค้นพบลำดับจีโนมทั้งหมดของโคอาลานี้นอกเหนือจากจะช่วยเรื่องสุขภาพของโคอาลาเองแล้ว ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตามรอยสายพันธุ์ของไวรัสได้อีกด้วย รายงานจาก Johnson

นอกจากนั้น การดำดิ่งลงไปยังลำดับจีโนมของมัน อาจเพิ่มโอกาสให้แก่บรรดานักอนุรักษ์ในการหาวิธีใหม่ๆ เพื่อรักษาประชากรอันหลากหลายของโคอาลาไว้ Shannon Kjeldsen นักอนุรักษ์พันธุศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยเจมส์คุก ในรัฐควีนส์แลนด์ อธิบายเพิ่มเติมว่าพันธุกรรมที่หลากหลายของโคอาลามีขึ้นเพื่อช่วยให้มันรับมือกับแรงกดดันที่แตกต่างกัน แต่หากพวกมันผสมพันธุ์กันเองในระดับที่ใกล้ชิดเช่น พ่อ-ลูก สายพันธุ์ของพวกมันจะยิ่งย่ำแย่ลง และขณะนี้ลำดับของจีโนมเป็นแค่แหล่งอ้างอิงเริ่มต้นเท่านั้น นักชีววิทยายังคงต้องศึกษานิคมของโคอาลาในหลากหลายแหล่ง เพื่อเรียนรู้พวกมันให้มากยิ่งขึ้น

เรื่อง Alejandra Borunda

 

อ่านเพิ่มเติม

สลอธ ถึงจะช้าแต่ไม่ได้โง่

 

เรื่องแนะนำ

ลิงซ์แผดเสียงเพื่อให้ได้ผสมพันธุ์

ลิงซ์แผดเสียงเพื่อให้ได้ผสมพันธุ์ สำหรับลิงซ์แคนาดาแล้ว ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ปลายฤดูหนาวรอยต่อฤดูใบไม้ผลิพวกมันจะแผดเสียงร้องดังกึกก้องไปทั่ว ปกติแล้วลิงซ์เองไม่ใช่สัตว์สังคมเท่าไหร่ มันเป็นสัตว์สันโดษ และดูเหมือนว่ามันจะไม่ค่อยอยากพบเพื่อนร่วมสายพันธุ์นัก เมื่อลิงซ์ตัวผู้สองตัวเผชิญหน้ากันในฤดูผสมพันธุ์พวกมันจะแผดเสียงร้องใส่กัน มันเป็นการแข่งขันตามธรรมชาติ ซึ่งตัวเมียจะเลือกผสมพันธุ์กับตัวผู้ที่แข็งแรงที่สุดเพียงหนึ่งตัว เสียงร้องของมันจะเป็นอย่างไรและมีความคล้ายคลึงกับเสียงของแมวมากน้อยแค่ไหน? ไปลองฟังกัน ทั้งนี้ลิงซ์เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดหนึ่งที่อยู่ในตระกูลเสือขนาดเล็ก พวกมันมีขนฟูปุกปุยและอาศัยอยู่ในถิ่นที่มีภูมิอากาศหนาวเย็น พบได้ในเอเชียกลาง, ยุโรป ไปจนถึงอเมริกาเหนือ ลิงซ์ออกหากินตอนกลางคืนและมีความสามารถในการปีนต้นไม้และเดินบนหิมะอย่างดีเยี่ยม   อ่านเพิ่มเติม ภาพถ่ายหาชมยาก อนาคอนดาตัวเมียรัดคู่ผสมพันธุ์จนตาย

ลูกยีราฟได้ลายมาจากแม่

ผลการค้นพบใหม่ระบุว่า ลวดลายบนตัวลูกยีราฟเป็นมรดกตกทอดมาจากแม่ยีราฟ เพื่อช่วยให้พวกมันเอาชีวิตรอดจากผู้ล่า

เจน กูดดอลล์ กับการค้นพบที่ปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชิมแปนซีไปตลอดกาล

นี่คือบางตอนของภาพยนตร์สารคดีเรื่อง มิสกูดดอลล์กับชิมแปนซีป่า (Miss Goodall and the Wild Chimpanzees) ของเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ซึ่งออกอากาศครั้งแรกเมื่อปี 1965 (เสียงในภาพยนตร์เป็นเสียงบรรยายของเธอเอง) เจน กูดดอลล์ ในวัยไม่ถึง 30 ปีทำงานวิจัยชิมแปนซีในเขตสงวนพันธุ์สัตว์ป่ากอมเบสตรีม (Gombe Stream Game Reserve) ในดินแดนที่ปัจจุบันคือประเทศแทนซาเนีย ด้วยการสนับสนุนและผลักดันของหลุยส์ ลีคีย์ นักมานุษยบรรพกาลวิทยาในตำนาน นี่คือเรื่องราวการค้นพบสำคัญที่สุดประการหนึ่งของเจน กูดดอลล์ ที่สะเทือนวงการวิทยาศาสตร์ และไม่เคยมีใครบันทึกภาพไว้ได้ เจนสังเกตเห็นชิมแปนซีตัวหนึ่งซึ่งเธอตั้งชื่อให้ว่า เดวิด เกรย์เบียร์ด (เพราะมันมีเคราแพะสีเทาโดดเด่นเป็นที่จดจำ)  นั่งยองๆข้างจอมปลวก มันเด็ดใบหญ้าขึ้นมาใบหนึ่ง แหย่ลงในโพรง แล้วดึงใบหญ้าที่เต็มไปด้วยปลวกออกมา ก่อนจะรูดเข้าปาก ในอีกเหตุการณ์หนึ่ง เจนเห็นมันหักกิ่งไม้แล้วรูดใบทิ้งก่อนจะใช้กิ่งไม้นั้นแย่เข้าไปในจอมปลวก เดวิด เกรย์เบียร์ด แสดงการใช้และการสร้างเครื่องมือเบื้องต้น (Object modification) อันเป็นคุณลักษณะที่เคยเชื่อกันว่า มีแต่มนุษย์เท่านั้นที่ทำได้ ดังคำกล่าวที่ว่า  “Man, the Tool Maker” การค้นพบนี้เท่ากับเป็นการท้าทายความพิเศษของเผ่าพันธุ์มนุษย์ เมื่อเจนส่งโทรเลขแจ้งข่าวนี้แก่หลุยส์ […]

ยีราฟ: สัตว์แปลกประหลาดแห่งทวีปแอฟริกา

ยีราฟ: สัตว์แปลกประหลาดแห่งทวีปแอฟริกา ยีราฟเป็นหนึ่งในสัตว์ที่มีความโดดเด่นของทวีปแอฟริกา ด้วยความสูงและคอที่ยาวมากของมัน ยีราฟถือได้ว่าเป็นสัตว์บกที่สูงที่สุด พวกมันจึงสามารถกินใบไม้หรือยอดไม้ที่อยู่บนต้นไม้สูงได้ในขณะที่สัตว์ประเภทอื่นเอื้อมไปกินไม่ถึง นอกจากนี้ ยีราฟยังสามารถมองศัตรูหรือภัยอันตรายที่กำลังจะเข้าไปหามันได้ ยีราฟมีผนังหัวใจที่แข็งแรงมาก เพราะว่า หัวใจและสมองของยีราฟอยู่ห่างกันมากระหว่างช่วงคอที่ยาวมากของมันจึงทำให้ยีราฟต้องสูบฉีดเลือดมากกว่าสัตว์ชนิดอื่นๆมากกว่าถึง 2 เท่า หัวใจที่แข็งแรงของยีราฟช่วยบีบตัวส่งเลือดขึ้นไปหล่อเลี้ยงถึงสมองของมันได้ รวมถึงยีราฟตัวผู้ใช้คอของมันในการต่อสู้แย่งตัวเมียกันและแบ่งชนชั้นกันในฝูงของมัน นอกจากนี้ยีราฟมีความสามารถยืนหลับได้ โดยนอนเพียง 5 นาทีถึง 30 นาทีต่อวัน หรืออาจจะงีบหลับเป็นช่วงๆ ช่วงละ 2 นาที ซึ่งเวลาที่เหลือในแต่ละวันประมาณ 16 ถึง 20 ชั่วโมงพวกยีราฟจะออกไปหาใบไม้กิน ปัจจุบันจำนวนประชากรยีราฟในแอฟริกาลดลงไปมาจากแต่ก่อน เนื่องจากมีการล่ายีราฟเพื่อเอาขนและเนื้อของมัน เเม้กระทั้งหางก็ยังเป็นที่ต้องการของมนุษย์    อ่านเพิ่มเติมต่อที่ นกทำความสะอาดรักแร้ให้ยีราฟ