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

ความรู้ประจำวัน: นกที่วางไข่ในรังนกตัวอื่น

ความรู้ประจำวัน: นกที่วางไข่ในรังนกตัวอื่น ใช่ว่านกทุกชนิดจะสร้างรังเป็นของตัวเอง พบกับนกที่มีพฤติกรรม “ฝากเลี้ยง” ด้วยการหย่อนไข่ของมันไว้ในรังของนกตัวอื่นๆ กลยุทธ์ก็คือแม่นกจะมองหารังที่มีไข่รูปร่างและลวดลายคล้ายกับไข่ของมันเอง แม่นกจะอาศัยช่วงเวลาที่เจ้าของรังไม่อยู่เข้าไปวางไข่อย่างรวดเร็ว และเขี่ยไข่เดิมให้ตกออกไปจากรังโดย มันคือ นกคัคคู ที่มีถิ่นอาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกา นกที่ขึ้นชื่อด้านพฤติกรรมดังกล่าว และพวกมันสามารถวางไข่ได้ทุกวันราวกับแม่ไก่เลยทีเดียว ลูกนกคัคคูจะเติบโตเร็วมาก พวกมันจะถีบไข่ใบอื่น หรือลูกนกตัวอื่นให้ตกลงไปจากรังเพื่อให้มันสามารถรับอาหารจากแม่เลี้ยงได้เพียงตัวเดียว โดยที่แม่นกไม่ได้ทราบเลยว่ากำลังเลี้ยงลูกเลี้ยงอยู่ และบางครั้งมันเติบโตจนมีขนาดใหญ่กว่าแม่เลี้ยงเสียอีกซึ่งขนาดอันใหญ่โตนี้ ก็เป็นผลมาจากการที่เหลือมันเพียงตัวเดียวแล้วในรังนั่นเอง   อ่านเพิ่มเติม นกโดโดที่โด่งดังที่สุดไม่ได้ตายตามธรรมชาติ แต่ถูกฆาตกรรม

แมวติดเชื้อโควิด-19 ได้ แต่นายทาสทั้งหลายไม่ต้องกังวล

การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ พบว่า แมวติดเชื้อโควิด-19 ได้ แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีข้อมูลที่แน่ชัดว่าสัตว์ตระกูลแมวสามารถแพร่เชื้อไวรัสสู่มนุษย์ได้หรือไม่ จากงานวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ แมวติดเชื้อโควิด-19 ได้ ซึ่งเกิดจากเชื้อโคโรนาไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่กำลังระบาดในขณะนี้ และยังแพร่เชื้อไปยังแมวตัวอื่นได้อีกด้วย แต่การศึกษาในสุนัขพบว่า ความไวต่อการติดเชื้อไวรัสชนิดนี้ไม่สูงเท่าแมว ซึ่งอ้างอิงการศึกษาของนักวิจัยในประเทศจีน จากสถาบันวิจัยสัตวแพทย์ฮาร์บิน นอกจากนี้ยังพบว่า ในสัตว์เลี้ยงชนิดอื่น เช่น ไก่ สุกร และเป็ด ก็มีอัตราการติดเชื้อที่ต่ำเช่นกัน ทีมนักวิทยาศาสตร์กล่าว่า การค้นพบครั้งนี้มีความน่าสนใจ แต่บรรดาเจ้าของแมวไม่ต้องตื่นตระหนก เนื่องจากการทดลองนี้เป็นเพียงวิธีการที่ใช้ในห้องปฏิบัติการและกลุ่มตัวอย่างที่นำมาทดลองมีจำนวนน้อยมาก ซึ่งแตกต่างจากสภาพแวดล้อมภายนอกที่แมวอาศัยอยู่กับมนุษย์จริงๆ จึงยังไม่สามารถนำไปเปรียบเทียบกันได้ นักไวรัสวิทยา ลินดา ซาอิฟ จากมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตต ในโคลัมบัส กล่าวและเสริมว่า ยังไม่มีหลักฐานโดยตรงที่บ่งชี้ว่า สารคัดหลั่งจากแมวที่มีเชื้อโคโรนาไวรัสจะแพร่สู่มนุษย์ได้ ความสามารถในการป้องกันโรคของสัตว์เลี้ยง ด้วยสถานการณ์โคโรนาไวรัสที่แพร่ระบาดอย่างรวดเร็วไปทั่วโลก บางคนอาจเกิดความกังวลเกี่ยวกับการแพร่ระบาดจากสัตว์เลี้ยงข้ามมาสู่มนุษย์ ก่อนหน้านี้มีรายงานว่า สัตว์เลี้ยงบางชนิดติดเชื้อไวรัส เช่นกรณีแมวบ้านในประเทศเบลเยียม และสุนัขสองตัวในฮ่องกง “แมวและสุนัขต่างมีปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดกับมนุษย์ ดังนั้นเราจึงต้องเข้าใจเรื่องความไวต่อการติดเชื้อ SARS-CoV-2 เพื่อป้องกันโรคโควิด-19” ข้อความจากงานวิจัยล่าสุดที่เผยแพร่บนเว็บไซต์ bioRxiv เมื่อวันที่ 31 มีนาคม ที่่ผ่านมา ทีมนักวิจัยที่นำโดย Bu […]

ฉลามครีบดำว่ายน้ำระยะทางไกลเพื่อจับคู่

ฉลามครีบดำ ว่ายน้ำระยะทางไกลเพื่อจับคู่ ทุกๆ ปี ฝูงฉลามครีบดำจำนวนหลายหมื่นตัวจะอพยพครั้งใหญ่จากน่านน้ำในฟลอริดาไปยังน่านน้ำในนอร์ทแคโลไรนา เพื่อจับคู่ผสมพันธุ์ โดยมีประจักษ์พยานสำคัญคือ Stephen Kajiura นักชีววิทยาทางทะเล จากมหาวิทยาลัยฟลอริดา แอตแลนติก ผู้เฝ้าสังเกตเหตุการณ์นี้มานานกว่า 15 ปี ตัวเขาและทีมนักวิจัยติดตามการอพยพของพวกมันด้วยการเก็บข้อมูลจำนวนประชากร สถานที่ปลายทางของการอพยพ และข้อมูลอื่นๆ ด้วยถ่ายทางอากาศ Kajiura สามารถตามรอยการเดินทางของพวกมันได้ตั้งแต่ต้นจนจบ ซึ่งจากในวิดีโอที่คุณผู้อ่านจะได้ชมนี้ คือกลุ่มของฉลามครีบดำกลุ่มหนึ่งจำนวน 15,000 ตัว ตลอดระยะเวลาหลายปีของการวิจัย Kajiura พบว่าจำนวนของฉลามเหล่านี้ลดลงถึง 1 ใน 3 อันเนื่องมาจากอุณหภูมิของน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบต่อชีวิตในทะเลกว่า 99% โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับปลา พวกมันเป็นสัตว์ที่มีความอ่อนไหวต่ออุณหภูมิของน้ำมาก ปัญหาที่เกิดขึ้นนี้สร้างความกังวลว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นทุกปีจะยิ่งลดจำนวนของฉลามเหล่านี้ลง   อ่านเพิ่มเติม ฟอสซิลฟันเมกาโลดอนถูกขโมย