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

ปลา “เดิน” ได้ไม่ได้มีแค่ปลาตีนกับปลาหมอ นะครัช มารู้จักกับปลาหิน “เดิน” ได้กัน

ระหว่างการดำน้ำตอนกลางคืนนอกชายฝั่งเกาะบาหลี ประเทศอินโดนีเซีย นักดำน้ำชื่อ Emeric Benhalassa สังเกตเห็นสิ่งผิดปกติบางอย่าง นั่นคือปลาตัวหนึ่งที่ดูเหมือนกำลัง “เดิน” ไปตามพื้นทะเล Benhalassa ซึ่งเป็นพ่อครัวชาวฝรั่งเศส ผู้ชอบดำน้ำในเวลาว่าง  สงสัยว่ามันน่าจะเป็นปลาหิน (stingfish) ชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นชื่อสามัญของปลาในสกุล Minous จากวงศ์ปลาหิน (Synanceiidae) ปลาหินจัดเป็นปลามีพิษร้ายแรงที่สุดชนิดหนึ่งเท่าที่รู้จักกัน “พวกมันมีต่อมพิษบริเวณฐานของเงี่ยงตรงครีบหลัง และเมื่อเงี่ยงนี้แทงเข้าไปในผิวหนังของเรา พิษจะถูกฉีดเข้าไปในบาดแผล” เจฟฟ์ วิลเลียมส์ ผู้จัดการคอลเลกชั่น และนักมีนวิทยา จากพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาแห่งชาติสมิทโซเนียน อธิบาย อย่างไรก็ตาม ปลาหินชนิดที่เห็นในคลิปนี้ค่อนข้างลึกลับ “ปลาเดินเท้า” แห้งท้องทะเลชนิดนี้เคลื่อนที่โดยใช้ก้านครีบอก “อิสระ” ที่อยู่ด้านล่างสุดของลำตัว ซึ่งมีลักษณะคล้ายกระดูกแหลมๆ ยื่นออกมาจากด้านล่างของลำตัว พฤติกรรม “การเดิน” นี้อาจเป็นการล่าเหยื่อ เพราะปลาเหล่านี้มีปุ่มรับรสบนก้านครีบอิสระแต่ละอัน หากพิจารณาจากก้านครีบและลักษณะทางกายภาพอื่นๆที่เห็น ผู้เชี่ยวชาญคิดว่ามันน่าจะเป็นปลาชนิดใดชนิดหนึ่งต่อไปนี้ Striped stingfish, Whitetail goblinfish และ Painted stinger หรืออาจเป็นชนิดพันธุ์ที่ยังไม่มีผู้บรรยายไว้ก็เป็นได้ ผู้เชี่ยวชาญที่เห็นคลิปวิดีโอนี้ต่างเห็นพ้องต้องกันว่า วิธีที่ดีที่สุดในการระบุชนิดพันธุ์ปลาตัวนี้คือการศึกษาตัวอย่างที่จับได้เท่านั้น ตัวอย่างปลาหินส่วนใหญ่ถูกลากขึ้นมาจากทะเลลึกโดยชาวประมงอวนลากที่จับสัตว์น้ำหน้าดินจำพวกกุ้ง ปู  […]

วัดนี้ไม่ได้มีแค่พระ แต่มีกวางด้วย

วัดนี้ไม่ได้มีแค่พระ แต่มีกวางด้วย ขอเชิญชวนคุณผู้อ่านร่วมเดินทางไปยังวัดโทไดจิ (Todai-ji) แห่งเมืองนารา สถานที่ท่องเที่ยวแห่งสำคัญที่ต้องไปเยือนหากมีโอกาสได้ไปเที่ยวยังจังหวัดนะระ ซึ่งตั้งอยู่ทางตอนกลางของญี่ปุ่น นอกเหนือจากความสำคัญในฐานะของวัดไม้เก่าแก่ที่มีอุโบสถทำจากไม้สักขนาดใหญ่ที่สุดในโลกแล้ว อีกหนึ่งไฮไลท์ที่ดึงดูดนักท่องเที่ยวให้มายังที่นี่คือ กวางซีกา เพราะไม่ว่านักท่องเที่ยวจะเดินไปไหนก็จะพบแต่กวาง กวาง และกวาง เจ้ากวางเหล่านี้เป็นมิตรกับทุกคน และได้รับการปกป้องจากรัฐบาลญี่ปุ่นมาตั้งแต่ปี 1957 ดังนั้นพวกมันจึงใช้ชีวิตอย่างอิสระเสรี ออกลูกออกหลานจนมีประชากรกวางเต็มไปหมด หากนักท่องเที่ยวคนใดสนใจให้อาหาร ทางวัดเองก็มีบริการแครกเกอร์พิเศษสำหรับกวางซีกาด้วย อย่างไรก็ตามแม้กวางจะเป็นสัตว์กินพืช แต่นักท่องเที่ยวเองควรระมัดระวังขณะให้อาหาร เนื่องจากอาจถูกมันกัดเข้าได้   อ่านเพิ่มเติม ลิงกังญี่ปุ่นเมคเลิฟกับกวาง

แม่ค้างคาวหาลูกในถ้ำมืดได้อย่างไร?

แม่ค้างคาวหาลูกในถ้ำมืดได้อย่างไร? การมองหาลูกในหมู่มวลเด็กๆ อีกหลายร้อยชีวิตคงเป็นเรื่องสร้างความเครียดให้แก่คุณแม่น่าดู ลองจินตนาการว่าคุณเป็นแม่ค้างคาวและต้องตามหาลูกในถ้ำมืดๆ ดู คงลำบากมากขึ้นเป็นหลายเท่า แต่สถานการณ์ดังกล่าวไม่ใช่ปัญหาของค้างคาว tequila เพราะพวกมันใช้ความสามารถในการดมกลิ่นเพื่อตามหาลูก และหาจนเจอเสียด้วย ลองชมวิดีโอด้านบนคุณผู้อ่านจะเห็นว่าแม่ค้างคาวพยายามดมกลิ่นตามหาลูกของมัน ท่ามกลางลูกค้างคาวตัวอื่นๆ อีกเป็นฝูง และในขณะเดียวกันลูกที่ได้กลิ่นของแม่ก็พยายามเคลื่อนที่ตรงมาหาแม่เช่นกัน จนในที่สุดเมื่อสองแม่ลูกได้พบกันแล้ว แม่ค้างคาวก็เลียลูกของมันและให้ดูดนม เรื่องราวทั้งหมดจบลงอย่างผาสุก   อ่านเพิ่มเติม ค้างคาวแวมไพร์มีชีวิตด้วยเลือดเพียงอย่างเดียวได้อย่างไร?

ภาพถ่ายทางอากาศเผยให้เห็นแดนอัศจรรย์ทางธรรมชาติของอาร์กติก

เรื่อง ซาราห์ พอลเจอร์ ภาพถ่าย โฟลรียอง เลอดู ภูมิภาคอาร์กติกที่มีความเป็นธรรมชาติและสวยงาม จับใจช่างภาพ โฟลรียอง เลอดู ตั้งแต่เขาอายุสิบขวบ “ขนาดของภูมิทัศน์และชนิดพันธุ์อันเหลือเชื่อซึ่งอาศัยอยู่ที่นั่นดึงดูดผมมายังอาร์กติก ผมรู้สึกประทับใจอย่างลึกซึ้งตอนที่ออกเดินทางครั้งแรกไปยังภูมิภาคเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล และความรู้สึกนั้นรุนแรงขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อผมสำรวจไปไกลขึ้นครับ” เลอดูบอก ทุกวันนี้ เลอดูเดินทางผ่านไอซ์แลนด์ กรีนแลนด์ แคนาดา และไกลออกไป เขาให้ความสนใจกับการถ่ายภาพฟุตเทจของภูมิทัศน์และสัตว์ป่า ขณะทำงานเป็นช่างภาพข่าวในกองทัพเรือของฝรั่งเศส เลอดูฝึกฝนทักษะในโครงการถ่ายภาพส่วนตัวซึ่งเขาถ่ายภาพวัฒนธรรมอินูอิตของกรีนแลนด์และความสัมพันธ์ของผู้คนเหล่านั้นกับผืนดิน เลอดูส่งภาพถ่ายหลายภาพเข้าร่วมในโครงการประกวด National Geographic Nature Photographer of the Year ประจำปี 2017 ในปี 2017 เลอดูออกเรือเพื่อตามหาหมีขั้วโลกใกล้กับเทรมเบลย์ซาวด์ของแคนาดา หลังจากค่ำคืนที่ไม่ประสบความสำเร็จ ในวันรุ่งขึ้นเลอดูและทีมของเขาพบกับชิ้นส่วนน้ำแข็งขนาดใหญ่ซึ่งทำให้มีความหวัง เพราะน้ำแข็งนั้นเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับให้หมีขั้วโลกออกล่าเหยื่อ เมื่อเข้าไปใกล้บริเวณนั้น พวกเขาพบว่าพวกเขากำลังตามหาหมีขั้วโลกสี่ตัวที่กระโดดจากพืดน้ำแข็งแผ่นหนึ่งไปยังอีกแผ่นหนึ่งเพื่อมองหาแมวน้ำ เพื่อหามุมมองใหม่ๆของภาพ เลอดูจึงถ่ายภาพหมีท่องไปตามน้ำแข็งจากข้างบนโดยใช้โดรน เลอดูเข้าใกล้ถิ่นอาศัยทุกแห่งด้วยความระมัดระวัง เขาทำวิจัยเรื่องพฤติกรรมของสัตว์และใช้เวลาเรียนรู้เกี่ยวกับสัตว์ป่าก่อนที่จะออกภาคสนาม เขามุ่งถ่ายภาพเรื่องราวที่ใหญ่ขึ้นของภูมิภาคอาร์กติกและสรรพสัตว์ซึ่งอาศัยอยู่ที่นั่นแม้ว่าจะเป็นไปได้ยาก แล้วโครงการต่อไปของเขาคืออะไร เลอดูวางแผนจะทำโครงการถ่ายภาพอาร์กติกในระยะยาว โดยการถ่ายฟุตเทจทางอากาศในช่วงเวลาที่แตกต่างกันของปี ในขณะเดียวกัน เขากับเพื่อนร่วมงานจะนำเที่ยวอาร์กติกเพื่อช่วยให้ความรู้แก่ผู้มาเยือนและแบ่งปันความหลงใหลในการถ่ายภาพของเขา   อ่านเพิ่มเติม : มหัศจรรย์แห่งชีวิตใต้ทะเล, ชมสุดยอดภาพถ่ายสัตว์แห่งปีที่คุณต้องหันมาสนใจ