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

การท่องเที่ยวสัตว์ป่ากำลังทำร้ายสัตว์

ธุรกิจการท่องเที่ยวสัตว์ป่ากำลังเติบโตขึ้นในแอมะซอน พื้นที่แห่งนี้เปรียบเสมือนปอดของโลกและบ้านของสิ่งมีชีวิตหลากหลายสายพันธุ์ บรรดานักท่องเที่ยวที่เดินทางมายังสถานที่แห่งนี้จะได้สัมผัสกับธรรมชาติ แต่ปัจจุบันไม่ใช่แค่นั้น พวกเขายังได้สัมผัสกับสัตว์ป่าแบบใกล้ชิดอีกด้วย หลังชาวบ้านท้องถิ่นอาศัยความหละหลวมของเจ้าหน้าที่เป็นช่องทางในการเข้าป่า เพื่อจับสัตว์มาจัดแสดงสำหรับการท่องเที่ยว ทุกวันนี้ถ้าคุณมาเที่ยว คุณจะได้อุ้มสลอธหรือตัวกินมด ตลอดจนสัมผัสกับจระเข้และงูอนาคอนดาตัวเป็นๆ แม้แต่การว่ายน้ำกับโลมาแม่น้ำแอมะซอนก็ทำได้ การท่องเที่ยวลักษณะนี้กำลังทำร้ายสัตว์ป่าอย่างช้าๆ การให้อาหารพวกมันกำลังกระตุ้นความก้าวร้าว และการสัมผัสพวกมันอาจส่งผลต่อสุขภาพกายและจิตใจของพวกมันได้ และสิ่งหนึ่งที่นักท่องเที่ยวมองไม่เห็น เบื้องหลังของการเยี่ยมชมสัตว์ป่าอันน่าตื่นเต้นนี้ บรรดาสัตว์ทุกตัวล้วนต้องทนทุกข์จากการถูกกักขังซึ่งธรรมชาติของพวกมันนั้นควรที่จะได้อยู่ในป่า ไม่ใช่ในกรงเพื่อรอให้ความบันเทิงแก่นักท่องเที่ยว   อ่านเพิ่มเติม : ศึกชิงบ่อน้ำระหว่างช้างและหมาป่าแอฟริกา, เจน กูดดอลล์ กับการค้นพบที่ปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชิมแปนซีไปตลอดกาล

ปฏิบัติการช่วยเหลือหมีลิ้นยักษ์

ลิ้นของมันบวมเป่งและห้อยยาวลงมาเกือบถึงพื้น ทั้งยังหนักเสียจนบางครั้งมันต้องพักหัวเป็นระยะๆ นี่คืออาการที่เกิดขึ้นกับ Nyan htoo หมีควายในสวนสัตว์ของเมียนมา ซึ่งสาเหตุของอาการประหลาดนี้ยังคงเป็นปริศนา ในปี 2016 บรรดาสัตวแพทย์และผู้เชี่ยวชาญตัดสินใจเดินทางไปยังเมียนมา ร่วมมือกันผ่าตัดเพื่อช่วยหมีตัวนี้ โชคดีที่การผ่าตัดประสบความสำเร็จและ Nyan htoo กลับมามีชีวิตที่ปกติอีกครั้ง ทั้งนี้มันอาศัยอยู่ในกรงร่วมกัยหมีควายพี่น้องของมันอีกตัวที่ชื่อ Kan htoo ทั้งคู่ได้รับความช่วยเหลือจากเจ้าหน้าที่ให้รอดพ้นจากเงื้อมือของกลุ่มลักลอบค้าสัตว์ เมื่อครั้งที่พวกมันยังเด็ก ในฐานะมนุษย์แล้วความเมตตาที่พวกเขามอบให้แก่หมีตัวนี้ ช่างน่ายกย่องเป็นอย่างยิ่ง   อ่านเพิ่มเติม : สุนัขเปลี่ยนสีหน้าเมื่อมนุษย์ให้ความสนใจ, หมึกประหลาดตัวโปร่งใส ถูกค้นพบจากใต้ทะเลลึก 

พบซาลาแมนเดอร์สายพันธุ์ใหม่

พบ ซาลาแมนเดอร์ สายพันธุ์ใหม่ ซาลาแมนเดอร์ที่เห็นในคลิปนี้ เชื่อกันว่าน่าจะเป็นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบมา มันคือซาลาแมนเดอร์ยักษ์จีน ที่เมื่อโตเต็มที่จะมีความยาวมากถึง 6 ฟุต และหนักมากกว่า 65 กิโลกรัม ล่าสุดทีมวิจัยในจีนประกาศการค้นพบซาลาแมนเดอร์ยักษ์สายพันธุ์ใหม่ ไม่ใช่เพียงแค่สายพันธุ์เดียว แต่มากถึง 5 สายพันธุ์ และอาจมีแนวโน้มว่าจะเป็น 8 สายพันธุ์เสียด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตามข่าวดีนี้มาพร้อมกับข่าวร้ายก็คือ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเหล่านี้กำลังเผชิญกับการคุกคามโดยมนุษย์ พวกมันถูกจับในฐานะอาหารชั้นเลิศ ซึ่งขายให้แก่บรรดาเศรษฐีผู้มีอันจะกิน นั่นทำให้นักวิจัยกังวลว่าบางสายพันธุ์ของซาลาแมนเดอร์ที่พวกเขาค้นพบใหม่นี้ พวกมันอาจสูญพันธุ์ไปแล้วก็เป็นได้ และตอนนี้ประเด็นสำคัญก็คือจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเผยแพร่ความรู้ให้แก่ประชาชน เพื่อให้พวกเขาทราบว่าซาลาแมนเดอร์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างไร และทำไมเราจึงต้องอนุรักษ์พวกมัน   อ่านเพิ่มเติม ภาพถ่ายอันน่าทึ่ง! เมื่องูพยายามหนีออกจากปากกบ

สำรวจโลก : สัตว์ก็มีหัวใจ

ครึ่งหญิงครึ่งชาย เรื่อง แพทริเซีย เอดมันด์ส โลกธรรมชาติเต็มไปด้วยสัตว์กะเทย (hermaphrodite) หรือสัตว์ที่รูปลักษณ์ภายนอกอาจดูเหมือนเพศผู้หรือเพศเมียแต่มีอวัยวะสืบพันธุ์ของทั้งสองเพศ ญาติของพวกมันที่เราพบเห็นได้น้อยกว่าคือ สิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างลักษณะสืบสายพันธุ์ของเพศผู้และเพศเมีย (gynandromorph) เช่นมีขนาดและสีสันของเพศหนึ่ง แต่มีอวัยวะสืบพันธุ์ของอีกเพศ แต่ที่หายากกว่านั้นคือพวกที่มีลักษณะของเพศผู้อยู่ข้างหนึ่งและของเพศเมียอยู่อีกข้างหนึ่ง แบ่งแยกกันตรงกึ่งกลาง เช่นผีเสื้อกะเทย (บน) จอช จอห์เนอร์ นักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ อธิบายถึง “สิ่งที่นักวิทยา-ศาสตร์ส่วนใหญ่ตั้งสมมุติฐาน” เกี่ยวกับการเกิดความผิดปกติเหล่านี้ กล่าวคือ โครโมโซมเพศของผีเสื้อกลับกันกับของมนุษย์ เพศผู้มีโครโมโซมเหมือนกันสองตัว (แซดแซด – ZZ) ส่วนเพศเมียมีโครโมโซมต่างกัน (แซดดับเบิลยู – ZW) บางครั้งไข่ของเพศเมียมีสองนิวเคลียส คือ แซดและดับเบิลยู เมื่อไข่ได้รับ “การผสมสองครั้ง” จากสเปิร์มแซดของเพศผู้ เอ็มบริโอที่เกิดขึ้นจึงเป็นเพศผู้และเพศเมียอย่างละครึ่ง จอห์เนอร์บอกและเสริมว่า ผีเสื้อกะเทยในห้องปฏิบัติการของเขาพยายามวางไข่ แต่ไม่ประสบผลสำเร็จ น่าจะเป็นเพราะความผิดปกติในระบบสืบพันธุ์ ดังนั้นแม้ว่าสายพันธุ์ของพวกมันจะมีส่วนผสมของสีสันอันน่าตื่นตา แต่ก็ไม่อาจตกทอดไปสู่ลูกหลานได้ P A P I L I O G L A […]