กบมีพิษรอดจากพิษตัวเองได้อย่างไร? - National Geographic Thailand

กบมีพิษรอดจากพิษตัวเองได้อย่างไร?

กบมีพิษรอดจากพิษตัวเองได้อย่างไร?

ลึกเข้าไปในป่าดิบชื้นของทวีปอเมริกาใต้ บรรดากบพิษเหล่านี้ภายในตัวของพวกมันบรรจุสารพิษรุนแรงกว่ามอร์ฟีนถึง 200 เท่า เพื่อสำหรับต่อกรกับผู้ล่า ว่าแต่เหตุใดกบเหล่านี้จึงมีชีวิตรอดจากพิษของตนเอง?

ระบบประสาทของพวกมันเปลี่ยนแปลงมาแล้วหลายต่อหลายครั้งเพื่อต่อสู้กับสารเคมีรุนแรง รายงานการศึกษาใหม่ชี้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นนี้คือตัวอย่างพิเศษของวิวัฒนาการ

“ฉันอยากจะเข้าใจมากๆ ว่าร่างกายของพวกมันรับสารพิษได้อย่างไร มีอะไรบ้างที่ระบบประสาทต้องปรับตัว” รีเบคก้า ทาร์วิน นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสติน ผู้ศึกษาการวิจัยครั้งนี้กล่าว” มันดูไม่น่าเป็นไปได้ที่จะเป็นผลจากการวิวัฒนาการ”

กบมีพิษ
กบลูกศรนั่งอยู่บนใบไม้ที่ร่วงบนพื้นป่าแอมะซอน

 

เข้าไปในระบบประสาท

กบมีพิษไม่ได้ผลิตพิษขึ้นจากตัวมันเอง มันได้สารพิษมาจากการกินไรและมด ส่วนสีสันอันสดใสบนตัวมีเพื่อเตือนบรรดาผู้ล่าว่าอย่าคิดที่จะลิ้มลองพวกมันเป็นอาหาร

ผู้ล่าอย่างงูและแมงป่อง พิษของพวกมันจะใช้ได้ผลก็ต่อเมื่อเข้าไปสู่ร่างกายของสัตว์อื่น พิษเหล่านี้จะไม่ได้ฆ่าเหยื่อของมันในทันทีตรงกันข้ามพวกมันใช้พิษเพื่อให้เหยื่อกลายเป็นอัมพาตต่างหาก

ในสองกรณีข้างต้นการหยุดการเคลื่อนไหวของร่างกายทันทีเป็นเรื่องสำคัญ ดังนั้นแล้วระบบประสาทจึงกลายเป็นเป้าหมายของสารพิษซึ่งในอาณาจักรของสัตว์แล้วมีพิษอยู่มากมายที่โจมตีระบบประสาทโดยตรง และโจมตีระบบอื่นๆ

บางพิษที่พบในกบเป็นสารประกอบที่เรียกว่า epibatidine การทำงานของมันจะไปบล็อกสารสื่อประสาทแอซิติลโคลีน (acetylcholine) ซึ่งจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อเซลล์ประสาท และทำให้ระบบประสาททั้งหมดไม่สามารถทำงานได้ กบพิษหนึ่งตัวที่มีสารดังกล่าวนั้นมีพิษรุนแรงมากพอที่จะล้มควายน้ำได้เลยทีเดียว

ในทางตรงกันข้าม สัตว์มีพิษบางชนิดใช้เตโตรโดท็อกซิน (tetrodotoxin) ซึ่งจะทำให้เซลล์ประสาทไม่สามารถส่งสัญญาณประสาทหาระหว่างกันได้และส่งผลให้ระบบล่มในที่สุด

“มันเหมือนกับการตัดสายไฟเส้นที่บอบบาง แต่เป็นการตัดด้วยเครื่องมืออื่น” บุตช์ โบรดี้ ที่สาม นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียและผู้เชี่ยวชาญด้านพิษกล่าว หลังศึกษาการวิจัยของทาร์วิน

กบมีพิษ
สีสันของกบพิษ Atelopus spumarius

 

ร่างกายที่สร้างขึ้นเพื่อรับมือกับพิษ

ว่าแต่ กบรู้จักการใช้สาร epibatidine ได้อย่างไร?

หลังการตรวจสอบลำดับดีเอ็นเอของกบมีพิษประเภท epibatidine ทาร์วินและทีมงานของเธอพบว่าตัวรับสัญญาณบนเซลล์ประสาทสำหรับแอซิติลโคลีน มีการผิดรูปไปเล็กน้อย ซึ่งผลการศึกษานี้จะถูกตีพิมพ์ลงในวารสาร Science

ในทางพันธุกรรม การเปลี่ยนแปลงของรูปร่างนี้คือการกลายพันธุ์ ด้วยรูปร่างที่พอดีกันการส่งสัญญาณประสาทระหว่างเซลล์ประสาทด้วยสารแอซิติลโคลีนจะถูกบล็อกโดย epibatidine ดังนั้นแล้วหากเกิดการกลายพันธุ์ของรูปร่างตัวรับสัญญาณบนเซลล์ขึ้น สารพิษอย่าง epibatidine จะไม่สามารถทำงานของมันกับเซลล์ประสาทได้ ส่งผลให้กบไม่ได้รับสารพิษดังกล่าวจากตัวมันเอง

มากกว่านั้นมันแสดงให้เห็นว่ากบวิวัฒนาการตัวรับสัญญาณบนเซลล์ของมันอย่างน้อย 3 ครั้ง เพื่อเป็นข้อพิสูจน์ถึงประโยชน์ของการกลายพันธุ์

“มันงดงามมาก มันเป็นตัวอย่างพิเศษของวิวัฒนาการเหมือนที่ทาร์วินกล่าว” ซอลตัน ทาแคกส์ นักสำรวจจากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ผู้เชี่ยวชาญด้านสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและพิษวิทยากล่าว “สิ่งที่คุณค้นพบคือความเข้าใจเชิงลึกว่าวิวัฒนาการและระบบประสาททำงานกันอย่างไร”

กบมีพิษ
กบพิษ Dendrobates leucomelas มีสีสันลวดลายอันเป็นเอกลักษณ์ ทั้งยังมีเสียงร้องที่ดังมาก

 

เป้าหมายของพิษ

ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของพิษ อย่างไรก็ตามหลายปริศนายังคงไม่ได้รับคำตอบ

หนึ่งในนั้นก็คือ นักชีววิทยายังคงไม่รู้ว่าพิษ epibatidine นั้นมาจากไหน แน่นอนว่ามาจากอาหารที่กบกินเข้าไปแต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่อาจทราบข้อมูลเชิงลึก

ในความเป็นจริงมีคำถามมากมายเกี่ยวกับกบพิษ ในบรรดาสัตว์เหล่านี้พวกมันมีสารประกอบในพิษมากกว่า 800 ชนิด แต่มีเพียงแค่ 70 กว่าชนิดหรือน้อยกว่าที่เราเข้าใจ

การติดตามสัตว์มีพิษและเรียนรู้เกี่ยวกับวิวัฒนาการของมัน ยังมีข้อมูลอีกมากมาย โบรดี้กล่าว “เรามีข้อมูลเพียงน้อยนิดเกี่ยวกับการสังเคราะห์ทางเคมี” เขากล่าว “ในมุมมองของมนุษย์แล้ว เราจะต่อสู้กับสารพิษเหล่านี้ได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น หากเข้าใจมัน”

เรื่อง มิคาเอล เกรชโค

กบมีพิษ
เจ้าหน้าที่จากห้องแล็บของศูนย์ Latoxan SAS ในเมืองวาลองซ์ ของฝรั่งเศส โชว์เขี้ยวของงูอีสเทิร์น ไดมอนด์แบล็กให้ดู ก่อนจะรีดพิษมันออกมา

 

อ่านเพิ่มเติม

รีดพิษแมงมุมอันตรายเพื่อช่วยชีวิต

เรื่องแนะนำ

พบ วาฬเพชฌฆาต ที่คาดว่าน่าจะเป็นสายพันธุ์ใหม่นอกจากฝั่งประเทศชิลี

วาฬเพชฌฆาต ที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าน่าจะเป็นสายพันธุ์ใหม่ ถูกค้นพบนอกชายฝั่งประเทศชิลี ในบริเวณที่เชื่อกันว่ามีสภาพอากาศเลวร้ายที่สุดแห่งหนึ่งของโลก

สัตว์ป่าในบางกอก

สัตว์ป่า ในบางกอก จากหลักฐานคำบอกเล่าและบันทึกของชาวต่างชาติ เช่น สังฆราชฌอง บัปติสตา ปาลเลอกัวซ์ บาทหลวงคาทอลิกชาวฝรั่งเศสที่เดินทางเข้ามายังกรุงสยามในสมัยรัชกาลที่ 3 กล่าวถึงกรุงเทพฯ หรือบางกอกในยุคนั้นว่าเคยมีสัตว์ป่าอาศัยอยู่อย่างชุกชุมและมีสัตว์น้ำอุดมสมบูรณ์  ภายในเวลาสองศตวรรษถึงราว 50 ปีที่ผ่านมา บริเวณที่เป็นเมืองหลวงของเรายังเคยมีจระเข้ชุกชุม มีโขลงช้างป่าออกมาหากินในทุ่งราบ ชาวบ้านยังล่ากวาง มีนกขนาดใหญ่อย่างกระเรียนพันธุ์ไทยและอีแร้ง เสือปลา นาก และอื่นๆ  ก่อนจะค่อยๆ หายไปในเวลาต่อมาจากเนื่องจากการล่าและการขยายตัวของชุมชน  ปัจจุบันเริ่มมีข่าวคราวการพบสัตว์บางชนิดตามธรรมชาติในกรุงเทพมหานครและพื้นที่ใกล้เคียงแล้ว เช่น นากใหญ่ขนเรียบ วาฬบรูด้า และลิงแสม ชมภาพจำลองของสัตว์ป่าในบางกอกเมื่อครั้งอดีตได้ ที่นี่    หมายเหตุ : ภาพสัตว์ป่าในบางกอกพัฒนาจากข้อมูลและภาพสไลด์ชุด “Rewilding Bangkok ฟื้นชีวิตป่าเมืองกรุง” โดย ดร. สรณรัชฎ์ กาญจนะวณิชย์ มูลนิธิโลกสีเขียว   อ่านเพิ่มเติม : ไพร่ฟ้าสามัญชน, ย้อนรอยสารคดีเกี่ยวกับเมืองไทย ใน National Geographic

นกพัฟฟินขี้สงสัย ผูกมิตรกับนักท่องเที่ยว

นักท่องเที่ยวจากหมู่เกาะเชตแลนด์ ในสกอตแลนด์ บังเอิญได้เพื่อนใหม่สุดพิเศษระหว่างการเดินทางนั่นคือ “นกพัฟฟิน” ปกติแล้วนกพัฟฟินแอตแลนติกเหล่านี้ ใช้ชีวิตส่วนใหญ่อยู่ในทะเล และจะขึ้นบกมาเพื่อผสมพันธุ์เท่านั้น ประชากร 60% ของนกพัฟฟิน จากทั้งหมดล้วนอาศัยอยู่ในไอซ์แลนด์ จากประวัติศาสตร์นกชนิดนี้ถูกล่ามนานหลายชั่วอายุคน เพื่อล่าเอาขนและเนื้อของพวกมัน แต่น่าแปลกตรงที่ เจ้านกพัฟฟินตัวนี้กลับไม่แสดงอาการหวาดกลัวคนเลย ทั้งยังเดินเข้าไปใกล้กับขาของนักท่องเที่ยวคนนี้ด้วยซ้ำ และหลังจากสำรวจอยู่ไม่กี่นาที นกพัฟฟินก็เดินจากไป ทิ้งเอาไว้แต่ความประทับใจไม่รู้ลืม   อ่านเพิ่มเติม : ภาพถ่ายจากสารคดีเรื่องนกฮัมมิงเบิร์ดที่ตีพิมพ์ครั้งแรกในนิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก, ชมความงามของ นก จากทั่วโลก ผ่านภาพถ่ายอันน่าเหลือเชื่อ

ทำความรู้จักกับอิกทิโอซอรัส

ทำความรู้จักกับ อิกทิโอซอรัส ในโลกดึกดำบรรพ์ทั่วแผ่นดินถูกไดโนเสาร์ยึดครอง ในขณะที่ท้องฟ้าก็เป็นของเทอโรซอร์ แล้วผืนน้ำล่ะ? ใครกันที่เป็นเจ้าของ มันคือ “อิกทิโอซอรัส” สัตว์เลื้อยคลานในยุคไดโนเสาร์ ซึ่งอันที่จริงมันดำรงอยู่มาก่อนไดโนเสาร์เสียอีก อิกทิโอซอรัสเริ่มปรากฏขึ้นบนโลกเมื่อราว 251 ล้านปีก่อน ในช่วงต้นของยุคไทรแอสซิก หรือราว 20 ล้านปีก่อนที่โลกจะมีไดโนเสาร์ ชื่ออันน่าจดจำของมันมาจากภาษากรีก โดยคำว่า อิกทิโอ แปลว่าปลา ส่วนคำว่าซอรัส หมายถึงกิ้งก่า ย้อนกลับไปดูบนเส้นทางวิวัฒนาการของมันจะเห็นว่าร่างกายของอิกทิโอซอรัสนั้นคล้ายกับกิ้งก่ามาก แต่เมื่อเวลาผ่านไป 100 ล้านปี รูปร่างของมันก็คล้ายปลามากขึ้นเรื่อยๆ พวกมันมีกะโหลกศีรษะยาว และดวงตาขนาดใหญ่ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการมองเห็น ช่วยให้มันสามารถล่าเหยื่อในโลกใต้ทะเลที่มีแสงสว่างไม่มากนัก นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่ามันเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีดวงตาขนาดใหญ่ที่สุดในโลกเท่าที่เคยมีมา ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางดวงตา 10 นิ้ว (วาฬสีน้ำเงินสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในปัจจุบันมีเส้นผ่านศูนย์กลางดวงตา 6 นิ้ว) ในขณะเดียวกันอิกทิโอซอรัสก็เป็นสัตว์ที่มีความหลากหลายมาก พวกมันมีขนาดตัวตั้งแต่ 2 ฟุต ไปจนถึง 85 ฟุต หรือราว 26 เมตร และด้วยวิวัฒนาการหลายล้านปีที่ปรับเปลี่ยนมันให้กลายมาเป็นนักล่าอันน่าหวาดหวั่นแห่งท้องทะเลโดยเฉพาะ พวกมันทำความเร็วได้ถึง 35 กิโลเมตรต่อชั่วโมง นั่นทำให้พวกมันอยู่ ณ […]