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

ภาพความสนิทสนมของคนรักงูกับสัตว์เลี้ยงแสนรัก

โดย อเล็กซานดรา เกโนวา ภาพถ่าย จาน่า โรมาโนว่า งูเป็นที่น่าหลงใหลและน่ารังเกียจผ่านสายตามนุษย์มานานนับสหัสวรรษ ในอารยธรรมกรีกโบราณ งูคือสัญญาณแห่งความอุดมสมบูรณ์และการเกิดใหม่ ในขณะที่บรรดาชาวคริสต์มองว่างูคือสัญลักษณ์ของการหลุดพ้น ทุกวันนี้งูไม่ใช่แค่อยู่ในวัฒนธรรมป๊อป แต่พวกมันคือสัตว์เลี้ยงประจำบ้าน จาน่า โรมาโนว่า ช่างสาวภาพชาวรัสเซียผู้เป็นโรคกลัวงู เริ่มต้นโปรเจคเก็บภาพระยะยาวของงูและเจ้าของตามบ้าน ซึ่งการเลี้ยงงูกลายมาเป็นเรื่องปกติธรรมดา เมื่อสหภาพโซเวียตล่มสลายลง “ฉันต้องการสำรวจความหวาดกลัวของตนเองและหาคำตอบว่าทำไมผู้คนถึงเก็บสิ่งมีชีวิตนี้ไว้เป็นสัตว์เลี้ยง” เธอกล่าว แต่ภาพถ่ายของโรมาโนว่าไม่ใช่ภาพถ่ายของงูแบบทั่วๆ ไป “ภาพถ่ายของงูในสิ่งแวดล้อมต่างๆ” ผลักการมีส่วนร่วมของผู้ชมออกไป เธอกล่าว ในบรรดารูปที่น่าสนใจของเธอ งูโบอาตัวอ้วนเลื้อยไปมารอบๆ ตู้ไม้, งูเหลือมเลื้อยพันเตารีดที่ตั้งเอาไว้ และงูข้าวโพดเลื้อยไปมาระหว่างแม่เหล็กที่ติดบนตู้เย็นลายเสือดาว   แก้ปัญหาความกลัวงู การถ่ายภาพให้งูกลมกลืนไปกับลวดลายและพื้นหลังไม่ได้แค่เป็นเรื่องน่าสนใจ แต่ยังเป็นการท้าทายตัวเธอเองอีกด้วย “ในตอนแรกเริ่ม ฉันไม่แม้แต่จะมองภาพของพวกมันด้วยซ้ำ” เธอกล่าว “ทุกวันนี้ถ้าให้เลี้ยงสักตัวเป็นสัตว์เลี้ยง ก็โอเคนะ” จากการสำรวจผ่านโปรเจคดังกล่าว เธอสามารถวิเคราะห์จุดเริ่มต้นของความกลัวงูออกมาได้ “ความกลัวงูส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากประสบการณ์ผ่านวัฒนธรรม” เธอกล่าว “เช่นในหนังสยองขวัญ, พ่อแม่ที่เตือนลูกๆ ว่างูเป็นสัตว์อันตรายหรือแม้กระทั่งข่าวปลอมๆ ที่ว่างูกลืนเจ้าของลงท้องไป” โรมาโนว่ายังประหลาดใจมากที่พบว่าผู้ชายจำนวนมากเลี้ยงงูเป็นสัตว์เลี้ยง “ฉันคิดมาตลอดว่าผู้หญิงน่าจะเลี้ยงงูเยอะกว่า เพราะภาพถ่ายจำนวนมากของงูที่กำลังพันรอบตัวพวกเธอ”   สเตอริโอไทป์แบบโซเวียต อีกหนึ่งความท้าทายของเธอในการทำโปรเจคนี้คือ “การแสวงหาความงดงามของยุคหลังโซเวียต” “มันมีความเชื่อหรือภาพลักษณ์ที่มองว่าชาวรัสเซียและบรรดาอดีตประเทศโซเวียตเป็นคนยังไง” […]

เพราะเหตุใดแมลงสาบถึงไม่สูญพันธุ์

ไดโนเสาร์ยังสูญพันธุ์ แล้วเหตุใดแมลงสาบถึงยังคงมีชีวิตอยู่? หลายๆ คนคงเคยสงสัย และต่างนึกถึงเหตุผลว่าทำไมแมลงสาบถึงยังไม่สาบสูญไปจากโลกเสียที เพราะเจ้าแมลงเหล่านี้มีปัจจัยหลายๆ อย่างที่ส่งผลให้พวกมันสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ และเหตุผลเหล่านี้จึงถือเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้พวกมันดำรงชีพมาเป็นระยะเวลาหลายร้อยล้านปี

วิลเดอบีสต์ตัวน้อยวิ่งตามรถ เพราะเข้าใจผิดว่าเป็นแม่ของมัน

คลิปวิดีโอนี้ถูกบันทึกไว้โดย Zaheer และ Asma Ali ขณะที่ทั้งคู่กำลังขับรถผ่านอุทยาน Kgalagadi ในแอฟริกาใต้ ลูกวิลเดอบีสต์ตัวหนึ่งวิ่งตามรถยนต์คันสีฟ้าข้างหน้า และเมื่อรถคันดังกล่าวมันก็หยุดด้วย พร้อมคลอเคลียอยู่ข้างรถยนต์ไม่ห่าง เหตุผลที่ลูกสัตว์ตัวน้อยนี้วิ่งตามรถยนต์น่าจะเป็นเพราะขนาดใหญ่ของรถยนต์ Zaheer ให้ความเห็นกับหนังสือพิมพ์ Citizen ของแอฟริกาใต้ เนื่องจากในธรรมชาติวิลเดอบีสต์จะอยู่รวมกันเป็นฝูง และมันมักจะวิ่งตามบางวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้ๆ จากสัญชาตญาณของการตามหัวหน้าฝูง ในช่วงหนึ่งของวิดีโอจะเห็นว่าลูกวิลเดอบีสต์พยายามเลียรถยนต์คันสีฟ้านี้ นั่นทำให้เดาได้ว่าเจ้าวิลเดอบีสต์นี้คงคิดว่าวัตถุดังกล่าวเป็นแม่ของมัน นับเป็นเคราะห์ดีของลูกสัตว์ หลัง Ali พยายามไล่ให้มันลงไปจากถนน เนื่องจากกลัวว่าจะเกิดอุบัติเหตุ วิลเดอบีสต์ตัวหนึ่งก็เข้ามาได้จังหวะพอดี และลูกสัตว์ตัวน้อยก็เปลี่ยนความสนใจไปตามวิลเดอบีสต์ตัวเต็มวัยแทน และเมื่อมันได้กลับเข้าฝูงอีกครั้งมันก็ตรงปรี่ไปหาแม่เพื่อดื่มนมจากเต้า ลูกวิลเดอบีสต์จะอยู่ติดกับฝูงตลอดเวลา การมีสัตว์ตัวใหญ่อยู่รายรอบจะช่วยปกป้องมันจากผู้ล่าอย่างสิงโต หรือเสือชีต้า แม่วิลเดอบีสต์จะตกลูกครั้งละ 1 ตัว ในแต่ละปีจะมีลูกวิลเดอบีสต์เกิดใหม่ประมาณ 500,000 ตัว พวกมันเรียนรู้ที่จะลุกขึ้นเดินได้เองในเวลาไม่กี่นาทีหลังคลอด ฤดูตกลูกของวิลเดอบีสต์จะเกิดขึ้นก่อนการอพยพครั้งใหญ่ประจำปี ในช่วงเดือนพฤษภาคม และมิถุนายน เมื่อพวกมันเดินเท้าแสวงหาทุ่งหญ้าที่เขียวขจีกว่าเก่า โดยการอพยพของวิลเดอบีสต์เป็นหนึ่งในการอพยพครั้งใหญ่ที่สุดของเหล่าสรรพสัตว์บนโลกใบนี้   อ่านเพิ่มเติม : ก็แค่อยากเล่นด้วย!, มาเป็นแม่ให้พวกเราหน่อย!