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

พี่เลี้ยงที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ของเจ้าเหมียว

เรื่อง ซาราห์ กิบเบนส์ คาเฟ่แห่งหนึ่งในย่านบรุกลินนำสัตว์ที่เป็นปรปักษ์กันมากที่สุดสองชนิดมาอยู่ร่วมกัน นั่นคือ แมวกับหนู คาเฟ่แมวบรุกลิน (Brooklyn Cat Café) ในนครนิวยอร์ก ซึ่งร่วมมือกับ Brooklyn Bridge Animal Welfare Coalition เป็นบ้านของแมวที่รอให้คนรับไปเลี้ยงประมาณ 20 ตัว ผู้มาเยือนสามารถเล่นกับแมว และแมวบางตัวอาจลงเอยด้วยการได้บ้านหลังใหม่ กระนั้น ในกรณีหนึ่ง ลูกแมวที่อยู่ที่คาเฟ่ตัวหนึ่งได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในแมวและต้องแยกออกจากแมวตัวอื่นๆเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโรค โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในแมวเป็นโรคติดเชื้อที่พบได้ทั่วไปมากที่สุดโรคหนึ่ง แมวในสหรัฐฯราวร้อยละ 2-3 มีเชื้อไวรัสชนิดนี้ ซึ่งอยู่ในของเหลวภายในร่างกายและแพร่กระจายผ่านทางการสัมผัส เช่น การผสมพันธุ์หรือแผลถูกกัด หลังจากได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรค แมวจะมีชีวิตอยู่ได้เพียงราวสองปีครึ่ง สถานการณ์นี้กระตุ้นให้เจ้าของคาเฟ่เสาะหาสัตว์ชนิดอื่นมาเป็นเพื่อนเล่นของลูกแมวสีดำชื่อ เอโบนี ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงรับเลี้ยงหนูสีขาวตัวหนึ่งจากศูนย์ช่วยเหลือสัตว์ที่อยู่ใกล้เคียง และตั้งชื่อว่า ไอวอรี หนูจะไม่ติดโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในแมว ทำให้ไอวอรีเป็นเพื่อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเจ้าลูกแมวน้อย เอโบนีตายหลังจากนั้นห้าเดือน แต่เจ้าของคาเฟ่เชื่อว่าชีวิตของมัน “มีค่าเหลือล้น” จากการมีเพื่อน สองปีต่อมาไอวอรีก็ตาย (หนูมีอายุขัยเฉลี่ยราวสองปี) และทางคาเฟ่ตัดสินใจรับหนูจากศูนย์ช่วยเหลือสัตว์ที่อยู่ใกล้เคียงมาเลี้ยงไว้เป็นเพื่อนแมวต่อไป โดยเริ่มจากหนูคู่หนึ่งชื่อ เรมีและเอมิล จากเว็บไซต์ของคาเฟ่ พวกหนูไม่กลัวลูกแมวเพราะพวกมันมีขนาดพอๆกัน ลูกแมวมักจะวิ่งไล่และตะปบหางหนู ซึ่งทางคาเฟ่บอกว่าไม่เป็นไร […]

ปลาชนิดนี้ยิ่งแก่ยิ่งกระโดดเก่ง

ปลาชนิดนี้ยิ่งแก่ยิ่งกระโดดเก่ง เจ้าปลาเหล่านี้คือปลา Mangrove rivulus ผลการศึกษาใหม่ได้เปิดเผยความสามารถที่น่าทึ่งของพวกมัน เพราะยิ่งปลาเหล่านี้มีอายุมากขึ้นเท่าไหร่ พวมันยิ่งมีความสามารถในการกระโดดมากขึ้นเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ศึกษาปลาสายพันธุ์นี้จำนวน 200 ตัว พวกเขาพบว่าปลาที่มีอายุมากที่สุดคือปลาที่กระโดดได้ไกลที่สุด และเรื่องนี้ไม่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางกายภาพ ดูเหมือนว่าประสบการณ์ในการเอาตัวรอดจะเป็นเรื่องสำคัญ ปลาที่มีอายุมากกว่าจึงสามารถกระโดดได้ไกลกว่าปลาที่เผชิญโลกน้อย   อ่านเพิ่มเติม ลิงกังญี่ปุ่นแช่น้ำร้อนเพื่อคลายเครียด