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

อุรังอุตัง 150,000 ตัวตายเพราะกิจกรรมของมนุษย์

อุรังอุตัง 150,000 ตัวตายเพราะกิจกรรมของมนุษย์ ผลการวิจัยใหม่ชี้ว่า ตั้งแต่ปี 1999 -2015 จำนวนของอุรังอุตังมากกว่าครึ่งบนเกาะบอร์เนียวต้องล้มหายตายจากลงจากการคุกคามถิ่นที่อยู่อาศัยของพวกมันเพื่อทำสวนปาล์มไปจนถึงการตัดไม้ทำลายป่า บรรดาพวกลักลอบค้าสัตว์ป่าและหาของป่ารวมไปถึงกิจกรรมอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในชีวิตมนุษย์คือปัจจัยสำคัญที่ทำให้ประชากรของอุรังอุตังลดจำนวนลงอย่างรวดเร็ว หากสถานการณ์ยังคงเป็นเช่นนี้ต่อไป ในอีก 35 ปี ทีมนักวิจัยชี้ว่าเกาะบอร์เนียวจะสูญเสียประชากรอุรังอุตังไปเพิ่มอีกราว 45,000 ตัว อย่างไรก็ตามยังคงมีความหวัง จากผลการวิจัยพบว่าอุรังอุตังเป็นสัตว์ที่ปรับตัวเก่งมาก เชื่อกันว่าหากกระบวนการล่าและทำลายป่าสิ้นสุดลงในวันนี้ อุรังอุตังซึ่งปัจจุบันเป็นถูกจัดให้เป็นสัตว์ใกล้สูญพันธุ์จะมีโอกาสเพิ่มจำนวนขึ้น รวมไปถึงสัตว์อื่นๆ ด้วยเช่นกัน   อ่านเพิ่มเติม คืนชีพเสือทัสมาเนียหลังสูญพันธุ์ไปแล้ว 38 ปี

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

แมลงกินได้ : อนาคตอาหารโลก

เมื่อประชากรโลกเพิ่มขึ้น ความท้าทายสำคัญประการหนึ่งคือการผลิตอาหารให้เพียงพอกับความต้องการของประชากร ทางออกหนึ่งที่องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประขาชาติมองเห็นอยู่ในแมลงตัวเล็กๆ

เจ้าเหมียวนักสกี

เจ้าเหมียวนักสกี แมวเหมียวพลังเยอะจากนอร์เวย์ตัวนี้มีชื่อว่า Jesperpus นอกจากมันจะมีสัญชาตญาณนักล่าจากบรรพบุรุษแล้ว มันยังมีสัญชาตญาณของนักผจญภัยอีกด้วย จากท่าทีกระตือรือร้นอย่างมีความสุขทุกครั้งเมื่อได้เล่นสกีหิมะกับ Aina Stormo เจ้าของ ปกติแล้วสัตว์ที่เรามักจะเห็นคนนำมาเล่นสกีด้วยมักเป็นสุนัขหรือไม่ก็ม้า ไม่เคยมีใครนำแมวมาเล่นด้วยเนื่องจากมันทำความเร็วได้ไม่มากนัก แต่ด้วยความตั้งใจของเจ้าแมวตัวนี้เป็นใครก็ต้องอนุโลม ภาพของทั้งคู่ที่เล่นสกีด้วยกันนั้นชวนให้นึกถึงเทพีเฟรยา เทพแห่งความรักและความงามตามตำนานของนอร์เวย์ ซึ่งจะเดินทางไปไหนมาไหนด้วยรถลากที่เทียมแมวสองตัว หากอยากติดตามความน่ารักเพิ่มเติมก็เข้าไปดูกันได้ที่อินสตาแกรม @jesperpusen อ่านเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์น่ารู้: เสือในตระกูลแมวใหญ่