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

ฤานกคือไดโนเสาร์ที่มีชีวิต?

ฤานกคือไดโนเสาร์ที่มีชีวิต? อุกกาบาตที่ตกกระทบโลกเมื่อ 66 ล้านปีก่อนทำให้สายพันธุ์ไดโนเสาร์ทั้งหมดสูญพันธุ์ แต่ทุกวันนี้การมีอยู่ของนกได้พิสูจน์ให้เห็นว่ายังคงมีไดโนเสาร์ส่วนหนึ่งที่หลงรอดมาจนถึงปัจจุบัน นกเป็นสัตว์ที่มีความหลากหลายมากด้วยสายพันธุ์ที่มีจำนวนมากกว่า 10,000 สายพันธุ์ และทั้งหมดล้วนสืบเชื้อสายมาจากไดโนเสาร์ นักวิทยาศาสตร์ทราบความจริงข้อนี้จากการวิเคราะห์ผลจีโนมและฟอสซิล พวกเขาพบว่าบรรพบุรุษแรกๆ ของนกในปัจจุบันนั้นเกิดขึ้นในยุคครีเตเชียสซึ่งเป็นยุคสุดท้ายที่ไดโนเสาร์ครองโลก และโชคดีที่พวกมันรอดชีวิตมาได้จากอุกกาบาต นอกจากนั้นพวกเขายังค้นพบฟอสซิลใหม่ๆ ของไดโนเสาร์มีขนที่เชื่อกันว่าเป็นรอยต่อระหว่างวิวัฒนาการของไดโนเสาร์ไปสู่นกอีกด้วย ฉะนั้นครั้งหน้าที่คุณมีโอกาสได้ดูนก หากจะกล่าวว่ากำลังมองดูไดโนเสาร์ที่ยังมีชีวิตก็คงจะไม่เกินจริงไปนัก   อ่านเพิ่มเติม ไดโนเสาร์ที่ยังไม่สูญพันธุ์

นักวิจัยพบเส้นทางอพยพเหยี่ยวนกเขา บินไกลนับหมื่นกิโลเมตร เกินเส้นผ่านศูนย์กลางโลก

นักวิจัยไทยใช้เครื่องส่งสัญญาณดาวเทียมฯ ติดตามเส้นทางอพยพของเหยี่ยวนกเขาพันธุ์จีนและพันธุ์ญี่ปุ่น พบเดินทางไกลถึง 14,532 กิโลเมตร ซึ่งไกลกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก พร้อมพบ “แหล่งทำรังวางไข่ –แหล่งหากินในฤดูหนาว” ในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ‘เขาดินสอ’ จุดดูเหยี่ยวระดับโลก ในช่วงเดือนสิงหาคมถึงพฤศจิกายนของทุกปีจะมีเหยี่ยวอพยพนับแสนๆ ตัว หนีหนาวจากพื้นที่ผสมพันธุ์ (breeding grounds) ของประเทศรัสเซียและจีนมาอาศัยในเขตร้อนทางตอนใต้ของภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยใช้เส้นทางอพยพ 2 เส้นทางด้วยกัน คือ 1. เส้นทางอพยพเอเชียตะวันออกผ่านมหาสมุทร (The East Asian Oceanic Flyway) เริ่มจากทางตะวันออกเฉียงเหนือของเขตไซบีเรีย ลงมาตามแนวฝั่งตะวันออกของจีน เกาหลี ญี่ปุ่น ไต้หวัน ฟิลิปปินส์ จนถึงประเทศอินโดนีเซีย และ 2. เส้นทางอพยพเอเชียตะวันออกผ่านแผ่นดินใหญ่ (East Asian Continental Flyway) โดยจะเริ่มจากเขตไซบีเรีย และจีน ลงมาตามแผ่นดินใหญ่ของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ผ่านคาบสมุทรไทย-มาเลเซีย และหมู่เกาะของอินโดนีเซีย ซึ่งเหยี่ยวจำนวนมากจะเลือกอพยพเส้นทางที่สอง เพราะเป็นเส้นทางข้ามแผ่นดิน มีจุดให้แวะพักและหาอาหาร ซึ่งปลอดภัยกว่าการบินข้ามทะเลที่ต้องบินต่อเนื่องไม่มีจุดหยุดพัก หากเหนื่อยหมดแรงนั่นหมายถึงเหยี่ยวต้องจมน้ำตาย เขาดินสอ ตำบลบางสน อำเภอประทิว […]

หมีขอไม่ใช่หมี! และยังมีอีกเพียบที่ชื่อสามัญไม่ตรงความจริง

บางครั้งชื่อสามัญที่ใช้เรียกชื่อสัตว์ก็สร้างความสับสน เมื่อหมีขอไม่ใช่หมี แพนด้าแดงไม่ได้เป็นญาติกับแพนด้ายักษ์ และม้าน้ำก็ไม่ได้มีความเกี่ยวข้องใดๆ กับม้าเลย