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

อสรพิษผู้งามสง่า ชมภาพงูสวยๆ

อสรพิษผู้งามสง่า ชมภาพงูสวยๆ ขึ้นชื่อว่า งู หลายคนแค่ได้ยินก็อยากเบือนหน้าหนี แต่ในธรรมชาติและระบบนิเวศ งูมีบทบาทสำคัญในฐานะนักล่าที่ช่วยควบคุมประชากรสัตว์ชนิดอื่น ตั้งแต่ป่าฝน ทะเลทราย เรื่อยไปจนถึงภูเขาสูง และแหล่งน้ำ งูกว่า 3,000 ชนิดอาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายทั่วโลก งูบางชนิดอาจเติบโตจนยาวนับสิบเมตร บางชนิดอาจมีอายุยืนมากกว่า 20 ปี สำหรับช่างภาพแนวสัตว์ป่าชื่อดังอย่างโจเอล ซาร์โทรี งูคือความงดงามอย่างหนึ่งของโลกธรรมชาติ โดยเฉพาะลวดลายและสีสันอันหลากหลายอย่างน่าทึ่งของเหล่าอสรพิษ เพื่อเฉลิมฉลองให้เพื่อนสัตว์เลื้อยคลานไร้ขาเหล่านี้ เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ภูมิใจเสนอผลงานภาพถ่ายงูสวยๆ อันน่าตื่นตาของโจเอล ซาร์โทรี  ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Photo Ark ที่ซาร์โทรีตั้งขึ้นเพื่อเผยแพร่แนวคิดในการอนุรักษ์ธรรมชาติและสัตว์ป่า  โดยตั้งใจถ่ายภาพสัตว์ทุกชนิดพันธุ์บนโลก งูในภาพถ่ายชุดนี้ซึ่งมีตั้งแต่งูเขียวชนิดต่างๆ งูหางกระดิ่ง  งูแอดเดอร์ งูทับสมิงคลา งูทางมะพร้าว และงูอีกหลายชนิด  ทั้งที่มีพิษและไม่มีพิษ ถ่ายในสถานเพาะเลี้ยงและสวนสัตว์ต่างๆ ทั่วโลก รวมถึงสตูดิโอถ่ายภาพ โดย เคซีย์ สมิท (แม้งูจะเป็นที่รังเกียจ แต่ในรัสเซียผู้คนจำนวนมากมีงูเป็นสัตว์เลี้ยง)   อ่านเพิ่มเติม เป็นคุณจะทำอย่างไร? ถ้า งูพิษร้ายแรงที่สุดในโลก เลื้อยเข้าบ้าน

วงแตกกระจาย! เมื่อช้างพุ่งเข้าใส่เพราะอยากเล่นด้วย

ความสงบของทุ่งหญ้าริมถนนสายหนึ่ง ในแอฟริกาใต้เป็นอันต้องพังพินาศลง เมื่อจู่ๆ เจ้าช้างตัวผู้ก็วิ่งตรงเข้ามา พร้อมส่งเสียงดังลั่น ทำเอาฝูงไฮยีน่าที่อยู่ในบริเวณนั้นแตกกระจายวิ่งหนีออกไป อย่างไรก็ตามพฤติกรรมที่ดูเหมือนจะเป็นพฤติกรรมก้าวร้าวนี้ เกิดขึ้นจากการที่ช้างต้องการเล่นกับฝูงไฮยีน่า เสียงร้องที่ต่ำและรวดเร็วของมันน่าจะเป็นการบ่งบอกถึงพฤติกรรมขี้เล่นของช้างหนุ่มตัวนี้ ที่กำลังอยู่ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ ซึ่งในฤดูนี้ช้างตัวผู้ส่วนใหญ่จะมีพฤติกรรมที่ก้าวร้าวขึ้น จากในคลิปวิดีโอจะเห็นว่า รถตำรวจค่อยๆ ถอยหลังออกมาช้าๆ ซึ่งเป็นวิธีการที่ถูกต้องในการรับมือ เพื่อป้องกันช้างพุ่งเข้าใส่   อ่านเพิ่มเติม : อย่างงง! แพะขึ้นไปติดบนสายไฟได้อย่างไร?, ความน่ารักของลูกหมี หลังได้รับการช่วยเหลือโดยเจ้าหน้าที่