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

กลยุทธการล่าของกิ้งก่าคาเมเลี่ยน

ลิ้นที่แลบออกอย่างรวดเร็วของกิ้งก่าคาเมเลี่ยนคืออาวุธที่ใช้ในการจับเหยื่อกินเป็นอาหาร แต่อาวุธร้ายของสัตว์นักล่าตัวนี้ไม่ได้มีแค่นั้น มาทำความรู้จักกับกิ้งก่าชนิดนี้ให้มากขึ้น แล้วคุณจะพบว่าเทคนิคของมันนั้นเจ๋งขนาดที่ว่าแทบไม่มีพลาดในการล่าเหยื่อ อาวุธที่ 1 : ความเชื่องช้า กิ้งก่าคาเมเลี่ยนจะเคลื่อนไหวอย่างเชื่องช้าจนกว่าเหยื่อจะเข้ามาใกล้ในระยะที่มันสามารถล่าได้ เหตุใดจึงเชื่องช้า เพราะความช้านี่สัมพันธ์กับอาวุธชิ้นที่ 2 : การพรางตัว เพื่อไม่ให้เหยื่อสังเกตเห็นมัน อาวุธที่ 3 : สายตาอันเฉียบคม กิ้งก่าคาเมเลี่ยนสามารถมองเห็นได้ทุกทิศทางแบบ 360 องศา เพราะดวงตาของมันสามารถเคลื่อนไปมาได้ และอาวุธสุดท้ายคือ : ลิ้นที่แลบออกจับเหยื่ออย่างรวดเร็ว ความยาวของลิ้นนั้นมากกว่าความยาวลำตัวของมันเองถึง 1.5 เท่าเลยทีเดียว   อ่านเพิ่มเติม : มดปากตะขอโจมตีเหยื่อเร็วกว่ากระพริบตา, คุณมองออกไหมว่าเสือดาวซ่อนอยู่ตรงไหน?

ภาพหาชมยากของยีราฟเผือก

เจ้าหน้าที่ป่าไม้บังเอิญพบเข้ากับยีราฟเผือกสองตัวโดยบังเอิญ ในภูมิภาคตะวันออกเฉียงเหนือของเคนยา พวกมันมีภาวะที่เรียกว่า “ภาวะด่าง” โรคทางพันธุกรรมที่ส่งผลผิดปกติต่อการแสดงเม็ดสีในผิวหนัง การขาดสีสันตามธรรมชาตินี้เป็นอันตรายต่อมัน เนื่องจากยีราฟเหล่านี้จะไม่สามารถพรางตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้เช่นยีราฟตัวอื่น และทำให้มันตกเป็นเป้าสายตาของผู้ล่า ภาวะด่างสามารถพบได้ในสัตว์อีกหลากหลายชนิด ทั้งเพนกวิน, เหยี่ยว หรือแม้แต่ฮิบโปโปเตมัส อ่านเพิ่มเติม : พี่เลี้ยงที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ของเจ้าเหมียว, ชมความมหัศจรรย์เมื่อนางฟ้าทะเลผสมพันธุ์

ยีราฟ: สัตว์แปลกประหลาดแห่งทวีปแอฟริกา

ยีราฟ: สัตว์แปลกประหลาดแห่งทวีปแอฟริกา ยีราฟเป็นหนึ่งในสัตว์ที่มีความโดดเด่นของทวีปแอฟริกา ด้วยความสูงและคอที่ยาวมากของมัน ยีราฟถือได้ว่าเป็นสัตว์บกที่สูงที่สุด พวกมันจึงสามารถกินใบไม้หรือยอดไม้ที่อยู่บนต้นไม้สูงได้ในขณะที่สัตว์ประเภทอื่นเอื้อมไปกินไม่ถึง นอกจากนี้ ยีราฟยังสามารถมองศัตรูหรือภัยอันตรายที่กำลังจะเข้าไปหามันได้ ยีราฟมีผนังหัวใจที่แข็งแรงมาก เพราะว่า หัวใจและสมองของยีราฟอยู่ห่างกันมากระหว่างช่วงคอที่ยาวมากของมันจึงทำให้ยีราฟต้องสูบฉีดเลือดมากกว่าสัตว์ชนิดอื่นๆมากกว่าถึง 2 เท่า หัวใจที่แข็งแรงของยีราฟช่วยบีบตัวส่งเลือดขึ้นไปหล่อเลี้ยงถึงสมองของมันได้ รวมถึงยีราฟตัวผู้ใช้คอของมันในการต่อสู้แย่งตัวเมียกันและแบ่งชนชั้นกันในฝูงของมัน นอกจากนี้ยีราฟมีความสามารถยืนหลับได้ โดยนอนเพียง 5 นาทีถึง 30 นาทีต่อวัน หรืออาจจะงีบหลับเป็นช่วงๆ ช่วงละ 2 นาที ซึ่งเวลาที่เหลือในแต่ละวันประมาณ 16 ถึง 20 ชั่วโมงพวกยีราฟจะออกไปหาใบไม้กิน ปัจจุบันจำนวนประชากรยีราฟในแอฟริกาลดลงไปมาจากแต่ก่อน เนื่องจากมีการล่ายีราฟเพื่อเอาขนและเนื้อของมัน เเม้กระทั้งหางก็ยังเป็นที่ต้องการของมนุษย์    อ่านเพิ่มเติมต่อที่ นกทำความสะอาดรักแร้ให้ยีราฟ

อะไรคือกุญแจสำคัญที่ทำให้ฉลามมาโกครีบสั้นเป็นฉลามที่รวดเร็วที่สุด?

แม้จะมีขนาดไม่ใหญ่เท่าฉลามขาวหรือฉลามเสือ แต่ฉลามมาโกครีบสั้นก็เป็นสัตว์นักล่าในทะเลที่เก่งรอบด้านที่สุดชนิดหนึ่ง ด้วยความที่สามารถว่ายน้ำได้เร็วถึง 55 กิโลเมตรต่อชั่วโมงขณะไล่ล่าเหยื่อ ส่งผลให้ฉลามมาโกครีบสั้นคือฉลามที่ว่ายน้ำเร็วที่สุดในมหาสมุทร หากแข่งขันกันระหว่างบรรดาสัตว์ที่ขึ้นชื่อด้านความเร็ว ฉลามมาโกครีบสั้น, ฉลามขาว, ปลาทูน่าครีบน้ำเงินแอตแลนติก และไมเคิล เฟลป์ส นักว่ายน้ำที่เร็วที่สุดในโลก ผลการแข่งขันฉลามมาโกจะเข้าเส้นชัยมาเป็นอันดับ 1 ทิ้งห่างไมเคิล เฟลป์สไปไกลโข เนื่องจากความเร็วสูงสุดของเฟลป์สอยู่ที่ 7 กิโลเมตรต่อชั่วโมงเท่านั้น อะไรคือกุญแจสำคัญของความรวดเร็วนี้? หนึ่งในข้อได้เปรียบคือการรักษาอุณหภูมิของร่างกาย เลือดที่อุ่นช่วยลำเลียงออกซิเจนไปยังกล้ามเนื้อแดง และเพิ่มประสิทธิภาพในการว่ายน้ำ โคนหางที่แข็งแรงช่วยให้จังหวะการสะบัดหางขณะว่ายน้ำเป็นไปอย่างราบรื่นกว่า นอกจากนั้นรูปร่างของมันยังมีส่วนช่วยให้เกิดแรงต้านทานน้อยกว่าฉลามประเภทอื่นอีกด้วย   อ่านเพิ่มเติม : ราชาลมกรดโลกสีคราม, เหตุใดวาฬสเปิร์มจึงยืนในน้ำ