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

ทำไมชอบดูนก

ทำไมชอบดูนก “ดูนก ไปทำไม” โดยทั่วไปเมื่อถามคำถามนี้กับบรรดานักดูนก  เรามักได้เหตุผลเบื้องต้นประมาณว่า  เพราะนกน่ารัก… เพราะอยากเป็นนก…  เพราะได้ไปอยู่ในป่า…  ดูนกแล้วมีสมาธิ… ชอบอิริยาบถของนก… เพราะได้ตื่นเช้า… ได้หัดสังเกต… รู้จักเฝ้ารอ… ไม่เอาแต่ใจ… ไม่เร่งรีบ… ดูแล้วมีความสุข… รู้สึกสบายใจ เรื่อยไปจนถึงคำตอบห้วนๆว่า ไม่มีเหตุผลอะไร แค่ชอบ แต่ทำไมคนเหล่านั้นถึงยอมตื่นแต่เช้ามืดไปเดินท่อมๆ เงียบๆ ทนทาก/ยุง/เห็บกัด หรือไม่ก็นั่งรอในบังไพรนานเป็นชั่วโมงๆ เพื่อให้ได้เห็นนกสักตัว  คนดูนกมักตอบคนไม่ดูอย่างกำปั้นทุบดินว่า  ต้องลองไปดูนกเอง นกเป็นสิ่งมีชีวิตล้ำเลิศที่มนุษย์เฝ้ามองมาทุกสมัย  วิวัฒนาการสองขาหน้าของนกได้ชื่อว่าเป็นวิวัฒนาการที่สร้างสรรค์ที่สุด  คนทุกยุคฝันอยากมีปีกบินได้เหมือนนก แต่บรรพบุรุษของนกกลับเป็นสัตว์เลื้อยคลานอย่างไดโนเสาร์  มีทั้งขนาดใหญ่ยักษ์วิ่งได้แต่บินไม่ได้ และขนาดเล็กจิ๋วเท่าแมลงภู่  มีทั้งสีสันฉูดฉาด  แพรวพราว ขาวปลอดและดำปลอด อายุวัต เจียรวัฒนกนก นักวาดภาพธรรมชาติอายุ 27 ปี บอกว่า  ที่ยังชอบดูนกมาถึงทุกวันนี้  เพราะยังมีสิ่งให้ค้นหาอยู่ไม่รู้จบ  “ยิ่งดู ยิ่งรู้สึกอยากเจอตัวนั้น อยากเจอตัวนี้  นกทั่วโลกมีหมื่นกว่าชนิด ในเมืองไทยพันกว่า  พอเราไปดูนก เราก็ไปอยู่ในธรรมชาติ  ช่วงที่ไม่มีนก เราก็ได้ดูอย่างอื่นด้วย ทำให้เราสังเกตต้นไม้ใบหญ้า สัตว์ประเภทอื่นๆ […]

ศิลปะจากธรรมชาติ : สร้างสรรค์แมลงจากมวลบุปผา

รากุ อิโนะอุเอะ ศิลปินและช่างภาพผู้พำนักอยู่ในเมืองมอนทรีออล ประเทศแคนาดา อาศัยสีสันและรูปทรงของกลีบดอกไม้ ใบไม้ และวัสดุธรรมชาติอื่นๆ รังสรรค์ประติมากรรมรูปแมลงที่ดูสมจริงและมีชีวิตชีวาอย่างน่าทึ่ง นี่คืองานศิลปะที่คุณต้องร้อง ว้าว!

ทะเลไทย ในคลื่นยักษ์ของนักท่องเที่ยว

แม้ในปีนี้เราจะได้ยินข่าวดีหลายเรื่องเกี่ยวกับทะเลไทย เช่น การกลับมาของฉลามหูดำแห่งอ่าวมาหยา และล่าสุดคือการร่วมแรงร่วมใจกันเลี้ยงดูมาเรียม พะยูนน้อยที่พลัดหลงกับฝูง กระนั้น สัตว์ทะเลหายากอีกหลายอย่างของทะเลไทย เช่น ฉลามวาฬ พะยูน และเต่ามะเฟือง ยังคงเผชิญความเสี่ยงจากกิจกรรมการท่องเที่ยว