กะโหลก อิคธิออนิส ฉายวิวัฒนาการจะงอยปากนก - National Geographic

กะโหลกอิคธิออนิสฉายวิวัฒนาการจะงอยปากนก

กะโหลก อิคธิออนิส ฉายวิวัฒนาการจะงอยปากนก

กะโหลกศีรษะอันบอบบางของ “อิคธิออนิส” สิ่งมีชีวิตโบราณ ทว่าได้รับการเก็บรักษาไว้เป็นอย่างดีในธรรมชาติได้กลายมาเป็นเบาะแสใหม่แก่ปริศนาวิวัฒนาการจากไดโนเสาร์มาเป็นนก

ย้อนกลับไปในปี 1870 เป็นครั้งแรกที่ฟอสซิลของนกโบราณนาม อิคธิออนิส (Ichthyornis) ถูกค้นพบโดย Othniel Charles Marsh นักล่าฟอสซิลระดับตำนาน สัตว์โบราณสายพันธุ์นี้มีชีวิตอยู่บนโลกในยุคครีเตเชียส เมื่อราว 100 – 66 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่บรรดานกเริ่มสูญเสียลักษณะความเป็นไดโนเสาร์จากบรรพบุรุษ และวิวัฒนาการปีกขึ้นมา ดังเช่นสัตว์ปีกที่เราเห็นในปัจจุบัน

แม้ว่าฟอสซิลของบรรดานกในยุคครีเตเชียสจะถูกพบในจีนเสียส่วนมาก แต่ส่วนใหญ่แล้วฟอสซิลที่พบมักถูกบีบอัดจนเกือบแบน นั่นทำให้นักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่ทราบแน่ชัดว่ารูปร่างของกะโหลกศีรษะอิคธิออนิสที่แท้จริงนั้นเป็นอย่างไร จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ ในการค้นพบฟอสซิลล่าสุดของอิคธิออนิสจำนวนหลายชิ้น มีกะโหลกที่เกือบจะสมบูรณ์แบบปะปนอยู่ด้วย ส่งผลให้การค้นพบครั้งนี้มีส่วนช่วยได้มากในการเติบเต็มช่องว่างของปริศนาวิวัฒนาการในนก

และขณะนี้นักบรรพชีวินวิทยาได้เปิดตัวภาพกะโหลกศีรษะอันสมบูรณ์ของอิคธิออนิส ในจำนวนนี้มีสามชิ้นที่ได้รับการค้นพบใหม่ในรอบ 148 ปี “สำหรับนักบรรพชีวินวิทยาแล้วกะโหลกนกเป็นอะไรที่หายากมากครับ มันไม่ค่อยถูกเก็บรักษาไว้ตามธรรมชาติ” Daniel Field ผู้นำการวิจัยครั้งนี้จากมหาวิทยาลัย Bath ในสหราชอาณาจักรกล่าว

บางส่วนของตัวอย่างฟอสซิลที่เพิ่งถูกค้นพบใหม่นี้ยังคงฝังอยู่ในหิน แต่ด้วยเทคโนโลยีซีทีสแกน Field และ Bhart-Anjan Bhullar จากมหาวิทยาลัยเยลร่วมกันวิเคราะห์ฟอสซิลและสร้างแบบจำลองภาพสามมิติของกะโลหกศีรษะอิคธิออนิสขึ้นมา ผลการวิจัยครั้งนี้ถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Nature

(พบฟอสซิลของวาฬไม่มีฟันที่เก่าแก่ที่สุด)

“การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้เทียบได้กับการปฏิวัติวงการบรรพชีวินวิทยาเลยค่ะ” Jingmai O’Connor ผู้เชี่ยวชาญด้านนกยุคโบราณจากสถาบันบรรพชีวินวิทยาสัตว์มีกระดูกสันหลังในกรุงปักกิ่ง ประเทศจีนกล่าว “และขณะนี้ด้วยองค์ความรู้ที่มี นักวิทยาศาสตร์กำลังแสดงให้เห็นว่ากะโหลกของอิคธิออนิสนั้นพิเศษอย่างไร มันเป็นการผสมผสานระหว่างวิวัฒนาการและคุณสมบัติดั้งเดิมจากบรรพบุรุษ ซึ่งเราพบว่ามันมีคุณสมบัติแบบดั้งเดิมมากกว่าที่เคยคิดกันไว้”

อิคธิออนิส
หน้าตาของอิคธิออนิสจากการวิเคราะห์ตามแบบจำลองกะโหลกศีรษะสามมิติ
ภาพกราฟิกโดย Michael Hanson

 

เรื่องแนะนำ

เสือชีตาห์คงศีรษะได้อย่างไรขณะวิ่งด้วยความเร็ว?

เสือชีตาห์ คงศีรษะได้อย่างไรขณะวิ่งด้วยความเร็ว? เป็นที่รู้กันดีว่า เสือชีตาห์ คือจ้าวแห่งความเร็ว แต่นอกเหนือจากรูปร่างเพรียวลม กล้ามเนื้ออันแข็งแรงแล้ว ยังมีบางสิ่งบางอย่างที่สำคัญอีกซึ่งร่างกายของมันต้องการอย่างมากเมื่อต้องวิ่งด้วยความเร็ว ผลการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2018 ในวารสาร Scientific Reports แสดงให้เห็นว่าหูชั้นในของเสือชีตาห์นั้นมีส่วนช่วยให้การล่าเหยื่อของมันมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และการวิจัยครั้งนี้ยังเป็นครั้งแรกที่ทีมวิจัยทำการวิเคราะห์หูชั้นในของสัตว์ในวงศ์แมวใหญ่   ว่าด้วยเรื่องหู หากคุณมองภาพสโลวโมชั่นของเสือชีตาห์ขณะกำลังวิ่ง จะเห็นได้ว่ามันสามารถคงหัวของมันให้นิ่งอยู่ได้ ซึ่งช่วยให้ดวงตาของมันจับจ้องไปที่เหยื่ออย่างไม่ให้คลาดสายตาระหว่างการล่า เพื่อที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของกระดูกเสือชีตาห์ว่ามีส่วนช่วยในเรื่องนี้อย่างไร Camille Grohe มุ่งเป้าไปที่การศึกษาหูชั้นใน หูชั้นในเป็นอวัยวะสำคัญที่ช่วยรักษาสมดุลของร่างกาย มันประกอบไปด้วยช่องว่างที่บรรจุของเหลวและเซลล์ขนที่ทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์รับการเคลื่อนไหวของศีรษะ ด้วยภาพถ่ายความละเอียดสูง Grohe และทีมงานของเขาสแกนกระโหลกศีรษะจำนวน 21 กระโหลก ในจำนวนนี้บางกระโหลกเป็นของสัตว์สายพันธุ์อื่นในวงศ์แมวใหญ่ มีจำนวน 7 กระโหลกที่เป็นของเสือชีตาห์ นอกจากนั้นพวกเขายังสแกนกระโหลกศีรษะของเสือชีตาห์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วในอดีตด้วย เพื่อหาดูว่าหูชั้นในของพวกมันมีวิวัฒนาการอย่างไร ผลการตรวจสอบพวกเขาพบว่าหูชั้นในของเสือชีตาห์ไม่ได้เหมือนกับสัตว์อื่นๆ ในวงศ์แมวใหญ่ ด้วยระบบการรักษาสมดุลที่มีขนาดใหญ่ของมัน และช่องภายในหูที่ยาวกว่าส่งผลให้ความสามารถในการคงศีรษะและดวงตาของมันให้อยู่นิ่งมีมากกว่าเสืออื่นๆ “กายวิภาคภายในหูของมันสะท้อนให้เห็นถึงการตอบสนองของร่างกายต่อการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่มากขึ้น” John Flynn ผู้ร่วมการวิจัยกล่าว ในระหว่างการแถลงข่าวผลการค้นพบ โดยที่สำคัญก็คือลักษณะเหล่านี้ไม่ถูกพบในเสือชีตาห์ที่สูญพันธุ์ไปแล้ว นั่นหมายความว่าความพิเศษนี้เพิ่งจะถูกพัฒนาขึ้นไม่นาน ในฐานะของสัตว์บกที่มีความรวดเร็วมากที่สุดในโลก ร่างกายของมันถูกสร้างเพื่อการวิ่งอย่างแท้จริง ด้วยน้ำหนักที่เบา กระดูกสันหลังที่ยาวและมีความยึดหยุ่น เอื้อให้มันสามารถทำความเร็วจาก […]

สำรวจโลก : ครึ่งหญิงครึ่งชาย

ครึ่งหญิงครึ่งชาย เรื่อง แพทริเซีย เอดมันด์ส โลกธรรมชาติเต็มไปด้วยสัตว์กะเทย (hermaphrodite) หรือสัตว์ที่รูปลักษณ์ภายนอกอาจดูเหมือนเพศผู้หรือเพศเมียแต่มีอวัยวะสืบพันธุ์ของทั้งสองเพศ ญาติของพวกมันที่เราพบเห็นได้น้อยกว่าคือ สิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างลักษณะสืบสายพันธุ์ของเพศผู้และเพศเมีย (gynandromorph) เช่นมีขนาดและสีสันของเพศหนึ่ง แต่มีอวัยวะสืบพันธุ์ของอีกเพศ แต่ที่หายากกว่านั้นคือพวกที่มีลักษณะของเพศผู้อยู่ข้างหนึ่งและของเพศเมียอยู่อีกข้างหนึ่ง แบ่งแยกกันตรงกึ่งกลาง เช่นผีเสื้อกะเทย (บน) จอช จอห์เนอร์ นักชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ อธิบายถึง “สิ่งที่นักวิทยา-ศาสตร์ส่วนใหญ่ตั้งสมมุติฐาน” เกี่ยวกับการเกิดความผิดปกติเหล่านี้ กล่าวคือ โครโมโซมเพศของผีเสื้อกลับกันกับของมนุษย์ เพศผู้มีโครโมโซมเหมือนกันสองตัว (แซดแซด – ZZ) ส่วนเพศเมียมีโครโมโซมต่างกัน (แซดดับเบิลยู – ZW) บางครั้งไข่ของเพศเมียมีสองนิวเคลียส คือ แซดและดับเบิลยู เมื่อไข่ได้รับ “การผสมสองครั้ง” จากสเปิร์มแซดของเพศผู้ เอ็มบริโอที่เกิดขึ้นจึงเป็นเพศผู้และเพศเมียอย่างละครึ่ง จอห์เนอร์บอกและเสริมว่า ผีเสื้อกะเทยในห้องปฏิบัติการของเขาพยายามวางไข่ แต่ไม่ประสบผลสำเร็จ น่าจะเป็นเพราะความผิดปกติในระบบสืบพันธุ์ ดังนั้นแม้ว่าสายพันธุ์ของพวกมันจะมีส่วนผสมของสีสันอันน่าตื่นตา แต่ก็ไม่อาจตกทอดไปสู่ลูกหลานได้ P A P I L I O G L A […]

แมลงปอเสือ ของไทย กับการค้นพบชนิดใหม่ของโลก

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ค้นพบ แมลงปอเสือ ชนิดใหม่ของโลก นักล่าแห่งเวหา ภาพคุ้นตาของแมลงที่ชอบบินโฉบเฉี่ยวไปมา เคลื่อนไหวได้อย่างคล่องตัว ในสภาพอากาศที่ร้อนอบอ้าว หนึ่งในนั้นคือแมลงปอดวงตาปูดโปน บินว่อนอยู่บนบกและล่าสัตว์อื่นเป็นอาหาร ถือเป็นผู้ล่าที่สำคัญในระบบนิเวศ จนหลายคนขนานนามว่า “นักล่าแห่งเวหา” แมลงปอมีความสง่างามในแบบของมันที่ชวนให้คนหลงใหลจนอดใจไม่ได้ที่จะหยิบกล้องขึ้นมาบันทึกภาพไว้ แมลงปอตัวเต็มวัยจึงเป็นที่รู้จักและเป็นที่สนใจอย่างแพร่หลาย นักวิทยาศาสตร์แบ่งแมลงปอออกเป็น 2 กลุ่มตามลักษณะการวางปีกขณะที่มันเกาะนิ่งอยู่กับที่ คือกลุ่มแมลงปอบ้าน (dragonflies) และกลุ่มแมลงปอเข็ม (damselflies) (ภาพ2) ตัวอ่อนแมลงปอนั้นสำคัญไฉน แมลงปอเพศเมียชอบบินแวะเวียนตามแหล่งน้ำเพื่อหาที่วางไข่ หลังจากนั้น ตัวอ่อนแมลงปอจะใช้ชีวิตอาศัยในแหล่งน้ำไประยะหนึ่ง พบได้ทั้งน้ำนิ่งและน้ำไหล ลักษณะเด่นของตัวอ่อนแมลงปอคือ ส่วนริมฝีปากล่างที่มีฟันแข็งแรง ช่วยในการจับเหยื่อ เป็นผู้ล่าตัวฉกาจ หรืออาจได้ชื่อว่า “นักล่าแห่งสายน้ำ” ในขณะเดียวกัน ตัวอ่อนแมลงปอยังเป็นแหล่งอาหารให้สัตว์น้ำชนิดอื่น ถ่ายทอดพลังงานไปในห่วงโซ่อาหารของระบบนิเวศขั้นสูงกว่า ข้อแตกต่างของกลุ่มตัวอ่อนแมลงปอคือ ตัวอ่อนแมลงปอเข็มจะมีลำตัวยาวเรียวกว่าตัวอ่อนแมลงปอบ้าน และมีเหงือกอยู่ปลายสุดของส่วนท้อง 2 หรือ 3 เส้น ยามฤดูฝนในบริเวณแหล่งน้ำชั่วคราวตามท้องทุ่งนาพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ชาวบ้านมักนำสวิงไปช้อนสัตว์น้ำเพื่อนำมาประกอบอาหาร หนึ่งในวัตถุดิบที่อุดมไปด้วยโปรตีนคือตัวอ่อนแมลงปอ ที่สามารถนำรังสรรค์ได้หลายเมนู เช่น หมก แกง และคั่ว เป็นต้น ประโยชน์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของตัวอ่อนของแมลงปอคือ เป็นดัชนีชีวภาพในการประเมินคุณภาพของแหล่งน้ำนักวิทยาศาสตร์พบว่าตัวอ่อนแมลงปอแต่ละกลุ่มมีความทนทานต่อการปนเปื้อน หรือการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำที่แตกต่างกัน […]

แมวติดเชื้อโควิด-19 ได้ แต่นายทาสทั้งหลายไม่ต้องกังวล

การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ พบว่า แมวติดเชื้อโควิด-19 ได้ แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีข้อมูลที่แน่ชัดว่าสัตว์ตระกูลแมวสามารถแพร่เชื้อไวรัสสู่มนุษย์ได้หรือไม่ จากงานวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ แมวติดเชื้อโควิด-19 ได้ ซึ่งเกิดจากเชื้อโคโรนาไวรัสสายพันธุ์ใหม่ที่กำลังระบาดในขณะนี้ และยังแพร่เชื้อไปยังแมวตัวอื่นได้อีกด้วย แต่การศึกษาในสุนัขพบว่า ความไวต่อการติดเชื้อไวรัสชนิดนี้ไม่สูงเท่าแมว ซึ่งอ้างอิงการศึกษาของนักวิจัยในประเทศจีน จากสถาบันวิจัยสัตวแพทย์ฮาร์บิน นอกจากนี้ยังพบว่า ในสัตว์เลี้ยงชนิดอื่น เช่น ไก่ สุกร และเป็ด ก็มีอัตราการติดเชื้อที่ต่ำเช่นกัน ทีมนักวิทยาศาสตร์กล่าว่า การค้นพบครั้งนี้มีความน่าสนใจ แต่บรรดาเจ้าของแมวไม่ต้องตื่นตระหนก เนื่องจากการทดลองนี้เป็นเพียงวิธีการที่ใช้ในห้องปฏิบัติการและกลุ่มตัวอย่างที่นำมาทดลองมีจำนวนน้อยมาก ซึ่งแตกต่างจากสภาพแวดล้อมภายนอกที่แมวอาศัยอยู่กับมนุษย์จริงๆ จึงยังไม่สามารถนำไปเปรียบเทียบกันได้ นักไวรัสวิทยา ลินดา ซาอิฟ จากมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตต ในโคลัมบัส กล่าวและเสริมว่า ยังไม่มีหลักฐานโดยตรงที่บ่งชี้ว่า สารคัดหลั่งจากแมวที่มีเชื้อโคโรนาไวรัสจะแพร่สู่มนุษย์ได้ ความสามารถในการป้องกันโรคของสัตว์เลี้ยง ด้วยสถานการณ์โคโรนาไวรัสที่แพร่ระบาดอย่างรวดเร็วไปทั่วโลก บางคนอาจเกิดความกังวลเกี่ยวกับการแพร่ระบาดจากสัตว์เลี้ยงข้ามมาสู่มนุษย์ ก่อนหน้านี้มีรายงานว่า สัตว์เลี้ยงบางชนิดติดเชื้อไวรัส เช่นกรณีแมวบ้านในประเทศเบลเยียม และสุนัขสองตัวในฮ่องกง “แมวและสุนัขต่างมีปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดกับมนุษย์ ดังนั้นเราจึงต้องเข้าใจเรื่องความไวต่อการติดเชื้อ SARS-CoV-2 เพื่อป้องกันโรคโควิด-19” ข้อความจากงานวิจัยล่าสุดที่เผยแพร่บนเว็บไซต์ bioRxiv เมื่อวันที่ 31 มีนาคม ที่่ผ่านมา ทีมนักวิจัยที่นำโดย Bu […]