ฉลาม เฮลิโคไพรออน (Helicoprion) กับปริศนาฟอสซิลฟันเลื่อย National Geographic Thailand

ฉลามเฮลิโคไพรออน – Helicoprion และปริศนาฟอสซิล 100 ปีแห่งความสงสัย

ฉลามดึกดำบรรพ์เมื่อ 275 ล้านปีก่อน กับฟอสซิลขากรรไกรใบเลื่อยที่ไม่มีใครเหมือน

ปริศนาฟันเลื่อยเกิดขึ้นจากฟอสซิลซึ่งมีลักษณะคล้ายใบเลื่อยวงเดือนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 ซม. รอยประทับจากอดีตเผยให้เห็นลิ่มแหลมคมมากถึง 150 อันเรียงตัวหนาแน่นอยู่ในวงก้นหอยหรือเกลียวก้นหอย นักวิทยาศาสตร์ตั้งคำถามมานานกว่า 100 ปีว่าพวกมันคืออะไร คำตอบก็คือ ขากรรไกรสังหารของฉลาม เฮลิโคไพรออน (Helicoprion) หรือฉลามฟันเลื่อย (Helicoprion – Spiral Saw) สัตว์โบราณที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 275 ล้านปีก่อน

มีทฤษฎีที่คาดเดากันไปต่างๆ มากมายว่าอวัยวะรูปทรงเกลียวเหมือนก้นหอยคล้ายใบเลื่อยวงเดือนนี้คืออวัยวะใด จะเป็นส่วนหนึ่งของปาก หรือจะเป็นครีบป้องกันตัว

ในปี 1866 นักวิทยาศาสตร์คาดว่าน่าจะเป็นส่วนหนึ่งของปาก 

ปี 1911 คาดว่าจะเป็นครีบหลังไว้ป้องกันตัว

ปี 1902 คาดว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของหางไว้

จนกระทั่งในปี 2013 ได้มีการนำฟอสซิลที่ถูกค้นพบเมื่อปี 1950 ซึ่งอยู่ติดกับกระดูกอ่อนมาทำซีทีสแกนและสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ และนำมาเทียบกับกะโหลกศีรษะของฉลาม Omithoprion ซึ่งเป็นสายพันธุ์ใกล้ชิดกัน คำตอบจึงแน่ชัดว่านี่คือกรามและฟันของ ฉลามโบราณ เฮลิโคไพรออน

กรามสังหาร ขากรรไกรหยัก

ฉลามเฮลิโคไพรออน เป็นฉลามยักษ์ที่มีฟันเป็นวงก้นหอยขนาดใหญ่ขึ้น 3 เท่าตลอดช่วงเวลา 8 ล้านปีที่พวกมันวิวัฒนาการและท่องไปในทะเล ขากรรไกรที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเป็นลักษณะทางกายวิภาคที่ไม่พบเห็นอีก สามารถเฉือนเหยื่อตัวอ่อนนุ่มได้เหมือนดาบ และแงะสัตว์ออกจากเปลือกแข็งๆ ได้

หากเปรียบเทียบกับฉลามขาวในปัจจุบัน ซึ่งมีขนาด 6 เมตร ฉลามเฮลิโคไพรออนมีขนาดยาวสูงสุดถึง 12 เมตร แต่สัดส่วนลำตัวจะเป็นทรงแคบกว่าฉลามขาว มุมความกว้างของขากรรไกรเวลาอ้างับเหยื่อ ฉลามขาวอ้าค้างทำมุมได้ 60 องศา ในขณะที่ฉลามเฮลิโคไพรออนอ้าค้างได้ถึง 90 องศา แต่มีพลังในการกัดเพียง 1 ใน 3 ของฉลามขาว ใกล้เคียงกับพลังของขากรรไกรจระเข้ในปัจจุบัน

ลักษณะการผลัดฟันก็ต่างกันมาก ฉลามขาวในปัจจุบันซึ่งไม่มีกรามเป็นทรงก้นหอย จะผลัดฟันชุดเก่าออกเพื่อเปิดทางให้ฟันชุดใหม่ แต่ฉลามเฮลิโคไพรออนเกิดมาพร้อมฟัน 3 ชุดที่ไม่เคยหายไปไหน ฟันชุดใหม่จะขึ้นแทนฟันชุดเก่าที่เคลื่อนไปอยู่ใต้

กระดูกอ่อนซึ่งห่อหุ้มฟันไว้มาถึง 150 ซี่ และยึดติดกับรากฟันเดียว ฉลามวัยอ่อนฟันจะหมุน 2 รอบ และจะหมุนเวียนไปจนครบ 4 รอบ ก็กลายเป็นตัวเต็มวัย โดยหมุนเอาฟันอายุมากซึ่งมีขนาดเล็กกว่าไปไว้ข้างใน

เวลาล่าเหยื่อ ฉลามเฮลิโคไพรออนจะงับเหยื่อด้วยฟันตรงกลางที่หักมุมไปข้างหลัง เมื่อหุบขากรรไกรลง ฟันหลังจะดันเหยื่อลึกเข้าไปในปากแคบๆ เมื่อขากรรไกรหุบฉับลง มันจะบีบวงก้นหอยหยักๆ เข้าไปในร่องในขากรรไกรบนที่เรียงรายไปด้วยฟันซี่เล็กๆ กลมๆ เหยื่อนจะถูกเฉือนเป็นสองท่อนอย่างรวดเร็วและกลืนลงไป

แม้นักวิทยาศาสตร์จะเทียบขนาดและฟันกับฉลามขาว แต่เครือญาติปัจจุบันของฉลาม เฮลิโคไพรออน คือปลาแรตฟิชลายจุด (Hydrolagus colliei)

ทะเลโบราณ บ้านของเผ่าพันธุ์อดีต

สัตว์นักล่าในยุคเพอร์เมียนมีอยู่มากมาย มหาทวีปแพนเจีย หรือพันเจีย (Pangaea) ซึ่งก่อตัวจากหน่วยทวีปต่างๆ เมื่อ 335 ล้านปีที่แล้ว ได้แยกตัวออกเป็นทวีปต่างๆ เมื่อ 175 ล้านปีก่อน เมื่อทาบแผนที่ทวีปในปัจจุบันเข้ากับแผนที่ทวีปจะพบพื้นที่ซึ่งเคยเชื่อมต่อได้แยกกระจายออกจากกัน โดยมีการค้นพบฟอสซิลตั้งแต่ปี 1886 เป็นต้นมา กระจายตัวใกล้แนวชายฝั่งซึ่งปัจจุบันเป็นประเทศต่างๆ ทั้งในแถบอเมริกาเหนือ เทือกเขายูรัล และในออสเตรเลีย ที่ผ่านมามีการค้นพบฟอสซิลของเฮลิโคไพรออน จำนวนมากกว่า 150 ชิ้นในรัฐไอดาโฮ โดยขุดพบในเหมืองฟอสฟอรัสซึ่งเคยอยู่ใต้น้ำลึก

ฉลาม เฮลิโคไพรออน สูญหายไปในช่วงต้นของยุคไทรแอสสิค เมื่อประมาณ 225 ล้านปีก่อน การที่ลักษณะขากรรไกรและฟันอันมีเอกลักษณ์นี้ไม่ถูกถ่ายทอดมาถึงฉลามปัจจุบัน อาจเป็นเพราะลักษณะนั้นไม่ได้สร้างแรงกัดมหาศาล และทำให้กินอาหารไม่สะดวกเท่าไหร่ และยังทำให้ว่ายน้ำได้ไม่คล่องแคล่ว ฉลามรุ่นหลังจึงเหลือไว้เพียงฟันเลื่อยที่มีคมสมกับเป็นนักล่าเท่านั้น

….

ที่มา: ลีฟ เทพานีลา, IDAHO STATE UNIVERSITY; เจสซี พรูอิตต์, IDAHO MUSEUM OF NATURAL HISTORY; โจชัว โมเยอร์; จอร์จ เอช. เบอร์เจสส์, UNIVERSITY OF FLORIDA; ซี. อาร์. สโกทีส (แผนที่ภูมิศาสตร์บรรพกาลในยุคเพอร์เมียน)

ถอดรหัสโดย: เฟอร์นันโด จี. บัปติสตา และแพททิเซีย ฮีลี

ภาพประกอบ: ไดแอนา มาร์เกส, จอห์น แคปป์เลอร์ และอีฟ โคแนนต์

ภาพถ่าย: เอเวลิน วอลล์เมอร์ ถ่ายภาพที่ IDAHO VIRTUALIZATION LAB, IDAHO MUSEUM OF NATURAL HISTORY

เผยแพร่ใน National Geographic ภาษาไทย ฉบับเดือนธันวาคม 2562

เรียบเรียงโดย National Geographic Thailand

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

อ่านเพิ่มเติม

ฉลาม

ฉลามโบราณล่าเทอร์โรซอร์เป็นอาหาร

เรื่องแนะนำ

พยากรณ์อากาศจากนกทะเล

พยากรณ์อากาศจากนกทะเล ในอนาคตอันใกล้นี้ ข้อมูลที่เก็บได้จากนกจมูกหลอดลายจะมีส่วนช่วยให้การพยากรณ์อากาศมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นทุกๆ ปี นกทะเลเหล่านี้จะเดินทางมายังอ่าวทางตะวันออกของเอเชียเพื่อจับคู่ผสมพันธุ์ และอพยพหนีจากฤดูหนาว วิถีชีวิตของนกจมูกหลอดลายเหล่านี้อยู่บนผิวน้ำทะเลมากกว่าแผ่นดิน นั่นจึงเป็นที่สนใจของ Katsufumi Sato นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยโตเกียว ตัวเขาคิดว่านกเหล่านี้มีศักยภาพพอที่จะเป็นส่วนหนึ่งในทีมงานวิจัยสภาพอากาศ ด้วยอุปกรณ์บันทึกข้อมูลของสภาพอากาศที่มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ Sato ทดลองติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้ให้แก่นก เพื่อใช้พวกมันเก็บข้อมูลของอุณหภูมิมหาสมุทร, ความเร็วลม ไปจนถึงกระแสคลื่น เพื่อนำข้อมูลที่ได้จากผู้อยู่อาศัยตามธรรมชาติเหล่านี้ไปเปรียบเทียบกับข้อมูลจากแหล่งอื่นๆ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการพยากรณ์อากาศในอนาคตได้   อ่านเพิ่มเติม นกทำความสะอาดรักแร้ให้ยีราฟ

วัคซีนโควิด-19 ความหวังและทางรอดของประชากรโลก

สถานการณ์การแพร่ระบาดของโควิด-19 กลับมายังประเทศไทยอีกครั้ง จากการเดินทางเข้าออกประเทศอย่างผิดกฏหมายของแรงงานชาวไทยและเมียนมา นอกจาก ‘สวมหน้ากาก กินช้อนกลาง ล้างมือ’ แล้ว ประเด็นสำคัญอีกหนึ่งเรื่องคือ ทุกคนกำลังเฝ้ารอ วัคซีนโควิด-19 ในขณะเดียวกัน ความหวังสุดท้ายของโลก วัคซีนโควิด-19 ก็เริ่มถูกทยอยฉีดให้บุคคลกลุ่มแรกในหลายประเทศทั่วโลก โดยใช้วัคซีนที่ผลิตจากบริษัทเอกชนชั้นนำของโลก แต่อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญด้านไวรัสวิทยากล่าวว่า ประสิทธิภาพของวัคซีนยังอยู่ระหว่างการเก็บรวบรวมข้อมูล เท่ากับว่าศึกของมนุษยชาติครั้งนี้ยังไม่ใกล้สิ้นสุด และความท้าทายต่อไปคือ ความเหลื่อมล้ำในการเข้าถึงวัคซีนของประชากรโลก ที่ประชากรในประเทศยากจนอาจต้องรอวัคซีนไปอีกหลายปี ทำไม วัคซีนโควิด -19 จึงใช้เวลาเวลาศึกษาวิจัยอย่างรวดเร็ว เมื่อเริ่มแรกของการระบาดโรคโควิด-19 เกิดขึ้นในประเทศจีน เพียงไม่กี่สัปดาห์หลังจากนั้น นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนสามารถถอดรหัสพันธุกรรมของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ได้สำเร็จ และเผยแพร่ข้อมูลนี้ไปยังนานาประเทศ เพื่อเป็นฐานข้อมูลเกี่ยวกับการศึกษาโรคอุบัติใหม่นี้ ในกระบวนการผลิตวัคซีนต้องเริ่มศึกษาชีววิทยาของเชื้อไวรัสก่อน และศึกษาหากลไกการติดเชื้อในร่างกายมนุษย์ และหาเป้าหมายของการติดเชื้อเพื่อหาแอนติเจน ลำดับขั้นตอนตั้งแต่พบโรคระบาด กระบวนการผลิตวัคซีน ประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆ ดังนี้ การพัฒนาวัคซีนในระยะก่อนการศึกษาในคน (Pre-clinical phase) การศึกษากลไกการเกิดโรค การค้นคว้าหาแอนติเจนที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันสามารถป้องกันโรค พัฒนากระบวนการผลิตและวิธีการทดสอบทางห้องปฏิบัติการ ผลิตในห้องปฏิบัติการและทดสอบในสัตว์ทดลองซึ่งผ่านการอนุมัติจากคณะกรรมการจรรยาบรรณการใช้สัตว์ทดลอง การพัฒนาวัคซีนในระยะการศึกษาในคน (Clinical phase) ผลิตในโรงงานกึ่งอุตสาหกรรมและทำการทดสอบในมนุษย์ระยะที่ 1, 2, 3 ซึ่งได้ผ่านการอนุมัติจากคณะกรรมการจรรยาบรรณการใช้ยาในคน […]

Explorer Awards 2018: รศ.ดร.สุชนา ชวนิชย์

รศ.ดร.สุชนา ชวนิชย์ นักวิทยาศาสตร์หญิงไทยคนแรกที่ได้ไปสำรวจและดำน้ำในแอนตาร์กติกา และล่าสุดยังเป็นหนึ่งในทีมนักวิทยาศาสตร์ไทยที่เดินทางสู่มหาสมุทรอาร์กติก เพื่อสำรวจผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม

แมลงสาบมีดีอะไรถึงอยู่มาได้หลายล้านปี ชมคลิปวิดีโอที่เผยความทรหดทนทายาดของสัตว์ที่ได้ชื่อว่า อึดที่สุดชนิดหนึ่งในโลก

แมลงสาบคือสัตว์จอมทรหดที่แทบไม่มีอะไรหยุดยั้งได้ ชมการทดสอบด่านพิสูจน์ความอึดของแมลงสาบภายใต้สถานการณ์ต่างๆ ด่านแรก: การแทรกตัวผ่านช่องแคบ 3 มิลลิเมตร ผล:  คุณแทบหยุดยั้งพวกมันไม่ได้   ด่านที่สอง: แมลงสาบวิ่งผ่านอุโมงค์ความสูงต่างๆ ตั้งแต่  12 / 9 / 6 และ 4 มิลลิเมตร ผล:  คุณจับไม่ได้  ไล่ไม่ทัน  แมลงสาบสามารถวิ่งด้วยความเร็วสูงสุดถึง 50 ความยาวช่วงตัวต่อวินาที เทียบเท่ากับมนุษย์วิ่งด้วยความเร็ว 200 ไมล์ (321 กิโลเมตร) ต่อชั่วโมง และมีเพียงที่ว่างแคบๆเท่านั้นจะชะลอความเร็วของมันได้   ด่านที่สาม: ทดสอบแรงอัด โจทย์:  แมลงสาบสามารถต้านทานแรงอัดมากกว่า 900 เท่าของน้ำหนักตัวได้โดยปราศจากการบาดเจ็บ และพวกมันยังใช้เวลาฟื้นตัวสั้นมาก   บทสรุปและบทเรียน: ความสามารถขั้นเทพเหล่านี้ของแมลงสาบเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิจัยพัฒนาหุ่นยนต์ที่ปฏิบัติภารกิจค้นหาและช่วยเหลือที่ในอนาคตอาจนำไปใช้ค้นหาผู้รอดชีวิตในพื้นที่คับแคบในเวลาอันรวดเร็ว หมายเหตุ:  ไม่มีแมลงสาบตัวใดในการทดลองนี้ได้รับอันตราย… เพราะอะไรนะหรือ คุณก็เห็นแล้วว่าพวกมันทนทายาดขนาดไหน   อ่านเพิ่มเติม : ปลา “เดิน” ได้ไม่ได้มีแค่ปลาตีนกับปลาหมอ นะครัช มารู้จักกับปลาหิน […]