เราหลายคนเคยสงสัยว่าทำไมยีราฟถึงมีคอยาว คำถามนี้ได้รับการตอบมากมายซึ่งก็ค่อนข้างชัดเจนเพราะคอที่ยาวนี้ช่วยให้ยีราฟกินใบไม้ที่อยู่ยอดต้นต้นอะเคเซียสูงในแอฟริกาได้สะดวกยิ่งขึ้น ทำให้มีเพียงยีราฟเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงได้โดยตรง ขณะที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ กลับต้องแย่งชิงอาหารใกล้พื้นดิน
ความสามารถพิเศษดูเหมือนจะช่วยให้ยีราฟสามารถสืบพันธุ์ได้ตลอดทั้งปี และอยู่รอดในภาวะแห้งแล้งได้ดีกว่าสัตว์อื่น ๆ ทว่าคอที่ยาวนี้ก็มีค่าใช้จ่ายทางวิวัฒนาการสูงตามมานั่นคือ หัวใจของยีราฟต้องสร้างแรงดันมากพอที่จะสูบฉีดเลือดขึ้นไปถึงหัวที่อยู่สูงประมาณ 2 เมตรได้
โดยทั่วไปแล้วความดันโลหิตของยีราฟตัวเต็มวัยจะสูงกว่า 200 มิลลิเมตรปรอท ซึ่งมากกว่าความดันโลหิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ถึง 2 เท่า ด้วยเหตุนี้หัวใจของยีราฟจึงใช้พลังงานมากกว่าสิ่งมีชีวิตหลายชนิดแม้แต่ในตอนที่มันพักผ่อนก็ตาม
(เพื่อการเปรียบเทียบ หัวใจมนุษย์มีความดันโลหิตเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 100 มิลลิเมตรปรอท และใช้พลังงานราวร้อยละ 6.7 ของพลังงานที่ได้รับต่อวัน ขณะที่หัวใจยีราฟจะใช้ประมาณร้อยละ 16 ของพลังงานทั้งหมด)
“มีเพียงไม่กี่อย่างที่งดงามเท่ากับยีราฟที่กำลังกินยอดเรือนไม้ของต้นอะคาเซีย เหนือสัตว์ชนิดอื่น ๆ” ดร. เอ็ดเวิร์ด สเนลลิง (Edward Snelling) นักสรีรวิทยาทดลองจากคณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยแอดิเลด กล่าว “อย่างไรก็ตาม การมีคอที่ยาวเช่นนี้ก็มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจำนวนมากเช่นกัน ซึ่งค่าใช้จ่ายด้านพลังงานนี้อยู่ในรูปแบบของความดันโลหิต และเป็นค่าใช้จ่ายที่หัวใจต้องจ่ายให้”
ดังนั้นพวกมันต้องมีวิธีอะไรสักอย่างเพื่อลดผลกระทบนี้ ตามงานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่บนวารสาร Journal of Experimental Biology ชี้ให้เห็นว่า คำตอบนั้นอยู่ที่ขายาว ๆ ของยีราฟนั่นเอง อวัยวะนี้ช่วยลดความดันที่จำเป็นต่อการส่งเลือดไปเลี้ยงเสมอ ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานของยีราฟได้
มันเริ่มต้นด้วยความสงสัยว่าทำไมยีราฟถึงมีขาที่ยาวขนาดนี้เมื่อเทียบอัตราส่วนร่างกายกับสัตว์อื่น ๆ แม้มันจะดูสมเหตุสมผลที่ว่า ขาที่ยาวก็ช่วยให้ยีราฟสูงขึ้นได้อีก แต่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า มันน่าจะมีอะไรมากกว่า
ทีมวิจัยจึงสร้างการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า “เอลาฟ” (elaffe) ซึ่งเป็นการจับยีราฟผสมเข้ากับส่วนล่างของสัตว์อื่น ๆ วิธีนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถจำลองระบบไหลเวียนโลหิตและการใช้พลังงานของสัตว์ที่มีขนาดหรือรูปร่างแตกต่างกันได้
“เราไม่ได้กลายเป็นแฟรงเกนสไตน์โดยการตัดแปลงพันธุกรรมเอลาฟในห้องทดลอง” ดร. สเนลลิงกล่าวติดตลก “เอลาฟมีอยู่แค่ในชุดการคำนวณทางคณิตศาสตร์บนแล็ปท็อปของเราเท่านั้น”
ขณะที่ ดร. โรเจอร์ ซีมัวร์ (Roger Seymour) นักสรีรวิทยาเปรียบเทียบจากมหาวิทยาลัยแอดิเลด เสริมว่า “โดยพื้นฐานแล้ว ก็คือคอของยีราฟที่ติดอยู่กับลำตัวของอีแลนด์ (eland; แอนทีโลปขนาดใหญ่ที่สุดที่พบได้ในทวีปแอฟริกา) แต่คอถูกยืดออกเพื่อให้อีลาฟและยีราฟมีความสูงเท่ากัน”
ทั้งคู่ใช้วิธีนี้เพื่อดูว่ายีราฟสามารถประหยัดพลังงานได้มากแค่ไหนด้วยการเพิ่มความสูงจากขาที่ยาว ผลการวิเคราะห์เผยให้เห้นว่า ขายาวนี้ช่วยลดความดันในการส่งเลือดไปเลี้ยงสมองได้ หากไม่มีขายาวนี้หัวใจยีราฟที่เคยใช้พลังงาน 16% จะเพิ่มขึ้นเป็น 21% หรือก็คือพวกมันต้องได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นอีก 3,000 กิโลจูลจากอาหารทุกวัน
“การประหยัดอาหารได้ประมาณ 1.5 ตันต่อปี ซึ่งถือเป็นความแตกต่างระหว่างความเป็นและความตายสำหรับยีราฟที่เพียงแค่หาเลี้ยงชีพปกติ” ดร. สเนลลิง อธิบาย “ขาที่ยาวนี้ช่วยนกหัวใจให้สูงขึ้นและนำหัวใจเข้าใกล้สมองมากขึ้น ทำให้ยีราฟไม่ต้องเสียพลังงานที่สูงขึ้นอีกเนื่องจากคอที่ยาวของมัน”
ที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้นก็คือ บรรพบุรุษของยีราฟนั้นวิวัฒนาการขาให้ยาวก่อนที่จะคอยาว “เรื่องนี้สมเหตุสมผล เพราะขาที่ยาวจะช่วยประหยัดพลังงานได้เท่านั้น ในขณะที่คอยาวจะสิ้นเปลืองพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคอตั้งตรงเหมือนยีราฟ” ดร. ซีมัวร์ กล่าว
อย่างไรก็ตาม ขาที่ยาวก็มาพร้อมราคาที่ต้องจ่ายเช่นกัน ตัวอย่างก็คือ ยีราฟไม่สามารถเร่งความเร็วเพื่อหนีสิงโตได้ นอกจากนี้มันยังถูกบังคับให้ ‘กางขา’ ขณะดื่มน้ำ ซึ่งทำให้การลุกขึ้นเมื่อล้มหรือหลบหนีจากนักล่าเป็นเรื่องยาก ตามสถิติแสดงให้เห็นว่าในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เป็นเหยื่อทั้งหมด ยีราฟมีแนวโน้มจะออกจากแหล่งน้ำ ‘โดยไม่ดื่มน้ำ’ มากที่สุด
“ท้ายที่สุดแล้ว พลังงานที่ยีราฟประหยัดได้เนื่องจากมีขาที่ยาว ก็สามารถนำไปใช้ในงานสำคัญอื่น ๆ เช่นการต่อสู่และการสืบพันธุ์ได้” ดร. สเนลลิง กล่าว
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://journals.biologists.com