การจำศีล (Hibernation)
กระบวนการที่ล้ำลึกยิ่งกว่าการนอนหลับ
(เรียบเรียงโดย ยิ่งยศ ลาภวงศ์)
ช่วงนี้อากาศเย็นๆ หลายคนอาจจะชอบใช้คำว่า “จำศีล” เวลาที่นอนขี้เกียจอยู่บ้าน ไม่อยากออกไปไหนเป็นเวลาหลาย ๆ วัน ซึ่งเราเรียนรู้คำ ๆ นี้มาจากสัตว์หลายชนิด ที่มีพฤติกรรมนอนหลับยาวในบางช่วงเวลาของปี แต่รู้หรือไม่? ว่าจริง ๆ แล้วการจำศีลนั้นแตกต่างจากการนอนหลับทั่ว ๆ ไป
การจำศีล (Hibernation) เป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ชะลอเมตาบอลิซึมของร่างกาย โดยสัตว์ที่จำศีลนั้นมักจะหายใจช้าลง หัวใจเต้นช้าลง และอุณหภูมิร่างกายลดลง ยกตัวอย่างเช่น หมีที่จำศีลในฤดูหนาวนั้นหายใจเพียง 1 หรือ 2 ครั้งต่อนาที มีอัตราเต้นของหัวใจลดลงเหลือแค่4 ครั้งต่อนาที มีอุณหภูมิร่างกายลดลง 5 องศาเซลเซียส และมีอัตราการใช้ออกซิเจนลดลงถึง 75%ซึ่งเป้าหมายหลักของการจำศีล ก็คือการลดการใช้พลังงานนั่นเอง
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นสามารถรักษาอุณหภูมิร่างกายให้คงที่อยู่เสมอช่วยให้มันสามารถตื่นตัวอยู่ได้ตลอดเวลาไม่ว่าอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมจะเป็นอย่างไร แต่นั่นก็หมายความว่าพวกมันจำเป็นจะต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อรักษาอุณหภูมิร่างกายไว้ในฤดูหนาวประกอบกับการที่ฤดูหนาวนั้นไม่ค่อยมีอาหารมากนัก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดที่ไม่สามารถหาอาหารได้เพียงพอจึงวิวัฒนาการจนเกิดการชะลออัตราเมตาบอลิซึมของร่างกายเพื่อประหยัดพลังงาน โดยพวกมันจะหาที่ที่ปลอดภัยในการจำศีลเมื่อลมหนาวมาถึง
หนูเล็มมิ่ง (Lemming) ที่มา : Wikipedia
อย่างไรก็ตาม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในเขตหนาวหลายชนิดก็ไม่ได้จำศีล นั่นเพราะพวกมันมีขนาดเล็ก จึงต้องการพลังงานไม่มากนัก ทำให้สามารถหาอาหารได้เพียงพอแม้ในฤดูหนาว ตัวอย่างเช่น หนูเล็มมิ่ง ที่สามารถเสาะหาเมล็ดพืชใต้หิมะในฤดูหนาว
เดิมทีแล้วนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า การจำศีลในฤดูหนาวนั้นเป็นวิวัฒนาการขั้นสูงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ในช่วงปลายคริสตทศวรรษที่ 80 นักวิทยาศาสตร์ก็พบว่าตัวกินมดหนาม (Echidna) ซึ่งเป็นกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโบราณที่ออกลูกเป็นไข่ก็สามารถจำศีลได้เช่นกัน นั่นหมายความว่าความสามารถในการจำศีลนั้นน่าจะมีมานาน ตั้งแต่ช่วงแรก ๆ ของวิวัฒนาการสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ได้สูญหายไปในบางกลุ่ม
ตัวกินมดหนาม (Echidna) ที่มา : Wikipedia
แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว การจำศีลจะกินเวลานานหลายเดือน แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดก็สามารถ จำศีลระยะสั้น (Torpor) ซึ่งกินเวลาไม่กี่ชั่วโมงได้ ยกตัวอย่างเช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลทราย ซึ่งต้องเจออุณหภูมิที่ต่างกันสุดขั้วระหว่างกลางวันกับกลางคืน พวกมันจะตื่นตัวเป็นปกติในช่วงกลางวันที่อบอุ่น แต่ในช่วงกลางคืนที่หนาวเย็น พวกมันจะเข้าสู่กระบวนการจำศีลระยะสั้นซึ่งต่างจากการนอนหลับธรรมดาตรงที่อุณหภูมิร่างกายที่ต่ำลงกว่าปกติ และการที่พวกมันจะไม่สามารถตื่นได้ทันทีเมื่อถูกปลุก หรือถูกรบกวน มันจะต้องใช้ระยะเวลาครู่หนึ่งเพื่อปรับอุณหภูมิร่างกายและค่อย ๆ ตื่น (คล้ายกับเวลาที่เราวอร์มเครื่องรถยนต์)
เฮดจ์ฮอกทะเลทราย ตัวอย่างสัตว์ที่จำศีลระยะสั้น (Torpor)ได้ ที่มา : Wikipedia
ในปลา กบ สัตว์เลื้อยคลาน หอยทาก แมลง และสัตว์เลือดเย็นชนิดอื่น ๆ นั้น พวกมันอาจจะจำศีลในฤดูหนาวเพื่อประหยัดพลังงานเหมือนกับสัตว์เลือดอุ่น แต่บางครั้งในช่วงฤดูร้อนที่แห้งแล้ง พวกมันก็อาจจะจำศีลเพื่อป้องกันตัวเองจากความร้อน และการขาดแคลนน้ำ ซึ่งการจำศีลในฤดูร้อนนั้นเรียกว่า Aestivation คนไทยเราอาจจะคุ้นเคยกับการจำศีลประเภทนี้ ในหน้าแล้งหากลองไปขุดดินบริเวณที่เคยเป็นบึงก็อาจจะเจอกับปลาช่อนจำศีลอยู่
กบจำศีลประเภท Aestivation ที่มา : Penny turner
กระบวนการจำศีลอีกแบบที่เรียกว่า Diapause นั้นเกิดขึ้นในแมลงซึ่งเป็นการหยุดการเคลื่อนไหว และชะลอพัฒนาการเมื่อสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม ยกตัวอย่างเช่น แมลงวันผลไม้บางชนิดสามารถจำศีลอยู่ในระยะดักแด้ได้นานถึง 6 เดือนในช่วงฤดูหนาว ก่อนจะพัฒนาต่อและเปลี่ยนไปเป็นตัวเต็มวัยเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่ในบางครั้งตัวเต็มวัยก็สามารถจำศีลได้เช่นกัน เช่น ผีเสื้อโมนาช ที่จำศีลในฤดูหนาว เพื่อเก็บพลังงานไว้สำหรับอพยพข้ามทวีปในฤดูใบไม้ผลิ
ผีเสื้อโมนาช (Monarch Butterflies) จำศีลประเภท Diapause ที่มา : John Dayton
นอกจากนี้ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดก็มีกระบวนการหยุด หรือชะลอพัฒนาการของตัวอ่อนในครรภ์ได้ เมื่อแม่ไม่สามารถหาอาหารได้เพียงพอ หรือขาดสารอาหาร แม้แต่ในมนุษย์เองก็มีกระบวนการดังกล่าวบ้าง แต่อาจจะไม่ชัดเจนเท่าสัตว์ในกลุ่มสัตว์ฟันแทะ หรือสัตว์กินเนื้อ
กระบวนสรีรวิทยาที่อยู่เบื้องหลังการจำศีลนั้นยังเป็นเรื่องที่ซับซ้อน และยังมีเรื่องที่ต้องศึกษาอีกมาก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าหากเราเข้าใจการจำศีลอย่างลึกซึ้ง เราก็จะสามารถสร้างแคปซูลสำหรับให้ลูกเรือในยานอวกาศหลับใหลตลอดช่วงการเดินทางอันยาวนาน เหมือนที่เราเห็นในภาพยนตร์
- 18
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
