ปลาถ้ำ วิวัฒนาการถดถอยให้ตาบอดได้อย่างไร
การที่จะมีชีวิตอยู่ในที่มืด ออกซิเจนน้อย ปลาถ้ำเม็กซิกันตาบอด ก็ต้องหาวิธีเอาตัวรอดให้มีชีวิตอยู่ให้ได้
ธรรมชาติ มีสัญญาณเตือนให้กับสัตว์บางชนิด ว่าควรจะใช้อวัยวะ หรือไม่ใช้อวัยวะอีก อย่างเช่นปลาถ้ำตาบอด พันธุ์ (Astyanax mexicanus) ออกเสียงว่า แอสทีแอนแอ็กซ์ เม็กซิกานุส ซึ่งไม่มีดวงตาที่ใช้งานได้อีกต่อไป (ตาบอดนั่นเอง)
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ไขปริศนาได้แล้วว่า ทำไมปลาจึงตาบอดในที่มืด
คำตอบง่าย ๆ เลยก็คือ ในถ้ำขาดแคลนอาหาร สัตว์หรือสิ่งมีชีวิตที่อาศัยบริเวณนี้ ต้องพยายามประหยัดพลังงานให้มากที่สุด โดยการมีดวงตาต้องหาอาหารเพิ่มมากขึ้น มาบำรุงอวัยวะดวงตาให้ดำรงอยู่ได้
การหยุดใช้งานดวงตา จึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่าที่จะมีชีวิตรอดในถ้ำมืดมิดแบบนี้
นักวิทยาศาสตร์ได้ไขปริศนานี้ได้ จากการสำรวจปลา Astyanax mexicanus สปีชีส์เดียวกันกับปลาถ้ำตาบอด พวกมันตาดี และอาศัยอยู่บนผิวน้ำของแม่น้ำ เท็กซัส และเม็กซิโก
จากการศึกษาพบว่า ร่างกายของปลาถ้ำ รับรู้ได้ถึงออกซิเจนที่น้อย และพลังงานที่ต้องเสียไปกับการใช้ดวงตา จากการที่ร่างกายได้รับรู้การรับออกซิเจน และแปลผลไปที่ระบบสมอง
จากผลการวิจัย ตีพิมพ์ที่ published September 11 in the journal Science Advances, (อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1500363)
จากการเปรียบเทียบ ปลาตาดีที่ยังโตไม่เต็มวัย ใช้พลังงานจากการมองเห็น มากกว่าปลาตาบอดถึง 15 เปอร์เซ็นต์
Hungry Eyes (ดวงตาผู้หิวโหย)
Damian Moran หัวหน้าทีมวิจัยระบุว่า ดวงตาต้องการพลังงานไปหล่อเลี้ยงประสาทดวงตาและเซลล์ประสาท (photoreceptive cells and neurons)
บริเวณภายใต้ถ้ำที่มืด อาหารก็หายาก ออกซิเจนก็มีน้อย กระบวนการคัดสรรทางธรรมชาติ (Natural Selection) จะเลือกให้ปลาที่ใช้พลังงานดวงตาได้น้อยกว่า มีโอกาสรอดชีวิตมากกว่า
"ไม่ว่าสัตว์ชนิดใดก็ตาม ที่อยู่ในที่มืดอย่างถาวร ไม่จำเป็นต้องใช้ดวงตาในการหาอาหาร หรือหนีผู้ล่าอีกต่อไป แถมยังไม่จำเป็นต้องใช้ศูนย์การรับรู้การมองเห็นจากสมองส่วนกลางอีกด้วย" Moran นักวิจัยจาก Seafood Technologies Group, Nelson, New Zealand กล่าวเสริม
จากการศึกษายังพบอีกว่า สมองส่วนกลางของปลาตาบอด มีขนาดเล็กกว่าอย่างมีนัยยะสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับปลาตาดี ที่สปีชีส์เดียวกันแต่อยู่บนผิวน้ำ
ปลากินพืชและเนื้อพันธุ์นี้ ต้องชดเชยการสูญเสียดวงตาไปด้วยการหาอาหารจากทุกสิ่งทุกอย่าง เช่น ซากพืช ซากสัตว์ที่ตายแล้วเช่นเดียวกัน
ถ้าเป็นคุณไปลองอยู่ในถ้ำน้ำลึก คุณจะยังมองเห็นหรือเปล่า? ปลาถ้ำ และกุ้งถ้ำมันมองไม่เห็น เพราะไม่มีดวงตา
ทฤษฎี The expensive tissue hypothesis (แปลเป็นไทยตรง ๆ ไม่ได้ แต่เอาเป็นว่ามันหมายถึง อวัยวะหรือเนื้อเยื่อ ที่ใช้พลังงานสูง) ไม่เคยถูกทดสอบมาก่อน William Jeffery นักชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัย University of Maryland ผู้ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ กล่าว
Jeffrey ยังกล่าวต่อไปอีกว่า "แต่มีสิ่งหนึ่งที่เรายังไม่รู้ว่า แรงกดดันของการวิวัฒนาการ ส่งผลต่อการประหยัดพลังงานของดวงตาได้อย่างไร"
Genetic Mutations (ยีนส์กลายพันธุ์)
แต่ยังไม่จบแค่นั้น จากการศึกษาวิจัยในอดีต มีปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อดวงตานี้มาก
"จากการศึกษาพันธุกรรม ดวงตาหลายคู่ของปลาถ้ำ Astyanax และยีนที่แตกต่างกันจะถูกกลายพันธุ์ในประชากรปลาถ้ำที่แตกต่างกัน ซึ่งบ่งบอกถึงปัจจัยขับเคลื่อนหลายประการ" Jeffery กล่าว
Moran ก็เห็นด้วยกับ Jeffrey ว่า "วิวัฒนาการมักเกิดจากกระบวนการหลายกระบวนการที่เกิดขึ้นพร้อม ๆ กัน"
โดยกระบวนการหนึ่งที่เกิดขึ้นกับปลาเม็กซิกันตาบอดที่ว่านี้ เป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า pleiotropy ซึ่งเป็นยีนส์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาดวงตา กำหนดคุณสมบัติใหม่ที่มีประโยชน์ต่อชีวิตในถ้ำมากขึ้น เช่น เพิ่มจำนวนเซลล์รับรสในการหาอาหารในความมืด
Pleiotropy คือการกลายพันธุ์ของยีนส์ เดี่ยว ที่ก่อให้เกิดรูปแบบการกลายพันธุ์มากกว่า 1 รูปแบบ (รูปจาก https://byjus.com/biology/pleiotropy/)
Moran ชี้ให้เห็นว่า หลักฐานสำคัญของการสูญเสียดวงตา เป็นทั้ง Pleiotropy และการประหยัดพลังงานไปพร้อม ๆ กัน
เบาะแสที่รวบรวมได้จากสายพันธุ์ปลาที่พัฒนาอย่างรวดเร็วอาจช่วยอธิบายการสูญเสียดวงตาของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในถ้ำอื่น ๆ เช่น แมงมุม และปู
Moran คาดว่า การประหยัดพลังงานนี้ จะเป็นลักษณะทั่ว ๆ ไปที่พบได้ในสิ่งมีชีวิตในถ้ำแบบนี้
ข้อมูลเพิ่มเติม ปลาถ้ำดังกล่าว ยังมีดวงตาหลงเหลืออยู่ หากผ่าเข้าไปในหัวของปลา จะพบดวงตา ดังรูปภาพ
ปลาถ้ำ ที่ยังหลงเหลือร่องรอยของดวงตา
ปลาถ้ำ ทั้งคู่เป็นสปีชีส์เดียวกัน ตัวบนอยู่บนผิวน้ำ มีดวงตาและมองเห็นได้ ตัวล่างมีตาแต่บอด และพบยีนส์กลายพันธุ์ในปลาถ้ำนี้
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
