บทที่ 7 โครงสร้างและหน้าที่ในสัตว์, บทที่ 8 นิเวศวิทยา

กระโดดบนผิวน้ำ

สารคดีชุด Land of the Tiger มีตอนหนึ่งนำเสนอเกี่ยวกับกบในแหล่งน้ำที่กำลังตื้นขึ้นเมื่อหน้าแล้งมาเยือน เมื่อปริมาณน้ำน้อยลง ทำให้สัตว์ที่อาศัยอยู่ในน้ำเช่นกบกลายเป็นเป้าของผู้ล่าอย่างนกยาง (egret) มากขึ้น แต่พวกกบยังมีอาวุธลับที่อาจทำให้นกยางแปลกใจ เมื่อมันกระโดดไปบนผิวน้ำได้

แทนที่จะใช้วิธีว่ายน้ำ ซึ่งอาจไปได้ช้ากว่าเพราะแรงต้านของน้ำ การกระโดดผ่านอากาศไปจะมีแรงต้านน้อยกว่า แต่จังหวะที่จะต้องกระโดดเมื่อตีนมันสัมผัสกับผิวน้ำต้องพอดิบพอดี และมีพื้นที่สัมผัสมากพอ น่าสนใจว่ามีการศึกษาเรื่องการกระโดดบนผิวน้ำไว้หรือไม่ เผื่อสักวันหนึ่งเราจะกลายเป็นนินจาที่กระโดดไปบนผิวน้ำได้อย่างพวกมันที่เห็นภาพหรือวิดีโอตามลิงก์นี้

แต่นกยางก้ไม่ยอมแพ้ ใช้วิธีบินร่อนโฉบไปบนผิวน้ำแทน เมื่อกบหนีไปบริเวณที่มีน้ำลึกจนเดินไม่ได้ มันอาจใช้เท้าเรี่ยไปตามน้ำเพื่อให้กบตกใจและขึ้นมาให้กิน แต่การบินร่อนไปตามผิวน้ำคงเปลืองพลังงานมากกว่าการเดินตามริมน้ำ แต่เพื่อแลกกับอาหารแล้วมันอาจจะต้องยอมเหนื่อยกันบ้าง

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง:

Advertisements
บทที่ 3 พันธุศาสตร์, บทที่ 4 วิวัฒนาการ

ยีนกระโดดไปมาในสมอง

งานวิจัยตีพิมพ์ในวารสาร Nature ระบุว่าชิ้นส่วนเล็กๆของดีเอ็นเอที่ย้ายที่ไปมาในเซลล์ประสาทของสมองอาจส่งผลต่อการทำงานของสมองได้

ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอที่เคลื่อนที่ได้นี้มีชื่อว่ารีโทรทรานสโพซอน (retrotransposon) ซึ่งมีความสามารถในการตัดตัวเอง หรือจำลองตัวเองออกจากที่ตั้งเดิมในจีโนมของเซลล์ไปยังส่วนอื่นของจีโนมได้

ด้วยเทคโนโลยีของการหาลำดับเบสของดีเอ็นเอที่พัฒนาขึ้น นักวิจัยได้ศึกษาตำแหน่งที่ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอเหล่านี้แทรกตัวอยู่ในจีโนมของเซลล์สมองมนุษย์ จากเนื้อเยื่อที่เก็บจากคนสุขภาพดีสามคนที่ไม่มีประวัติโรคทางสมองหรือระบบประสาทจากสมองส่วน “hippocampus” และ “caudate nucleus”

พบว่ามีชิ้นส่วนดีเอ็นเอเหล่านี้แทรกอยู่ในจีโนมของเซลล์สมองถึง 25,000 ตำแหน่ง จากสามกลุ่มใหญ่ๆของรีโทรทรานสโพซอนที่สำรวจศึกษาในครั้งนี้ ซึ่งมีทั้ง L1 ที่นักวิทยาศาสตร์รู้จักกันดี กับกลุ่มของ Alu ที่พบในเซลล์สมองเป็นครั้งแรกด้วยการศึกษานี้

ตำแหน่งของการแทรกมีหลายจุดที่อยู่ในยีนที่มีหน้าที่สำคัญของสมอง

การเปรียบเทียบการแทรกระหว่างเซลล์สมองสองส่วน พบว่ามีการแทรกตัวสูงกว่าในฮิบโปแคมปัส อันเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำ

ผลของการแทรกตัวไปตามที่ต่างๆในจีโนมอาจเป็นผลดี ผลเสีย หรือไม่มีผลใดๆก็ได้ แต่การศึกษานี้แสดงว่าเหตุการณ์การกระโดดย้ายตำแหน่งเพิ่มจำนวนไปมาในจีโนมของชิ้นส่วนดีเอ็นเอพวกนี้มีมากกว่าที่เคยคาดคิด แต่ผลของมันยังไม่เป็นที่รู้แน่ชัดว่าส่งผลต่อพฤติกรรม พัฒนาการ และเรื่องอื่นๆอย่างไร

ที่มา: The Ductile Helix: “Jumping Genes” May Influence Brain Activity: Scientific American.

บทที่ 4 วิวัฒนาการ, บทที่ 5 ความหลากหลาย

ปลากระโดดได้

ปลาว่ายน้ำได้คงไม่แปลก แล้วปลากระโดดได้จะแปลกไหม? ปกติแล้วปลาจะกระโดดทำไมเพราะมันอยู่ในน้ำซึ่งไม่จำเป็นต้องกระโดด แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเรื่องนี้อาจจะอยากรู้ว่าสัตว์เริ่มขึ้นมาอยู่บนบก แล้วมันจะเคลื่อนที่ได้อย่างไรหากมันยังมีรูปร่างเหมือนปลาทั่วๆไปอยู่ …ถ้าเป็นปลาตีน (mud skipper) อาจใช้ครีบอกช่วยในการเคลื่อนที่

ในรายงานในวารสาร Journal of Experimental Zoology A แสดงการศึกษาว่าปลาสามารถกระโดดได้จากพื้นแข็ง และนักวิทยาศาสตร์พบว่าปลาที่นำมาศึกษาต่างก็กระโดดได้ทั้งนั้น ซึ่งในตอนแรกเราอาจจะคาดว่าคงมีปลาบางชนิดที่กระโดดหรือดีดตัวขึ้นจากพื้นได้ ในขณะที่บางตัวดีดตัวหรือกระโดดขึ้นจากพื้นไม่ได้

และถ้ามันกระโดดหรือดีดตัวขึ้นจากพื้นได้ กลไกที่ทำให้มันทำเช่นนั้นได้เป็นอย่างไร?

ด้วยการใช้กล้องถ่ายภาพความเร็วสูงทำให้นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าปลาชนิด Gambusia affinis (mosquitofish) และ Danio rerio (zebrafish) ต่างก็ดีดตัวขึ้นจากพื้นด้วยการสะบัดหางในลักษณะเดียวกัน

ดังนั้นแทนที่การขึ้นมาอยู่บนบกแล้วยังเคลื่อนที่ได้อยู่จะเป็นการปรับตัวที่หายากหรือเกิดขึ้นเพียงในไม่กี่สปีชีส์ มันอาจเป็นสิ่งที่มีอยู่แล้วในปลาหลายชนิด แล้วก็ขึ้นอยู่กับว่ามีการปรับตัวอื่นๆอีกหรือไม่ที่ช่วยให้มันอยู่บนบกได้ดีขึ้นต่อมา

ที่มา: BBC Nature – Leaping fish give evolution clue.

อ่านต่อเรื่อง Fish out of water: terrestrial jumping by fully aquatic fishes