ตัวทาร์ดิเกรด "หมีน้ำ" สิ่งมีชีวิตที่ทนทรหดที่สุดในโลก และตอนนี้มันถูกส่งไปอยู่บนดวงจันทร์แล้ว
ตัวทาร์ดิเกรด (Tardigrade) หรือ "หมีน้ำ" คือสุดยอดของสายพันธ์สิ่งมีชีวิตในด้านความอึด ถึก ทน เนื่องจากมันสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาวะสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ไม่สามาถที่จะมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นในภาวะที่ไร้อากาศ ไร้น้ำ มีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือด หรือมีกัมมันตรังสีเข้มข้น เป็นต้น
หมีน้ำเป็นสัตว์ที่มีขนาดเล็กไม่ถึง 1 มิลลิเมตร เคลื่อนไหวเชื่องช้า และจะมองเห็นได้เมื่อส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น หมีน้ำมีอยู่เกือบ 1,000 สายพันธุ์ อาศัยอยู่ตามแหล่งน้ำทั่วโลกตั้งแต่ก้นมหาสมุทรไปจนถึงยอดเขาหิมาลัยและแหล่งน้ำพุร้อน เป็นสิ่งมีชีวิตโบราณที่อยู่คู่โลกมาตั้งแต่กลางยุคแคมเบรียนราว 500 ล้านปีที่แล้ว โดยกินอาหารได้หลากหลายชนิดทั้งพืชอย่างมอส แบคทีเรีย ไปจนถึงเศษตะกอนสารพัดในน้ำ
พวกมันมีความทนทานต่อสภาวะที่โหดร้ายต่าง ๆ เช่นแรงดันมหาศาล อุณหภูมิต่ำกว่าเยือกแข็งที่ติดลบกว่าร้อยองศาเซลเซียส และอุณหภูมิที่สูงกว่าจุดเดือด เคยมีการทดลองนำหมีน้ำขึ้นสู่ห้วงอวกาศโดยไร้การป้องกันใด ๆ โดยให้มันอยู่ในสภาพที่ไร้น้ำหนัก ไม่มีอากาศ และสัมผัสรังสีจากอวกาศโดยตรง ปรากฎว่าหมีน้ำในการทดลองนี้จำนวนหนึ่งยังคงมีชีวิตอยู่เมื่อนำกลับสู่พื้นโลก แถมยังออกลูกออกหลานมาเพิ่มอีกด้วย
มีการเผยแพร่ผลการศึกษาที่จัดทำโดยนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นและมหาวิทยาลัยเอดินบะระของสหราชอาณาจักรในวารสาร PLOS Biology เกี่ยวกับการค้นพบกลไกทางพันธุกรรมอีกอย่างหนึ่งในตัวหมีน้ำ ซึ่งช่วยให้มันจำศีลอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีน้ำสักหยดเป็นเวลานานหลายสิบปี หรือในบางกรณีอาจนานนับร้อยปี
โดยระบุว่าทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ถอดรหัสพันธุกรรมหรือจีโนมของหมีน้ำสองชนิดพันธุ์มาเปรียบเทียบกัน และพบว่าสภาพแห้งแล้งจะกระตุ้นให้ยีนตัวหนึ่งของหมีน้ำสั่งการสร้างโปรตีนชนิดพิเศษเข้าแทนที่น้ำในเซลล์ร่างกายที่ขาดหายไป ซึ่งจะช่วยรักษาเซลล์ในตัวของมันไว้ไม่ให้เสียหาย และเมื่อถึงเวลาที่หมีน้ำได้รับน้ำเข้าร่างกายอีกครั้งหนึ่ง น้ำจะไปละลายโปรตีนนี้และทำให้ร่างกายของหมีน้ำกลับเป็นปกติเหมือนฟื้นคืนชีพอีกครั้ง
อย่างไรก็ตาม กลไกรักษาชีวิตในสภาพขาดน้ำของหมีน้ำแต่ละชนิดพันธุ์นั้นแตกต่างกันไป โดยก่อนหน้านี้มีการค้นพบว่ายีนของหมีน้ำบางชนิดพันธุ์จะสั่งการให้ร่างกายผลิตน้ำตาล Trehalose ที่มีลักษณะคล้ายแก้วหลอมเข้าเคลือบรักษาส่วนสำคัญภายในเซลล์เช่นโปรตีนต่าง ๆ และผนังเซลล์ไม่ให้เสียหาย ตัวหมีน้ำเองก็จะหดงอร่างกายลงเป็นก้อนแห้ง ๆ จนกว่าจะได้รับน้ำอีกครั้ง ทั้งยังสามารถซ่อมแซมดีเอ็นเอของตนเองที่ได้รับความเสียหายจากความร้อนและแสงอาทิตย์ระหว่างที่จำศีลอยู่คืนมาได้ด้วย
ศาสตราจารย์มาร์กซ์ แบล็กซ์เทอร์ หนึ่งในผู้ร่วมทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระกล่าวว่า "คุณสมบัติทางพันธุกรรมที่น่าทึ่งของหมีน้ำนี้ อาจนำไปประยุกต์เพื่อใช้ประโยชน์ต่อมนุษย์ในด้านต่าง ๆ เช่นในการเก็บรักษาวัคซีนเพื่อขนส่งแจกจ่ายยังถิ่นกันดารที่ห่างไกล และการเก็บวัคซีนไว้ได้เป็นเวลานานโดยไม่ต้องแช่เย็น"
คุณรู้หรือไม่ว่าตอนนี้มีน้ำอยู่บนดวงจันทร์แล้ว
แม้ที่ผ่านมาเราจะยังค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดวงจันทร์ไม่พบ แต่ล่าสุดมีความเป็นไปได้ว่า สัตว์ที่แข็งแกร่งและทนทรหดที่สุดในโลกอย่างตัวทาร์ดิเกรดหรือ "หมีน้ำ" หลายพันตัวกำลังใช้ชีวิตอยู่ที่นั่น โดยพวกมันอาจจะเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวที่อยู่รอด หลังยานอวกาศเบเรชีต (Beresheet) ของบริษัทเอกชนอิสราเอล ประสบอุบัติเหตุพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ไปเมื่อสี่เดือนก่อน
โดยมูลนิธิอาร์กมิชชัน (Arch Mission Foundation) องค์กรไม่แสวงผลกำไรในสหรัฐฯ ซึ่งมุ่งเก็บสำรองสิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ต่าง ๆ ของโลกเพื่ออนาคต เปิดเผยว่าเป็นผู้ดำเนินการให้ยานเบเรชีตขนเอาหมีน้ำราว 2,000 - 3,000 ตัวไปยังดวงจันทร์ด้วย ก่อนที่ยานจะขาดการติดต่อกับศูนย์ควบคุมขณะพยายามลงจอด โดยภายหลังพบว่ายานพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์จนเสียหายไม่สามารถใช้การได้
อย่างไรก็ตาม นายโนวา สพิแว็ก ผู้ก่อตั้งมูลนิธิดังกล่าวชี้ว่า มีความเป็นไปได้สูงที่หมีน้ำเหล่านี้จะยังคงอยู่รอดได้บนดวงจันทร์ ซึ่งมีสภาพแวดล้อมไม่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต
ดร. ลูคาซ คาซมาเรก นักชีวดาราศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญเรื่องหมีน้ำจากมหาวิทยาลัยอดัมมิซกิวิซ (AMU) ของโปแลนด์ แสดงความเห็นว่า "เป็นไปได้ที่หมีน้ำจะมีชีวิตรอดจากเหตุยานอวกาศพุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ เนื่องจากพวกมันสามารถทนทานต่อแรงดันมหาศาลระดับอุกกาบาตพุ่งชนพื้นโลกได้มาแล้ว นอกจากนี้ พวกมันยังอาจเข้าสู่สภาวะจำศีลโดยทำตัวให้หดแห้งลง เพื่อให้อยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งและมีอุณหภูมิสุดขั้วเป็นเวลานับร้อยปี แต่ในระหว่างที่จำศีลอยู่ พวกมันจะไม่สามารถแพร่พันธุ์หรือทำกิจกรรมใด ๆ ของสิ่งมีชีวิตได้ จึงไม่ต้องกังวลว่าหมีน้ำจะขยายพันธุ์เป็นจำนวนมากขึ้นจนถึงขั้นครอบครองดวงจันทร์ หรือกลายเป็นสิ่งแปลกปลอมที่ปนเปื้อนระบบนิเวศของดวงจันทร์"
แต่ถึงแม้ว่าพวกมันจะดูแข็งแกร่งมากขนาดไหน แต่ว่าเจ้ามีน้ำก็ยังคงมีจุดอ่อนอยู่เช่นกัน
โดยผลวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าหมีน้ำอาจไม่ได้แข็งแกร่งขั้นสุดยอดอย่างที่เข้าใจกันมา มันสามารถจะถูกภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศทำร้ายเอาได้ง่าย ๆ เหมือนกับสัตว์โลกทั่วไป
ทีมนักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนของเดนมาร์ก ตีพิมพ์ผลการศึกษาเรื่องนี้ลงในวารสาร Scientific Reports โดยระบุว่าได้ทำการทดลองกับหมีน้ำจำนวนหนึ่งที่อาศัยอยู่ในธรรมชาติ เพื่อทดสอบถึงความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงเป็นเวลายาวนาน
โดยมีการทดลองเพิ่มอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมที่หมีน้ำอาศัยอยู่ พบว่าหมีน้ำในสภาวะที่ไม่ได้จำศีล จะไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างฉับพลันได้เป็นเวลานานเท่าที่เคยคิดกัน โดยพวกมันมีอัตราการตายสูงถึง 50% หากต้องอยู่ในอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง
ส่วนหมีน้ำที่อยู่ในสภาวะจำศีล ซึ่งมีร่างกายหดแห้งลงและมีเกราะเป็นสารที่คล้ายแก้วเคลือบหุ้มตัว จะทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างฉับพลันได้มากกว่าและนานกว่า โดยจะมีอัตราการตาย 50% เมื่ออยู่ในอุณหภูมิ 63 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง
ยังมีการทดลองให้หมีน้ำในสภาวะที่ดำรงชีวิตตามปกติ ได้ปรับตัวกับสภาพที่อุณหภูมิค่อย ๆ เพิ่มสูงขึ้น โดยให้พวกมันอยู่ในอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมง แล้วค่อยเพิ่มเป็น 35 องศาเซลเซียสอีก 2 ชั่วโมง ก่อนจะเพิ่มเป็น 37.6 องศาเซลเซียส ซึ่งในกรณีนี้พบว่าพวกมันมีอัตราการอยู่รอดเพิ่มสูงขึ้นมาก
แม้งานวิจัยก่อนหน้านี้จะชี้ว่า หมีน้ำสามารถทนต่ออุณหภูมิร้อนสุดขั้วได้ถึง 151 องศาเซลเซียสก็ตาม แต่นั่นเป็นการทดลองที่กินเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมงครึ่งเท่านั้น
ดร. ริคาร์โด เนเวซ หัวหน้าทีมผู้วิจัยบอกว่า "ผลการศึกษาล่าสุดทำให้เราสรุปได้ว่า ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อโอกาสอยู่รอดของหมีน้ำในอุณหภูมิสูง ก็คือระยะเวลาที่มันต้องเผชิญกับความร้อนที่เพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติ ยิ่งพวกมันเจอกับความร้อนนานขึ้นเท่าไหร่ โอกาสที่จะมีชีวิตรอดยิ่งลดลง แม้ว่าจะอยู่ในสภาพจำศีลที่มีความแข็งแกร่งเกินปกติก็ตาม"
"เมื่อพิจารณาจากผลการทดลอง ระยะเวลาที่ต้องทนความร้อนยาวนาน สามารถทำให้ประชากรหมีน้ำล้มตายลงได้ถึงครึ่งหนึ่ง แม้จะเป็นภาวะที่ระดับอุณหภูมิไม่ได้สูงสุดขั้วก็ตาม ทำให้น่าคิดว่าสภาพการณ์ที่อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกกำลังเพิ่มสูงขึ้น อาจจะส่งผลกระทบต่อการดำรงเผ่าพันธุ์ของหมีน้ำด้วยเช่นกัน"
ขอบคุณข้อมูลอ้างอิงจาก
- 1
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
