หนอนผีเสื้อญี่ปุ่นให้สารเสพติดกับฝูงมด

กระทู้สนทนา

วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ประเทศญี่ปุ่น หน้าต่างโลก

.
หนอนผีเสื้อญี่ปุ่นสายพันธุ์ (Oakblue Butterfly)
ที่วางไข่และเจริญเติบโตตามกิ่งก้านใบไม้ต้นโอ๊ก
ต่างสร้างหยดน้ำหวานให้กับฝูงมด
ฝูงมดได้เลียกินอย่างเพลิดเพลิน
แต่สารหวานดังกล่าวนี้กลับกลาย
เป็นยาเสพติดที่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมฝูงมด
หลังจากที่พวกมันเลียกินแล้ว
ก็จะละทิ้งหน้าที่เดิมไว้เบื้องหลัง
ตั้งหน้าตั้งตาเป็นองครักษ์หนอนผีเสื้อ
การค้นพบครั้งนี้ได้ตีพิมพ์ใน Current Biology

นักวิจัย Masaru Hojo (หัวหน้าทีม)
Naomi Pierce และ Kazuki Tsuji
ต่างเคยคิดว่า หนอนผีเสื้อ
Narathura japonica caterpillars
ได้ให้สารคัดหลั่งเพื่อตอบแทน
ฝูงมด Pristomyrmex punctatus ants
เพื่อให้ช่วยปกป้องตัวอ่อนหนอนผีเสื้อ
จากแมงมุมสัตว์นักล่าหรือตัวแตน
.

.
มันเป็นการร่วมมือกันแบบ Mutualistic หรือไม่

นักวิจัยได้เริ่มต้นสังเกตและพบว่า
หนอนผีเสื้อได้รับการดูแล/อารักขา
จากฝูงมดชุดเดิมตลอดเวลา

" มันดูเหมือนว่าฝูงมดไม่เคยเดินไปไหน
หรือเดินกลับไปรังของฝูงมดอีกเลย
พวกมันดูเหมือนว่าไม่สนใจจะหาอาหารการกินอีก
แต่กลับยืนห้อมล้อมและอารักขาหนอนผีเสื้อ "
Masaru Hojo จากมหาวิทยาลัย Kobe
ให้สัมภาษณ์กับ New Scientist
.

.
Masaru Hojo กับเพื่อนร่วมงาน
ได้รวบรวมไข่ของผีเสื้อสายพันธุ์นี้จำนวนหนึ่ง
และหนอนผีเสื้อวัยอ่อนสายพันธุ์นี้อีกจำนวนหนึ่ง
(หนอนผีเสื้อสายพันธุ์ Japanese Blue Oak)
และฝูงมดใน Kyoto และ Okinawa

โดยฝูงมดจะได้รับอาหารในกล่องรังมด
เช่น หนอนนก น้ำเชื่อมเมเปิ้ล
และในการทดลองเพื่อการวิจัยครั้งนี้
ฝูงมดจำนวนหนึ่งในฝูงมดตัวอย่างนี้
(แบ่งเป็นกลุ่มทดลองกับกลุ่มควบคุม)
ฝูงมดจะถูกปล่อยให้เข้าไปมีปฏิสัมพันธ์กับหนอนผีเสื้อ
ก็จะพบว่าฝูงมดจะยืนห้อมล้อมและอารักขาหนอนผีเสื้อ

ทีมวิจัยค้นพบว่ามีการให้สารคัดหลั่งกับฝูงมด
จากบริเวณด้านหลังของหนอนผีเสื้อ
กลับเป็นสารเสพติดที่เปลี่ยนแปลงพฤติกรรม
การเคลื่อนไหวของฝูงมดองครักษ์
ทำให้ฝูงมดเฉื่อยชา/เคลื่อนไหวช้าลงอย่างมาก
.

.
นอกจากนั้น ฝูงมดที่เลียกินสารคัดหลั่งของหนอนผีเสื้อนี้
จะแสดงออกถึงความก้าวร้าวเพื่อปกป้องหนอนผีเสื้อ
ด้วยการคลานไปมารอบ ๆ ตัวหนอนผีเสื้อ
ที่ส่งสัญญาณเตือนภัย/อาการตกใจ
ที่ได้แสดงออกด้วยการขยับตัว
หรือพลิ้วขนอ่อนไปมาให้ฝูงมดเห็น
ทำให้ฝูงมดจะทำการโจมตีแมงมุมสัตว์นักล่าหรือตัวแตน
ที่พยายามมารุกรานหนอนผีเสื้อดังกล่าว

" มีต่อมเซลล์ที่อยู่ใกล้กับขนอ่อน
ที่อาจจะหลั่งสารเคมีส่งสัญญาณ
มันเป็นไปได้ว่าทั้งสัญญาณภาพ
กับสารเคมีที่เกิดการกระตุ้น
ทำให้ฝูงมดให้เกิดอาการก้าวร้าวได้ "

Masaru Hojo จากมหาวิทยาลัย Kobe
ให้สัมภาษณ์กับ New Scientist
.

.
ทีมงานวิจัยได้ผ่าสมองของมด
ที่เสพสารคัดหลั่งของหนอนผีเสื้อ
เปรียบเทียบกับสมองของมด
ที่ไม่ได้เสพสารคัดหลั่งของหนอนผีเสื้อ
ก็พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญอย่างหนึ่งคือ

มีระดับสารเคมีโดปามีน (Dopamine)
เพิ่มขึ้นสูงมากในมดที่เสพสารคัดหลั่งจากหนอนผีเสื้อ
เมื่อเปรียบเทียบกับฝูงมดที่ไม่ได้รับสารคัดหลั่งดังกล่าว
แสดงว่าสารคัดหลั่งจากหนอนผีเสื้อนี้
เพิ่มพฤติกรรมร่วมมือและความจงรักภักดี
ของฝูงมดที่มีต่อหนอนผีเสื้อเป็นอย่างมาก

เพื่อตรวจสอบว่าระดับสารโดปามีน
ว่ามีผลต่อฝูงมดจริงหรือไม่
ในขั้นตอนต่อมาทีมวิจัย
ได้รักษาฝูงมดที่เสพสารคัดหลั่งจากหนอนผีเสื้อ
ด้วยยารีเซอร์พีน Reserpine
ยารีเซอร์พีน (Reserpine) เป็นสารประเภท อินโดล อัลคาลอยด์
(Indole alkaloid, สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาท) ที่มา http://bit.ly/1DzH3et
เพื่อสะกัดกั้นการขนส่ง/ส่งผ่านของสารเคมีโดปามีน
ฝูงมดที่ก่อนหน้านี้มีปฏิกิริยากับ
การสั่นไหวของขนอ่อนหนอนผีเสื้อ
ด้วยการมีปฏิกิริยาที่ก้าวร้าวดังกล่าว
ก็ยุติการกระทำเช่นนั้นลง

ฝูงมดที่ได้รับสารเสพติด
ยังได้รับสารอาหารที่พอเพียง
จากสารคัดหลั่งของหนอนผีเสื้อ
ทีมนักวิจัยได้สรุปและให้ข้อเสนอแนะว่า
รางวัลตอบแทนการอารักขาหนอนผีเสื้อ
ดูเหมือนว่าเกี่ยวข้องกันเหมือนกับ Parasitic

การค้นพบนี้แสดงว่า การร่วมมือกันของทั้งสองฝ่าย
ฝูงมดกับหนอนผีเสื้อ จะมีลักษณะคล้ายกับความสัมพันธ์
ระหว่างสายพันธุ์อื่น ๆ อีกมากมาย
ในความเป็นจริงอาจจะเป็นพฤติกรรม Parasitic
ที่บิดเบือนไปจากข้อเท็จจริงที่เคยพบเห็นกันมาก่อน
.

.
" นี่คือ เรื่องจริงที่มีมุมมองที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมมาก
ผมยังต้องการที่จะเห็นผลการศึกษาและวิจัยที่
อาจจะทำงานข้ามสายพันธุ์อื่น ๆ ที่เคยเชื่อกันมา
จนถึงทุกวันนี้ว่าเป็นการร่วมมือกันแบบ Mutualistic "
John Mathew
จาก Indian Institute of Science Education and Research ที่ Pune
.

.
" ผลการวิจัยยังสรุปได้ไม่ชัดเจนนัก
แต่ผลประโยชน์ของหนอนผีเสื้อเห็นได้อย่างชัดเจน
แต่เราไม่รู้ว่าผลประโยชน์ของฝูงมด
จะอยู่ในระดับต่ำสุดหรือไม่
ตามผลการวิจัยของทีมผู้วิจัยชุดนี้

แต่ถ้าของเหลว(สารคัดหลั่ง)ของหนอนผีเสื้อ
ได้ให้สารอาหารที่พอเพียงกับฝูงมด
มันก็ดูเหมือนว่าภาพรวมทั้งหมดคือ
มีความสมดุลในเชิงบวกกับฝูงมดด้วยเช่นกัน "

Martin Heil
จาก Center for Research and Advanced
Studies of the National Polytechnic Institute
ใน Irapuato ที่ Mexico
ได้สรุปความเห็นเพิ่มเติม
.