.
.
© Kevin H Knuth via Shutterstock
.
.
The Northern Sea Robin
.
.
ปลาโรบินทะเลเหนือ
เป็นปลารูปร่างประหลาด
ที่มีขาที่ใช้ ลิ้มรส พื้นทะเล
ชื่อ : ปลาโรบินทะเลเหนือ
Prionotus carolinus
ที่อยู่อาศัย: พื้นที่น้ำตื้น
ของมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก
ตั้งแต่โนวาสโกเชียไปจนถึงฟลอริดา
อาหาร : กุ้ง ปู ปลาหมึก และปลาตัวเล็ก
เหตุใดจึงน่าทึ่ง : ปลาโรบินทะเลเหนือ
เป็นปลาประหลาดที่มีหัวใหญ่มีหนาม
ตาสีฟ้าสดใส ครีบปีกขนาดยักษ์สองอัน
และขาหกข้างคล้ายปู
ขาเล็ก ๆ เหล่านี้
ทำให้ปลาโรบินทะเลแปลกตา
สัตว์ทะเลอื่น ๆ มักเดินตามปลาเหล่านี้ไปทุกที่
เพราะพวกมันเก่งมากในการค้นหา
และขุดอาหารที่ฝังอยู่ในพื้นทะเล
นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจว่า
อะไรทำให้ปลาโรบินทะเลเหนือ
เป็นปลาที่หาอาหารเก่งกว่าปลาชนิดอื่น ๆ
.
.
.
.
ในงานวิจัย 2 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในปี 2024
นักวิจัยได้เปิดเผยงานวิจัยว่า
ขาของปลาโรบินทะเลเหนือ
ทำหน้าที่เหมือนลิ้น ทำให้ปลาลิ้มรสอาหาร
จากสิ่งแวดล้อมรอบตัวได้
“ นี่คือปลาที่งอกขาขึ้นมาโดยใช้ยีนเดียวกัน
กับที่ส่งเสริมการพัฒนาของแขนขาของคนเรา
จากนั้นจึงพัฒนาขาเหล่านี้มาใช้ใหม่
เพื่อค้นหาเหยื่อโดยใช้ยีนเดียวกับ
ที่ลิ้นของคนเราใช้ในการลิ้มรสอาหาร
ซึ่งค่อนข้างดุเดือดเช่นกัน ”
Nicholas Bellono
ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาโมเลกุลและเซลล์
Harvard University ผู้เขียนงานวิจัย
ให้สัมภาษณ์ใน
ScienceDaily
.
.
.
.
นักวิทยาศาสตร์พบว่า
ปลาโรบินทะเลเหนือ
สามารถตรวจจับและค้นพบหอยแมลงภู่
โดยใช้ปุ่มที่ปกคลุมขาของมัน
ปุ่มเป็นโครงสร้างรับความรู้สึกขนาดเล็ก
ซึ่งของคนเราจะอยู่ที่ผิวด้านบนของลิ้น(ปุ่มลิ้น)
ปุ่มรับรสของปลาโรบินทะเลเหนือ
มีตัวรับรสและเซลล์ประสาทที่ไวต่อการสัมผัส
ซึ่งทำให้ปลาสามารถใช้ขาที่คืยคลาน
ในการรับรสพื้นดินเพื่อหาอาหารได้
ประเภทหอย ปู ปลา ไส้เดือนทะเล
ที่ฝังตัวในพื้นทรายท้องสมุทร
ในการศึกษาครั้งหนึ่ง
นักวิจัยได้เพาะพันธุ์ปลาโรบินทะเลเหนือ
จากตัวอ่อนในห้องทดลอง
เพื่อดูการพัฒนาของขาของปลา
พบว่าขาของปลาเติบโตมาจากครีบอก
แยกออกจากครีบส่วนอื่น ๆ
ในระหว่างการพัฒนาให้โตเต็มวัย
ขาของปลาโรบินทะเลเหล่านี้
ควบคุมโดยกล้ามเนื้อเดิน
ที่แตกต่างกันที่โคนขา
และมีรูปร่างเหมือนพลั่ว
เพื่อช่วยให้ปลาขุดอาหารได้
.
.
แม้ว่าปลาโรบินทะเลทุกสายพันธุ์จะมีขา
แต่ก็ไม่ใช่ทุกสายพันธุ์ที่ปรับตัว
ให้ขุดและชิมอาหารในท้องทะเลได้
"เราประหลาดใจที่พบว่าปลาโรบินทะเลเหนือ
แต่ละสายพันธุ์มีความแตกต่างกันมากเพียงใด
ในโครงสร้างประสาทสัมผัสที่พบบนขา
ระบบดังกล่าวจึงแสดงให้เห็นระดับนวัตกรรม
ที่วิวัฒนาการหลายระดับจากความแตกต่าง
ระหว่างปลาโรบินทะเลและปลาชนิดอื่น ๆ
ความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ปลาโรบินทะเล
และความแตกต่างในทุกสิ่งทุกอย่าง
ตั้งแต่โครงสร้างและอวัยวะ
รับความรู้สึกไปจนถึงพฤติกรรม ”
David Kingsley นักชีววิทยาด้านการพัฒนา
Stanford University ผู้เขียนร่วมในการศึกษา
.
.
อย่างไรก็ตาม
ลิ้นขาของปลาโรบินทะเลเหนือ
ไม่ได้ทำให้มันได้อาหารเสมอไป
เพราะเมื่อปลาโรบินทะเลเหนือ
ขุดอาหารขึ้นมาจากพื้นทะเลแล้ว
ปลาที่ติดตามปลาโรบินทะเลเหนือ
มักจะโฉบเข้ามาและขโมยอาหารของมัน
ซึ่งเป็นการกระทำที่เรียกว่า
พวกปรสิตนักขโมยอาหาร
.
.
ในครั้งแรก
David Kingsley กับ Nicholas Bellono
ไม่ได้ตั้งใจที่จะศึกษาปลาโรบินทะเลเหนือ
แต่พบปลาชนิดนี้ระหว่างการเดินทางไปยัง
ห้องปฏิบัติการชีววิทยาทางทะเล
Marine Biological Laboratory
ใน Woods Hole, MA. รัฐแมสซาชูเซตส์
หลังจากทั้งคู่ได้รู้ว่า
ปลาชนิดอื่นจะว่ายน้ำตามปลาโรบินทะเล
เพราะพวกมันมีทักษะในการค้นหา
เหยื่อ/อาหารที่ฝังอยู่ในพื้นทะเล
ทำให้ปลาชนิดอื่นมีโอกาสได้อาหารมากขึ้น
นักวิจัยทั้งสองจึงเกิดความสนใจ
และนำปลาโรบินทะเลบางตัว
กลับไปที่ห้องทดลอง
เพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม/พบว่า
ปลาโรบินทะเลสามารถตรวจจับ
และค้นพบสารสกัดจากหอยแมลงภู่
และคัดกรองรวมถึงกรดอะมิโนเดี่ยว ๆ ได้ด้วย
ขาของปลาโรบินทะเลเหนือ
มีปุ่มรับความรู้สึกปกคลุมอยู่
โดยแต่ละปุ่มรับเส้นประสาทที่หนาแน่น
จากเซลล์ประสาทที่ไวต่อการสัมผัส
ปุ่มเหล่านี้ยังมีตัวรับรสและแสดงความไว
ต่อสารเคมีที่กระตุ้นให้ปลาโรบินทะเลเหนือ
ขุดดินในท้องทะเลหาอาหาร
จากการศึกษาพัฒนาเพิ่มเติม
นักวิจัยยืนยันว่า ปุ่มประสาทสัมผัส
เป็นนวัตกรรมวิวัฒนาการสำคัญ
ที่ช่วยให้ปลาโรบินทะเลเหนือ
ประสบความสำเร็จบนพื้นทะเลได้
ในแบบที่สัตว์ชนิดอื่น ๆ ทำไม่ได้
เมื่อศึกษาเจาะลึกลงไปในพื้นฐาน
ทางพันธุกรรมของขาปลาโรบินทะเลเหนือ
อันเป็นเอกลักษณ์ของปลาชนิดนี้
โดยการจัดลำดับจีโนม
โปรไฟล์การถอดรหัส
และการศึกษาสายพันธุ์ลูกผสม
เพื่อทำความเข้าใจพื้นฐานทางโมเลกุล
และการพัฒนาสำหรับการสร้างขาของปลา
.
.
.
.
การวิเคราะห์ได้ระบุปัจจัย
การถอดรหัสโบราณและอนุรักษ์
tbx3a ไว้
ซึ่งเป็นตัวกำหนดหลักในการพัฒนา
ขารับความรู้สึกของปลาโรบินทะเลเหนือ
การตัดแต่งจีโนมยืนยันว่า
ปลาเหล่านี้ต้องอาศัยยีนควบคุมนี้
ในการพัฒนาขาตามปกติ
ยีนตัวเดียวกันยังมีบทบาทสำคัญ
ในการสร้างปุ่มรับความรู้สึก
และพฤติกรรมการขุด
ของปลาโรบินทะเลอีกด้วย
“ แม้ว่าลักษณะหลายอย่างจะดูเหมือนใหม่
แต่โดยปกติแล้วมักสร้างขึ้นจากยีน
และโมดูลที่มีอยู่มาเป็นเวลานาน
วิวัฒนาการดำเนินไปโดย
ดัดแปลงชิ้นส่วนเก่าเพื่อสร้างสิ่งใหม่ ”
David Kingsley
ผลการค้นพบแสดงให้เห็นว่า
ปัจจุบันสามารถขยายความเข้าใจโดยละเอียด
เกี่ยวกับลักษณะที่ซับซ้อนและวิวัฒนาการ
ของปลาชนิดนี้กับสิ่งมีชีวิตในป่าได้
ไม่ใช่แค่ในสิ่งมีชีวิตจำลอง
ที่ได้รับการยอมรับเท่านั้น
ตอนนี้ นักวิจัยอยากรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ
การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม
และจีโนมเฉพาะเจาะจง
ที่นำไปสู่วิวัฒนาการของปลาโรบินทะเล
เรียบเรียง/ที่มา
Livescience
ปลาโรบินทะเลเหนือมีขาปูที่ใช้ลิ้มรสพื้นทะเล
.
© Kevin H Knuth via Shutterstock
.
.
The Northern Sea Robin
.
ปลาโรบินทะเลเหนือ
เป็นปลารูปร่างประหลาด
ที่มีขาที่ใช้ ลิ้มรส พื้นทะเล
ชื่อ : ปลาโรบินทะเลเหนือ
Prionotus carolinus
ที่อยู่อาศัย: พื้นที่น้ำตื้น
ของมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก
ตั้งแต่โนวาสโกเชียไปจนถึงฟลอริดา
อาหาร : กุ้ง ปู ปลาหมึก และปลาตัวเล็ก
เหตุใดจึงน่าทึ่ง : ปลาโรบินทะเลเหนือ
เป็นปลาประหลาดที่มีหัวใหญ่มีหนาม
ตาสีฟ้าสดใส ครีบปีกขนาดยักษ์สองอัน
และขาหกข้างคล้ายปู
ขาเล็ก ๆ เหล่านี้
ทำให้ปลาโรบินทะเลแปลกตา
สัตว์ทะเลอื่น ๆ มักเดินตามปลาเหล่านี้ไปทุกที่
เพราะพวกมันเก่งมากในการค้นหา
และขุดอาหารที่ฝังอยู่ในพื้นทะเล
นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจว่า
อะไรทำให้ปลาโรบินทะเลเหนือ
เป็นปลาที่หาอาหารเก่งกว่าปลาชนิดอื่น ๆ
.
.
ในงานวิจัย 2 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในปี 2024
นักวิจัยได้เปิดเผยงานวิจัยว่า
ขาของปลาโรบินทะเลเหนือ
ทำหน้าที่เหมือนลิ้น ทำให้ปลาลิ้มรสอาหาร
จากสิ่งแวดล้อมรอบตัวได้
“ นี่คือปลาที่งอกขาขึ้นมาโดยใช้ยีนเดียวกัน
กับที่ส่งเสริมการพัฒนาของแขนขาของคนเรา
จากนั้นจึงพัฒนาขาเหล่านี้มาใช้ใหม่
เพื่อค้นหาเหยื่อโดยใช้ยีนเดียวกับ
ที่ลิ้นของคนเราใช้ในการลิ้มรสอาหาร
ซึ่งค่อนข้างดุเดือดเช่นกัน ”
Nicholas Bellono
ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาโมเลกุลและเซลล์
Harvard University ผู้เขียนงานวิจัย
ให้สัมภาษณ์ใน ScienceDaily
.
.
นักวิทยาศาสตร์พบว่า
ปลาโรบินทะเลเหนือ
สามารถตรวจจับและค้นพบหอยแมลงภู่
โดยใช้ปุ่มที่ปกคลุมขาของมัน
ปุ่มเป็นโครงสร้างรับความรู้สึกขนาดเล็ก
ซึ่งของคนเราจะอยู่ที่ผิวด้านบนของลิ้น(ปุ่มลิ้น)
ปุ่มรับรสของปลาโรบินทะเลเหนือ
มีตัวรับรสและเซลล์ประสาทที่ไวต่อการสัมผัส
ซึ่งทำให้ปลาสามารถใช้ขาที่คืยคลาน
ในการรับรสพื้นดินเพื่อหาอาหารได้
ประเภทหอย ปู ปลา ไส้เดือนทะเล
ที่ฝังตัวในพื้นทรายท้องสมุทร
ในการศึกษาครั้งหนึ่ง
นักวิจัยได้เพาะพันธุ์ปลาโรบินทะเลเหนือ
จากตัวอ่อนในห้องทดลอง
เพื่อดูการพัฒนาของขาของปลา
พบว่าขาของปลาเติบโตมาจากครีบอก
แยกออกจากครีบส่วนอื่น ๆ
ในระหว่างการพัฒนาให้โตเต็มวัย
ขาของปลาโรบินทะเลเหล่านี้
ควบคุมโดยกล้ามเนื้อเดิน
ที่แตกต่างกันที่โคนขา
และมีรูปร่างเหมือนพลั่ว
เพื่อช่วยให้ปลาขุดอาหารได้
.
.
.
.
.
.
Ancient developmental genes underlie evolutionary novelties in walking fish
.
แม้ว่าปลาโรบินทะเลทุกสายพันธุ์จะมีขา
แต่ก็ไม่ใช่ทุกสายพันธุ์ที่ปรับตัว
ให้ขุดและชิมอาหารในท้องทะเลได้
"เราประหลาดใจที่พบว่าปลาโรบินทะเลเหนือ
แต่ละสายพันธุ์มีความแตกต่างกันมากเพียงใด
ในโครงสร้างประสาทสัมผัสที่พบบนขา
ระบบดังกล่าวจึงแสดงให้เห็นระดับนวัตกรรม
ที่วิวัฒนาการหลายระดับจากความแตกต่าง
ระหว่างปลาโรบินทะเลและปลาชนิดอื่น ๆ
ความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ปลาโรบินทะเล
และความแตกต่างในทุกสิ่งทุกอย่าง
ตั้งแต่โครงสร้างและอวัยวะ
รับความรู้สึกไปจนถึงพฤติกรรม ”
David Kingsley นักชีววิทยาด้านการพัฒนา
Stanford University ผู้เขียนร่วมในการศึกษา
.
.
.
.
.
Evolution of novel sensory organs in fish with legs
.
อย่างไรก็ตาม
ลิ้นขาของปลาโรบินทะเลเหนือ
ไม่ได้ทำให้มันได้อาหารเสมอไป
เพราะเมื่อปลาโรบินทะเลเหนือ
ขุดอาหารขึ้นมาจากพื้นทะเลแล้ว
ปลาที่ติดตามปลาโรบินทะเลเหนือ
มักจะโฉบเข้ามาและขโมยอาหารของมัน
ซึ่งเป็นการกระทำที่เรียกว่า
พวกปรสิตนักขโมยอาหาร
.
.
ในครั้งแรก
David Kingsley กับ Nicholas Bellono
ไม่ได้ตั้งใจที่จะศึกษาปลาโรบินทะเลเหนือ
แต่พบปลาชนิดนี้ระหว่างการเดินทางไปยัง
ห้องปฏิบัติการชีววิทยาทางทะเล
Marine Biological Laboratory
ใน Woods Hole, MA. รัฐแมสซาชูเซตส์
หลังจากทั้งคู่ได้รู้ว่า
ปลาชนิดอื่นจะว่ายน้ำตามปลาโรบินทะเล
เพราะพวกมันมีทักษะในการค้นหา
เหยื่อ/อาหารที่ฝังอยู่ในพื้นทะเล
ทำให้ปลาชนิดอื่นมีโอกาสได้อาหารมากขึ้น
นักวิจัยทั้งสองจึงเกิดความสนใจ
และนำปลาโรบินทะเลบางตัว
กลับไปที่ห้องทดลอง
เพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม/พบว่า
ปลาโรบินทะเลสามารถตรวจจับ
และค้นพบสารสกัดจากหอยแมลงภู่
และคัดกรองรวมถึงกรดอะมิโนเดี่ยว ๆ ได้ด้วย
ขาของปลาโรบินทะเลเหนือ
มีปุ่มรับความรู้สึกปกคลุมอยู่
โดยแต่ละปุ่มรับเส้นประสาทที่หนาแน่น
จากเซลล์ประสาทที่ไวต่อการสัมผัส
ปุ่มเหล่านี้ยังมีตัวรับรสและแสดงความไว
ต่อสารเคมีที่กระตุ้นให้ปลาโรบินทะเลเหนือ
ขุดดินในท้องทะเลหาอาหาร
จากการศึกษาพัฒนาเพิ่มเติม
นักวิจัยยืนยันว่า ปุ่มประสาทสัมผัส
เป็นนวัตกรรมวิวัฒนาการสำคัญ
ที่ช่วยให้ปลาโรบินทะเลเหนือ
ประสบความสำเร็จบนพื้นทะเลได้
ในแบบที่สัตว์ชนิดอื่น ๆ ทำไม่ได้
เมื่อศึกษาเจาะลึกลงไปในพื้นฐาน
ทางพันธุกรรมของขาปลาโรบินทะเลเหนือ
อันเป็นเอกลักษณ์ของปลาชนิดนี้
โดยการจัดลำดับจีโนม
โปรไฟล์การถอดรหัส
และการศึกษาสายพันธุ์ลูกผสม
เพื่อทำความเข้าใจพื้นฐานทางโมเลกุล
และการพัฒนาสำหรับการสร้างขาของปลา
.
.
การวิเคราะห์ได้ระบุปัจจัย
การถอดรหัสโบราณและอนุรักษ์ tbx3a ไว้
ซึ่งเป็นตัวกำหนดหลักในการพัฒนา
ขารับความรู้สึกของปลาโรบินทะเลเหนือ
การตัดแต่งจีโนมยืนยันว่า
ปลาเหล่านี้ต้องอาศัยยีนควบคุมนี้
ในการพัฒนาขาตามปกติ
ยีนตัวเดียวกันยังมีบทบาทสำคัญ
ในการสร้างปุ่มรับความรู้สึก
และพฤติกรรมการขุด
ของปลาโรบินทะเลอีกด้วย
“ แม้ว่าลักษณะหลายอย่างจะดูเหมือนใหม่
แต่โดยปกติแล้วมักสร้างขึ้นจากยีน
และโมดูลที่มีอยู่มาเป็นเวลานาน
วิวัฒนาการดำเนินไปโดย
ดัดแปลงชิ้นส่วนเก่าเพื่อสร้างสิ่งใหม่ ”
David Kingsley
ผลการค้นพบแสดงให้เห็นว่า
ปัจจุบันสามารถขยายความเข้าใจโดยละเอียด
เกี่ยวกับลักษณะที่ซับซ้อนและวิวัฒนาการ
ของปลาชนิดนี้กับสิ่งมีชีวิตในป่าได้
ไม่ใช่แค่ในสิ่งมีชีวิตจำลอง
ที่ได้รับการยอมรับเท่านั้น
ตอนนี้ นักวิจัยอยากรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ
การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม
และจีโนมเฉพาะเจาะจง
ที่นำไปสู่วิวัฒนาการของปลาโรบินทะเล
เรียบเรียง/ที่มา
Livescience