นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน
อ่าน: 592
ความเห็น: 0

ไขปริศนา “วาฬ” และ “แมวน้ำ” กักออกซิเจนระหว่างดำน้ำยังไง

ศูนย์เครื่องมือวิทยาศาสตร์

เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเหมือนคน แต่ “วาฬ” และ “แมวน้ำ” กลับดำน้ำได้นานเป็นชั่วโมง ทำให้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าสัตว์ทะเลทั้งสองกักออกซิเจนให้เพียงพอต่อการ หายใจระหว่างดำสู่ก้นมหาสมุทรได้อย่างไร ล่าสุดนักวิจัยอังกฤษหาคำตอบดังกล่าวได้แล้ว
       
       ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษา “ไมโอโกลบิน” (myoglobin) โปรตีนที่ทำหน้าที่เก็บโปรตีนไว้ในกล้ามเนื้อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และพบว่าโปรตีนดังกล่าวในวาฬและแมวน้ำนั้นมีคุณสมบัติพิเศษที่ “ไม่หนืด” ซึ่งทำให้สัตว์ทะเลทั้งสองกักออกซิเจนปริมาณมหาศาลไว้ให้กล้ามเนื้อได้โดย ไม่เกิดการอุดตัน ซึ่งบีบีซีนิวส์รายงานว่าว่าผลจากการศึกษาครั้งนี้พวกเขาได้เผยแพร่ในวารสาร “ไซน์” (Science)
       
       ดร.ไมเคิล เบเรนบริงก์ (Dr.Michael Berenbrink) จากสถาบันชีววิทยาบูรณาการ (Integrative Biology) มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล (University of Liverpool) สหราชอาณาจักร ซึ่งร่วมศึกษาในการวิจัยนี้ด้วยกล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลนั้นอัดโปรตีนที่จำเป็นต่อการหายใจนี้ไว้ในร่าง กายมากๆ ได้อย่างไร เพราะหากมีความเข้มข้นมากเกินไปโปรตีนเหล่านี้ก็จะติดกัน      
       
       “ดังนั้น เราจะพยายามทำความเข้าใจว่า แมวน้ำและวาฬนั้นมีวิวัฒนาการให้เก็บโปรตีนเหล่านี้ไว้ในระดับความเข้มข้น สูงมากๆ ภายในกล้ามเนื้อโดยที่ไม่ทำให้สูญเสียการทำงานได้อย่างไร” ดร.เบเรนบริงก์ระบุ
        
       ทีมวิจัยที่นำโดย สก็อตต์ มีร์เซตา (Scott Mirceta) จากมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลเช่นเดียวกัน ได้สกัดเอาไมโอโกลบินบริสุทธิ์จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทั้งสัตว์บนบกอย่างวัว สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำอย่างนาก ไปจนถึงวาฬหัวทุย ซึ่งพวกเขาได้พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงของไมโอโกลบินของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ที่สามารถดำน้ำลึกนี้ ผ่านวิวัฒนาการนานกว่า 200 ล้านปี และสามารถกักอากาศหายใจได้ดีเยี่ยมจากวิวัฒนาการให้ไมโอโกลบินไม่หนืด
       
       ดร.เบเรนบริงก์อธิบายว่า ความลับดังกล่าวเป็นเคล็ดสำคัญ เพราะไมโอโกลบินในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลนั้นมีประจุเป็นบวก ซึ่งส่งผลเชิงกายภาพที่สำคัญตามมา โดยเหมือนกรณีแม่เหล็กที่ขั้วเหมือนกันจะผลักกัน โปรตีนดังกล่าวจึงผลักกัน และด้วยลักษณะที่ว่านี้ทำให้ทีมวิจัยเชื่อว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ดำน้ำ ได้ลึกนั้นสามารถกักโปรตีนไว้ในกล้ามเนื้อด้วยความเข้มข้นสูง โดยที่โปรตีนไม่ติดกันและอุดตันกล้ามเนื้อ

แมวน้ำดำน้ำได้นานกว่า 30 นาที และบางครั้งก็หลับใต้น้ำได้ด้วย (ภาพประกอบทั้งหมดจากบีบีซีนิวส์)

ดร.เบเรนบริงก์กล่าวว่า เขาตื่นเต้นกับการค้นพบนี้ เพราะเป็นสิ่งที่ช่วยให้เข้าใจได้ถึงการเปลี่ยนแปลงอันน่าทึ่งที่เข้ามาแทน ในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เมื่อสัตว์เหล่านั้นวิวัฒนาการจากสัตว์บกมาเป็นสัตว์น้ำ กลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้องหายใจเอาอากาศที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรอย่างทุก วันนี้ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นไปพร้อมๆ กับการเปลี่ยนจากสัตว์สู่สัตว์น้ำ และช่วยให้เราประเมินได้ว่าบรรพบุรุษของวาฬนั้นเริ่มดำน้ำตั้งแต่เมื่อไหร่ และยังค้นหาฟอสซิลเพื่อคาดการณ์ช่วงเวลาที่สัตว์เหล่านี้ดำน้ำได้
       
       นอกจากนี้การเข้าใจแจ่มแจ้งว่าร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นกักเก็บ ออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไรนั้นยังช่วยงานวิจัยทางการแพทย์ได้ โดยการลอกเลียนข้อมูลทางเคมีของโปรตีนดังกล่าวจะช่วยในการพัฒนาของเหลวนำพา ออกซิเจน ซึ่งจะช่วยนำส่งออกซิเจนฉุกเฉินแก่เนื้อเยื่อผูที่ไม่สามารถรับการให้เลือด ได้ หากแต่งานวิจัยนี้มีผลที่สำคัญต่อองค์ความรู้ด้านชีววิทยาวิวัฒนาการ
       
       ด้าน นิโคลัส เพียนสัน (Nicholas Pyenson) ภัณฑรักษ์ด้านฟอสซิลสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลของสถาบันสมิทโซเนียน (Smithsonian Institution) ในวอชิงตัน ดีซี สหรัฐฯ กล่าวว่า งานวิจัยนี้เป็นความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้นสำหรับความเข้าใจต่อวิวัฒนาการ การดำน้ำได้ลึกๆ ซึ่งแนวคิดที่ว่าเราสามารถประมาณเวลานานที่สุดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุก วันนี้ จะส่งผลกระทบลึกซึ้งต่อแนวคิดของเราที่มีเกี่ยวกับวิวัฒนาการและชีววิทยาของ บรรพบุรุษสัตว์เหล่านี้
       
       อย่างไรก็ดีในมุมของ ศ.ไมเคิล เฟดัค (Prof.Michael Fedak) จากหน่วยวิจัยสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเล (Sea Mammal Research Unit) ของมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูวส์ (University of St Andrews) ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ชี้ว่า ไมโอโกลบินเป็นแค่ปัจจัยหนึ่งที่อธิบายว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดำน้ำได้ อย่างไร แต่ไม่ใช่ส่วนสำคัญ
       
       "แนวคิดสำคัญสำหรับงานวิจัยคือประเด็นที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลนั้น รอดชีวิตจากการถูกบีบอัดจากแรงดันใต้น้ำได้อย่างไร และการหยิบฟอสซิลกระดูกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลที่สูญพันธุ์ไปแล้ว และหาเวลาที่สัตว์เหล่านั้นดำน้ำได้ก็นับเป็นเรื่องน่าพิศวง" ศ.เฟดัคให้ความเห็น

ขอขอบคุณข้อมูลจาก  ASTVผู้จัดการออนไลน์

 

หมวดหมู่บันทึก: เรื่องทั่วไป
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 29 กันยายน 2558 16:19 แก้ไข: 29 กันยายน 2558 16:19 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 LUX, Ico24 pompom, และ 3 คนอื่น.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

ไม่มีความเห็น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 54.237.183.249
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ