เขียนโดย: พุธิตา จิรานันท์สกุล
เมื่อเดือนที่ผ่านมาหลายคนคงเห็นข่าว หอยเรืองแสงไทยได้รับการโหวตให้เป็น International Mollusc of the Year 2024 บางคนที่อ่านอยู่นี้ก็อาจจะร่วมโหวตด้วย (ผู้เขียนก็เป็นหนึ่งในนั้น)
แต่ เอ๊…แล้วมันคืองานอะไร แล้วเราโหวตกันไปทำไมนะ? บางคนอาจจะรู้แล้ว แต่ขออธิบายเพิ่มเติมสำหรับบางคนที่อาจจะยังไม่รู้
อันดับแรกขออธิบายคำสำคัญในชื่องานก่อน คำว่า Mollusc (หรือบางทีอาจจะเขียนว่า Mollusk) หรือมอลลัสก์ หมายถึงสัตว์ที่อยู่ในไฟลัมมอลลัสกา (Mollusca) สัตว์กลุ่มนี้มีลักษณะร่วมกันคือ มีร่างกายอ่อนนุ่มและมักจะมีเปลือกแข็งที่สร้างมาจากแคลเซียมปกคลุมร่างกาย ตัวอย่างสัตว์ในกลุ่มนี้ ได้แก่ พวกหอยทั้งหลาย ไม่ว่าจะเป็นหอยสองฝา หอยฝาเดียว หอยทะเล หอยน้ำจืด หอยทาก และสัตว์พวกปลาหมึก (อ๊ะ ๆ ๆ ปลาหมึกไม่ใช่ปลา แต่ในที่นี้ขออนุญาตใช้ชื่อที่คนคุ้นเคยก่อนนะ)
พูดง่าย ๆ การที่หอยเรืองแสงได้รับโหวตให้เป็น International Mollusc of the Year ก็คือ ได้เป็นหอยแห่งปีของโลกนั่นเอง…เอง…เอง
การแข่งขัน International Mollusc of the Year นี้จัดขึ้นโดยความร่วมมือของ 3 หน่วยงาน ได้แก่
1. สถาบันวิจัย LOEWE Centre for Translational Biodiversity Genomics (LOEWE-TBG) ประเทศเยอรมนี
2. พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา Senckenberg ประเทศเยอรมนี
3. สมาคมของผู้ที่ศึกษาหอย Unitas Malacologica
วัตถุประสงค์ของการแข่งขันคือ เพื่อให้สาธารณชนรู้ถึงความหลากหลายของสัตว์กลุ่มมอลลัสก์ ให้เห็นความสำคัญของการอนุรักษ์มอลลัสก์ และต้องการให้คนเห็นถึงความน่าสนใจของสัตว์กลุ่มนี้
สำหรับผู้ที่ชนะการแข่งขัน รางวัลที่ได้คือ complete genome sequencing!!!
complete genome sequencing
Complete genome sequencing
มันคืออะไรอะ ถ้าได้จะต้องดีใจไหมเนี่ย?
ขออธิบายไล่จากคำหลังมาคำแรกแล้วกัน
Sequencing พูดง่าย ๆ คือเทคนิคการอ่านลำดับดีเอ็นเอ ดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการเรียงกันของรหัส 4 ตัว คือ A, T, C, G รหัสทั้งสี่นี้จะเรียงสลับสับเปลี่ยนกันไป ทำให้ถอดออกมาได้เป็นลักษณะที่ต่างกัน สมมติ
- นายสมคิดมีรหัสส่วนหนึ่งเขียนว่า ATCCGTTTCG ทำให้นายสมคิดมีผมบลอนด์
- ส่วนในตำแหน่งเดียวกันนี้ของนางสาวดวงใจเป็น ATCCGTTTCA ทำให้นางสาวดวงใจมีผมสีแดง
การที่เรารู้รหัสดีเอ็นเอ ทำให้อาจเรารู้ว่าสิ่งมีชีวิตนั้นมีหน้าตาเป็นยังไง และอาจค้นพบสิ่งที่ซ่อนอยู่ในตัวมัน เช่น เราอาจได้ค้นพบว่าแมลง A ผลิตสารเคมี X ได้ด้วย ซึ่งสารเคมี X มีประโยชน์ในการผลิตยารักษามะเร็ง
เมื่อกี๊ที่เรายกตัวอย่างลำดับดีเอ็นเอของนายสมคิดและนางสาวดวงใจ มีความยาวเพียงแค่ 10 ตัวอักษรเท่านั้น (ภาษาจริง ๆ ที่ใช้เรียกความยาวของดีเอ็นเอ ใช้หน่วยเป็น คู่เบส หรือ base pair หรือ bp) แต่ในความเป็นจริงแล้ว ในสิ่งมีชีวิต 1 ตัว ดีเอ็นเอทั้งหมดมีความยาวกว่านั้นมาก เช่น ดีเอ็นเอทั้งหมดในตัวมนุษย์ 1 คน มีความยาว 3 พันล้านคู่เบส นึกภาพ A, T, C, G มาเรียงกันจนครบ 3 พันล้านตัว ดีเอ็นเอทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ นี้เรียกว่า Genome หรือ จีโนม
ดังนั้น complete genome sequencing ก็คือการอ่านลำดับดีเอ็นเอทั้งหมดในหอยที่ได้รับรางวัลนั่นเอง
เอ่อ…แล้วยังไง มันดีตรงไหน?
จากประสบการณ์ของผู้เขียนที่เคยทำวิจัยเกี่ยวกับ genome มาบ้างนิดหน่อย จะบอกว่า complete genome sequencing เป็นเทคนิคที่มีราคาแพงมาก (ณ ตอนนี้นะ ในอนาคตคงถูกลงเรื่อย ๆ) ทั้งนี้ขึ้นกับขนาดของจีโนม และความละเอียดที่ต้องการด้วย ถ้าเป็นการอ่านลำดับดีเอ็นเอครั้งแรกของสิ่งมีชีวิตสปีชีส์นั้น ๆ ทำให้เราไม่มีอะไรให้อ้างอิง ทำให้ต้องอ่านที่ความละเอียดสูง ก็จะแพงขึ้นไปอีก
จากประสบการณ์ของผู้เขียน เคยไปสืบราคา complete genome sequencing ของหอยกาบชนิดหนึ่ง ราคาตัวละประมาณ 70,000 บาท อันนี้แบบความละเอียดไม่สูงนะ ดังนั้นก็อาจจะตีความได้คร่าว ๆ ว่า รางวัลที่หอยเรืองแสงตัวนี้ได้รับ คือรางวัลมูลค่าประมาณ 100,000 บาทไทย ก็ดูว้าวอยู่นะ
เอาจริง ๆ ผู้ที่ได้รางวัลไม่ใช่หอย (หอยมันจะเอาลำดับดีเอ็นเอตัวเองไปทำอะไร ใช่ไหม ฮ่า ๆ ๆ ๆ) คนที่ได้รางวัลตัวจริง คือ ทีมวิจัยที่ศึกษาหอยตัวนี้ต่างหาก
ทีมที่ว่าคือ นักวิจัยไทยจากศูนย์ความเป็นเลิศด้านความหลากหลายทางชีวภาพ ประกอบด้วย ศ. ดร.สมศักดิ์ ปัญหา, ดร.อาทิตย์ พลโยธา, รศ.ดร.จิรศักดิ์ สุจริต และผศ. ดร.ปิโยรส ทองเกิด ร่วมกับทีมจาก Chubu University ประเทศญี่ปุ่น ประกอบด้วย Prof. Dr.Yuichi Oba, Dr.Daichi Yano และ Gaku Mizuno
ทีมวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์การค้นพบหอยเรืองแสงลงในวารสาร Scientific Reports เมื่อเดือนกันยายน ปี 2023
จริง ๆ แล้วในงานวิจัยชิ้นนี้ไม่ได้มีแค่หอยทากบกสปีชีส์ Phuphania crossei เท่านั้น แต่ยังค้นพบว่าหอยทากบกสปีชีส์อื่นในสกุล Phuphania ได้แก่ P. globosa, P. carinata และ P. costata
ก็เรืองแสงได้เช่นกัน
งานวิจัยนี้เป็นครั้งที่สองของโลกที่มีการค้นพบหอยทากบกที่เรืองแสงได้ ก่อนหน้านี้มีแค่หอย Quantula striata เท่านั้น
ทำไมหอยถึงเรืองแสง
การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิต หรือ bioluminescence คือปรากฏการณ์ที่สิ่งมีชีวิตปล่อยแสงออกมาจากปฏิกิริยาเคมีภายในร่างกาย การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตเป็นปรากฏการณ์ที่พบได้ไม่บ่อยนัก แต่ก็มีสิ่งมีชีวิตหลากหลายกลุ่มที่สามารถทำได้ เช่น แบคทีเรีย โพรติสท์ ปลาหมึก ปลา หรือที่เราคุ้นเคยกันก็คือ หิ่งห้อย
สำหรับสัตว์ในกลุ่มมอลลัสก์ มอลลัสก์ที่เรืองแสงได้มีหลายชนิด แต่เกือบทั้งหมดอยู่ในทะเล มีเพียงสกุลเดียวที่อยู่ในน้ำจืด และมีเพียง 2 สกุลที่อยู่บนบก คือ หอยสกุล Quantula และ หอยสกุล Phuphania
หอยสกุล Quantula และ Phuphania เรืองแสงออกมาเป็นสีเขียวเหมือนกัน แต่มีความแตกต่างกันคือ หอยสกุล Quantula จะเรืองแสงกระพริบเป็นจังหวะเหมือนกับหิ่งห้อย ส่วนหอยสกุล Phuphania จะสว่างค้างต่อเนื่องยาวนานได้ถึง 10 นาที
อีกสิ่งที่หอยสกุล Quantula และ Phuphania ต่างกันคือ หอยสกุล Quantula เรืองแสงแค่ที่เท้าส่วนหน้า แต่หอยสกุล Phuphania มีจุดเรืองแสงหลายจุด โดย P. crossei มีจุดเรืองแสงหลายจุดมากที่สุด คือ ที่เท้าส่วนหน้า หลังปาก ขอบแมนเทิล (แมนเทิล หรือ mantle คือ ส่วนอ่อนนุ่มที่ปกคลุมส่วนหลังของร่างกายหอย) และขอบเท้า นี่อาจจะเป็นสาเหตุที่ทีมวิจัยเลือกส่งหอย P. crossei เข้าประกวด ทั้ง ๆ ที่ญาติมันก็เรืองแสงได้
ความพิเศษอีกอย่างของหอยสกุล Phuphania คือแสงที่ออกมาไม่ได้ออกมาจากเมือก แต่ออกมาจากเซลล์ปล่อยแสง (light-emitting cells) เลย
นอกจากนี้ หอยสกุล Phuphania สามารถควบคุมการปล่อยแสงของตัวเองได้ด้วย เพราะนักวิจัยพบว่าบางวันหอยก็ไม่เรืองแสง แต่อะไรทำให้หอยเรืองแสงหรือหยุดเรืองแสง และมันควบคุมแสงได้ยังไง เป็นเรื่องที่ต้องศึกษากันต่อไป
เนื่องจากหอยสกุล Phuphania เรืองแสงได้แม้ตอนอยู่กับที่และไม่มีสิ่งกระตุ้น ทีมวิจัยจึงสันนิษฐานว่า การเรืองแสงอาจจะเป็นกลวิธีที่เรียกว่า aposematic displays คือทำให้ตัวเองมีสีสันฉูดฉาดหรือทำตัวโดดเด่น เพื่อเป็นสัญญาณเตือนผู้ล่าให้รู้ว่ามันมีพิษหรือไม่อร่อย และไม่คุ้มที่จะเสี่ยงด้วยการพยายามจะกินมัน
อย่างไรก็ตาม การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตเป็นการกระทำที่ต้องลงทุนพลังงานมาก การที่หอยชนิดนี้เรืองแสงได้ คงจะต้องมีเหตุผลทางวิวัฒนาการอยู่เบื้องหลังแน่นอน ทีมวิจัยก็จะศึกษากันต่อไป ซึ่งความลับนั้นอาจจะซ่อนอยู่ในลำดับดีเอ็นเอที่เราได้เป็นรางวัลก็เป็นได้สำหรับใครที่อยากเห็นหอยสกุล Phuphania ตัวจริง ก็สามารถพบเจอได้ในประเทศไทยเรานี่เอง ในแถบเทือกเขาภูพาน (ตามชื่อสกุล Phuphania ที่ตั้งตามเทือกเขาภูพาน สถานที่ที่เจอหอยสกุลนี้เป็นครั้งแรก) และป่าในแถบภาคอีสานและภาคกลาง
อ้างอิง
- https://www.facebook.com/ASRUChula
- https://www.senckenberg.de/en/pressemeldungen/a-luminous-land-snail-is-the-international-mollusc-of-the-year-2024/?fbclid=IwZXh0bgNhZW0CMTAAAR0KUydkxvuJewqeROSn6umr_M9EIbrsW433G1hkPjyw04k4NNiEiLGMkKQ_aem_ATrdp8Qxov0XvyjwvcKTHBbsZUKWKspyuldyDcu8HdpU8jGcdA6P41DdHMzey7CDF3BybvRd8_ed2knGyO9AA6F6
- https://www.genomicseducation.hee.nhs.uk/genotes/knowledge-hub/genome/
- Thai PBS Sci & Tech
- Pholyotha A., Yano, D., Mizuno, G., Sutcharit, C., Tongkerd, P., Oba, Y. et al. (2023). A new discovery of the bioluminescent terrestrial snail genus Phuphania (Gastropoda: Dyakiidae). Scientific Reports, 13: 15137. doi: 10.1038/s41598-023-42364-y.
