แมงมุมทะเลอายุน้อยบางตัวสามารถงอกส่วนหลังได้

สิ่งมีชีวิตดูเหมือนจะสูญเสียความสามารถเมื่อหยุดผลัดเซลล์ผิวเมื่อโตเต็มวัย เมื่อไม่มีด้านหลังของแมงมุม แต่ตัวมันเองก็ไม่มีปัญหาสำหรับเลยสำหรับตัวมันเองเพราะแมงมุมน้ำที่อายุยังน้อยนั้นสามารถที่จะงอกส่วนหลังของมันออกมาได้เหมือนกับการเติบโตของมนุษย์ หรือ การงอกใหม่ได้ของสัตว์เลื้อยคลานบางชนิด

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถสร้างอวัยวะส่วนล่างได้เกือบสมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงกล้ามเนื้อ อวัยวะสืบพันธุ์ และทวารหนัก หรือจะสร้างใหม่ได้หากไม่มีอวัยวะเหล่านี้ นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 23 มกราคมในรายงานการประชุมของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (Proceedings of the National Academy of Sciences)

ความสามารถในการปลูกส่วนต่างๆ ของร่างกายนั้นไม่ใช่เรื่องธรรมดา แต่บางสายพันธุ์ก็สามารถดึงมันออกมาได้ หัวทากทะเลบางตัวสามารถสร้างร่างกายใหม่ทั้งหมดได้ แมงมุมทะเลและสัตว์ขาปล้องอื่นๆ ซึ่งเป็นกลุ่มของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีโครงกระดูกภายนอก สามารถงอกบางส่วนของขาได้ แต่นักวิจัยคิดว่าขาใหม่เป็นขอบเขตของพลังของสัตว์ขาปล้อง อาจเป็นเพราะภายนอกที่แข็งแรงทำให้พวกมันไม่สามารถสร้างส่วนอื่นๆ ของร่างกายขึ้นมาใหม่ได้

นักชีววิทยาวิวัฒนาการ Georg Brenneis ประสบอุบัติเหตุครั้งแรกโดยระบุว่าแมงมุมทะเล (Pycnogonum litorale) อาจสามารถจัดการกับการซ่อมแซมที่ซับซ้อนมากขึ้นได้เช่นกัน เขาได้รับบาดเจ็บโดยบังเอิญทำให้ตัวอย่างอายุน้อยหนึ่งตัวที่เขากำลังทำอยู่ในห้องแล็บด้วยคีม “มันยังไม่ตาย มันเคลื่อนไหวได้ ดังนั้นฉันจึงเก็บมันไว้” เบรนเนอิส จากมหาวิทยาลัยเวียนนากล่าว หลายเดือนต่อมา แมงมุมทะเลมีขาพิเศษแทนที่จะเป็นแผลเป็น เขาและนักชีววิทยาวิวัฒนาการ Gerhard Scholtz จาก Humbolt University of Berlin รายงานในปี 2559 ใน The Science of Nature

ในการศึกษาครั้งใหม่ แมงมุมอายุน้อย 19 ตัวส่วนใหญ่ฟื้นตัวและสร้างกล้ามเนื้อที่หายไปและส่วนอื่นๆ ของส่วนล่างหลังจากการตัดแขนขา แม้ว่าการงอกใหม่จะไม่ได้สมบูรณ์แบบเสมอไป เยาวชนบางคนเล่นหกหรือเจ็ดขาแทนที่จะเป็นแปดขา

ไม่มีผู้ใหญ่สี่คนที่งอกใหม่ นั่นอาจเป็นเพราะตัวเต็มวัยไม่ผลัดเซลล์ผิวอีกต่อไปเมื่อโตขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าการสร้างใหม่และการลอกคราบมีความเชื่อมโยงกัน Brenneis กล่าว แมงมุมทะเลอายุน้อยสองตัวก็ไม่งอกใหม่เลย สัตว์เหล่านี้รอดชีวิตได้ด้วยขาเพียงสี่ขาและไม่มีทวารหนัก แทนที่จะถ่ายอุจจาระ ทั้งคู่กลับสำรอกของเสียออกจากปาก

ขั้นต่อไปคือการค้นหาว่าสัตว์ขาปล้องชนิดอื่นๆ งอกใหม่ได้มากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิดหรือไม่ และแมงมุมทะเลทำได้อย่างไร Brenneis กล่าว “ฉันอยากจะดูว่ามันทำงานยังไง”

แมงมุมทะเลมีชีวิตอยู่ได้ด้วยการสูบฉีดออกซิเจนเข้าไปหมุนเวียนในร่างกายไม่ใช่หัวใจ

นักศึกษาชีววิทยาจะบอกคุณว่าหัวใจเต้นเป็นจังหวะที่ร่างกายสูบฉีดเลือดและหมุนเวียนออกซิเจน แต่ด้วยความเป็นธรรม นักการศึกษาไม่เคยมองว่าเป็นข้อยกเว้นนอกลู่นอกทางของกฎ: แมงมุมทะเล

ผู้อาศัยในมหาสมุทรที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้ ซึ่งแม้ว่าจะมีชื่อ แต่แท้จริงแล้วก็ไม่ใช่แมงกะพรุนแต่อย่างใด – ใช้ทางเลือกที่ไม่เหมือนใคร โดยใช้ความกล้าของพวกมันเป็นตัวสูบฉีดออกซิเจนไปรอบๆ ลำตัวของมัน แทนที่อวัยวะสำคัญที่รักษาพวกเราที่เหลือ มีชีวิตอยู่ในขณะนี้

ความสามารถที่เพิ่งค้นพบนี้อาจฟังดูเป็นวิธีแก้ปัญหาวิวัฒนาการที่ผิดปกติ แต่แล้วแมงมุมทะเลกลับไม่ใช่สิ่งมีชีวิตธรรมดาเสียทีเดียว โดยรอยเท้าเกือบทั้งหมดประกอบขึ้นจากขาที่เรียวยาวจนน่ารำคาญ

เอช. อาร์เธอร์ วูดส์ นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยมอนทานาอธิบายว่าแมงมุมทะเลต้องปรับตัวเพื่อทำหน้าที่เผาผลาญที่สำคัญ

Woods กล่าวว่า “ไม่เหมือนเรา ที่มีไส้อยู่ตรงกลางซึ่งถูกกักขังอยู่ในช่องเดียวของลำตัว ไส้ของแมงมุมทะเลจะแตกกิ่งก้านสาขาหลายครั้งและส่วนต่างๆ ของท่อไส้จะยาวลงไปจนถึงปลายขาทุกข้าง” Woods กล่าว

“ความจริงแล้ว ความกล้าของแมงมุมทะเลนั้น ‘เต็มไปด้วยช่องว่าง’ และมีอยู่ทั่วไปในร่างกายของพวกมัน เช่นเดียวกับที่ระบบไหลเวียนโลหิตของเรานั้นเต็มไปด้วยช่องว่างและมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง”

แต่ในขณะที่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าอวัยวะที่แตกกิ่งก้านสาขาของแมงมุมทะเลนั้นอยู่ภายในขาของพวกมัน จนถึงตอนนี้ก็ยังไม่มีใครรู้ว่าระบบกระเพาะอาหารอันซับซ้อนนี้ยังใช้แสงจันทร์เป็นเครื่องกระตุ้นหัวใจใต้น้ำชนิดหนึ่งด้วย

ขณะที่อยู่ในแอนตาร์กติกากำลังศึกษาความใหญ่โตของขั้วโลก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ของสิ่งมีชีวิตในแถบขั้วโลกที่มีลำตัวใหญ่กว่าพวกมันในสภาพอากาศที่อบอุ่น วูดส์สังเกตเห็นบางอย่างผิดปกติเกี่ยวกับแมงมุมทะเลในงานวิจัยของเขา

แม้ว่าแมงมุมทะเลจะมีหัวใจที่เต้น แต่ Woods สังเกตว่ามันเต้นอย่างอ่อนเท่านั้น ดูเหมือนจะไม่สามารถสูบฉีดเลือดออกจากส่วนกลางลำตัว (หรือทรวงอก) ของสัตว์ได้

ดูเหมือนว่ากลไกการบีบตัวของลำไส้ ซึ่งคลื่นของการหดตัวของกล้ามเนื้อและการคลายตัวเกิดขึ้นภายในกระเพาะอาหาร ดูเหมือนจะก้าวเข้ามาทำงานของหัวใจ

“‘aha!’ ของฉัน ถึงเวลาที่ต้องพิจารณาว่าบางทีการนองเลือดและไส้ในอาจไม่ได้เกี่ยวกับการย่อยอาหาร แต่เป็นการเคลื่อนย้ายก๊าซทางเดินหายใจไปรอบๆ” วูดส์กล่าว

เพื่อยืนยันสมมติฐาน วูดส์และทีมงานของเขาได้เก็บตัวอย่างแมงมุมทะเล 12 สายพันธุ์จากทวีปแอนตาร์กติกาและชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา และฉีดสีย้อมเคมีลงในเลือดของพวกมัน

เมื่อจัดการกับปริมาณออกซิเจนของสัตว์ – การลดปริมาณออกซิเจนในน้ำ ทำให้พวกมันต้องทำงานหนักขึ้นในการหายใจ – นักวิจัยสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวบีบตัวของลำไส้เพิ่มขึ้นตามลำดับ เหมือนกับอัตราการเต้นของหัวใจของมนุษย์ที่เพิ่มสูงขึ้นเมื่อเราออกกำลังกาย

นักวิจัยกล่าวว่าเป็นไปได้ที่สัตว์ทะเลชนิดอื่นอาจใช้เครื่องช่วยหายใจแบบเดียวกัน แต่ชี้ให้เห็นว่าเรายังไม่ทราบว่าวิวัฒนาการที่ไม่เหมือนใครนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ไม่ว่าจะเป็นขาที่แยกออกซึ่งได้รับการดัดแปลงเพื่อให้หายใจได้ก่อน หรือพวกมันมีวิวัฒนาการมาเพื่อการย่อยอาหาร วัตถุประสงค์โดยมีการหมุนเวียนตามหลัง

การวิจัยในอนาคตและการค้นพบซากดึกดำบรรพ์อาจมีคำตอบในสักวันหนึ่ง แต่ในขณะเดียวกันแมงมุมทะเลลูกผสมระหว่างขากับไส้และหัวใจที่บ้าคลั่งก็ทำหน้าที่เป็นเครื่องเตือนใจที่เหมาะสมว่าชีวิต เอ่อ หาทางอย่างไร ใช้และปรับเปลี่ยนอะไรก็ตามที่มันทำได้ การอยู่รอด

“[แมงมุมทะเล] ไม่มีโครงสร้างพิเศษสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซ” หนึ่งในทีม นักนิเวศวิทยาทางทะเล Amy Moran จากมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa อธิบายกับ National Geographic

“เรามีปอด ปลามีเหงือก แมงมุมทะเลไม่มีอะไรนอกจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่”

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ hakkarepublic.com