Featured Stories
  • ออทิสซึมคืออะไร อธิบายด้วยพันธุกรรม และวิวัฒนาการได้อย่างไร?

    วิวัฒนาการ พันธุกรรม กับออทิสซึม

    ออทิสซึมคืออะไร อธิบายด้วยพันธุกรรม และวิวัฒนาการได้อย่างไร?

  • ในวารสาร BMC Evolutionary Biology มีนักวิทยาศาสตร์รายงานผลการศึกษาพวกยูกลีน่าน้ำเค็มชนิดใหม่ชื่อ Rapaza viridis ซึ่งเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการวิวัฒนาการเปลี่ยนผ่าน (transition) ระหว่างการเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินผู้อื่นเป็นอาหาร (heterotroph) มาเป็นผู้ที่ผลิตอาหารเองได้ (autotroph) การเปลี่ยนผ่านระหว่างผู้ที่กินสิ่งมีชีวิตอื่น (phagotroph) ไปเป็นสิ่งมีชีวิตที่ผลิตอาหารได้เองนั้น อาจทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะการดำรงชีวิตแบบกินรวบ (mixotroph) ซึ่งหมายถึงการที่มันได้อาหารมาได้จากทั้งแหล่งอาหารอินทรีย์ และการสังเคราะห์สารอินทรีย์ขึ้นจากสารอนินทรีย์ได้ในตัวเดียวกัน ระหว่างการวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตอาจมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะบางลักษณะอยู่ ในขณะที่บางลักษณะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลยก็ได้ระหว่างนั้น ภาวะการณ์เช่นนี้เรียกได้ว่า morphostasis ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าลักษณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงนั้น ทำให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวได้ดีอยู่แล้ว ซึ่งอาจใช้อธิบายว่าเพราะเหตุใดจึงพบสิ่งมีชีวิตแบบกินรวบ แทนที่มันจะกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้ และเลิกกินสิ่งมีชีวิตอื่น ด้วยการศึกษาลักษณะทางรูปร่าง...

    วิวัฒนาการของยูกลีน่า

    ในวารสาร BMC Evolutionary Biology มีนักวิทยาศาสตร์รายงานผลการศึกษาพวกยูกลีน่าน้ำเค็มชนิดใหม่ชื่อ Rapaza viridis ซึ่งเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการวิวัฒนาการเปลี่ยนผ่าน (transition) ระหว่างการเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินผู้อื่นเป็นอาหาร (heterotroph) มาเป็นผู้ที่ผลิตอาหารเองได้ (autotroph) การเปลี่ยนผ่านระหว่างผู้ที่กินสิ่งมีชีวิตอื่น (phagotroph) ไปเป็นสิ่งมีชีวิตที่ผลิตอาหารได้เองนั้น อาจทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะการดำรงชีวิตแบบกินรวบ (mixotroph) ซึ่งหมายถึงการที่มันได้อาหารมาได้จากทั้งแหล่งอาหารอินทรีย์ และการสังเคราะห์สารอินทรีย์ขึ้นจากสารอนินทรีย์ได้ในตัวเดียวกัน ระหว่างการวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตอาจมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะบางลักษณะอยู่ ในขณะที่บางลักษณะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลยก็ได้ระหว่างนั้น ภาวะการณ์เช่นนี้เรียกได้ว่า morphostasis ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าลักษณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงนั้น ทำให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวได้ดีอยู่แล้ว ซึ่งอาจใช้อธิบายว่าเพราะเหตุใดจึงพบสิ่งมีชีวิตแบบกินรวบ แทนที่มันจะกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้ และเลิกกินสิ่งมีชีวิตอื่น ด้วยการศึกษาลักษณะทางรูปร่าง…

  • การไหลถ่ายเทยีนระหว่างประชากรย่อยในพื้นที่เดียวกันลดลงได้เมื่อแต่ละประชากรใช้ทรัพยากรในระบบนิเวศแตกต่างกัน ตัวอย่างจากนกปากไขว้

    แบ่งแยกจากกันเชิงนิเวศ

    การไหลถ่ายเทยีนระหว่างประชากรย่อยในพื้นที่เดียวกันลดลงได้เมื่อแต่ละประชากรใช้ทรัพยากรในระบบนิเวศแตกต่างกัน ตัวอย่างจากนกปากไขว้

  • ผึ้งส่ายตัวเตือนไม่ให้ผู้ล่าเข้าใกล้รัง ผู้ล่าก็รู้ว่าถูกเห็นเข้าแล้วจึงไม่เสี่ยงที่จะเข้าไปใกล้รังผึ้ง

    ผึ้งเตือนแตน

    ผึ้งส่ายตัวเตือนไม่ให้ผู้ล่าเข้าใกล้รัง ผู้ล่าก็รู้ว่าถูกเห็นเข้าแล้วจึงไม่เสี่ยงที่จะเข้าไปใกล้รังผึ้ง

  • การ์ตูนเรื่อง “อัล ผจญภัยไดโนเสาร์เผือก” (Al the White Triceratops) เป็นการ์ตูนญี่ปุ่นที่เขียนโดยจูโซ โทโกโร่ (Jyuzo Tokoro) แปลและตีพิมพ์จำหน่ายโดยสำนักพิมพ์วิบูลย์กิจ ตัวเอก — เป็นไดโนเสาร์พวกไตรเซอร์ราท็อปส์ ที่ลักษณะเผือก (albinism) เนื้อเรื่อง – ตัวเอกชื่อ “อัล” เป็นไดโนเสาร์เผือก มักถูกแกล้งและล้อจากเพื่อนไดโนเสาร์ด้วยกันเสมอ ถูกมองว่านอกคอก แต่ก็มีเพื่อนเป็นไดโนเสาร์รุ่นลุงที่ถูกตัวอื่นมองว่าแปลกแยกเช่นกันเพราะมีเขาอันเดียว แต่แล้วก็มีไดโนเสาร์กินเนื้อไทแรนนอซอรัสชื่อ “กาโอ” บุกเข้ามาฆ่าทำลายฝูงของอัล แต่อัลรอดมาได้เพราะได้เพื่อนแท้ต่างวัยช่วยเอาไว้ อัลจึงออกเดินทางเพื่อหาทางแก้แค้นแทนเพื่อนและกำจัดกาโอให้จงได้...

    อัล ไดโนเสาร์เผือกผจญภัย

    การ์ตูนเรื่อง “อัล ผจญภัยไดโนเสาร์เผือก” (Al the White Triceratops) เป็นการ์ตูนญี่ปุ่นที่เขียนโดยจูโซ โทโกโร่ (Jyuzo Tokoro) แปลและตีพิมพ์จำหน่ายโดยสำนักพิมพ์วิบูลย์กิจ ตัวเอก — เป็นไดโนเสาร์พวกไตรเซอร์ราท็อปส์ ที่ลักษณะเผือก (albinism) เนื้อเรื่อง – ตัวเอกชื่อ “อัล” เป็นไดโนเสาร์เผือก มักถูกแกล้งและล้อจากเพื่อนไดโนเสาร์ด้วยกันเสมอ ถูกมองว่านอกคอก แต่ก็มีเพื่อนเป็นไดโนเสาร์รุ่นลุงที่ถูกตัวอื่นมองว่าแปลกแยกเช่นกันเพราะมีเขาอันเดียว แต่แล้วก็มีไดโนเสาร์กินเนื้อไทแรนนอซอรัสชื่อ “กาโอ” บุกเข้ามาฆ่าทำลายฝูงของอัล แต่อัลรอดมาได้เพราะได้เพื่อนแท้ต่างวัยช่วยเอาไว้ อัลจึงออกเดินทางเพื่อหาทางแก้แค้นแทนเพื่อนและกำจัดกาโอให้จงได้…

  • ในที่สุดแล้วนักวิทยาศาสตร์ก็พบว่าสีของทางช้างเผือกนั้นเป็นสีขาวเหมือนหิมะในฤดูใบไม้ผลิในยามเย็น

    สีของทางช้างเผือก

    ในที่สุดแล้วนักวิทยาศาสตร์ก็พบว่าสีของทางช้างเผือกนั้นเป็นสีขาวเหมือนหิมะในฤดูใบไม้ผลิในยามเย็น

Editors' Picks
1

วิวัฒนาการ พันธุกรรม กับออทิสซึม

วันที่ 2 เมษายนของทุกปีนั้นถือเป็นวันออทิสซึมโลก (World Autism Day) และทั้งเดือนเมษายนนี้ก็ถือเป็นวันที่ใช้ให้คนทั่วไปเกิดความตระหนักเกี่ยวกับออทิสซึมในอเมริกาเช่นกัน สำหรับในประเทศไทยก็มีคนที่มีอาการเช่นนี้อยู่จำนวนมาก แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลเรื่องจำนวนที่ชัดเจน แต่เชื่อว่าความชุกของออทิสซึมน่าจะอยู่ในระดับเดียวกันกับประชากรโลกคือ 1-2 คนต่อประชากร 1,000 คน
นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ได้ศึกษาออทิสซึมกันมากว่า 60 ปีเริ่มจากการที่เราเริ่มรู้จักความผิดปกตินี้จากการสังเกตุพบว่าประชากรกลุ่มหนึ่งมีลักษณะที่เข้ากับคนอื่นยาก ทำอะไรซ้ำซาก ปฏิเสธการเปลี่ยนแปลงต่างๆ เป็นต้น ซึ่งทำให้ชื่อของผู้มีอาการเหล่านี้ถูกเรียกว่าออทิสซึม ซึ่งมาจากคำว่า “auto” ที่แปลว่าตนเอง เปรียบเสมือนกับผู้ที่อยู่กับตนเอง แต่ไม่สนใจโลกภายนอก ในบางกรณีคนกลุ่มนี้มีความเป็นอัจฉริยะที่คนธรรมดาไม่สามารถเทียบได้ ทั้งทางด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และศิลปศาสตร์ เช่นภาษาหรือจิตรกรรม

พันธุกรรมของออทิสซึม

ปัจจุบันนี้เราเชื่อว่าออทิสซึมเกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรม ที่ทำให้เกิดความผิดปกติในระบบประสาท ที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงกันระหว่างเซลล์ประสาทในสมอง

มีสมมติฐานด้านอื่นๆอีกเช่นการได้รับสารเคมีบางอย่างเช่นโลหะหนัก ยาฆ่าแมลง ระหว่างการตั้งครรภ์ ส่วนสมมติฐานที่โด่งดังที่สุดคือการให้วัคซีนแก่เด็ก เมื่อพ่อแม่มักพบว่าเด็กมีอาการผิดปกติในลักษณะของออทิสซึมเมื่อนำไปฉีดวัคซีนป้องกันโรคเช่นหัด หัดเยอรมัน และคางทูม (MMR วัคซีน) จนนำไปสู่การไม่นำเด็กไปฉีดวัคซีนเหล่านี้ และทำให้โรคเหล่านี้กลับมาปรากฎในประชากรเด็กอีกครั้งทั้งๆที่ควบคุมได้หากประชากรเด็กส่วนใหญ่ได้รับการฉีดวัคซีน ทั้งนี้เกิดจากการที่อาการของออทิสซึมจะปรากฎในช่วงอายุที่เด็กจะต้องไปรับการฉีดวัคซีนพอดีจึงมีคนเชื่อว่าวัคซีนทำให้เกิดออทิสซึมไปโดยอัตโนมัติ

ในทางวิชาการนั้น พันธุกรรมมีส่วนอย่างมากในอาการออทิสซึม แต่ในขณะเดียวกันก็ยังไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนว่าความผิดปกติทางพันธุกรรมใดทำให้เกิดออทิสซึม แต่ก็มั่นใจได้ว่ามันไม่สามารถอธิบายด้วยพันธุกรรมแบบเมนเดลได้ เมื่อไม่สามารถระบุได้ว่ามียีนออทิสซึมอยู่
ผู้มีอาการออทิสซึมมีความผิดปกติทางพันธุกรรมอยู่ในหลายจุดในคนเดียวกัน เป็นไปได้ว่าความผิดปกติทางพันธุกรรมบางอย่างทำให้เกิดออทิสซึม ในขณะที่อีกทฤษฏีหนึ่งเชื่อว่าความผิดปกติธรรมดาที่พบได้ทั่วไป เมื่อมาปรากฎในคนคนเดียวกันก็ทำให้คนคนนั้นเป็นออทิสซึมได้
ด้วยเทคโนโลยีที่สามารถศึกษาในระดับจีโนมของคนเราได้ในเวลาไม่นาน ด้วยราคาที่ถูกลง ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเปรียบเทียบจีโนมของประชากรผู้เป็นออทิสซึมได้ และสามารถบอกได้ว่ามีความผิดปกติหลักๆใดบ้างที่ทำให้มีอาการของออทิสซึม

ด้วยการเปรียบเทียบฝาแฝดที่เป็นออทิสซึม ออทิสซึมที่เป็นญาติกันในระดับๆต่างๆ ทำให้เราเห็นภาพของพันธุกรรมที่เกี่ยวของกับออทิสซึมในระดับที่ไม่เคยเป็นไปได้มาก่อน และนำไปสู่การเชื่อมโยงความผิดปกติทางพันธุกรรมที่พบ กับความผิดปกติทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นกับระบบประสาท ที่ทำให้เกิดอาการแบบออทิสซึมขึ้นมาได้ เช่น MEF2 ยีนที่เป็นโปรตีนที่ทำให้เกิดการถอดรหัสของยีนตัวอื่นที่ในภาพรวมเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ในการเจริญของเอ็มบริโอ ซึ่งเชื่อว่าหากยีนเช่นนี้ผิดปกติ ก็จะทำให้เกิดความผิดปกติกับเซลล์อย่างเช่นเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับการเป็นออทิสซึมได้

วิวัฒนาการของออทิสซึม

คนที่เป็นออทิสซึมน่าจะมีความสามารถในการอยู่รอดและสืบพันธุ์ (finess) ที่ต่ำมากเมื่อเทียบกับคนปกติ แล้วทำไมการคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงไม่กำจัดยีนที่ทำให้เกิดออทิสซึมออกไปจากประชากรมนุษย์?

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ายีนที่เกี่ยวข้อง (ซึ่งดังที่กล่าวมาแล้วว่าน่าจะเกี่ยวกับยีนจำนวนมากหรือที่เรียกว่า polygenic) กับออทิสซึมนั้นมีความเกี่ยวข้องกับระดับสติปัญญาของมนุษยชาติเราด้วย เป็นไปได้ว่ายีนที่เกี่ยวข้องอาจจะลิงก์ (link) อยู่กับยีนที่เกี่ยวข้องกับระดับสติปัญญา
หากจะเป็นไปได้ที่การมียีนเหล่านี้ทำให้เป็นออทิสซึม หากมันผิดปกติไป แต่เมื่อเทียบกับความได้เปรียบหากมีมันแล้วทำให้เราฉลาดขึ้นก็น่าจะเป็นแนวทางที่การคัดเลือกในธรรมชาติจะคัดเลือกมนุษย์ให้เป็นแบบนี้นั่นเอง

หากมองในมุมนี้ คนที่เป็นออทิสซึมก็เป็นคนที่อาจจะโชคไม่ดีนักที่ผลรวมของพันธุกรรมที่เปลี่ยนแปลงและเกิดขึ้นในคนคนนั้นทำให้เกิดความผิดปกติพอดี แต่ในภาพรวมพวกเขาคือผู้ที่มีส่วนในการเกิดวิวัฒนาการเพิ่มความเฉลียวฉลาดขึ้นของมนุษยชาติเลยทีเดียว

อ้างอิง:

0

วิวัฒนาการของยูกลีน่า

ในวารสาร BMC Evolutionary Biology มีนักวิทยาศาสตร์รายงานผลการศึกษาพวกยูกลีน่าน้ำเค็มชนิดใหม่ชื่อ Rapaza viridis ซึ่งเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการวิวัฒนาการเปลี่ยนผ่าน (transition) ระหว่างการเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินผู้อื่นเป็นอาหาร (heterotroph) มาเป็นผู้ที่ผลิตอาหารเองได้ (autotroph)

การเปลี่ยนผ่านระหว่างผู้ที่กินสิ่งมีชีวิตอื่น (phagotroph) ไปเป็นสิ่งมีชีวิตที่ผลิตอาหารได้เองนั้น อาจทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะการดำรงชีวิตแบบกินรวบ (mixotroph) ซึ่งหมายถึงการที่มันได้อาหารมาได้จากทั้งแหล่งอาหารอินทรีย์ และการสังเคราะห์สารอินทรีย์ขึ้นจากสารอนินทรีย์ได้ในตัวเดียวกัน

ระหว่างการวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตอาจมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะบางลักษณะอยู่ ในขณะที่บางลักษณะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลยก็ได้ระหว่างนั้น ภาวะการณ์เช่นนี้เรียกได้ว่า morphostasis ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าลักษณะที่ไม่เปลี่ยนแปลงนั้น ทำให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวได้ดีอยู่แล้ว ซึ่งอาจใช้อธิบายว่าเพราะเหตุใดจึงพบสิ่งมีชีวิตแบบกินรวบ แทนที่มันจะกลายเป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้ และเลิกกินสิ่งมีชีวิตอื่น

ด้วยการศึกษาลักษณะทางรูปร่าง สัญฐานวิทยา ด้วยเทคนิคทางจุลทรรศน์ต่างๆ ร่วมกับการศึกษาความสัมพันธ์กับโพรติสอื่น โดยเฉพาะพวกยูกลีน่าด้วยกัน พบว่ายูกลีน่าน้ำเค็มชนิด Rapaza viridis มีความสัมพันธ์ในลักษณะเป็นกลุ่มพี่น้อง (sister group) ที่แยกออกจากยูกลีน่ากลุ่มอื่นเมื่อในอดีต

เป็นไปได้ว่าลูกหลานที่มีบรรพบุรุษร่วมกัน ข้ามภาวะการชะงักงันของการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการ และวิวัฒนาการต่อไปสู่การเป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้เป็นหลัก

การที่พบว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อาจผ่านภาวะเช่นนี้แสดงให้เห็นรูปแบบของวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในโลกของสิ่งมีชีวิต และอธิบายได้ถึงความหลากหลายของชนิดพันธุ์ต่างๆบนโลกของเรา

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง:

0

แบ่งแยกจากกันเชิงนิเวศ

นักวิทยาศาสตร์ศึกษาพันธุกรรมของนกปากไขว้ชนิด Loxia curvirostra (นกปากไขว้สเปน) ประชากรต่างๆที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกัน และมีโอกาสที่จะเกิดการไหลถ่ายเทยีน (gene flow) จะทำให้พันธุกรรมในแต่ละประชากรนั้นเหมือนกัน (homogenization)

แต่ในงานวิจัยที่รายงานไว้ในวรสาร Journal of Evolutionary Biology พบว่าข้อมูลจากพันธุกรรมเช่น mtDNA ความแตกต่างของเสียงร้อง และรูปร่างนั้นไม่ได้สอดคล้องกับระยะห่างระหว่างประชากรดังที่ควรทำนายได้จากโมเดลของการแบ่งแยกจากกันตามระยะทาง (isolation by distance)

เมื่อศึกษาให้ดีจึงพบว่าประชากรต่างๆมีความแปรผันของลักษณะต่างๆนั้นตามความแปรผันของทรัพยากรทางนิเวศวิทยาที่มันใช้เช่นอาหาร ซึ่งอาจเรียกได้ว่าประชากรย่อยๆนั้นแบ่งแยกจากกัน โดยมีการไหลถ่ายเทยีนลดน้อยลงด้วยปัจจัยเชิงนิเวศ (isolation by ecology)

เป็นอีกงานวิจัยหนึ่งซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเกิดสปีชีส์ใหม่แบบในพื้นที่เดียวกัน (sympatric speciation) นั้นเกิดขึ้นได้เมื่อการไหลถ่ายเทยีนระหว่างประชากรย่อยลดน้อยลงเมื่อแต่ละประชากรที่อยู่ร่วมในพื้นที่เดียวกันใช้ทรัพยากรจากระบบนิเวศที่แตกต่างกัน

สนใจอ่านต่อที่: Population differentiation and restricted gene flow in Spanish crossbills: not isolation-by-distance but isolation-by-ecology