นักวิทยาศาสตร์ชี้ วาฬมีขนาดใหญ่โตมโหฬารเพราะ “ยีน”

วาฬเป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่ยังมีชีวิตอยู่ ในขณะที่วาฬสีน้ำเงิน หรือ blue whale เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาในโลก เรียกได้ว่าแม้แต่ไดโนเสาร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดยังเทียบไม่ติด

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งในบราซิลได้พยายามหาคำตอบว่า เหตุใดสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในท้องทะเลเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็น วาฬสีน้ำเงิน วาฬฟิน วาฬหัวคันศร (bowhead whale) วาฬสีเทา วาฬหลังค่อม วาฬไรต์ และวาฬหัวทุย (sperm whale) ถึงมีขนาดใหญ่โตกว่าปกติ ก่อนที่จะพบว่า มีหน่วยพันธุกรรม หรือ ยีน (gene) 4 ชนิดที่ดูเหมือนว่าจะมีบทบาทสำคัญต่อขนาดของวาฬ และยังเป็นกลุ่มยีนที่ช่วยลดผลเสียต่อร่างกายอื่น ๆ เช่น ความเสี่ยงในการเป็นมะเร็ง และความเสี่ยงของการสืบพันธุ์ที่ลดลงอีกด้วย

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล เช่น วาฬ โลมา และโลมาขนาดเล็ก (porpoise) มีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษที่หน้าตาคล้ายกับหมาป่าที่อาศัยอยู่บนดินเมื่อประมาณ 50 ล้านปีก่อน และยังอยู่ในจำพวกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อันดับสัตว์กีบคู่ ที่มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า อาร์ทิโอแดคทิล (artiodactyls) เช่น วัว หมู แพะ เป็นต้น

มารีอานา เนรี (Mariana Nery) นักพันธุศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัย Universidade Estadual de Campinas หรือ UNICAMP ในบราซิล ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนรายงานการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Scientific Reports ในวันพฤหัสบดี กล่าวกับรอยเตอร์ว่า “ขนาดของร่างกายเป็นผลพวงที่สลับซับซ้อนของกระบวนการทางพันธุกรรม ทางร่างกาย และทางระบบนิเวศ” และยังกล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการวิจัยครั้งนี้นั้น เป็นผลงานช้ินแรก ๆ ที่มีการศึกษาสภาพร่างกายที่ใหญ่โตมโหฬารของสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนม จากมุมมองของการศึกษาโมเลกุล

การศึกษาดังกล่าวมุ่งไปที่วาฬ 7 สายพันธุ์ที่มีขนาดยาวกว่า 10 เมตร โดยมีวาฬบาลีน หรือ วาฬกรองกิน จำนวน 6 ตัว ที่กินได้เฉพาะสัตว์ทะเลขนาดเล็ก ๆ และวาฬหัวทุยซึ่งมีฟันที่ใช้ล่าเหยื่อขนาดใหญ่ เช่น ปลาหมึกยักษ์ เป็นอาหาร

นอกจากนี้ยังมีวาฬสีน้ำเงิน ที่อาจมีขนาดยาวถึง 30 เมตร วาฬฟิน ที่มีขนาดประมาณ 24 เมตร วาฬหัวคันศร (bowhead whale) และวาฬหัวทุยที่มีขนาด 18 เมตร วาฬหลังค่อมและวาฬไรต์ ที่มีขนาด 15 เมตร รวมทั้งวาฬสีเทาที่มีขนาด 13.5 เมตร

ทีมนักวิจัยพบว่ามียีน 4 ชนิดที่มีบทบาทสำคัญต่อวิวัฒนาการของวาฬขนาดใหญ่เหล่านี้ ได้แก่ GHSR, IGFBP7, NCAPG และ PLAG1

ยีน GHSR เกี่ยวข้องกับปล่อยฮอร์โมนส์การเติบโตผ่านต่อมพิทูอิทารี (pituitary gland) น้ำหนักตัว การเผาผลาญอาหาร ความอยากอาหาร และการสะสมของไขมัน ยีนตัวนี้ยังเกี่ยวเนื่องกับการควบคุมการเติบโตของเซลล์อีกด้วย ซึ่งหากมีการเติบโตของเซลล์มากเกินไปก็อาจทำให้เกิดเนื้องอกได้

ยีน IGFBP7 เกี่ยวข้องกับการส่งเสริมการเติบโตและการแตกกระจายของเซลล์ และยังมีหลักฐานด้วยว่ายีนตัวนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกดไม่ให้เกิดมะเร็งในต่อมลูกหมาก หน้าอก ปอด และเนื้องอกในลำไส้ใหญ่

NCAPG เป็นยีนที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตของร่างกายในคน ม้า ลา หมู ไก่ และยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับขนาดของร่างกายที่ใหญ่ขึ้น การเพิ่มขึ้นของน้ำหนักตัว การขยายตัวของเซลล์ และวัฏจักรอายุไขของเซลล์

PLAG1 เป็นยีนที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตของร่างกายในปศุสัตว์ เช่น หมู และแกะ และยังเกี่ยวพันกับการเติบโตของตัวอ่อน หรือ เอ็มบริโอ และการอยู่รอดของเซลล์

เฟลิเป อันเดร ซิลวา (Felipe Andre Silva) ผู้เขียนหลักของงานวิจัยดังกล่าว กล่าวว่า ร่างกายที่ใหญ่โตผิดปกติในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลนั้น คาดว่าเป็นปรากฎการณ์ที่เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 5 ล้านปีก่อน เพราะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลส่วนใหญ่นั้นมักจะมีความยาวไม่เกิน 10 เมตร ยกเว้นแต่ บาซิโลซอรัส (Basilosaurus) วาฬยุคดึกดำบรรพ์และนักล่าทางทะเลตัวฉกาจ ที่เมื่อประมาณ 40 ล้านปีก่อนเป็นสัตว์ทะเลที่มีขนาดใหญ่ที่สุด

“ขนาดที่ใหญ่ผิดปกตินั้นอาจจะนำมาซึ่งข้อได้เปรียบบางอย่าง เช่น ทำให้มีโอกาสในการตกเป็นเหยื่อน้อยลง และมีโอกาสในการหาอาหารได้ดีขึ้น” ซิลวากล่าว

มารีอานา เนรีกล่าวทิ้งท้ายว่า “วิวัฒนาการของสัตว์น้ำที่เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นเป็นเรื่องราวที่น่าอัศจรรย์มาก และสัตว์ที่มีขนาดใหญ่และน่าทึ่งเหล่านี้ยังดึงดูดความสนใจจากหลาย ๆ คนด้วย”

เธอกล่าวต่อว่า “แต่นอกเหนือจากความอยากรู้อยากเห็นที่เกิดขึ้นแล้ว สัตว์ใหญ่เหล่านี้ยังสามารถสอนเราได้หลายอย่างเกี่ยวกับกระบวนการของวิวัฒนาการ วาฬได้พิสูจน์แล้วว่ามันเป็นตัวอย่างหรือต้นแบบที่น่าสนใจที่จะช่วยให้เราทำความเข้าใจว่าความหลากหลายทางชีวภาพเกิดขึ้นได้อย่างไร และช่วยตอบคำถามพื้นฐานต่าง ๆ ในชีววิทยาว่าด้วยกระบวนการวิวัฒนาการอีกด้วย”