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
A blue whale surfaces to breathe in an undated picture from the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration. (NOAA/Handout via Reuters)
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
In this aerial view, a southern right whale (Eubalaena australis) is photographed with its calves in the waters of the South Atlantic Ocean near Puerto Madryn, Chubut Province, Argentina, on October 5, 2022.
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”