เซลล์ประสาทของตัวต่อจิ๋วไม่มีนิวเคลียส

By: terminus
Writer
on Sat, 03/12/2011 - 23:48

นิวเคลียสคือส่วนที่เซลล์ใช้เก็บ DNA ดังนั้นนิวเคลียสจึงเหมือนศูนย์กลางที่คอยควบคุมกิจกรรมของเซลล์ให้เป็นไปตามแบบแผนที่กำหนดไว้ในพิมพ์เขียวพันธุกรรม แต่เซลล์บางชนิด เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่ นิวเคลียสก็จะหายไป เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง เป็นต้น

โดยทั่วไปเซลล์ประสาทมีการสร้างและปล่อยสารเคมีตลอดเวลา ดังนั้นมันจึงต้องมีนิวเคลียสไว้คอยสั่งงานสร้างโปรตีนที่จำเป็น แต่ Alexey A. Polilov นักกีฏวิทยาแห่ง Lomonosov Moscow State University พบว่าเซลล์ประสาทเกือบทั้งหมดของตัวต่อนางฟ้า Megaphragma mymaripenne ไม่มีนิวเคลียส

เมื่อศึกษาต่อไป เขาพบว่าในระยะตัวอ่อน เซลล์ประสาทของตัวต่อยังคงมีนิวเคลียสอยู่ แต่พอเมื่อตัวอ่อนเข้าสู่ระยะดักแด้ นิวเคลียสของเซลล์ประสาทจะย่อยสลายตัวเอง ส่งผลให้ประมาณ 95% ของเซลล์ประสาทในตัวเต็มวัยจึงไม่มีนิวเคลียส

Alexey A. Polilov สันนิษฐานว่าการย่อยสลายของนิวเคลียสเซลล์ประสาทคงเป็นการปรับตัวของ M. mymaripenne เพื่อให้สามารถอัดเซลล์ประสาทเข้าไปอยู่ในตัวขนาดจิ๋วๆ ของมันได้ (ตัวต่อนางฟ้าในสกุล Megaphragma เป็นแมลงบินได้ที่มีขนาดเล็กที่สุด ตัวเต็มวัยบางชนิดมีขนาดเพียง 0.1-0.2 มิลลิเมตรเท่านั้น เล็กกว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างอะมีบาหรือพารามีเซียมเสียอีก) แม้จะไม่มีนิวเคลียสไว้ควบคุมการสร้างโปรตีน ระบบประสาทของ M. mymaripenne ก็สามารถทำงานได้ไม่มีปัญหาเพราะว่ามันเก็บสะสมโปรตีนเอาไว้อย่างเพียงพอตั้งแต่ระยะดักแด้แล้ว ตัวเต็มวัยก็มีอายุอยู่ได้เพียงแค่ 5 วันเท่านั้น

Megaphragma ยังเป็นแมลงที่มีเซลล์ประสาทน้อยที่สุดในหมู่แมลงทั้งหมดด้วย ทั่วร่างกายมีเซลล์ประสาทเพียง 7,400 กว่าเซลล์เท่านั้น (เทียบกับแมลงวันบ้าน 340,000 เซลล์) ในจำนวนนี้ 4,600 เซลล์ไปอัดแน่นอยู่ที่ส่วนของสมองตรงหัว ทำให้มันสามารถทำกิจกรรมที่มีความซับซ้อนต่างๆ ได้ เช่น การบิน การหาเหยื่อ การวางไข่ เป็นต้น (Megaphragma เป็นแมลงเบียน ตัวเมียจะวางไข่ในไข่ของแมลงชนิดอื่น ตัวอ่อนก็จะกินเนื้อเยื่อของไข่หรือตัวอ่อนของเหยื่อเคราะห์ร้ายเป็นอาหาร)

ที่มา - PhysOrg


ด้านซ้ายมือ คือ ตัวต่อ Megaphragma mymaripenne, ด้านขวา คือ พารามีเซียม Paramecium caudatum
เครดิต: Polilov, A. A. 2011

5 Comments

terminus's picture

ถ้าเป็นเหล็กไนแข็งๆ ไว้ต่อยเจ็บๆ แบบของผึ้ง ต่อ แตน มด ที่รู้จักกันทั่วไป Megaphragma คงไม่มีมั้งครับ

เอาเข้าจริง เหล็กไนที่เรารู้จัก(ในกรณีของ Vespoidea และ Apoidea)ก็คืออวัยวะวางไข่ที่เปลี่ยนหน้าที่ไปสำหรับการป้องกันตัวหรือโจมตีเหยื่อด้วยการทิ่มส่งพิษเข้าเนื้อเยื่อ ส่วนไข่ก็จะวางผ่านช่องเปิดอีกช่องแทน <--- ขอโทษจริงๆ ครับที่ต้องใช้ศัพท์เทคนิค ผมก็ไม่รู้จะเอาคำสามัญไหนมาเรียกกลุ่มนี้จริงๆ

แต่แมลงเบียน (parasitoid) ใน Order Hymenoptera (กลุ่มของพวกมด ผึ้ง ต่อ แตน ต่อเลื่อย) ตัวเมียมันต้องมีอวัยวะวางไข่ที่ใช้ "เจาะ" เข้าไปในตัวเหยื่อ และส่วนใหญ่จะมีการปล่อย "สารพิษ" บางอย่างเข้าไปเพื่อให้เหยื่อ (host) เป็นอัมพาตหรือมีกระบวนการทางสรีรวิทยาที่เหมาะสมกับการเจริญของตัวอ่อน แบบนี้จะจัดให้อยู่ในคำจำกัดความของเหล็กไนได้หรือไม่ ผมก็ไม่แน่ใจนะครับ

สารภาพว่าเจอคำถามนี้ผมก็ไม่รู้จะตอบยังไงดี ต้องไปนั่งค้นมาเลยนะ แต่ก็ไม่เจอคำจำกัดความและวิวัฒนาการแบบละเอียดของสิ่งที่เราเรียกกันว่าเหล็กไน (ของแมลงใน Order Hymenoptera)

มีเจออยู่อันหนึ่งที่อาจจะพอใช้ได้ ดูแผนภาพต้นไม้ของ Phylogeny (Figure 2) และคำอธิบาย
JB Whitfield, 1998. Phylogeny and evolution of host-parasitoid interactions in Hymenoptera. Annual Review of Entomology http://www.life.illinois.edu/whitfield/pubs/pdfs/annual_review98.pdf

hisoft's picture

ศัพท์เทคนิคได้ครับจะได้อ่านแล้วจำ ๆ ไว้บ้างผมชอบ (^.^) แต่เดี๋ยวกลับมาอ่านละเอียดพรุ่งนี้แล้วกัน พรุ่งนี้เช้าผมจะไปงานวิ่ง ต้องรีบนอน

ขอบคุณครับ

The Phantom Thief

hisoft's picture

เล็กพอ ๆ กับสัตว์เซลล์เดียวหน่อยนี่ผมก็พอเข้าใจว่าทำไมมันต้องเอานิวเคลียสออก แต่ตัวมันจะมีได้สักกี่เซลล์กันเนี่ย

The Phantom Thief