ไม่ใช่แค่ทำฟาร์มรา มดยังมีแบคทีเรียเป็นผู้ช่วยด้วย

By: terminus
Writer
on Sat, 03/03/2012 - 01:02

มดกัดใบ (leadcutter ants) น่าจะเป็นหนึ่งในแมลงที่ได้ออกโทรทัศน์บ่อยที่สุด เพราะภาพขบวนขนใบไม้ของมันเป็นอะไรที่น่าตื่นตะลึงมาก มนุษย์ขอบใช้พฤติกรรมของมดกัดใบสื่อถึงความสามัคคี, ความเป็นน้ำหนึ่งใจเดียวกัน, และความขยันอดทน

มดกัดใบไม่ได้กินใบไม้โดยตรงอย่างที่หลายคนคิด มดเอาใบไม้พวกนี้ไป "หมัก" เชื้อราในรัง แล้วก็เก็บเกี่ยวเชื้อรามากินอีกที จะเรียกว่าเป็นการทำ "สวนรา" ก็ได้ (มดพวกนี้ทำเกษตรกรรมก่อนหน้ามนุษย์เป็นร้อยล้านปี) แต่นักวิทยาศาสตร์ก็สงสัยกันมานานแล้วว่า สิ่งมีชีวิตอีกประเภทในสวนของมดมีหน้าที่ทำอะไรกันแน่

สิ่งมีชีวิตอีกประเภทนั้นก็คือ แบคทีเรีย งานวิจัยหลายชิ้นตรวจพบแบคทีเรียชนิดต่างๆ ในรังมดกัดใบ งานวิจัยบางอันก็พบว่าราในสวนจะเจริญเติบโตได้ดีในสภาวะที่มีแบคทีเรียอยู่ด้วยเท่านั้น แต่งานวิจัยอีกหลายชิ้นก็สรุปว่าแบคทีเรียมีส่วนช่วยในการย่อยเซลลูโลส (องค์ประกอบหลักของผนังเซลล์พืช) น้อยมาก มันจึงไม่น่าจะช่วยราย่อยใบไม้ได้

ทีมวิจัยที่นำโดย Frank Aylward แห่ง University of Wisconsin-Madison ได้เก็บตัวอย่างกองหมักใบไม้ในรังมดกัดใบสองสปีชีส์ Atta colombica และ Atta cephalotes เอามาวิเคราะห์ในห้องทดลอง แต่แทนที่จะเลือกแบคทีเรียมาคัดแยกทีละชนิดแล้ววิเคราะห์เหมือนงานวิจัยอื่นๆ พวกเขาเลี้ยงกองใบไม้นั้นทั้งกอง แล้ววิเคราะห์จีโนมและโปรตีโอม (Genome หมายถึงชุดยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต, Proteome หมายถึงชุดโปรตีนทั้งหมด) ของแบคทีเรียทั้งหมดที่อยู่ในกอง แนวทางนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถเห็นภาพรวมได้ว่าแบคทีเรียในกองหมักใบไม้มีชนิดไหนและทำหน้าที่อะไรบ้าง

ด้วยผลจากการวิเคราะห์จีโนมที่ได้รับความช่วยเหลือจาก DOE Joint Genome Institute ที่ Lawrence Berkley National Laboratory นักวิจัยพบว่า แบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียในตระกูล Enterobacteriaceae ซึ่งมีความสามารถหมักน้ำตาล เป็นพวกเดียวกับที่พบในลำไส้ของสัตว์หลายชนิด

และเมื่อดูที่ผลโปรตีโอม นักวิจัยก็พบโปรตีนที่เป็นเอนไซม์ในกระบวนการที่สำคัญหลายอย่าง ได้แก่ กระบวนการย่อยน้ำตาลพืชที่มีโครงสร้างซับซ้อน, กระบวนการขนถ่ายน้ำตาล, กระบวนการสังเคราะห์กรดอะมิโน, กระบวนการสังเคราะห์วิตามิน B5 ฯลฯ

ยีนและโปรตีนของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการย่อยเซลลูโลสนั้นมีน้อยมาก ประมาณ 0.2-0.6% ทำให้นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าแบคทีเรียคงจะไม่ได้ทำหน้าที่ย่อยใบไม้โดยตรง แต่ทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยย่อยน้ำตาลที่ราย่อยมาแบบหยาบๆ ในทีแรก และสังเคราะห์สารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตให้แก่ทั้งราและมด

การศึกษาบทบาทของสิ่งมีชีวิตและกลไกการย่อยใบไม้ในรังมดกัดใบอาจจะช่วยให้เราได้แนวคิดใหม่ๆ ในการปรับปรุงระบบหมักเชื้อเพลิงชีวภาพให้มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น แม้มดจะไม่มีสมองคิดได้เท่ามนุษย์ แต่พวกมันฝึกฝนการหมักมาเป็นร้อยล้านปี การใช้ธรรมชาติเป็นบทเรียนน่าจะดีกว่าการงมคลำทางเอาเอง

สุดท้ายนี้ Kristin E. Burnum หนึ่งในทีมวิจัย ให้ความเห็นว่า เราไม่ควรเรียกการเกษตรของมดกัดใบว่าเป็นสวนราอีกต่อไป เพราะมันไม่ได้มีแต่เชื้อรา ถ้าเรียกว่าเป็น "ชุมชนรา-แบคทีเรีย" น่าจะเหมาะสมกว่า

แต่ผมคิดว่าเราควรตั้งชื่อเพราะๆ เป็น "ภูชิต-นริศรา" แบบในเรื่องรักประกาศิตไปเลย ... มีใครเห็นด้วยบ้างเอ่ย?

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน The ISME Journal, DOI: 10.1038/ISMEJ.2012.10

ที่มา - PhysOrg

ป.ล. ชื่อสกุลมด Atta เป็นชื่อที่ผมชอบมากเลยนะ (เสียดายมด Atta ไม่มีในประเทศไทย) ผมตั้งชื่อแฟลชไดรฟ์ว่า ATTA มาตลอด ตอนนี้มีแฟลชไดรฟ์สองอันก็เป็น ATTA1 กับ ATTA2
ถ้าต่อไปภายภาคหน้า ใครเก็บแฟลชไดรฟ์ชื่ออะไรแบบนี้ได้ ช่วยส่งคืนผมด้วยแล้วกัน ฮิฮิ

5 Comments

mementototem's picture

เห็นด้วยกับชื่อน่ารัก ๆ ครับ

ป.ล. ถ้าเจอเฟลชไดรฟ์ชื่อสกุลแมงแมลงจะสำรองข้อมูลไว้ก่อนส่งคืนนะครับ :P

Myst's picture

หัวข้อเป็นฟาร์ม แต่เนื้อหาเป็นสวนซะงั้น อะฮิๆๆๆ

PaPaSEK's picture

มีแต่พวก Geek แหละครับที่ชอบเอาชื่อวิทยาศาสตร์มาตั้งเป็นของใช้

รู้สึกว่าแอพที่ผมเขียนมาใช้เองก็มีแต่ชื่อวิทยาศาสตร์เหมือนกันแฮะ = =