มดมียีนสร้างตัวรับกลิ่นเกือบ 400 ยีน...มากกว่าแมลงอื่น 5 เท่า

By: terminus
Writer
on Wed, 12/09/2012 - 00:46

นักวิทยาศาสตร์รู้กันมานานแล้วว่ามดเป็นแมลงที่มีประสาทสัมผัสทางกลิ่นดีมากๆ หนังสือ Journey to the Ants: A Story of Scientific Exploration ของ Bert Hölldobler และ Edward O. Wilson บรรยายไว้ว่ามดเป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในโลกของกลิ่น มดใช้กลิ่นในการหาอาหาร, นำทาง, จดจำเพื่อนร่วมรัง, แปะกลิ่นบอกตำแหน่งศัตรู, เตือนภัย ฯลฯ

ทีมวิจัยที่นำโดย Lawrence Zwiebel แห่ง Vanderbilt University ตั้งสมมติฐานว่าความสามารถในการดมกลิ่นของมดน่าจะเกี่ยวข้องกับจำนวนชนิดโปรตีนตัวรับเฉพาะที่ใช้รับสัมผัสกลิ่น ดังนั้นพวกเขาจึงหยิบเอาข้อมูลจีโนมของมดสองสปีชีส์มาวิเคราะห์ มดสองสปีชีส์ที่พวกเขานำมาศึกษา ได้แก่ มดตะลานฟลอริด้า (Camponotus floridanus) และมดค่อมกระโดดอินเดีย (Harpegnathos saltator) ซึ่งจีโนมของมดทั้งสองได้ถูกทำไว้ตั้งแต่เมื่อปี 2010 แล้ว

ก่อนจะอธิบายถึงผลการทดลอง เราต้องทำความเข้าใจก่อนว่าโปรตีนตัวรับกลิ่นของระบบประสาทสัมผัสกลิ่น (olfactory system) บนหนวดแมลงแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

  • odorant receptors (ORs) ไว้รับสัมผัสสารประกอบอะโรมาติกและฟีโรโมนส่วนใหญ่

  • gustatory receptors (GRs) ไว้รับสัมผัสรสชาติและฟีโรโมนบางตัว

  • ionotropic glutamate receptors (IRs) เป็นโปรตีนประเภทใหม่ที่เพิ่งค้นพบ มีหน้าที่ไว้รับสัมผัสพวกสารพิษโดยเฉพาะ

ผลการวิเคราะห์ปรากฏว่ามด C. floridanus มียีนที่เกี่ยวข้องในการสร้างโปรตีน ORs (Or gene) ถึง 407 ยีน ส่วน H. saltator มี 377 ยีน

หากเปรียบเทียบกับแมลงอื่นๆ เช่น ผีเสื้อหนอนไหม 52 ยีน, แมลงหวี่ผลไม้ 61 ยีน, ยุง 74-158 ยีน, ผึ้งน้ำหวาน 174 ยีน เป็นต้น ก็จะเห็นว่ามดมียีน Or มากกว่าแมลงอื่นๆ โดยเฉลี่ยเกือบ 5 เท่า มากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์เอาไว้เสียอีก

(แต่หากเทียบกับสัตว์มีกระดูกสันหลัง ก็ถือว่ายังน้อยกว่าอยู่ดี คนมียีน Or gene 636 ยีน doi:10.1073/pnas.0307882100, สุนัขมี 800 กว่ายีน doi:10.1186/1471-2164-10-21)

แต่ว่าจำนวนยีนที่สร้าง GRs (Gr gene) และ IRs (Ir gene) ของมดทั้งสองชนิดกลับไม่แตกต่างจากแมลงชนิดอื่นๆ มากนัก

นอกจากนี้นักวิจัยยังพบอีกด้วยว่าการแสดงออกของยีนที่สร้างโปรตีนตัวรับกลิ่นของมดตัวผู้กับมดตัวเมียนั้นมีความแตกต่างกัน มดตัวผู้เปิดการทำงานของยีนเพียง 1 ใน 3 ของจำนวนยีนที่มดตัวเมียเปิดใช้ นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าความแตกต่างนี้คงเกี่ยวข้องกับหน้าที่ของมด มดตัวผู้มีหน้าที่ในชีวิตเพียงแค่ผสมพันธุ์กับมดวรรณะสืบพันธุ์หรือมดราชินี ฉะนั้นขอให้มันรับกลิ่นฟีโรโมนเพศของมดตัวเมียได้ เท่านั้นก็พอแล้ว

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน PLoS Genetics doi:10.1371/journal.pgen.1002930

ที่มา - Science Daily

5 Comments

soginal's picture

ผมเพิ่งรู้แฮะว่ามดมันรับกลิ่นได้ดีมากๆ เคยเชื่อมาตลอดว่ามันเอาเท้ากับหนวดแตะๆเอา (- -! )

hisoft's picture

อาหารอยู่ไหนมดถึงนั่นครับ (- -)d ซุกพ้นสายตาแค่ไหนก็ถึง เว้นแต่หล่อน้ำไว้ สงสัยมันจะแยกกลิ่นได้ว่ามีน้ำคั่นด้วยกระมัง

The Phantom Thief

mementototem's picture

หล่อน้ำไว้ มันก็ตามกลิ่นเจอ แต่มันข้ามไปไม่ได้มากกว่า (แต่มันก็น่าจะรับกลิ่นน้ำได้เหมือนกันนะ)

zipper's picture

กลิ่นที่แตกต่างกันมากก็คงเอาไว้สื่อสารหลายๆ แบบ แทนการสื่อสารด้วยเสียง

wichate's picture

ตอนฝนจะตก มดมันจะหนีขึ้นที่สูงด้วย มันรู้ล่วงหน้าได้ไงว่าฝนจะตก สงสัยมันจะได้กลิ่น