นักวิทย์ชาวสก็อตอธิบายทำไมถึงยังมีแกะเขาเล็กเหลืออยู่

By: terminus
Writer
on Fri, 13/09/2013 - 19:27

ขนาดเขาของแกะตัวผู้มีความสำคัญอย่างมากต่อการประสบความสำเร็จในการผสมพันธุ์ แกะตัวผู้ที่มีเขาใหญ่มักจะเป็นผู้ชนะในการต่อสู้และได้แกะตัวเมียมาครอบครอง การมีเขาใหญ่จึงถูกคัดเลือกไว้ด้วยแรงของ sexual selection (เหมือนนกยูงตัวผู้ที่รำแพนหางได้สวยกว่าก็จะมีโอกาสได้เมียเยอะกว่า) เมื่อเป็นเช่นนี้ลักษณะเขาเล็กของแกะตัวผู้ก็ควรที่จะถูกคัดทิ้งให้หมดไปจากประชากรหรืออย่างน้อยก็ควรเหลือแค่ปริ่มๆ แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าเหตุการณ์ไม่ได้มีผลลัพธ์ออกมาเช่นนั้น ขนาดเขาของแกะตัวผู้ยังมีขนาดเล็กบ้างใหญ่บ้างคลุกเคล้ากันไปในประชากรแกะ

ทีมวิจัยที่นำโดย Susan Johnston แห่ง University of Edinburgh ได้นำข้อมูลแกะพันธุ์ Soay ย้อนหลังไปเป็นเวลากว่าสองทศวรรษมาวิเคราะห์ (Soay เป็นแกะพันธุ์ท้องถิ่นของเกาะในสก็อตแลนด์ มันเป็นแกะสายพันธุ์เก่าแก่ที่มีความใกล้ชิดกับแกะป่า มักเลี้ยงแบบปล่อยตามธรรมชาติ ทำให้เป็นประชากรที่เหมาะสมแก่การศึกษาทางชีววิทยาอย่างมาก) เจ้าของฟาร์มเลี้ยงแกะในสหราชอาณาจักรนิยมจดบันทึกขนาดเขาและอายุของแกะในฟาร์มตัวเองไว้เป็นสถิติอยู่แล้ว ดังนั้นนักวิจัยจึงสามารถเก็บข้อมูลของแกะมาได้เป็นจำนวนถึง 1,750 ตัว

ขนาดเขาของแกะตัวผู้ขึ้นอยู่กับการทำงานของยีน RXFP2 ซึ่งยีนตัวนี้มีสอง allele คือ Ho+ และ HoP แกะตัวผู้ที่มี Ho+ คู่กันสองอัน (Ho+/Ho+) จะมีเขาขนาดใหญ่, แกะที่มี HoP คู่กัน (HoP/HoP) มีเขาขนาดเล็ก, และสุดท้ายแกะที่มี Ho+ กับ HoP (Ho+/HoP) มีเขาขนาดกลาง ไม่เล็กไม่ใหญ่

ผลจากการวิเคราะห์สถิติพบว่าแกะตัวผู้ที่มีเขาใหญ่มีอัตราการมีลูกประมาณ 3 ตัวต่อปี ส่วนแกะที่มีเขาเล็กมีลูกเพียง 1.6 ตัวต่อปี แต่ว่าแกะตัวผู้เขาใหญ่มีอัตราการรอดชีวิตต่ำกว่าแกะเขาเล็ก แกะเขาใหญ่มีอัตราการรอดในหนึ่งปีเพียง 61% ในขณะที่ในแต่ละปีแกะเขาเล็กรอดอยู่ได้ถึง 75% ผลนี้แสดงให้เห็นว่าแม้การมีเขาใหญ่จะทำให้แกะตัวผู้หาเมียทำลูกได้มาก แต่ก็ทำให้มันตายเร็วขึ้น โดยเฉลี่ยแกะเขาใหญ่แต่ละตัวมีโอกาสมีชีวิตรอดผ่านฤดูผสมพันธุ์ได้เพียง 3 ฤดู ส่วนแกะเขาเล็กมักจะรอดไปได้ถึง 4 ฤดูผสมพันธุ์ นักวิจัยไม่แน่ใจนักว่าการมีเขาใหญ่ส่งผลอย่างไรต่อการรอดชีวิตของแกะ อาจจะเป็นเพราะแกะตัวผู้เขาใหญ่อาจจะมีภูมิต้านทานต่อโรคต่ำกว่า, หรือแกะตัวผู้ต้องเสี่ยงและเสียพลังงานไปกับการรักษาตัวเมียในครอบครองมากกว่า เป็นต้น

คราวนี้มาดูแกะชายกลางของเราบ้าง... ตัวเลขสถิติแสดงให้เห็นว่าแกะที่มีเขาขนาดกลางคือผู้ที่ทำได้ดีที่สุด มันมีอัตราการมีลูกเกือบเท่าแกะเขาใหญ่ และมีอัตราการรอดชีวิตสูงเกือบเท่าแกะเขาเล็ก อย่างที่บอกไปในย่อหน้าก่อนว่าแกะที่มีเขาขนาดกลางมียีน Ho+ กับ HoP ดังนั้นผลลัพธ์ของการคัดเลือกก็จะทำให้ยีน HoP ถูกเก็บรักษาไว้ในประชากร แม้ว่ามันจะทำให้แกะตัวผู้มีเขาเล็กลง เนื่องจากมันทำให้แกะที่มีเขาขนาดกลางอยู่มีชีวิตอยู่ทำลูกได้นานกว่าแกะที่มีเขาใหญ่

รูปแบบการคัดเลือกที่เก็บรักษาคนกลางๆ แบบนี้เรียกว่า "heterozygote advantage" (heterozygote หมายถึงสิ่งมีชีวิต diploid ตัวที่จีโนไทป์มี allele ต่างกันสองตัวอยู่ด้วยกัน ในกรณีนี้ก็คือแกะชายกลางที่มียีนเป็น Ho+/HoP) ตัวอย่างคลาสสิกของ heterozygote advantage ก็คือยีนที่ทำให้เกิดโรค sickle-cell anemia ในมนุษย์ ถ้ามียีน sickle-cell anemia อยู่คู่กันสองตัว คนนั้นจะตายจากเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ผิดปกติ แต่ถ้าเป็น heterozygote คนคนนั้นจะมีภูมิต้านทานโรคมาลาเรียสูง ประชากรในบริเวณที่มีโรคมาลาเรียชุกชุมจึงมีผู้ป่วยโรค sickle-cell anemia เยอะ (เพราะยีน sickle-cell anemia ถูกคัดเก็บเอาไว้เยอะ)

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน Nature doi:10.1038/nature12489

ที่มา - ScienceNOW

2 Comments

zipper's picture

โรคของมนุษย์ที่เขียนตอนท้ายนั้น ใช่โรคธาลัสซีเมียหรือเปล่าครับ?