- มีการยืนยันจากการทดลองว่า ราชินีผึ้งภมรสามารถหายใจใต้น้ำและมีชีวิตรอดได้นานกว่าหนึ่งสัปดาห์
- มีการสังเกตว่าราชินีผึ้งที่ใช้ชีวิตช่วงฤดูหนาวในสภาวะ พักตัว (diapause) ใต้ดิน สามารถ ดูดซับออกซิเจนและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้แม้อยู่ในภาวะน้ำท่วมขัง
- ทีมนักวิจัยนำเสนอหลักฐานว่า เมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการหายใจใต้น้ำทำงานพร้อมกัน จึงทำให้รอดชีวิตได้
- การค้นพบนี้เริ่มต้นจาก อุบัติเหตุในห้องปฏิบัติการโดยไม่คาดคิด และต่อมาถูกทำซ้ำได้ด้วยการทดลองอย่างเป็นระบบ
- ผลการวิจัยนี้ ขยายขอบเขตความเข้าใจเรื่องขีดจำกัดของการปรับตัวทางสรีรวิทยาในแมลงบนบก และชี้ให้เห็นโจทย์ใหม่ของการอนุรักษ์ผึ้งในฤดูหนาว
กลยุทธ์การอยู่รอดในฤดูหนาวของผึ้งภมร
- เป็นที่ทราบกันว่าผึ้งมากกว่า 80% ของทุกสปีชีส์สร้างรังใต้ดิน จึงเผชิญความเสี่ยงจากน้ำท่วมขัง
- ในฤดูร้อนพวกมันจะเคลื่อนไหวอย่างคึกคัก และเมื่อเข้าสู่ฤดูใบไม้ร่วง ผึ้งงาน ผึ้งตัวผู้ และราชินีแก่จะตาย เหลือเพียงราชินีรุ่นใหม่
- ราชินีรุ่นใหม่จะ ประหยัดพลังงานในสภาวะ diapause ใต้ดินตลอดฤดูหนาว ก่อนสร้างอาณานิคมใหม่ในฤดูใบไม้ผลิ
- ดินอิ่มน้ำ จากหิมะละลายหรือฝนทำให้ความเสี่ยงที่ราชินีผึ้งจะจมน้ำสูงขึ้น
- Elizabeth Crone นักนิเวศวิทยาจาก UC Davis กล่าวว่า “แมลงที่จำศีลอยู่ในดินต้องพร้อมรับมือกับการถูกน้ำท่วมปกคลุม”
การค้นพบโดยบังเอิญในห้องแล็บ
- Sabrina Rondeau แห่ง University of Guelph ในแคนาดา กำลังศึกษาผลของสารตกค้างจากยาฆ่าแมลงต่อผึ้งภมร
- ระหว่างการทดลองในตู้เย็น การควบแน่นทำให้หลอดทดลองบางหลอดเต็มไปด้วยน้ำจนราชินีผึ้งจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด
- แต่หลังจากนำออกมาแล้ว ผึ้งกลับเริ่มขยับอีกครั้ง ทำให้ยืนยันได้ว่า มันไม่ได้จมน้ำตาย
- หลังจากนั้นมีการทดลองกับผึ้ง 17 ตัวในสภาพแห้ง และ 126 ตัวในสภาพความชื้นหลากหลายระดับ
- หลังจมน้ำนานสูงสุดหนึ่งสัปดาห์ ยังรอดชีวิตประมาณ 90%
- ผลลัพธ์นี้ถูกตีพิมพ์เป็นงานวิจัยในปี 2024 และพิสูจน์ว่า ราชินีผึ้งสามารถอยู่รอดใต้น้ำได้ระหว่างช่วง diapause
กลไกการอยู่รอดใต้น้ำ
- ทีมนักวิจัยตรวจสอบความเป็นไปได้สองอย่าง คือ เมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการหายใจใต้น้ำ
- นำราชินีผึ้ง 51 ตัวจุ่มใต้น้ำทั้งหมดเป็นเวลา 8 วัน แล้วสังเกตการฟื้นตัว
- ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำต่ำกว่ากลุ่มควบคุม 40% และมีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์อย่างต่อเนื่อง
- นี่หมายความว่าราชินีผึ้ง ดูดซับออกซิเจนและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ หรือก็คือกำลังหายใจใต้น้ำ
- Jon Harrison จาก Arizona State University ประเมินว่านี่คือ “กรณีแรกของแมลงบนบกที่ได้ออกซิเจนจากน้ำ”
การเปลี่ยนแปลงของเมแทบอลิซึมและกระบวนการฟื้นตัว
- จากงานวิจัยก่อนหน้าของ Darveau พบว่า อัตราการเผาผลาญระหว่างช่วงพักตัวของราชินีผึ้งอยู่ที่ราว 5% ของภาวะปกติ
- อัตราการเผาผลาญที่ต่ำช่วยลดความต้องการออกซิเจน จึงเป็นปัจจัยที่ช่วยให้รอดใต้น้ำได้
- ทันทีหลังถูกนำขึ้นจากน้ำ ปริมาณการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นมากกว่า 10 เท่า ก่อนจะกลับสู่ระดับปกติหลัง 7 วัน
- นี่เป็น กระบวนการฟื้นตัวหลังเมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจน คล้ายกับอาการหอบหลังออกแรง
- มีการแช่แข็งราชินีผึ้ง 20 ตัวเป็นลำดับขั้นเพื่อวัดความเข้มข้นของ กรดแลกติก (lactate)
- ระหว่างการจมน้ำ ระดับกรดแลกติกเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า แต่ยังไม่ถึงระดับของเมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนเต็มรูปแบบ
- สรุปได้ว่า การหายใจใต้น้ำและเมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นควบคู่กันเพื่อคงการรอดชีวิต
งานวิจัยต่อไปและโจทย์ด้านการอนุรักษ์
- ทีมนักวิจัยวางแผนตรวจสอบเพิ่มเติมถึงความเป็นไปได้ในการหายใจผ่าน ฟองอากาศ (physical gill)
- จะทดสอบว่าสามารถรักษาชั้นอากาศใต้ขนลำตัวได้เหมือนด้วงดำน้ำหรือไม่
- และมีแผนใช้สารซักฟอกเพื่อลบชั้นอากาศนั้นออก ก่อนสังเกตการเปลี่ยนแปลงของการแลกเปลี่ยนก๊าซ
- ยังไม่ชัดเจนว่าผึ้งชนิดอื่นจะมีความสามารถแบบเดียวกันหรือไม่
- Harrison กล่าวว่า “อาจเป็นไปได้ในสปีชีส์อื่นด้วย แต่ตอนนี้เรายังไม่รู้”
- Crone จาก UC Davis ชี้ว่าผลลัพธ์ครั้งนี้ ตั้งคำถามใหม่เกี่ยวกับเงื่อนไขการอนุรักษ์ผึ้งในฤดูหนาว
- ที่ผ่านมาโฟกัสมักอยู่ที่แหล่งอาหารในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน แต่ตอนนี้เห็นชัดแล้วว่า สภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยในฤดูหนาวมีความสำคัญ
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
เมื่อก่อนเคยกวาดใบเมเปิลมากองใส่ ถุงขยะสำหรับทำปุ๋ยหมัก พอถึงฤดูใบไม้ผลิเปิดออกมาก็มี ภมร (bumblebee) หลายสิบตัวบินออกมา
ดูเหมือนพวกมันจะจำศีลอยู่ข้างในนั้น ตอนนั้นอากาศหนาวจัดลงไปถึง -15°C แต่พวกมันก็ยังสบายดี
ตอนเด็ก ๆ ไม่เคยคิดเลยว่าผึ้งใช้ชีวิตข้ามฤดูหนาวที่ไหนและอย่างไร เป็นสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งจริง ๆ
ไม่ใช่แค่สามารถนอนอยู่ในกองใบไม้ได้ 6 เดือนเท่านั้น แต่ยังเรียนรู้การใช้ฝาปิดประตูและเอาตัวรอดจากน้ำท่วมได้ด้วย
สัตว์ทุกชนิดล้วนแสดงความสามารถในการปรับตัวที่น่าทึ่ง ถ้าเราสังเกตดูดี ๆ
ดูวิดีโอที่เกี่ยวข้อง
ลิงก์วิดีโอ
กองปุ๋ยหมักบางครั้งก็ร้อนถึงขั้น ลุกไหม้ได้เองตามธรรมชาติ
ถ้าเห็นฝูงผึ้งพุ่งออกมาจากโรงรถก็คงเหมือนผึ้งซอมบี้เลย
ร่างกายของพวกมันมีโครงสร้างที่ทนได้แม้จะแข็งตัวแล้วละลายอีกครั้ง
พอถึงฤดูใบไม้ผลิมักเห็น นกโรบิน (robins) คุ้ยกองใบไม้หาแมลงกิน
ตอนเด็ก ๆ นึกว่าพวกมันกินแต่ไส้เดือน แต่จริง ๆ แล้วกินทุกอย่างที่ขยับได้
ตอนใกล้ค่ำยังเห็นมันจับผีเสื้อกลางคืนที่บินอยู่กลางอากาศได้ด้วย
แหล่งที่มาของงานวิจัยคือ Proceedings of the Royal Society B
ด้วย แรงตึงผิว ของแมลง พวกมันจึงกักฟองอากาศไว้ได้แม้อยู่ใต้น้ำ และหายใจต่อได้หลายวัน
เห็นหัวข้อเขียนว่า “Proceedings of the Royal Society Bee” แล้วขำมาก
พูดให้แม่นกว่านั้น ไม่ใช่ “รอดจากการจมน้ำ (survive drowning)” แต่เป็น “รอดจากน้ำท่วม (survive floods)”
วิธีทดลองทำให้รู้สึกไม่สบายใจ
เรายังไม่แน่ชัดด้วยซ้ำว่าแมลงรู้สึกเจ็บปวดหรือไม่ แต่กลับทำการทดลองให้มันจมน้ำโดยเจตนา ก็เลยรู้สึกติดใจอยู่บ้าง
แน่นอนว่างานวิจัยแบบนี้คงช่วยเรื่อง การอนุรักษ์ระบบนิเวศ ได้ แต่สุดท้ายก็ยังรู้สึกว่าเป็นมุมมองที่มีมนุษย์เป็นศูนย์กลาง
ในสถานวิจัยของมหาวิทยาลัยมีการเพาะเลี้ยงสัตว์อย่างหนูหรือไก่เป็นจำนวนมาก
นักวิจัยเองก็ยอมรับความจริงข้อนั้น และพยายาม ลดความทุกข์ทรมานให้เหลือน้อยที่สุด เท่าที่ทำได้
บางครั้งก็ปลอบใจตัวเองด้วยการเทียบกับอุตสาหกรรมอาหาร — เพื่อการอยู่รอดของมนุษย์ มีสิ่งมีชีวิตมากกว่านั้นต้องเสียสละ แต่ต่างกันตรงที่วิทยาศาสตร์ทิ้งองค์ความรู้ไว้จากกระบวนการนั้น
เรากำลังปิดกั้นโอกาสในการไขความลับทางพันธุกรรมด้วยตัวเอง
ในขณะที่ผู้คนจำนวนมากต้องตายหรือทุกข์ทรมานจากโรคที่รักษาได้ เรากลับจำกัดงานวิจัยเพราะอารมณ์ระยะสั้น
ผมกลับคิดว่าควรนำร่างของอาชญากรโหดเหี้ยมมาใช้ในการวิจัยแทน
สงสัยว่ามีวิธี ดึงดูดภมร เข้ามาในที่ดินของตัวเองไหม
น่าสนใจมากที่เราเพิ่งมารู้เรื่องนี้ตอนนี้เอง
ช่วงนี้เห็นหลายเว็บไซต์ใช้ ภาพเฮดเดอร์ขนาดมหึมา แบบไม่จำเป็นบ่อยมาก
หน้านี้ก็อัปโหลดภาพขนาด 24MP มาเลย
เคยนึกว่า “ภมรไม่ต่อย” แต่เพิ่งรู้ว่าจริง ๆ แล้ว มันก็กัดได้ด้วย
ส่วนแตนนั้นทั้งต่อยก็ได้และกัดก็ได้
นิสัยค่อนข้าง อ่อนโยน
น่าจะสับสนกับผึ้งน้ำหวานมากกว่า
ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง