กระดูกกบเรืองแสงทะลุผิวหนังได้
ลึกเข้าไปในป่าแอตแลนติก ทางตะวันออกของประเทศบราซิล ทีมนักวิทยาศาสตร์จากหลากหลายสถาบันการศึกษานานาชาติได้เข้าไปทำการสำรวจการใช้ชีวิตของกบฟักทอง (Pumpkin Toadlets) กบพิษที่มีจุดเด่นอยู่ที่สีเหลืองอมส้มเพื่อข่มขวัญนักล่าอื่นๆ
พวกเขาได้บังเอิญใช้ไฟฉาย UV ส่องไปยังกบฟักทองสองสายพันธุ์ (Brachycephalus ephippium กับ Brachycephalus pitanga) และพบว่า กบเหล่านี้นอกจากมีจุดเด่นที่สีของมันแล้ว พวกมันยังมีกระดูกที่เรืองแสงสีฟ้าทะลุผิวหนังออกมาได้ด้วย
โดยแสงที่ออกมานี้เป็นการเรืองแสงแบบที่เรียกกันว่า “การวาวแสง” หรือ “Fluorescence” ซึ่งต่างไปจากการเรืองแสงแบบปกติตรงที่มันจะมองไม่เป็นในที่มืดธรรมดา แต่เป็นการที่โมเลกุลบางชนิดดูดซับแสงไว้และปล่อยออกมาโดยมีความยาวคลื่นมากขึ้น ซึ่งจะเห็นได้ในภาวะพิเศษอย่างการได้รับแสง UV แทน
ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังไม่อาจฟันธงได้ว่าทำไมกบทั้งสองสายพันธุ์จึงมีการการวาวแสงแบบนี้ แต่พวกเขาก็ได้ตั้งข้อสันนิษฐานว่านี่อาจจะเป็นอีกหนึ่งในลักษณะการวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นเพื่อขู่นักล่าเนื่องจากนกและแมงมุมบางชนิดจะสามารถมองเห็นการวาวแสงได้
อีกข้อสันนิษฐานหนึ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับกบเหล่านี้คือพวกมันการวาวแสงเพื่อสื่อสารกันเองแบบลับๆ เนื่องจากพวกมันไม่มีหูชั้นกลางและไม่สามารถได้ยินเสียงร้องของตัวเองได้ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าการการวาวแสงนี้เกิดขึ้นเพื่อหาคู่ในการผสมพันธุ์
การค้นพบนี้ได้รับการตีพิมพ์อย่างเป็นทางการไปเมื่อวันที่ 29 มีนาคม ค.ศ. 2019 ที่ผ่านมา ในวารสาร Scientific Reports ส่วนทางทีมวิจัยเองในปัจจุบันก็ได้ทำการเตรียมการตรวจสอบกบทั้งสองสายพันธุ์นี้ต่อไป
ที่มา mongabay, nature และ livescience
Cr.
https://www.catdumb.com/pumpkin-toadlets-bones-can-glow-378/ By เหมียวศรัทธา
หมึกสื่อสารผ่านการเรืองแสงจากตัวเอง
ทีมนักสำรวจเข้าไปตรวจสอบการใช้ชีวิตของหมึกฮัมโบลต์ (Dosidicus gigas) ยอดนักล่าขนาดตัวพอๆ กับมนุษย์ที่อยู่ลึกลงไปใต้ท้องทะเลกว่า 450 เมตร พวกเขาพบว่าหมึกเล่านี้มักจะอยู่กันเป็นกลุ่มในพื้นที่มืดมิด แต่พวกมันกลับสามารถว่ายน้ำได้อย่างคล่องแคล่ว ไม่ชนกัน หรือแย่งเหยื่อจากตัวอื่น
ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องออกตามหาคำตอบอยู่เป็นเวลานานว่าหมึกเหล่านี้มีความสามารถนี้ได้อย่างไร จนกระทั่งเมื่อวันที่ 23 มีนาคม ค.ศ. 2020 พวกเขาได้เปิดเผยคำตอบของปริศนาดังกล่าวไว้ในวารสาร “Proceedings of the National Academy of Sciences.” ว่า หมึกเหล่านี้ อาจจะมีกลไกการสื่อสารกันเองโดยอาศัยการเรืองแสงเป็นสื่อกลาง
อ้างอิงจากงานวิจัยของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและสถาบันวิจัยพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์ หมึกฮัมโบลต์จะสามารถใช้อวัยวะที่ผลิตแสงในกล้ามเนื้อของพวกมัน ในการสร้างแบล็คไลท์เพื่อเปลี่ยนรูปแบบสีผิวของมันได้ และการเปลี่ยนสีเหล่านี้เอง ซึ่งพวกมันใช้ในการสื่อสารกับหมึกตัวอื่นๆ
“หมึกหลายประเภทที่อาศัยอยู่ในน้ำตื้นจะไม่มีอวัยวะที่ผลิตแสงเหล่านี้” Benjamin Burford นักเขียนหลักของงานวิจัยกล่าว “ดังนั้น นี่จึงมีความเป็นไปได้ว่ามันเป็นการวิวัฒนาการที่สำคัญ ซึ่งเกิดขึ้นเพื่ออยู่อาศัยในทะเลเปิดโดยเฉพาะ”
อย่างไรก็ตามจากข้อมูลภาพที่พวกเข้าได้มาจากยานสำรวจไร้คนขับ พวกเขาก็พบว่าหมึกฮัมโบลต์นั้นจะมีการเปลี่ยนสีเรืองแสงที่ต่างๆ กันไปตามสถานการณ์ที่มันพบเพื่อส่งข้อมูลให้แก่กัน แม้ในปัจจุบันจะยังไขไม่ออกว่าสีผิวแบบไหนมีหมายความว่าอย่างไร
ที่มา sciencedaily, gizmodo และ pnas
Cr.
https://www.catdumb.tv/how-some-squid-communicate-in-the-dark-378/ By เหมียวศรัทธา
‘สิ่งมีชีวิตเรืองแสง’ กับผลงานโขดหินร่ำไห้
ความสวยงามของทะเลเรืองแสงทีฟ้าที่โอคายาม่ามาจากฝีมือของ "หิ่งห้อยทะเล"
ในช่วงฤดูร้อนที่คาบทะเลเซโตะจังหวัดโอคายาม่า มีกิจกรรมอย่างนึงที่น่าสนใจ นั่นก็คือการชมทะเลสีฟ้า ทะเลสีฟ้านี้ไม่ได้เกิดจากสารเคมีแต่อย่างใด แต่จริงๆแล้วเป็นเพราะ "หิ่งห้อยทะเล" หรือว่า umi-hotaru (海蛍)
เจ้าหิ่งห้อยทะเลนี้ เป็นสัตว์ในตระกูลเดียวกับพวกกุ้งตัวเล็กๆสายพันธ์ Vargula Hilgendorfi
โดยทะเลเซโตะนั้นเป็นทะเลที่มีอุณภูมิค่อนข้างอบอุ่นและมีอุณหภูมิที่คงที่เหมาะกับการเจริญเติบโตของพวกแพลงก์ตอนพืช ทำให้มีเจ้าหิ่งห้อยทะเลอยู่เป็นจำนวนมาก ถ้าใครอยากเห็นก็จะต้องมาตามหาเจ้าหิ่งห้อยทะเลที่หาดของทะเลเซโตะในโอคายาม่าช่วงฤดูร้อนเท่านั้น
ภาพหิ่งห้อยทะเลนี้เป็นผลงานการถ่ายภาพของ TREVOR WILLIAMS, TIM CLEMINSON และ JONATHAN GALIONE ซึ่งถ่ายมาจากหาด Ushimado ที่โอคายาม่า (ข่าวจาก japantimes.jp)
Cr.
https://www.facebook.com/eaksummersnow/posts/2146493372049135/
หนอนเรืองแสงที่ไม่ธรรมดา
หนอนเรืองแสงนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ “หนอนทางรถไฟ” นั่นเป็นเพราะแสงสว่างที่สว่างออกมาเป็นจุดๆ บนตัวของมันคล้ายกับหน้าต่างของรถไฟ ซึ่งมีเพียงแค่ตัวอ่อนและเพศเมียที่โตเต็มวัยเท่านั้นที่จะเรืองแสงออกมาได้ด้วยอวัยวะพิเศษที่มีลักษณะเป็นคู่อยู่ที่ด้านข้างของลำตัว พวกมันสามารถควบคุมแสงบนตัว และใช้เตือนศัตรูผู้ล่าว่าพวกมันมีพิษ เช่นเดียวกันกับสัตว์อีกหลายชนิดที่สามารถเรืองแสงออกมาด้วยปฏิกิริยาทางเคมี
ส่วนในหนอนเพศผู้นั้นแม้ไม่มีแสง แต่พวกมันมีปีกแทน โดยปีกคู่แรกมีขนาดเล็กกว่าครึ่งหนึ่งของความยาวปีกคู่หลัง นอกจากนั้นพวกมันยังมีหนวดคล้ายขนนกซึ่งใช้ในการตรวจสอบและติดตามฟีโรโมนที่ผลิตมาจากหนอนเพศเมีย และถูกดึงดูดด้วยแสงไฟเวลากลางคืน
Cr. ภาพ
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Railroad_worm.jpg
Cr.
https://ngthai.com/animals/12252/railroad-worm-glows-in-the-dark/
ปลาเรืองแสงตรวจสภาพความเป็นพิษของแหล่งน้ำ
ปลาม้าลายเรืองแสงเกิดจากการดัดแปลงพันธุกรรม โดยนำยีนที่ได้จากแมงกระพรุนหรือดอกไม้ทะเลชนิดพิเศษไปใส่ไว้ในสายดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของปลาม้าลาย โดยยีนของแมงกระพรุนหรือดอกไม้ทะเลพิเศษที่ใส่เข้ามานี้จะสร้างโปรตีนชนิดหนึ่งขึ้น ซึ่งมีลักษณะพิเศษคือเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสมจะทำให้เรืองแสงขึ้นมาได้
ดังนั้นจากเดิมที่ปลาชนิดนี้เป็นตัวใสๆ หากได้รับแสงที่เหมาะสมก็สามารถเรืองแสงได้เหมือนกับแมงกระพรุนหรือเหมือนดอกไม้ทะเลที่นำยีนมาใช้ เพราะโครงสร้างของโปรตีนเรืองแสงจะเป็นตัวกำหนดสีต่างๆ ของปลาม้าลายเรืองแสง ทำให้มีสีสันหลากหลายสุด
สำหรับการดัดแปลงพันธุกรรมแบบนี้ไม่มีอันตรายอย่างใด เพราะได้มีการทดลองและประเมินความเสี่ยงอย่างรัดกุมเป็นเวลากว่า 2 ปี จึงมั่นใจว่าปลาชนิดนี้ไม่มีภัยอะไร และไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
ในทางตรงกันข้ามปลาม้าลายเรืองแสงกลับมีประโยชน์ต่อวงการวิจัย ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ได้สร้างปลาม้าลายเรืองแสงขึ้นมาเพื่อเป็นตัววัดปริมาณสารพิษในแหล่งน้ำ โดยเกณฑ์ในการวัดคือ ปลาม้าลายจะเรืองแสงหากมีสารพิษปนอยู่ในแหล่งน้ำนั้น
บทความโดย พี่มิ้นท์ - ผู้เขียน
ขอขอบคุณข้อมูลจาก
www.biofortified.org/2012/09/are-glofish-bad-for-the-environment,
www.vcharkarn.com/varticle/35822www.glofish.com, www.ความรู้รอบตัว.com
Cr.
https://www.dek-d.com/education/33593/
ชายผู้ค้นพบโปรตีนเรืองแสง
ในปัจจุบันวิธีการหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ติดตามการเคลื่อนที่ของโปรตีนภายในเซลล์ก็คือการทำให้มันเรืองแสงขึ้นมาแล้วใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องดูบริเวณที่มีการเรืองแสง ด้วยการตัดต่อยีนที่ทำหน้าที่ผลิตโปรตีนเรืองแสงใส่เข้าไปด้วย นักชีวเคมีเรียกโปรตีนเรืองแสงสีเขียวนั้นว่า Green Fluorescent Protein หรือ GFP
โอซามุ ชิโมมูระ (Osamu Shimomura) เป็นนักเคมีชาวญี่ปุ่นคนแรกที่ทำให้โลกนี้รู้จักกับโปรตีนที่ชื่อ GFP
เขาเริ่มต้นการค้นพบครั้งนี้หลังจากที่ได้พบกับศาสตราจารย์โยชิมาซะ ฮิราตะ (Yoshimasa Hirata) ที่มหาวิทยาลัยนาโกยาในปี 1955 วันแรกที่ชิโมมูระเข้าไปทำงานในห้องแล็บในฐานะผู้ช่วยนักวิจัย ศาสตราจารย์ฮิราตะก็นำโถแก้วสุญญากาศที่บรรจุตัว Cypridina (สัตว์น้ำเปลือกแข็งขนาดเล็กชนิดหนึ่ง) มาวางตรงหน้าเขา
สิ่งมีชีวิตชนิดนี้มีสารที่ชื่อลูซิเฟอริน (luciferin) ซึ่งทำให้มันเรืองแสงได้เมื่อเจอกับศัตรูที่เข้ามาจู่โจม ศาสตราจารย์ฮิราตะลองให้ชิโมมูระแยกสารลูซิเฟอรินออกมาจากสิ่งมีชีวิตชนิดนี้ดู พร้อมกับบอกเขาว่า “ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันพยายามแยกมันออกมา 20 ปีแล้วก็ยังไม่สำเร็จ” แต่ในที่สุดชิโมมูระก็ตกผลึกสารดังกล่าวออกมาได้โดยใช้เวลาเพียง 10 เดือนเท่านั้น
หลังจากผลงานวิจัยการแยกสารเรืองแสงลูซิเฟอรินได้รับตีพิมพ์เผยแพร่ ศาสตราจารย์แฟรงค์ จอห์นสัน (Frank Johnson) ซึ่งทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันก็ส่งจดหมายเชิญให้ชิโมมูระมาร่วมงานด้วยที่สหรัฐอเมริกา และเขาก็ตอบรับข้อเสนอนี้โดยใช้เวลาตัดสินใจไม่นานนัก
ชิโมมูระเดินทางไปถึงมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันในปี 1960 เมื่อเข้าไปทำงานที่ห้องแล็บของศาสตราจารย์จอห์นสันในวันแรก เขาก็ได้รับมอบหมายให้แยกโปรตีนเรืองแสงอีกชนิดหนึ่งออกมาจากแมงกะพรุนซึ่งพบมากบริเวณอ่าวฟรายเดย์ในรัฐวอชิงตัน การแยกโปรตีนให้บริสุทธิ์เป็นงานถนัดของชิโมมูระทำให้เขาแยกโปรตีน GFP ออกมาได้ในปี 1962 แต่โปรตีนที่แยกออกมาได้ก็มีปริมาณไม่เพียงพอสำหรับการนำมาศึกษาและระบุโครงสร้างทางเคมีของมัน
ทุกๆฤดูร้อนซึ่งเป็นช่วงเวลาที่พบแมงกะพรุนได้ง่าย ชิโมมูระและทีมวิจัยของเขาจะเดินทางไปที่อ่าวฟรายเดย์เพื่อเก็บตัวอย่างแมงกะพรุนมาสกัดแยกโปรตีนให้ได้มากที่สุดโดยที่พวกเขาจะจับแมงกะพรุนขึ้นมาราว 3,000 ตัวในแต่ละวัน ชิโมมูระเดินทางไปเก็บตัวอย่างที่อ่าวฟรายเดย์เป็นเวลากว่าสิบปีจนได้โปรตีนปริมาณมากพอและสามารถระบุโครงสร้างทางเคมีที่ทำให้โปรตีน GFP เรืองแสงได้ในปี 1979 แมงกะพรุนกว่า 850,000 ตัว ต้องสละชีวิตเพื่อการศึกษาที่ยิ่งใหญ่ในครั้งนี้
การเรืองแสงของโปรตีน GFP ที่ชิโมมูระค้นพบทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ สนใจและช่วยกันถอดรหัสหายีนที่ทำหน้าที่ผลิตโปรตีนชนิดนี้ขึ้นมา
มาร์ติน ชาลฟี (Martin Chalfie) เป็นคนแรกที่นำยีนที่ผลิตโปรตีน GFP ไปตัดต่อเข้ากับยีนของพยาธิตัวกลมเพื่อทำให้โปรตีนบางชนิดในพยาธิตัวกลมเรืองแสงสีเขียวออกมาเพื่อศึกษาการเจริญเติบโตของเซลล์
ชิโมมูระและชาลฟีได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 2008 ร่วมกับโรเจอร์ เฉียน (Roger Tsien) นักวิทยาศาสตร์ที่นำการค้นพบของทั้งสองไปต่อยอดจนทำให้โปรตีนเรืองแสงสีอื่นๆได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของโปรตีนละเอียดขึ้นกว่าเดิม
Cr. ภาพ
https://pixabay.com/th/photos/แมงกะพรุน-ทะเล-สัตว์ทะเล-ชีววิทยา-796523/
เรื่องโดย ดิษยพงศ์ ใจหนักแน่น (นักวิจัยด้านเคมี)
Cr.
https://th-th.facebook.com/ardwarong/posts/1115242538596923/ เพจอาจวรงค์ ป๋องแป๋ง จันทมาศ
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
มหัศจรรย์สัตว์โลกเรืองแสง
ลึกเข้าไปในป่าแอตแลนติก ทางตะวันออกของประเทศบราซิล ทีมนักวิทยาศาสตร์จากหลากหลายสถาบันการศึกษานานาชาติได้เข้าไปทำการสำรวจการใช้ชีวิตของกบฟักทอง (Pumpkin Toadlets) กบพิษที่มีจุดเด่นอยู่ที่สีเหลืองอมส้มเพื่อข่มขวัญนักล่าอื่นๆ
พวกเขาได้บังเอิญใช้ไฟฉาย UV ส่องไปยังกบฟักทองสองสายพันธุ์ (Brachycephalus ephippium กับ Brachycephalus pitanga) และพบว่า กบเหล่านี้นอกจากมีจุดเด่นที่สีของมันแล้ว พวกมันยังมีกระดูกที่เรืองแสงสีฟ้าทะลุผิวหนังออกมาได้ด้วย
โดยแสงที่ออกมานี้เป็นการเรืองแสงแบบที่เรียกกันว่า “การวาวแสง” หรือ “Fluorescence” ซึ่งต่างไปจากการเรืองแสงแบบปกติตรงที่มันจะมองไม่เป็นในที่มืดธรรมดา แต่เป็นการที่โมเลกุลบางชนิดดูดซับแสงไว้และปล่อยออกมาโดยมีความยาวคลื่นมากขึ้น ซึ่งจะเห็นได้ในภาวะพิเศษอย่างการได้รับแสง UV แทน
ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังไม่อาจฟันธงได้ว่าทำไมกบทั้งสองสายพันธุ์จึงมีการการวาวแสงแบบนี้ แต่พวกเขาก็ได้ตั้งข้อสันนิษฐานว่านี่อาจจะเป็นอีกหนึ่งในลักษณะการวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นเพื่อขู่นักล่าเนื่องจากนกและแมงมุมบางชนิดจะสามารถมองเห็นการวาวแสงได้
อีกข้อสันนิษฐานหนึ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับกบเหล่านี้คือพวกมันการวาวแสงเพื่อสื่อสารกันเองแบบลับๆ เนื่องจากพวกมันไม่มีหูชั้นกลางและไม่สามารถได้ยินเสียงร้องของตัวเองได้ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าการการวาวแสงนี้เกิดขึ้นเพื่อหาคู่ในการผสมพันธุ์
การค้นพบนี้ได้รับการตีพิมพ์อย่างเป็นทางการไปเมื่อวันที่ 29 มีนาคม ค.ศ. 2019 ที่ผ่านมา ในวารสาร Scientific Reports ส่วนทางทีมวิจัยเองในปัจจุบันก็ได้ทำการเตรียมการตรวจสอบกบทั้งสองสายพันธุ์นี้ต่อไป
ที่มา mongabay, nature และ livescience
Cr.https://www.catdumb.com/pumpkin-toadlets-bones-can-glow-378/ By เหมียวศรัทธา
หมึกสื่อสารผ่านการเรืองแสงจากตัวเอง
ทีมนักสำรวจเข้าไปตรวจสอบการใช้ชีวิตของหมึกฮัมโบลต์ (Dosidicus gigas) ยอดนักล่าขนาดตัวพอๆ กับมนุษย์ที่อยู่ลึกลงไปใต้ท้องทะเลกว่า 450 เมตร พวกเขาพบว่าหมึกเล่านี้มักจะอยู่กันเป็นกลุ่มในพื้นที่มืดมิด แต่พวกมันกลับสามารถว่ายน้ำได้อย่างคล่องแคล่ว ไม่ชนกัน หรือแย่งเหยื่อจากตัวอื่น
ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องออกตามหาคำตอบอยู่เป็นเวลานานว่าหมึกเหล่านี้มีความสามารถนี้ได้อย่างไร จนกระทั่งเมื่อวันที่ 23 มีนาคม ค.ศ. 2020 พวกเขาได้เปิดเผยคำตอบของปริศนาดังกล่าวไว้ในวารสาร “Proceedings of the National Academy of Sciences.” ว่า หมึกเหล่านี้ อาจจะมีกลไกการสื่อสารกันเองโดยอาศัยการเรืองแสงเป็นสื่อกลาง
อ้างอิงจากงานวิจัยของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและสถาบันวิจัยพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์ หมึกฮัมโบลต์จะสามารถใช้อวัยวะที่ผลิตแสงในกล้ามเนื้อของพวกมัน ในการสร้างแบล็คไลท์เพื่อเปลี่ยนรูปแบบสีผิวของมันได้ และการเปลี่ยนสีเหล่านี้เอง ซึ่งพวกมันใช้ในการสื่อสารกับหมึกตัวอื่นๆ
“หมึกหลายประเภทที่อาศัยอยู่ในน้ำตื้นจะไม่มีอวัยวะที่ผลิตแสงเหล่านี้” Benjamin Burford นักเขียนหลักของงานวิจัยกล่าว “ดังนั้น นี่จึงมีความเป็นไปได้ว่ามันเป็นการวิวัฒนาการที่สำคัญ ซึ่งเกิดขึ้นเพื่ออยู่อาศัยในทะเลเปิดโดยเฉพาะ”
อย่างไรก็ตามจากข้อมูลภาพที่พวกเข้าได้มาจากยานสำรวจไร้คนขับ พวกเขาก็พบว่าหมึกฮัมโบลต์นั้นจะมีการเปลี่ยนสีเรืองแสงที่ต่างๆ กันไปตามสถานการณ์ที่มันพบเพื่อส่งข้อมูลให้แก่กัน แม้ในปัจจุบันจะยังไขไม่ออกว่าสีผิวแบบไหนมีหมายความว่าอย่างไร
ที่มา sciencedaily, gizmodo และ pnas
Cr. https://www.catdumb.tv/how-some-squid-communicate-in-the-dark-378/ By เหมียวศรัทธา
‘สิ่งมีชีวิตเรืองแสง’ กับผลงานโขดหินร่ำไห้
ความสวยงามของทะเลเรืองแสงทีฟ้าที่โอคายาม่ามาจากฝีมือของ "หิ่งห้อยทะเล"
ในช่วงฤดูร้อนที่คาบทะเลเซโตะจังหวัดโอคายาม่า มีกิจกรรมอย่างนึงที่น่าสนใจ นั่นก็คือการชมทะเลสีฟ้า ทะเลสีฟ้านี้ไม่ได้เกิดจากสารเคมีแต่อย่างใด แต่จริงๆแล้วเป็นเพราะ "หิ่งห้อยทะเล" หรือว่า umi-hotaru (海蛍)
เจ้าหิ่งห้อยทะเลนี้ เป็นสัตว์ในตระกูลเดียวกับพวกกุ้งตัวเล็กๆสายพันธ์ Vargula Hilgendorfi
โดยทะเลเซโตะนั้นเป็นทะเลที่มีอุณภูมิค่อนข้างอบอุ่นและมีอุณหภูมิที่คงที่เหมาะกับการเจริญเติบโตของพวกแพลงก์ตอนพืช ทำให้มีเจ้าหิ่งห้อยทะเลอยู่เป็นจำนวนมาก ถ้าใครอยากเห็นก็จะต้องมาตามหาเจ้าหิ่งห้อยทะเลที่หาดของทะเลเซโตะในโอคายาม่าช่วงฤดูร้อนเท่านั้น
ภาพหิ่งห้อยทะเลนี้เป็นผลงานการถ่ายภาพของ TREVOR WILLIAMS, TIM CLEMINSON และ JONATHAN GALIONE ซึ่งถ่ายมาจากหาด Ushimado ที่โอคายาม่า (ข่าวจาก japantimes.jp)
Cr.https://www.facebook.com/eaksummersnow/posts/2146493372049135/
หนอนเรืองแสงที่ไม่ธรรมดา
หนอนเรืองแสงนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ “หนอนทางรถไฟ” นั่นเป็นเพราะแสงสว่างที่สว่างออกมาเป็นจุดๆ บนตัวของมันคล้ายกับหน้าต่างของรถไฟ ซึ่งมีเพียงแค่ตัวอ่อนและเพศเมียที่โตเต็มวัยเท่านั้นที่จะเรืองแสงออกมาได้ด้วยอวัยวะพิเศษที่มีลักษณะเป็นคู่อยู่ที่ด้านข้างของลำตัว พวกมันสามารถควบคุมแสงบนตัว และใช้เตือนศัตรูผู้ล่าว่าพวกมันมีพิษ เช่นเดียวกันกับสัตว์อีกหลายชนิดที่สามารถเรืองแสงออกมาด้วยปฏิกิริยาทางเคมี
ส่วนในหนอนเพศผู้นั้นแม้ไม่มีแสง แต่พวกมันมีปีกแทน โดยปีกคู่แรกมีขนาดเล็กกว่าครึ่งหนึ่งของความยาวปีกคู่หลัง นอกจากนั้นพวกมันยังมีหนวดคล้ายขนนกซึ่งใช้ในการตรวจสอบและติดตามฟีโรโมนที่ผลิตมาจากหนอนเพศเมีย และถูกดึงดูดด้วยแสงไฟเวลากลางคืน
Cr. ภาพ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Railroad_worm.jpg
Cr.https://ngthai.com/animals/12252/railroad-worm-glows-in-the-dark/
ปลาเรืองแสงตรวจสภาพความเป็นพิษของแหล่งน้ำ
ปลาม้าลายเรืองแสงเกิดจากการดัดแปลงพันธุกรรม โดยนำยีนที่ได้จากแมงกระพรุนหรือดอกไม้ทะเลชนิดพิเศษไปใส่ไว้ในสายดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของปลาม้าลาย โดยยีนของแมงกระพรุนหรือดอกไม้ทะเลพิเศษที่ใส่เข้ามานี้จะสร้างโปรตีนชนิดหนึ่งขึ้น ซึ่งมีลักษณะพิเศษคือเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสมจะทำให้เรืองแสงขึ้นมาได้
ดังนั้นจากเดิมที่ปลาชนิดนี้เป็นตัวใสๆ หากได้รับแสงที่เหมาะสมก็สามารถเรืองแสงได้เหมือนกับแมงกระพรุนหรือเหมือนดอกไม้ทะเลที่นำยีนมาใช้ เพราะโครงสร้างของโปรตีนเรืองแสงจะเป็นตัวกำหนดสีต่างๆ ของปลาม้าลายเรืองแสง ทำให้มีสีสันหลากหลายสุด
สำหรับการดัดแปลงพันธุกรรมแบบนี้ไม่มีอันตรายอย่างใด เพราะได้มีการทดลองและประเมินความเสี่ยงอย่างรัดกุมเป็นเวลากว่า 2 ปี จึงมั่นใจว่าปลาชนิดนี้ไม่มีภัยอะไร และไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
ในทางตรงกันข้ามปลาม้าลายเรืองแสงกลับมีประโยชน์ต่อวงการวิจัย ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ได้สร้างปลาม้าลายเรืองแสงขึ้นมาเพื่อเป็นตัววัดปริมาณสารพิษในแหล่งน้ำ โดยเกณฑ์ในการวัดคือ ปลาม้าลายจะเรืองแสงหากมีสารพิษปนอยู่ในแหล่งน้ำนั้น
บทความโดย พี่มิ้นท์ - ผู้เขียน
ขอขอบคุณข้อมูลจาก
www.biofortified.org/2012/09/are-glofish-bad-for-the-environment,
www.vcharkarn.com/varticle/35822www.glofish.com, www.ความรู้รอบตัว.com
Cr.https://www.dek-d.com/education/33593/
ชายผู้ค้นพบโปรตีนเรืองแสง
ในปัจจุบันวิธีการหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ติดตามการเคลื่อนที่ของโปรตีนภายในเซลล์ก็คือการทำให้มันเรืองแสงขึ้นมาแล้วใช้กล้องจุลทรรศน์ส่องดูบริเวณที่มีการเรืองแสง ด้วยการตัดต่อยีนที่ทำหน้าที่ผลิตโปรตีนเรืองแสงใส่เข้าไปด้วย นักชีวเคมีเรียกโปรตีนเรืองแสงสีเขียวนั้นว่า Green Fluorescent Protein หรือ GFP
โอซามุ ชิโมมูระ (Osamu Shimomura) เป็นนักเคมีชาวญี่ปุ่นคนแรกที่ทำให้โลกนี้รู้จักกับโปรตีนที่ชื่อ GFP
เขาเริ่มต้นการค้นพบครั้งนี้หลังจากที่ได้พบกับศาสตราจารย์โยชิมาซะ ฮิราตะ (Yoshimasa Hirata) ที่มหาวิทยาลัยนาโกยาในปี 1955 วันแรกที่ชิโมมูระเข้าไปทำงานในห้องแล็บในฐานะผู้ช่วยนักวิจัย ศาสตราจารย์ฮิราตะก็นำโถแก้วสุญญากาศที่บรรจุตัว Cypridina (สัตว์น้ำเปลือกแข็งขนาดเล็กชนิดหนึ่ง) มาวางตรงหน้าเขา
สิ่งมีชีวิตชนิดนี้มีสารที่ชื่อลูซิเฟอริน (luciferin) ซึ่งทำให้มันเรืองแสงได้เมื่อเจอกับศัตรูที่เข้ามาจู่โจม ศาสตราจารย์ฮิราตะลองให้ชิโมมูระแยกสารลูซิเฟอรินออกมาจากสิ่งมีชีวิตชนิดนี้ดู พร้อมกับบอกเขาว่า “ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันพยายามแยกมันออกมา 20 ปีแล้วก็ยังไม่สำเร็จ” แต่ในที่สุดชิโมมูระก็ตกผลึกสารดังกล่าวออกมาได้โดยใช้เวลาเพียง 10 เดือนเท่านั้น
หลังจากผลงานวิจัยการแยกสารเรืองแสงลูซิเฟอรินได้รับตีพิมพ์เผยแพร่ ศาสตราจารย์แฟรงค์ จอห์นสัน (Frank Johnson) ซึ่งทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันก็ส่งจดหมายเชิญให้ชิโมมูระมาร่วมงานด้วยที่สหรัฐอเมริกา และเขาก็ตอบรับข้อเสนอนี้โดยใช้เวลาตัดสินใจไม่นานนัก
ชิโมมูระเดินทางไปถึงมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันในปี 1960 เมื่อเข้าไปทำงานที่ห้องแล็บของศาสตราจารย์จอห์นสันในวันแรก เขาก็ได้รับมอบหมายให้แยกโปรตีนเรืองแสงอีกชนิดหนึ่งออกมาจากแมงกะพรุนซึ่งพบมากบริเวณอ่าวฟรายเดย์ในรัฐวอชิงตัน การแยกโปรตีนให้บริสุทธิ์เป็นงานถนัดของชิโมมูระทำให้เขาแยกโปรตีน GFP ออกมาได้ในปี 1962 แต่โปรตีนที่แยกออกมาได้ก็มีปริมาณไม่เพียงพอสำหรับการนำมาศึกษาและระบุโครงสร้างทางเคมีของมัน
ทุกๆฤดูร้อนซึ่งเป็นช่วงเวลาที่พบแมงกะพรุนได้ง่าย ชิโมมูระและทีมวิจัยของเขาจะเดินทางไปที่อ่าวฟรายเดย์เพื่อเก็บตัวอย่างแมงกะพรุนมาสกัดแยกโปรตีนให้ได้มากที่สุดโดยที่พวกเขาจะจับแมงกะพรุนขึ้นมาราว 3,000 ตัวในแต่ละวัน ชิโมมูระเดินทางไปเก็บตัวอย่างที่อ่าวฟรายเดย์เป็นเวลากว่าสิบปีจนได้โปรตีนปริมาณมากพอและสามารถระบุโครงสร้างทางเคมีที่ทำให้โปรตีน GFP เรืองแสงได้ในปี 1979 แมงกะพรุนกว่า 850,000 ตัว ต้องสละชีวิตเพื่อการศึกษาที่ยิ่งใหญ่ในครั้งนี้
การเรืองแสงของโปรตีน GFP ที่ชิโมมูระค้นพบทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ สนใจและช่วยกันถอดรหัสหายีนที่ทำหน้าที่ผลิตโปรตีนชนิดนี้ขึ้นมา
มาร์ติน ชาลฟี (Martin Chalfie) เป็นคนแรกที่นำยีนที่ผลิตโปรตีน GFP ไปตัดต่อเข้ากับยีนของพยาธิตัวกลมเพื่อทำให้โปรตีนบางชนิดในพยาธิตัวกลมเรืองแสงสีเขียวออกมาเพื่อศึกษาการเจริญเติบโตของเซลล์
ชิโมมูระและชาลฟีได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 2008 ร่วมกับโรเจอร์ เฉียน (Roger Tsien) นักวิทยาศาสตร์ที่นำการค้นพบของทั้งสองไปต่อยอดจนทำให้โปรตีนเรืองแสงสีอื่นๆได้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของโปรตีนละเอียดขึ้นกว่าเดิม
Cr. ภาพ https://pixabay.com/th/photos/แมงกะพรุน-ทะเล-สัตว์ทะเล-ชีววิทยา-796523/
เรื่องโดย ดิษยพงศ์ ใจหนักแน่น (นักวิจัยด้านเคมี)
Cr.https://th-th.facebook.com/ardwarong/posts/1115242538596923/ เพจอาจวรงค์ ป๋องแป๋ง จันทมาศ
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)