‹

10. เปปไทด์แห่งความผูกพัน

10. เปป​ไท​ด์​แห่ง​ความผูกพัน

​โมเลกุล​ผู้ส่งสาร​เพียง​ตัว​เดียว ​แทบ​ไม่​มาก​ไป​กว่า​อะตอม​กำมือ​เดียว​ที่​ร้อย​กัน​เป็น​สาย​กรดอะมิโน​เก้า​ตัว ​ก็​พอ​จะ​ปรับ​จูน​พฤติกรรม​ผสมพันธุ์​ชิ้น​หนึ่ง​ที่​วิวัฒนาการ​ใช้เวลา​หลาย​ร้อย​ล้าน​ปี​สร้าง​ขึ้น​มา ​ฉาก​อยู่​ที่​ปานามา ​ค่ำคืน​อบอุ่น​ข้าง​แอ่ง​น้ำฝน ​กบ​ทุง​กา​รา​ตัวผู้​พอง​ถุง​เสียง​ใต้​คาง​แล้ว​เปล่ง​เสียงร้อง ​เสียงร้อง​นั้น​คือ​โฆษณา​ทั้งหมด​ของ​มัน ​หวีด​ยาว​แล้ว​เลื่อนไหล​ลงมา​เป็น​เสียง "​ชัก" ​ส่ง​ตรง​ไป​ยัง​ตัวเมีย​ตัว​ใด​ก็ตาม​ที่อยู่​ใน​ระยะ​ได้ยิน ​นักวิจัย​ฉีด​โมเลกุล​ตัว​เดียว​ที่​ชื่อ​วา​โซ​โท​ซิน (vasotocin) ​เข้าไป​ใน​ตัว​มัน ​ความต้องการ​จะ​ร้อง​ไม่​เปลี่ยน ​สิ่ง​ที่​เปลี่ยน​คือ​ตัว​เสียงร้อง​เอง — ​โครงสร้าง​ละเอียด​ของเสียง ​และ​ความง่ายดาย​ที่​ตัวผู้​ตัว​อื่น​จะ​เคลื่อน​เข้าหา​เสียง​นั้น

เปป​ไท​ด์​เก้า​ข้อต่อ​สาย​เดียวกัน​ยัง​วิ่ง​อยู่​ใน​ตัว​หนอน ​หอย​ทาก ​ปลา ​กบ ​และ​นก ​เพียงแต่​สวม​ชื่อ​ต่างกัน​ไป ​เป็น​เส้นด้าย​แห่ง​เคมี​ของ​ความผูกพัน​ที่​เก่าแก่​ยิ่งกว่า​กระดูก ​กรดอะมิโน​เก้า​ตัว​ที่​เชื่อม​กัน​ปลาย​ต่อ​ปลาย​เรียก​ว่า​โน​นาเปป​ไท​ด์ (nonapeptide) ​ชื่อ​นี้​บอก​ความยาว​ของ​สายโซ่ ​ไม่​ได้​บอก​หน้าที่ ​ใน​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ​สมาชิก​สอง​ตัว​ของ​ตระกูล​สั้น ๆ ​นี้​มีชื่อ​ที่​คุ้นหู​กัน​ดี ​ออก​ซิ​โท​ซิน​เกี่ยวพัน​กับ​การผูก​พัน ​การคลอด ​และ​การหลั่ง​น้ำนม ​วา​โซ​เพรส​ซิน​เกี่ยวพัน​กับ​การกักเก็บ​น้ำ​ไว้​ใน​ไต ​และ​กับ​วงจร​ทางสังคม​บางส่วน​ชุด​เดียวกัน​นั้น ​งานเขียน​วิทยาศาสตร์​สำหรับ​คน​ทั่วไป​บางครั้ง​เรียก​ออก​ซิ​โท​ซิน​ว่า "​ฮอร์โมน​แห่ง​ความรัก" ​คำ​นี้​ขาย​โมเลกุล​ตัว​หนึ่ง​เกินตัว​ไป​หน่อย ​เพราะ​มัน​ยัง​ทำงาน​ท่อ​ประปา​อยู่​ใน​กระเพาะปัสสาวะ​และ​หลอดเลือด​ด้วย ​ส่วน​เคมี​พื้นฐาน​ที่​รองรับ​อยู่​นั้น ​ไม่​ได้​ถูก​ขาย​เกินตัว​เลย​แม้แต่น้อย

​คู่​โมเลกุล​ใน​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม​สืบ​ย้อนกลับ​ไป​ถึง​คู่​ยีน​บรรพบุรุษ​เพียง​คู่​เดียว ​ที่​เคย​วาง​เรียง​เคียง​กัน​อยู่​บน​โครโมโซม​โบราณ​แท่ง​เดียว ​มัน​ไม่​ได้​ปรากฏ​ขึ้น​มาจาก​ความว่างเปล่า Daniel Ocampo Daza, Christina Bergqvist ​และ Dan Larhammar ​ทำงาน​ร่วมกัน​ระหว่าง​มหาวิทยาลัย​อุป​ซอ​ลา​กับ UC Merced ​แล้ว​สืบสาย​ตระกูล​ยีน​หก​ตัว​ของ​ตัวรับ​ออก​ซิ​โท​ซิน​และ​วา​โซ​โท​ซิน​ที่​พบ​ใน​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​มี​ขากรรไกร​ซึ่ง​ยังมี​ชีวิต​อยู่​ทุกวันนี้ ​ย้อนกลับ​ไป​ถึง​คู่​ยีน​คู่​นั้น ​คู่​ยีน​กลายเป็น​หก​ยีน​ผ่าน​การเพิ่มจำนวน​จีโนม​ทั้ง​ชุด (whole-genome duplication) ​สอง​รอบ​ที่​แยกจาก​กัน ​เหตุการณ์​แบบนี้​คัดลอก​คลัง​พันธุกรรม​ทั้งหมด​ของ​สิ่งมีชีวิต​ขึ้น​มา​พร้อมกัน​ทีเดียว ​ไม่​ใช่​ทีละ​ยีน ​โครโมโซม​ทุก​แท่ง​จึง​เพิ่ม​เป็น​สองเท่า​ภายใน​รุ่น​เดียว ​ยีน​ที่​ถูก​ทำซ้ำ​ขึ้น​มา​ด้วย​วิธี​นี้​ส่วนใหญ่​สูญหาย​ไป​ใน​ภายหลัง ​ถูก​ลบทิ้ง​เพราะ​ซ้ำซ้อน ​มี​เพียง​ส่วนน้อย​ที่​รอด​มา​ได้​เพราะ​หา​งาน​ใหม่​ทำ ​ตระกูล​ตัวรับ​ออก​ซิ​โท​ซิน/​วา​โซ​โท​ซิน​คือ​กรณี​ที่​สำเนา​ยีน​หลาย​ชุด​รอดชีวิต ​แต่ละ​ชุด​แยก​ไป​ทำหน้าที่​เฉพาะทาง​ของ​ตัวเอง

​หลักฐาน​ที่​บ่งชี้​ว่า​มี​การเพิ่มจำนวน​สอง​ครั้ง ​ไม่​ใช่​ครั้ง​เดียว ​ถูก​จารึก​ไว้​ใน​ตัว​โครโมโซม​เอง​ใน​รูป​ของ​ไซน​เทนี (synteny) ​ยีน​มีแนวโน้ม​รักษา​เพื่อนบ้าน​เดิม​และ​ลำดับ​เดิม​ไว้​บน​โครโมโซม ​แม้​ผ่าน​วิวัฒนาการ​ที่​แยกทาง​กัน​มา​หลาย​ล้าน​ปี​แล้วก็​ตาม ​ยีน​ที่​รอดชีวิต​ยังคง​เรียงตัว​ใน​รูปแบบ​ที่​สอดคล้องกัน​บน​โครโมโซม​สี่​แท่ง​ที่​ต่างกัน ​กระบวนการ​อื่น​แทบ​ผลิต​แบบแผน​สี่​เท่า​แบบนี้​ไม่​ได้​เลย ​นอกจาก​การเพิ่ม​ชุด​พันธุกรรม​ทั้งหมด​เป็น​สองเท่า​สอง​ครั้ง ​งานวิจัย​นี้​เผยแพร่​ทาง​ออนไลน์​เมื่อ​วันที่ 22 ​พฤศจิกายน 2021 ​และ​ตีพิมพ์​ฉบับ​พิมพ์​เมื่อ​วันที่ 3 ​กุมภาพันธ์ 2022 ​ใน​วารสาร Frontiers in Endocrinology ​เล่ม​ที่ 12 ​บทความ​หมายเลข 792644 ​คณะ​ผู้วิจัย​อาศัย​จีโนม​ที่​เพิ่ง​ถูก​ถอดรหัส​ใหม่ — ​ปลา​รีดฟิช Erpetoichthys calabaricus ​ปลา​กระเบน​หนาม Amblyraja radiata ​และ​กบ​เล็บ​ตะวันตก Xenopus tropicalis — ​เพื่อ​ยืนยัน​ความสมมาตร​สี่​เท่านี้​ใน​สาย​วิวัฒนาการ​ของ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​ช่วง​ที่​กว้าง​กว่า​ที่​งานวิจัย​ก่อนหน้า​เคย​ไป​ถึง

​ผู้เขียน​วาง​อายุ​ระบบ​ยีน​โน​นาเปป​ไท​ด์​บรรพบุรุษ​ไว้​ที่​ราว​ระหว่าง 600 ​ถึง 450 ​ล้าน​ปี ​และ​เปิดเผย​ตรงไปตรงมา​ว่า​ทำไม​ช่วง​จึง​กว้าง​ขนาด​นั้น ​พวกเขา​บอก​ข้อจำกัด​ของ​วิธีการ​ตัวเอง​ก่อน ​นาฬิกา​โมเลกุล​แบบ​ไร้เดียงสา (naive molecular clock) ​อ่าน​จำนวน​การกลายพันธุ์​ที่​สะสม​ไว้​ราวกับ​มัน​เป็น​นาฬิกาจับเวลา ​เมื่อ​นำมาใช้​กับ​ตระกูล​ยีน​นี้ ​ตาม​การประเมิน​ของ​พวกเขา​เอง ​มัน​มักจะ "​ประเมิน​สูง​เกิน​จริง" ​บางครั้ง​ย้อนกลับ​ไป​ไกล​เกิน​จุด​แยก​ระหว่าง​โปร​โตส​โตม (protostome) ​กับ​ดิว​เทอ​โรส​โตม (deuterostome) ​เสีย​อีก ​จุด​แยก​นั้น​คือ​เส้น​แบ่ง​ที่​กิ่ง​ใหญ่​กิ่ง​หนึ่ง​ของ​ต้นไม้​สัตว์ — ​โปร​โตส​โตม ​ได้แก่ ​หนอน ​หอย​ทาก ​แมลง — ​แยก​ออกจาก​อีก​กิ่ง​หนึ่ง ​คือ​ดิว​เทอ​โรส​โตม ​ได้แก่ ​ดาวทะเล ​ปลา ​และ​ในที่สุด​ก็​คือ​พวกเรา ​ตาม​ธรรมเนียม​เส้น​แบ่ง​นี้​วาง​ไว้​ที่​ราว​กว่า 600 ​ล้าน​ปีก่อน​เล็กน้อย ​ทีม​วิจัย​จึง​ไม่​เชื่อ​นาฬิกา​นั้น​ตามลำพัง ​แต่​ขนาบ​ช่วงเวลา​ของ​การเพิ่มจำนวน​ยีน​ไว้​ระหว่าง​เหตุการณ์​สอง​เหตุการณ์​ที่​ระบุ​อายุ​มา​อย่าง​เป็นอิสระจาก​กัน​แทน ​คือ​ไม่​เก่า​ไป​กว่า​จุด​แยก​ระหว่าง​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​กับ​ทู​นิ​เคต ​และ​ไม่​ใหม่​ไป​กว่า​จุด​ที่​ปลา​กระดูกแข็ง​แยกทาง​กับ​ปลา​กระดูกอ่อน ​ช่วง​ที่​ได้​จึง​กว้าง ​และ​รายงาน​ไว้​อย่าง​ซื่อตรง​ว่า​เป็นช่วง ​มิใช่​ปัดเศษ​ให้​เหลือ​ตัวเลข​เดียว​ที่​ฟัง​ดู​อุ่นใจ

​ข้อพิพาท​เรื่อง​กลไก​ยัง​ไม่​ยุติ ​และ​ยัง​ไม่​มี​ข้อมูล​ใหม่​มา​ตัดสิน ​มัน​ซ้อนทับ​อยู่​บน​กรอบ​อายุ​ที่​กว้าง​อยู่แล้ว ​ผู้เชี่ยวชาญ​ไม่​ได้​เห็น​ตรงกัน​ทุกคน​ว่า​เรื่อง​นี้​เกิดขึ้น​อย่างไร Theofanopoulou ​และ​คณะ ​สร้างภาพ​จำลอง​อีก​แนว​หนึ่ง​ขึ้น​จาก​ลำดับ​ยีน​ของ​ปลา​แล​มเพรย์ ​แล้ว​เสนอ​ว่า​จีโนม​ทั้ง​ชุด​เพิ่มจำนวน​เพียง​ครั้ง​เดียว​เท่านั้น ​ส่วน​สำเนา​ยีน​ที่​เหลือ​เกิด​ตามมา​ภายหลัง​จาก​การเพิ่มจำนวน​และ​การย้าย​ตำแหน่ง​ของ​โครโมโซม​ใน​สเกล​ที่​เล็ก​กว่า ​ทีม​ของ Ocampo Daza ​โต้แย้ง​ข้อเสนอ​นี้​ไว้​ใน​บทความ​เดียวกัน ​พวกเขา​ยืนยัน​ว่า​แบบจำลอง​สอง​ครั้ง​ที่​ให้​ความสมมาตร​สี่​เท่านั้น​เป็น​คำอธิบาย​ที่​ประหยัด​กว่า (parsimonious) ​ประหยัด​ใน​ความหมาย​ที่ว่า​อธิบาย​แบบแผน​เดียวกัน​ได้​ด้วย​จำนวน​เหตุการณ์​สมมติ​ที่​แยกจาก​กัน​น้อยกว่า ​และ​โดยทั่วไป ​แม้​จะ​ไม่​เสมอไป ​นั่น​คือ​ทาง​ที่​ควร​เดิมพัน

​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​มี​ขากรรไกร​ทุก​ตัว​ที่​มีชีวิต​อยู่​ทุกวันนี้ ​ล้วน​ถือ​ทายาท​สาย​ใด​สาย​หนึ่ง​ของ​ตระกูล​ยีน​นี้​ติดตัว​อยู่ ​ไม่​ว่า​กลไก​ที่แท้​จริง​จะ​เป็น​อย่างไร ​ตระกูล​นี้​ก็​แตกแขนง​ออก​ไป ​ปลา​ครีบ​ก้านแข็ง​เก็บรักษา​รุ่น​ที่​เรียก​ว่า​ไอ​โซ​โท​ซิน (isotocin) ​ไว้ ​นก ​สัตว์เลื้อยคลาน ​และ​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม​ที่​ไม่​เคย​วิวัฒนาการ​รก​ขึ้น​มา​เลย ​ถือ​เม​โซ​โท​ซิน (mesotocin) ​สัตว์​สะเทินน้ำสะเทินบก​และ​สัตว์เลื้อยคลาน​ส่วนใหญ่​ถือ​อาร์จินีน​วา​โซ​โท​ซิน (arginine vasotocin) ​ตัว​หลัง​ต่าง​จาก​วา​โซ​เพรส​ซิน​ใน​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม​เพียง​กรดอะมิโน​ตัว​เดียว ​เท่ากับ​การสะกด​ที่​เปลี่ยนไป​จุด​เดียว​ใน​คำ​เก้า​ตัวอักษร ​และ​คงตัว​มา​ตั้งแต่​ก่อน​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม​จะ​ถือกำเนิด​ขึ้น ​แต่ละ​ชื่อ​หมายถึง​ยีน​บรรพบุรุษ​ตัว​เดียวกัน ​ตกทอด​ไป​คนละ​กิ่ง ​และ​ถูก​นำไปใช้​ทำงาน​ที่​ต่างกัน​เล็กน้อย

​วา​โซ​โท​ซิน​คือ​รุ่น​ที่​ถูก​ทำ​แผนที่​ไว้​ละเอียด​ที่สุด​ใน​บรรดา​รุ่น​ที่​ไม่​ใช่​ของ​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ​บท​ปริทัศน์​ที่​นำ​โดย Mario Penna ​แห่ง Universidad de Chile ​ประมวลผล​งาน​หลาย​ทศวรรษ​ของ​นักวิจัย​หลาย​คน ​รวมถึง Boyd, Moore, Hollis, González, Smeets ​และ Vandesande ​กับ Dierickx ​แล้ว​ตามรอย​เซลล์​ที่​ผลิต​วา​โซ​โท​ซิน​ซึ่ง​วิ่ง​จาก​สมอง​ส่วนหน้า​ไป​ยัง​สมอง​ส่วนหลัง ​ทั้ง​ใน​ซาลาแมนเดอร์​จำพวก​นิวต์ (newt) ​ซาลาแมนเดอร์​ทั่วไป ​กบ ​และ​กิ้งก่า ​แบบแผน​การเดินสาย​นี้​คงตัว​ไว้​ทั่ว​ทั้ง​กลุ่ม ​นิวต์​ที่​ชื่อ Pleurodeles waltl ​และ Taricha granulosa ​มี​สาร​นี้ ​ซาลาแมนเดอร์ Plethodon shermani ​ก็​มี ​กบ​หลาย​สกุล​ก็​มี​ด้วย ​ได้แก่ ​กบ​ทั่วไป​ของ​ยุโรป Rana temporaria ​กบ​กิน​ได้​และ​กบ​บึง​ใน​กลุ่ม Pelophylax ​กบ​วัว​อเมริกัน ​คางคก​ทั่วไป Bufo bufo ​คางคก​ญี่ปุ่น Bufo japonicus ​กบ​เล็บ​แอฟริกา Xenopus laevis ​กบ​จิ้งหรีด Acris crepitans ​และ​กบ​ทุง​กา​รา​จาก​ฉาก​เปิด​เรื่อง ​กิ้งก่า​อีก​สอง​ชนิด ​คือ Lacerta muralis ​และ Acanthodactylus pardalis ​ก็​มี​สาร​นี้​เช่นกัน ​ตลอดทั้ง​รายชื่อ​นี้ ​วา​โซ​โท​ซิน​ขับเคลื่อน​การร้อง ​การเกาะ​กอด ​และ​องค์ประกอบ​อื่น ๆ ​ของ​การเกี้ยวพาราสี ​แต่​มัน​ไม่​ได้​ทำหน้าที่​เป็น​สวิตช์​ตายตัว ​ใน​นิวต์ ​ฮอร์โมน​ตัว​นี้​กระตุ้น​พฤติกรรม​เกี้ยวพาราสี​ได้​ก็ต่อเมื่อ​สัตว์​ตัว​นั้น​ได้รับ​ฮอร์โมน​อีก​ตัว​หนึ่ง​คือ​แอนโดรเจน​ใน​ระดับ​ที่​เหมาะสม​มา​ก่อน​แล้ว​เท่านั้น ​ปิดกั้น​การได้รับ​แอนโดรเจน​เสีย ​วา​โซ​โท​ซิน​ก็​แทบ​ทำ​อะไร​ไม่​ได้ ​โมเลกุล​ตัว​นี้​กำหนด​ความเป็นไปได้ ​ไม่​ได้​กำหนด​สิ่ง​ที่​ต้อง​เกิดขึ้น​อย่าง​หลีกเลี่ยง​ไม่​ได้

​ปลา​หางนกยูง​ที่​ได้รับ​ไอ​โซ​โท​ซิน (isotocin) ​ใช้เวลา​อยู่​ใกล้​ปลา​ตัว​อื่น​มากกว่า​ปลา​ที่​ได้รับ​สาร​ปิดกั้น​ตัวรับ​ชนิด​เดียวกัน​ถึง​ยี่สิบ​เก้า​เปอร์เซ็นต์ ​และ​ไม่​ต่างกัน​ระหว่าง​เพศ Babak Ataei Mehr, Shawn Garner ​และ Bryan Neff ​แห่ง​มหาวิทยาลัย Western Ontario ​ฉีด​สาร​นี้​เข้าไป​ใน​ปลา​หางนกยูง​ตัว​เต็ม​วัย​เก้า​สิบสอง​ตัว ​แบ่ง​เป็น​เพศ​ละ​สี่​สิบ​หก​ตัว ​ไอ​โซ​โท​ซิน​คือ​พารา​ล็อก (paralogue) ​ของ​ออก​ซิ​โท​ซิน​ใน​ปลา ​พารา​ล็อก​หมายถึง​สำเนา​ยีน​ที่​สืบเชื้อสาย​มาจาก​การเพิ่มจำนวน​ของ​บรรพบุรุษ​เดียวกัน ​ไม่​ใช่​ยืม​มาจาก​สิ่งมีชีวิต​ต่าง​สปีชีส์ ​ปลา​ครีบ​ก้านแข็ง​พา​ยีน​บรรพบุรุษ​นี้​ไป​ใน​ทิศทาง​ที่​โต้แย้ง​กัน​อย่าง​แปลกประหลาด ​โมเลกุล​ตัว​เดียวกัน​นี้​ยัง​โผล่​ใน​ปลา​ซิ​บราฟิช ​ปลาทอง ​และ​ปลา​หมอ​สี Neolamprologus pulcher ​ที่​เพาะพันธุ์​แบบ​ร่วมมือ​กัน ​ผล​การทดลอง​ปลา​หางนกยูง​ใน​ปี 2020 ​ควร​ถูก​ทักท้วง​ไว้​อย่าง​ตรงไปตรงมา ​เพราะ​มัน​สวนทาง​กับ​สิ่ง​ที่​งานวิจัย​ก่อนหน้า​ส่วนใหญ่​พบ ​ผู้เขียน​ระบุ​ไว้​ตรง ๆ ​ว่า​งาน​ศึกษา​ปลา​ก่อนหน้านี้​โดยทั่วไป​ไม่​พบ​ผล​ทางสังคม​ใด ๆ ​จาก​ไอ​โซ​โท​ซิน ​หรือ​บางครั้ง​กลับ​พบ​ผล​ใน​ทาง​ต่อต้าน​สังคม​ด้วยซ้ำ ​นี่​คือ​หนึ่ง​ใน​การสาธิต​ที่​ชัดเจน​ครั้งแรก ๆ ​ของ​ผล​เชิง​เสริมสร้าง​สังคม ​ไม่​ใช่​กฎ​ที่​ยุติ​แล้ว​สำหรับ​ปลา​โดยทั่วไป

​ใน​นก​ที่อยู่​รวมกัน​เป็น​ฝูง ​เม​โซ​โท​ซิน​ยึด​ฝูง​ทั้ง​ฝูง​ไว้​ด้วยกัน ​ไม่​ใช่​ยึด​แค่​คู่ ​นก​ใช้​ยีน​ตัว​เดียวกัน​นี้​ใน​รูป​ของ​เม​โซ​โท​ซิน James Goodson ​และ​คณะ​แห่ง​มหาวิทยาลัย​อินเดียนา ​พบ​ว่าการ​ปิดกั้น​ตัวรับ​เม​โซ​โท​ซิน​ส่วนกลาง​ใน​นก​ฟินช์​ตระกูล​เอส​ตริล​ดิด (estrildid finch) ​ตัด​เวลา​ที่​นก​เหล่านี้​ใช้​อยู่​กับ​กลุ่ม​ใหญ่​และ​กับ​คู่​สังคม​ที่​คุ้นเคย​ให้​ลดลง ​ใน​นก​ฟินช์​ม้าลาย ​เม​โซ​โท​ซิน​ที่​ออกฤทธิ์​ต่อตัว​รับ​ใน​สมอง​ส่วนกลาง​จำเป็น​ต่อ​การก่อ​สายสัมพันธ์​คู่​ตั้งแต่แรก ​ใน​นก​เจย์สน​ไพ​นย​อน ​มัน​เกี่ยวข้อง​กับ​การผูก​พันทาง​สังคม​ใน​วงกว้าง​กว่า​นั้น ​นก​เอส​ตริ​ลดา​ทั่วไป (common waxbill) ​ก็​มี​สาร​นี้​เช่นกัน ​โมเลกุล​ตัว​เดียว​กับ​ที่​ผูก​คู่​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม​ไว้​ด้วยกัน ​ในที่นี้​กลับ​ยึด​ฝูง​ไว้​ทั้ง​ฝูง ​เครื่องมือ​เก่าแก่​ถูก​นำ​กลับมา​ใช้​ที่​ระดับสังคม​ซึ่ง​ต่าง​ออก​ไป ​นี่​ไม่​ใช่​ความขัดแย้ง​เท่าใด​นัก ​แต่​เป็นการ​สาธิต​ว่า​วิถี​การส่งสัญญาณ​เพียง​หนึ่งเดียว​ถูก​โยก​ไป​ใช้​ใหม่​ได้​ง่าย​เพียงใด

​เหนือกว่า​กระดูกสันหลัง

​ตระกูล​โน​นาเปป​ไท​ด์​นี้​เก่าแก่​ยิ่งกว่า​กระดูกสันหลัง ​ใน Caenorhabditis elegans ​หนอน​ตัว​กลม​ยาว​ประมาณ​หนึ่ง​มิลลิเมตร​ที่​แทบ​ไม่​มี​สมอง​ให้​พูดถึง เปป​ไท​ด์​ตัว​หนึ่ง​ชื่อเน​มา​โท​ซิน (nematocin) ​ออกฤทธิ์​ผ่าน​ตัวรับ​ที่​ชื่อ NTR-1 ​แล้ว​ทำให้​หนอน​เรียนรู้​ความสัมพันธ์​ระหว่าง​ความเข้มข้น​ของ​เกลือ​กับ​ประสบการณ์​ใน​อดีต ​ความสามารถ​นี้​เรียก​ว่าการ​เรียนรู้​แบบ​เชื่อมโยง​ทาง​รสชาติ (gustatory associative learning) ​หนอน​เปลี่ยน​วิธี​ตอบสนอง​ต่อ​รสชาติ​หนึ่ง​ได้ ​โดย​อาศัย​สิ่ง​ที่เกิด​ขึ้น​ครั้ง​ล่าสุด​ที่​มัน​เจอ​รสชาติ​นั้น Isabel Beets ​และ​คณะ​แห่ง KU Leuven ​แสดงให้เห็น​ว่า​หนอน​ที่​ขาดเน​มา​โท​ซิน​หรือ​ขาดตัว​รับ​ของ​มัน​จะ​สูญเสีย​การตอบสนอง​ที่​เรียนรู้​มา​นี้​ไป ​อีกทีม​หนึ่ง​รายงาน​ผล​อย่าง​เป็นอิสระจาก​กัน​ใน​เวลา​ไล่เลี่ยกัน ​ไส้เดือนฝอย​กับ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​มี​บรรพบุรุษ​ร่วมกัน​ครั้งสุดท้าย​ก่อน​จุด​แยก​ระหว่าง​โปร​โตส​โตม​กับ​ดิว​เทอ​โรส​โตม ​ตาม​ธรรมเนียม​จุด​นั้น​วาง​ไว้​ที่มา​กก​ว่า 600 ​ล้าน​ปีก่อน ​จุดกำเนิด​เชิง​หน้าที่​ของ​ระบบ​ส่งสัญญาณ​นี้​จึง​ลึก​ยิ่งกว่า​ซากดึกดำบรรพ์​ของ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​ชิ้น​ใด ๆ ​ย้อน​ไป​ถึง​บรรพบุรุษ​ที่​ระบบประสาท​เพิ่ง​เริ่ม​แตก​ความชำนาญ​เฉพาะทาง

​ใน​ไส้เดือนดิน Eisenia foetida ​ตระกูล​เดียวกัน​นี้​มีชื่อ​ว่า​แอนเน​โท​ซิน (annetocin) ​และ​ทำงาน​คนละเรื่อง​โดยสิ้นเชิง ​ฉีด​ใน​ขนาด​เกิน​ห้า​นาโน​โมล ​มัน​กระตุ้น​ให้​เกิด​การวางไข่ — ​ร่างกาย​เคลื่อนไหว​หมุนตัว ​รูปทรง​ร่างกาย​เปลี่ยนไป ​และ​ไคล​เทลลัม (clitellum) ​ของ​ไส้เดือน​หลั่ง​เมือก​ออกมา​สร้าง​รัง​ห่อหุ้ม​ไข่​ของ​มัน Chizu Oumi ​และ​คณะ​แห่ง​สถาบันวิจัย Suntory Institute for Bioorganic Research ​บรรยาย​เรื่อง​นี้​ไว้​ใน​ปี 1996 ​ไส้เดือนดิน​กับ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​แยกทาง​กัน​ก่อน​จุด​แยก​โปร​โตส​โตม-​ดิว​เทอ​โรส​โตม​จุด​เดียวกัน​นั้น​เอง ​เช่นเดียวกับ​ไส้เดือนฝอย​กับ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง ​นี่​คือ​สายพันธุ์​สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง​อิสระ​สาย​ที่สอง ​ชี้​ไป​ยัง​อายุ​อัน​ลึกล้ำ​จุด​เดียวกัน​จาก​กิ่งก้าน​ของ​ต้นไม้​แห่ง​ชีวิต​ที่​ต่าง​ออก​ไป​โดยสิ้นเชิง

​หอย​ทาก​บึง​ยักษ์ Lymnaea stagnalis ​ใช้​ตัวรับ​เพียง​ตัว​เดียว​ทำงาน​สอง​อย่าง​ที่​สาย​วิวัฒนาการ​ของ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​ไม่​มี​อีกต่อไป​แล้ว ​หอย​ทาก​มี​รุ่น​ที่​เรียก​ว่า​โค​โน​เพรส​ซิน (conopressin) ​และ​หอย​แยกทาง​จาก​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​ที่​เส้น​แบ่ง​เดียวกัน​นี้ ​คือ​กว่า 600 ​ล้าน​ปีก่อน ​นี่​คือ​ไฟลัม​อิสระ​ที่สาม​ที่มา​บรรจบ​กันที่​ความลึก​เดียวกัน ​ตัวรับ​ตัว​นั้น​ถูก​โคลน​ขึ้น​โดย van Kesteren ​และ​คณะ​แห่ง Vrije Universiteit Amsterdam ​และ​ตั้งชื่อ​ว่า LSCPR ​มัน​ทำ​ทั้ง​การส่งสัญญาณ​ด้าน​การสืบพันธุ์​แบบ​ออก​ซิ​โท​ซิน ​และ​การส่งสัญญาณ​ด้าน​เม​แทบอ​ลิ​ซึม​แบบ​วา​โซ​เพรส​ซิน ​สัตว์​มี​กระดูกสันหลัง​แยก​งาน​สอง​อย่างนี้​ออก​เป็น​ตระกูล​ตัวรับ​สอง​ตระกูล​ต่างหาก​จากกัน​ในที่สุด เปป​ไท​ด์​ตัว​เดียวกัน​นี้​ถูก​ระบุ​ทาง​เคมี​ใน​หอย​ทาก​ทะเล​ตระกูล​โคน (cone snail) Conus geographus ​ด้วย​เช่นกัน ​และ​ใน​หอย​ทาก​บึง​มัน​ยัง​ทำหน้าที่​บรรพบุรุษ​ทั้งสอง​อย่าง​พร้อมกัน ​นั่น​เป็น​ภาพ​ที่​น่าเชื่อถือ​ของ​ระบบ​ก่อน​แยก​ไป​ทำงาน​เฉพาะทาง ​และ​ใน​ตัว​มัน​เอง​ก็​เป็นหลัก​ฐาน​ทางอ้อม​ว่า​ลึก​ลง​ไป​ถึง​ยุค​นั้น ​ระบบ​บรรพบุรุษ​ยัง​ไม่​ได้​แยก​ออก​เป็น​พารา​ล็อก​ต่างหาก​จากกัน ​งานวิจัย​ใน​ภายหลัง​เกี่ยวกับ​หอย​ทาก​ทะเล​ไม่​มี​เปลือก​จำพวก​นู​ดิ​แบ​รงก์ (nudibranch) Berghia stephanieae ​ตีพิมพ์​ใน​ปี 2024 ​ขยายภาพ​นี้​ให้​กว้าง​ขึ้น ​มากกว่า​จะ​ท้าทาย​มัน

​หก​กิ่งก้าน ​ลำต้น​บรรพบุรุษ​เดียว ​และเปป​ไท​ด์​สาย​สั้น​ตัว​เดียวกัน​ทำงาน​ที่​เห็นได้ชัด​ว่า​เกี่ยวข้อง​กัน​ใน​ทุก​กิ่ง ​เมื่อ​เรียง​ต่อกัน​เป็น​สาย ​ต้นไม้​ตระกูล​นี้​ทอด​ยาว​จาก​หนอน​ตัวเล็ก​ยาว​เพียง​มิลลิเมตร​ที่​ลิ้มรส​เกลือ ​ผ่าน​ไส้เดือนดิน​ที่​วางไข่ ​ผ่าน​หอย​ทาก​ที่​ใช้​ตัวรับ​เดียว​ทำงาน​สอง​อย่าง ​ขึ้นไป​ถึง​ปลา​ที่​แหวกว่าย​เป็น​ฝูง ​กบ​ที่​ร้องเรียก ​นก​ฟินช์​ที่รวม​ฝูง ​จนถึง​คู่​โมเลกุล​ใน​สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม​ที่​ให้​ชื่อ​สามัญ​แก่​ตระกูล​ทั้งหมด​นี้ ​งาน​ที่ว่า​นั้น​คือ​รูปแบบ​ใด​รูปแบบ​หนึ่ง​ของ​การดึง​เข้าหา​กัน ​การมอบ​กลไก​การสืบพันธุ์​หรือ​เม​แทบอ​ลิ​ซึม​ให้​ผูกพัน​กับ​การมี​อยู่​ของ​สิ่งมีชีวิต​อีก​ตัว​หนึ่ง

​สิ่ง​ที่​คงอยู่​ผ่าน​หกร้อย​ล้าน​ปี​และ​ครึ่ง​โหล​ไฟลัม​นั้น​ไม่​ใช่​พฤติกรรม​ที่​ตายตัว ​มัน​คือ​คำศัพท์​ทาง​เคมี​คำ​หนึ่ง ​ถูก​นำ​กลับมา​ใช้​ทุกครั้งที่​ระบบประสาท​ต้องการ​จะ​พูดว่า ​จง​อยู่​ใกล้​ตัว​นี้​ไว้ ​ทั้งหมด​นี้​ไม่​ได้​ทำให้เปป​ไท​ด์​ตัว​นี้​กลายเป็น​คันโยก​เดี่ยว ๆ ​ที่​เรียบง่าย ​หน้าที่​ของ​มัน​เปลี่ยนไป​ตาม​วงจร​ที่​มัน​ไป​ตก​อยู่ — ​เป็น​สายสัมพันธ์​คู่​ใน​สปีชีส์​หนึ่ง ​เป็น​ฝูง​ใน​อีก​สปีชีส์​หนึ่ง ​เป็น​ปฏิกิริยาสะท้อน​การวางไข่​ใน​สปีชีส์​ที่สาม ​ผู้ส่งสาร​โบราณ​ไม่​ได้​พูดถึง​ความใกล้ชิด​กัน​ทุก​ตัว ​บาง​ตัว​พูดถึง​ลำดับชั้น​แทน — ​และ​หนึ่ง​ใน​นั้น​กำลังจะ​ยก​ก้าม​ของ​มัน​ขึ้น

​พลิกกลับ​ได้​หาก: ​พบ​ยีน​ตระกูล​โน​นาเปป​ไท​ด์​ที่​ได้รับ​การยืนยัน — ​ออร์​โท​ล็อก (ortholog) ​แท้จริง​ของเน​มา​โท​ซิน​หรือ​วา​โซ​โท​ซิน — ​ใน​จีโนม​ของ​ไน​ดา​เรียน (cnidarian) ​หรือ​ฟองน้ำ ​การพบ​เช่นนั้น​จะ​ผลัก​จุดกำเนิด​ของ​ตระกูล​นี้​ย้อนกลับ​ไป​ไกล​กว่า​บรรพบุรุษ​ร่วม​สุดท้าย​ของไบ​ลา​ที​เรียน ​ที่​บท​นี้​ถือว่า​เป็น​ขอบเขต​ซึ่ง​ได้รับ​การยืนยัน​ลึก​ที่สุด​ของ​มัน

​แหล่งข้อมูล

บทถัดไป · 11 / 1411. ท่ายืนของล็อบสเตอร์
Size
Page
Font

AMINO — The Immortal Thread

❦
101. ทางเลือกแรก202. สี่ตัวอักษร303. โมเลกุลที่คัดลอกตัวเอง404. รหัสที่แข็งตัว505. การอัปเกรดสู่ดีเอ็นเอ606. เยื่อหุ้มและเครื่องจักร707. การรวมตัวครั้งยิ่งใหญ่808. ผู้ส่งสารก่อนจะมีจิตใจ909. สัตว์กลุ่มแรก1010. เปปไทด์แห่งความผูกพัน1111. ท่ายืนของล็อบสเตอร์1212. ข้อตกลงของสัตว์มีกระดูกสันหลัง1313. สมองใหญ่ โมเลกุลโบราณ1414. เส้นด้ายที่ไม่เคยขาด