Save Our Sea
มีนาคม 29, 2024, 10:55:30 PM *
ยินดีต้อนรับคุณ, บุคคลทั่วไป กรุณา เข้าสู่ระบบ หรือ ลงทะเบียน

เข้าสู่ระบบด้วยชื่อผู้ใช้ รหัสผ่าน และระยะเวลาในเซสชั่น
ข่าว: บอร์ดนี้งดการตั้งหรือตอบกระทู้ ขอเชิญใช้บอร์ดใหม่ที่ http://www.saveoursea.net/forums
 
   หน้าแรก   ช่วยเหลือ ค้นหา ปฏิทิน สมาชิก เข้าสู่ระบบ สมัครสมาชิก  
หน้า: [1]   ลงล่าง
  พิมพ์  
ผู้เขียน หัวข้อ: ความน่าอัศจรรย์...สิ่งมีชีวิตเรืองแสง  (อ่าน 12162 ครั้ง)
0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้
สายน้ำ
Moderator
Hero Member
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 3501


เรารักในหลวง


ดูรายละเอียด อีเมล์
« เมื่อ: พฤษภาคม 30, 2006, 02:55:24 PM »

ความน่าอัศจรรย์...สิ่งมีชีวิตเรืองแสง



ธรรมชาติมักบรรจงสรรค์สร้างลักษณะพิเศษ ที่โดดเด่นต่างกันไปในสิ่งมีชีวิต ซึ่งมิใช่เพียงเพื่อเป็นสีสันในการมอง หากแต่เป็นเครื่องมือที่เอื้อประโยชน์ต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น

     ดังเช่น การเรืองแสง นักชีววิทยาพบว่าสิ่งมีชีวิตหลายชนิดมีการเรืองแสง เพื่อการดำรงชีพและนำไปใช้ประโยชน์ในกิจกรรมต่างๆ เช่น ใช้ในการสื่อสาร การหาอาหาร การป้องกันตัว หรือแม้กระทั่งการสืบพันธุ์


กะพริบแสง...ภารกิจสื่อรัก

สัตว์แต่ละชนิดมีการสื่อภาษารักและเกี้ยวพาราสีในรูปแบบต่างๆ กัน กบ อึ่งอ่าง ใช้เสียงร้องเป็นภาษารัก แต่หิ่งห้อยเพศผู้ใช้แสงกะพริบเป็นสัญญาณบอกตัวเมียให้รู้ว่าพร้อมแล้วสำหรับการสืบพันธุ์

หิ่งห้อยจะใช้เวลากะพริบแสงเฉพาะยามค่ำคืนเท่านั้น โดยจะเริ่มโชว์ตัวในยามโพล้เพล้ และจะกระทำการกะพริบแสงทุก 24 ชั่วโมง เสมือนนาฬิกาชีวภาพที่คอยตั้งปลุกเวลาให้กับ 'หิ่งห้อย' ในระหว่างเกี้ยวพาราสี หิ่งห้อยตัวผู้จะพยายามบินตัวเอียง แนบขาหลังไว้กับลำตัว และหันปลายปล้องท้องเข้าหา เพื่อให้หิ่งห้อยตัวเมียมองเห็นแสงกะพริบได้ชัดเจน เมื่อตัวเมียเห็นแสงลีลาการกะพริบ (ความถี่ในการส่งสัญญาณ) จนเป็นที่พอใจแล้ว ตัวเมียจะส่งสัญญาณตอบเพื่อให้ตัวผู้รับรู้ว่ามันก็พร้อมเช่นกันและสามารถบินไปหาได้ถูก เพื่อทำการจับคู่ผสมพันธุ์

ทั้งนี้จากการศึกษาในโครงการวิจัย 'ชีววิทยาพื้นฐาน วงจรชีวิต พฤติกรรมการผสมพันธุ์ ตลอดจนผลกระทบของแสงไฟต่อพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของหิ่งห้อย' ของ อัญชนา ท่านเจริญ นักศึกษาโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล พบว่า รูปแบบสัญญาณการกะพริบแสงของหิ่งห้อย ทั้งในแง่ของ สี ขนาด ความสว่าง จังหวะการกะพริบ ความสูงในการบิน ท่วงท่าการบิน ตลอดจนเวลาที่เริ่มกะพริบแสง จะมีลักษณะที่จำเพาะแตกต่างกัน เพื่อเป็นประโยชน์ในการป้องกันการผสมข้ามสายพันธุ์


แสงวาบ...ล่อเหยื่อ

ในห้วงทะเลลึกแสงอาทิตย์ส่องลงมาไม่ถึง ทะเลส่วนนี้จึงมืดสนิทและปราศจากแสงโดยสิ้นเชิง สัตว์ที่หากินอยู่ในทะเลลึกระดับนี้จำเป็นที่จะต้องมีอวัยวะที่สามารถเปล่งแสงเพื่อความอยู่รอด ปลา Anglerfish เป็นปลาที่อาศัยในน้ำลึกมากกว่า 200 เมตร หรือที่ที่แสงส่องไม่ถึง ได้ดัดแปลงครีบหลังอันแรกเป็นกระเปาะเพื่อเก็บแบคทีเรีย Vibrio fischeri ไว้ใช้ในการเรืองแสง โดยจะมีการกระตุ้นให้แบคทีเรียดังกล่าวให้มีการเรืองแสง พร้อมทั้งกระดิกไปมาเหมือนเบ็ดตกปลาเพื่อใช้ในการล่อเหยื่อให้มาติดกับดัก เพื่อเป็นอาหาร

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าปลา Anglerfish ยังสามารถใช้การเรืองแสงในการติดต่อสื่อสารกับปลาตัวอื่นๆ ซึ่งลักษณะของการส่ายไปมานั้นจะมีรูปแบบที่เฉพาะที่จะบ่งบอกถึงจุดประสงค์ในการสื่อสาร


เปล่งแสง...ป้องกันภัย

สิ่งมีชีวิตหลายชนิดใช้การเรืองแสงในการข่มเหงศัตรู หรือป้องกันภัยจากผู้ล่า โดยเมื่อศัตรูเข้ามาใกล้ สิ่งมีชีวิตหลายชนิดจะเรืองแสงออกมาเพื่อให้ศัตรูที่ได้พบเห็นตกใจ เช่น แพลงตอน Noctiluca miliaris แพลงตอนพืชที่จะเรืองแสงสีฟ้าจางๆ เมื่อน้ำทะเลมีการเคลื่อนไหวอย่างรุนแรง เช่น ทะเลปั่นป่วนมีคลื่นแรง เรือแล่น ฝูงปลาขนาดใหญ่ หรือเวลาที่มีคนลงไปว่ายน้ำทะเล ทว่าเราจะเห็นการเรืองแสงเช่นนี้ได้เฉพาะเวลากลางคืนเท่านั้น ซึ่งคนส่วนใหญ่จะเรียกแพลงตอนเรืองแสงนี้ว่า 'พรายน้ำ'

นอกจากการเรืองแสงเพื่อข่มขู่ศัตรูแล้ว การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตบางชนิดก็ถือเป็นประโยชน์แก่ผู้ล่าเช่นกัน เห็ด Panellus stipticus เป็นเห็ดที่มีขนาด 1-4 เซนติเมตร พบได้ในป่าเขตอบอุ่นของทวีปยุโรป ในประเทศเยอรมนี เนเธอร์แลนด์ และไอร์แลนด์เหนือ เป็นต้น เห็ดชนิดนี้สามารถเรืองแสงได้ในสภาวะที่มีความชื้น หากทำให้แห้งก็จะไม่เรืองแสง โดยการเรืองแสงมีไว้เพื่อป้องกันการถูกกินจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เนื่องจากแสงที่ถูกปล่อยออกมาแล้ว ยังมีสารชนิดหนึ่งซึ่งเป็นพิษมีอันตราย แต่ในบางครั้งก็พบว่าสามารถนำเห็ดชนิดนี้มาใช้ในการห้ามเลือดได้ด้วย


ไขปริศนา...การกะพริบแสง

ในอดีตการหาคำตอบถึงที่มาความอัศจรรย์ของการเรืองแสงในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น หิ่งห้อย หนอน หรือแพลงตอน มักเป็นไปในรูปแบบของ นิทาน ตำนาน และความเชื่อต่างๆ ที่มีเนื้อหาแตกต่างหลากหลายไปตามวิถีชีวิต และวัฒนธรรมของแต่ละกลุ่มชน แต่เมื่อโลกผันเข้าสู่ยุควิทยาศาสตร์ การไขปริศนาเรื่องการเรืองแสงของหิ่งห้อยจึงมิใช่เพียง ตำนาน หรือความเชื่อที่ถูกเล่าขานอีกต่อไป

นักวิทยาศาสตร์พบว่า การเรืองแสงของสิ่งมีชีวิต เกิดจากการที่พวกมันสามารถสร้าง 'เอนไซม์' โปรตีนที่ทำหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยาขึ้นมาทำปฏิกิริยาทางเคมีภายในร่างกาย และปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสง ยกตัวอย่างเช่น กลไกการเรืองแสงของหิ่งห้อย เกิดจากเอนไซม์ลูซิเฟอเรส (luciferase) เป็นตัวกระตุ้น ให้สารลูซิเฟอริน (luciferin) ที่มีอยู่ในอวัยวะผลิตแสง เกิดขบวนการสันดาป (oxidation) โดยอาศัยพลังงานเอทีพี (ATP adenosine triphosphate) ออกซิเจน เกลือแมกนีเซียมต่างๆ ในการทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสง

อย่างไรก็ดีแสงที่หิ่งห้อยปลดปล่อยออกมานี้ นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าแสงเย็น (cold light) เนื่องจากกระบวนการปลดปล่อยพลังงานความร้อนจากตัวหิ่งห้อยไม่มาก ตามปกติหลอดไฟทั่วไปเวลารับกระแสไฟฟ้าจะแปลง 90% ของพลังงานไฟฟ้าที่ได้รับเป็นความร้อน และแปลงพลังงาน 10% ที่เหลือเป็นแสงสว่าง

ดังนั้นเวลาเราเปิดทิ้งนานๆ หลอดไฟจึงร้อน แต่ในกรณีหิ่งห้อยนั้นมีการเปลี่ยนแปลง 90% ของพลังงานเคมีในร่างกายเป็นแสง และพลังงาน 10% ที่เหลือเป็นพลังงานความร้อน ดังนั้นอุณหภูมิของตัวหิ่งห้อยจึงไม่สูงมากนักไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต

เมื่อปริศนาการเรืองแสงในหิ่งห้อยถูกเปิดเผยขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้นำความรู้เรื่องการเรืองแสง มาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ มีการทดลองตัดต่อยีนเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต ซึ่งสร้างโปรตีนที่เรืองแสงได้เองในธรรมชาติ ไปใส่ในดีเอ็นเอ (DNA) ของ แมลง ต้นไม้ ปลา เพื่อสร้าง สิ่งมีชีวิตเรืองแสงสายพันธุ์พิเศษ สำหรับติดตามสิ่งที่ต้องการศึกษาในสภาวะแวดล้อมต่างๆ

โดยขณะนี้มีการตัดต่อยีนเรืองแสงจากแมงกะพรุนหรือดอกไม้ในทะเล ไปใส่ไว้ในดีเอ็นเอ (DNA) ของปลาม้าลายได้สำเร็จ โดยปลาม้าลายจะเรืองแสงก็ต่อเมื่อมีสารพิษปะปนอยู่ในแหล่งน้ำ ซึ่งเชื่อว่าจะสามารถนำมาใช้เป็นตัวชี้วัดปริมาณสารพิษที่ปะปนอยู่ในแหล่งน้ำธรรมชาติได้

นอกจากนี้ยังมีการนำกลไกการเรืองแสงไปใช้ศึกษากลไกพื้นฐานหลายๆ อย่างในเซลล์ รวมไปถึงนำมาประยุกต์ใช้ในการรักษาโรคมะเร็งผิวหนัง ลำคอ และกระเพาะอาหาร โดยทดลองแทรกยีนเรืองแสงของหิ่งห้อยไปในเซลล์มะเร็งเพื่อให้เซลล์มะเร็งสามารถผลิตเอนไซม์ที่ใช้ในกระบวนการผลิตแสง นั่นคือ ลูซิเฟอเรส (luciferase) และใส่สารเคมีที่ทำให้เซลล์ไวต่อแสง ซึ่งในเซลล์ปกติสารนี้จะถูกกำจัดไปอย่างรวดเร็ว แต่ในเซลล์มะเร็งสารนี้จะคงสภาพอยู่นาน เมื่อใส่สารตั้งต้นของกระบวนการผลิตแสงหรือ ลูซิเฟอริน (luciferin) เซลล์มะเร็งจะเรืองแสง และถูกฆ่าได้อย่างง่ายดายด้วยแสงเลเซอร์ หรือ Light therapy การรักษาโดยวิธีนี้น่าสนใจมากเนื่องจากไม่มีผลข้างเคียง เหมือนการรักษาแบบใช้ยาในปัจจุบัน

แต่อย่างไรก็ตามงานวิจัยดังกล่าวยังไม่สมบูรณ์เนื่องจากสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งในห้องทดลองได้แต่ยังไม่สามารถนำมาใช้ในคน จึงต้องการระยะเวลาเพื่อศึกษาวิธีต่อไป
 

ค้นพบแบคทีเรียผลิตเอนไซม์การเรืองแสงชนิดใหม่

ด้วยความน่าสนใจในวิธีการรักษารูปแบบใหม่ ซึ่งนำกลไกทางชีวภาพในสิ่งมีชีวิตมาใช้ โดยไม่มีผลข้างเคียงเหมือนการรักษาเหมือนใช้ยาในปัจจุบัน มีผลให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกหันมาศึกษากันมากยิ่งเฉพาะแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในทะเลกลุ่ม 'วิบริโอ' เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการเรืองแสงได้นานและถูกนำไปประยุกต์ใช้มากที่สุด

หากแต่ว่าขณะนี้ ผลวิจัย 'การศึกษาเอนไซม์ลูซิเฟอเรสที่สกัดแยกได้จากสิ่งมีชีวิตในทะเล' ของ ชุตินธร เสือดี นักศึกษาโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ค้นพบเอนไซม์ลูซิเฟอเรสในการเรืองแสงจากแบคทีเรีย วิบริโอ แคมเบลลิอาย เป็นแบคทีเรียชนิดใหม่ซึ่งไม่เคยมีรายงานทางวิชาการว่ามีเอนไซม์ลูซิเฟอเรสที่สามารถให้สารเรืองแสงได้มาก่อน

ที่สำคัญผลวิจัยยังพบว่าเอนไซม์ดังกล่าวสามารถเข้าจับกับสารตั้งต้นเพื่อทำปฏิกิริยาได้ดี และเร็วกว่า มีประสิทธิภาพในการให้แสงมากกว่า เอนไซม์ลูซิเฟอเรสของแบคทีเรียชนิดอื่นๆ

นับเป็นองค์ความรู้ใหม่ที่จะช่วยเพิ่มความเข้าใจในกลไกการทำงานของเอนไซม์ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ทางด้านการแพทย์ต่อไป


บทความจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.)

------------------------

ที่มา  :  กรุงเทพธุรกิจ วันที่ 30 พ.ค. 49

บันทึกการเข้า

"ทุกวันนี้ประเทศไทยยังมีทรัพยากรพร้อมมูล ทั้ง ทรัพยากรธรรมชาติและทรัพยากรบุคคล ซึ่งสามารถนำมา ใช้เสริมสร้างความอุดมสมบูรณ์และเสถียรภาพอัน ถาวรของบ้าน เมืองได้เป็นอย่างดี ข้อสำคัญจะต้องรู้จักใช้ทรัพยากรนั้นอย่างฉลาด โดยมุ่งถึงประโยชน์แท้จริงที่จะเกิดแก่ประเทศชาติ" ..... พระราชดำรัส
ป้านิด
Full Member
***
ออฟไลน์ ออฟไลน์

กระทู้: 126


ดูรายละเอียด อีเมล์
« ตอบ #1 เมื่อ: พฤษภาคม 30, 2006, 10:44:32 PM »

พรายน้ำก็เรืองแสง เคยเห็นที่หาดไม้งาม สวยมหัศจรรย์ค่ะ  Grin
บันทึกการเข้า
หน้า: [1]   ขึ้นบน
  พิมพ์  
 
กระโดดไป:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.2 | SMF © 2006-2007, Simple Machines LLC | Thai language by ThaiSMF Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
หน้านี้ถูกสร้างขึ้นภายในเวลา 0.03 วินาที กับ 21 คำสั่ง