ด้วยเหตุผลหลายประการฉลามขาวที่ยิ่งใหญ่ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นซุปเปอร์ฮีโร่ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร - เป็นสัตว์ที่ใหญ่และแข็งแรงมีชีวิตยืนยาวสามารถรักษาบาดแผลได้อย่างรวดเร็วและเป็นไปได้ว่าพวกเขาจะเป็นมะเร็งน้อยมาก แต่เป็นไปได้อย่างไรที่ยักษ์โบราณเหล่านี้มีลักษณะเหมือนซูเปอร์ฮีโร่มากมาย? นักวิทยาศาสตร์ได้ก้าวสำคัญในการตอบคำถามด้วยการถอดรหัสจีโนมทั้งหมดของฉลามขาวผู้ยิ่งใหญ่
ทีมนักวิจัยนานาชาตินำโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์วิจัยฉลามมูลนิธิ Save Our Seas และสถาบันวิจัย Guy Harvey ที่มหาวิทยาลัย Nova Southeastern University ใน Florida ติดอันดับจีโนมของฉลามขาวผู้ยิ่งใหญ่ (Carcharodon carcharias) และเปรียบเทียบกับจีโนมของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิด ทีมค้นพบความหลากหลายของลักษณะทางพันธุกรรมที่ผิดปกติซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมฉลามขาวเป็นฮีโร่ (หรือ supervillains ถ้าคุณเป็นสิงโตทะเลที่อวบอ้วน) ในทะเล การศึกษาของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ในวันจันทร์ที่ 18 กุมภาพันธ์ในวารสารวิชาการของ National Academy of Sciences
ความมั่นคงทางพันธุกรรมเป็นกุญแจสำคัญ
การหาลำดับจีโนมฉลามขาวผู้ยิ่งใหญ่นั้นไม่ใช่เรื่องเล็ก - จีโนมประกอบด้วยคู่เบส 4.63 พันล้านคู่ (โมเลกุลที่ประกอบด้วยไนโตรเจนซึ่งประกอบขึ้นเป็น "ขั้นบันได" ของบันไดดีเอ็นเอ) ซึ่งมีขนาดประมาณ 1.5 เท่าของจีโนมมนุษย์ “ มันเป็นความพยายามที่น่าประทับใจมาก” Dovi Kacev นักนิเวศวิทยาโมเลกุลทางทะเลและนักวิจัยจากศูนย์วิทยาศาสตร์การประมงแห่งชาติทางตะวันตกเฉียงใต้ในแคลิฟอร์เนียซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว
เกือบ 60 เปอร์เซ็นต์ของจีโนมฉลามขาวประกอบด้วยลำดับพันธุกรรมซ้ำซึ่งคล้ายกับสิ่งที่เห็นในจีโนมมนุษย์ สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับจีโนมฉลามขาวคือภูมิภาคที่ซ้ำหลายครั้งนั้นเป็นรหัสสำหรับกลุ่มยีนพิเศษที่รู้จักกันในชื่อ LINE
ไมเคิลสแตนโฮปนักชีววิทยาวิวัฒนาการของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ในนิวยอร์กกล่าวว่าสิ่งเหล่านี้สร้างสำเนาของตัวเองและใส่เข้าไปใหม่ในตำแหน่งต่างๆในจีโนม . Stanhope เป็นผู้นำการศึกษาร่วมกับ Nicholas Marra และ Mahmood Shivji นักชีววิทยาด้านการอนุรักษ์ที่ Nova Southeastern University
การแบ่งตัวบ่อยครั้งใน DNA ทำให้จีโนมไม่เสถียรซึ่งโดยทั่วไปจะนำไปสู่ความเสี่ยงที่สูงขึ้นของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดปัญหาซึ่งในที่สุดสามารถนำไปสู่โรคมะเร็งได้ แต่ฉลามขาวดูเหมือนจะพัฒนาวิธีการหลีกเลี่ยงความไม่แน่นอนของจีโนมดังกล่าว
นักวิจัยพบว่าจีโนมฉลามขาวนั้นมียีนจำนวนมากที่รับผิดชอบในการรักษาเสถียรภาพทางพันธุกรรม - สิ่งต่าง ๆ เช่นยีนซ่อมแซม DNA และยีนระงับเนื้องอก และเมื่อนักวิจัยเปรียบเทียบยีนเสถียรภาพของฉลามขาวกับยีนอะนาล็อกในกระดูกสันหลังอื่น ๆ พวกเขาพบการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในลำดับยีนที่แนะนำรูปแบบเฉพาะของการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการสำหรับยีนเหล่านี้ในฉลามขาว
“ คิดว่ามันเป็นการปรับบทบาทของยีนเหล่านี้ในการรักษาเสถียรภาพของจีโนมในฉลามขาว” Stanhope กล่าว
ผู้คนต่างคาดการณ์ว่าฉลามมีอัตราการเป็นมะเร็งที่ต่ำกว่าสัตว์อื่น ๆ แต่ "ไม่มีข้อมูลจริงจำนวนมากที่จะพูดอย่างมั่นใจ" Kacev กล่าว อย่างไรก็ตามการมีอยู่ของยีนที่มีความเสถียรที่ดัดแปลงมาเป็นพิเศษนั้นสามารถอธิบายความต้านทานต่อโรคมะเร็งได้
“ ถ้าคุณต้องการป้องกันมะเร็งคุณต้องรักษาความเสถียรของจีโนมของคุณ” Stanhope กล่าวซึ่งหมายถึงหลีกเลี่ยงการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม การสะสมของการกลายพันธุ์ที่มากเกินไปนำไปสู่การเกิดมะเร็ง แต่จีโนมฉลามดูเหมือนว่าออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อป้องกัน “ นี่คือสิ่งที่เราจะต้องทดสอบในห้องแล็บเพื่อให้รู้จริง” เขากล่าว
สแตนโฮปเตือนด้วยว่าในขณะที่ฉลามขาวอาจมีการดัดแปลงทางพันธุกรรมเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดมะเร็ง แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าการบริโภคผลิตภัณฑ์ปลาฉลามสามารถป้องกันมนุษย์จากการเป็นมะเร็งได้แม้จะมีผู้เสนอ "ยาทางเลือก" ก็ตาม
และความสามารถพิเศษอื่น ๆ ของพวกเขา ...
พันธุศาสตร์อาจอธิบายอีกหนึ่งในมหาอำนาจของฉลามขาว: ความสามารถในการรักษาอย่างรวดเร็ว ทีมค้นพบยีนฉลามขาวหลายตัวที่เป็นที่รู้จักกันว่ามีบทบาทสำคัญในกระบวนการรักษาแผลที่มีกระดูกสันหลัง และคล้ายกับยีนที่มีเสถียรภาพยีนที่รักษาแผลในฉลามขาวนั้นอยู่ภายใต้แรงกดดันในการเลือกวิวัฒนาการเชิงบวกชนิดเดียวกันซึ่งหมายความว่ามีแนวโน้มที่จำนวนของลักษณะที่เป็นประโยชน์เหล่านี้จะเพิ่มขึ้น
“ เรายังค้นพบการเพิ่มประสิทธิภาพของยีนสำหรับการรักษาบาดแผลและยีนที่มีเสถียรภาพของจีโนมในฉลามขาวเมื่อเทียบกับสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ ” สแตนโฮปกล่าว กล่าวอีกนัยหนึ่งจีโนมฉลามขาวมีสัดส่วนของยีนประเภทนี้สูงกว่าเมื่อเทียบกับสิ่งที่เห็นในจีโนมสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ
ในขณะที่ทีมค้นพบยีนจำนวนหนึ่งที่อาจรับผิดชอบต่อความสามารถของซุปเปอร์ฉลามขาวจำนวนมาก แต่ก็มีลักษณะอย่างหนึ่งที่จีโนมไม่ได้คิดอย่างชัดเจนนั่นคือนักดมกลิ่นที่ไวต่อฉลาม
ฉลามเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีกลิ่นที่รุนแรงดังนั้นนักวิจัยคาดว่าจะพบยีนรับกลิ่น (OR) จำนวนมากซึ่งเป็นยีนที่รับผิดชอบต่อประสิทธิภาพของสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดอื่น แต่จีโนมฉลามขาวนั้นมียีนเหล่านี้น้อยมาก สิ่งที่นักวิจัยค้นพบคือยีนประเภทหนึ่งที่เรียกว่ายีน vomeronasal ยีนเหล่านี้สามารถมีส่วนร่วมในการรับรู้กลิ่นได้ แต่โดยปกติแล้วยีนเหล่านี้จะไม่อุดมสมบูรณ์เหมือนกับ OR อย่างไรก็ตามในจีโนมฉลามขาวนั้นมียีน vomeronasal มากกว่าหนึ่งโหลดังนั้นนักวิจัยแนะนำว่าบางทียีนเหล่านั้นอาจทำให้เกิดการรับรู้กลิ่นในฉลามขาว
“ เรายังคงอยู่ที่จุดนี้ที่ซึ่งเรากำลังเกาพื้นผิว แต่การมีลำดับจีโนมนี้ทำให้เราเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการตอบคำถามเหล่านี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น” Kacev กล่าว การวิจัยครั้งนี้จะช่วยตอบคำถามเกี่ยวกับเผ่าพันธุ์อื่นได้อย่างแน่นอน การทำความเข้าใจจีโนมของฉลามขาวไม่เพียง แต่มีความสำคัญสำหรับฉลามขาวเท่านั้น แต่ยังเป็นจุดนั่งร้านหรือจุดกระโดดเพื่อทำความเข้าใจกับสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง
ฉลามขาวผู้ยิ่งใหญ่เป็นหนึ่งในสัตว์ทะเลที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดในโลก แต่ประชากรของพวกเขากำลังดิ้นรนในขณะที่ผู้คนยังคงล่าพวกมันต่อไปด้วยความกลัวและความโลภ “ ผู้คนมีภาพเหล่านี้ที่ปรากฎในภาพยนตร์และรายการทีวีว่าเป็นเครื่องฆ่าพวกนี้” Kacev กล่าว กระนั้นความจริงก็คือมนุษย์ฆ่าฉลามได้มากกว่าฉลามฆ่ามนุษย์
“ มนุษย์ฆ่าฉลามหลายล้านคนเป็นจำนวนมากทุก ๆ ปีทั่วโลกด้วยเหตุผลทางการแพทย์ที่โง่เขลาและปลอมแปลงสำหรับซุปหูฉลามและด้วยเหตุผลหลายประการที่น่าเศร้าจริงๆ” สแตนโฮปกล่าว นักวิจัยหวังว่าการศึกษาของพวกเขาจะช่วยให้ผู้คนตระหนักถึงความพิเศษของสัตว์มีกระดูกสันหลังโบราณ
“ ฉันหวังว่าผู้คนจะตระหนักถึงการปรับตัวทางชีววิทยาที่น่าทึ่งของสัตว์เหล่านี้และเป็นผลให้พวกเขามีความชื่นชมมากขึ้นสำหรับพวกเขา” Stanhope กล่าว
