พืชที่มี “อายุยืนที่สุดในอาณาจักรพืช” ความลับพันธุกรรมของพืชที่ ‘ไม่ตาย’

เวลวิชเซีย (Welwitschia Mirabilis) เป็นพืชที่มี "อายุยืนยาวที่สุดในอาณาจักรพืช" แม้มันจะอยู่ในทะเลทรายที่แห้งแล้งและรุนแรงที่สุด มันก็มีอายุได้หลายพันปี

Advertisements

เวลวิชเซีย (Welwitschia Mirabilis) เป็นพืชชนิดพิเศษที่พบได้ในทะเลทรายของนามิเบีย พืชชนิดนี้มีอายุยืนยาวมากๆๆๆ พวกมันอยู่ได้หนึ่งพันปีอย่างสบายๆ จุดแข็งของมันคือสามารถมีชีวิตรอดได้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายสุดๆ เวลวิชเซียจะเติบโตอย่างช้าๆ และจะโตอย่างต่อเนื่องไม่หยุด

เวลวิชเซีย ในภาษาแอฟริคานส์ (Afrikaans) จะเรียกว่า “tweeblaarkanniedood” ซึ่งแปลว่า “ใบสองใบที่ไม่มีวันตาย” การตั้งชื่อแบบนี้ถือว่าเหมาะสมมาก เพราะเวลวิชเซียจะเติบโตเพียงสองใบ และจะโตอย่างต่อเนื่อง ซึ่งมันอยู่ได้นานนับหลายพันปี (มักตายเพราะปัจจัยภายนอกเช่นมนุษย์รบกวน)

แอนดรูว์ ลีตช์ (Andrew Leitch) นักพันธุศาสตร์พืชจากมหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอนกล่าวว่า “พืชชนิดนี้สามารถอยู่ได้หลายพันปี และมันไม่เคยหยุดโต แต่เมื่อมันหยุดโต..มันก็จะตาย”

Advertisements

เชื่อกันว่าเวลวิชเซียขนาดใหญ่ที่สุด มีอายุมากกว่า 3 พันปี โดยมีใบสองใบที่เติบโตอย่างต่อเนื่อง มันอยู่มาตั้งแต่ต้นยุคเหล็ก ก่อนมีการประดิษฐ์อักษรฟินิเซียน หรือดาวิดได้รับตำแหน่งกษัตริย์แห่งอิสราเอล

ต้นนี้ถูกเลี้ยงมา 26 ปี

ความจริงเวลวิชเซียไม่ค่อยมีอะไรให้ดูมากนัก มันก็แค่มีใบเป็นเส้นยาวๆ สองใบ มันมักถูกลมทะเลทรายพัดกระหน่ำ โดนกินโดยสัตว์ที่กระหายน้ำ ถูกฉีกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย และม้วนงอตามกาลเวลา ด้วยเหตุนี้เวลวิชเซีย จึงมีลักษณะเหมือนปลาหมึกยักษ์หน้าตาแปลกๆ

ผู้อำนวยการสวนคิวการ์เด้นส์ในลอนดอนกล่าวว่า “ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันเป็นพืชที่วิเศษที่สุดที่เคยนำมาสู่ประเทศนี้ และเป็นหนึ่งในพืชที่น่าเกลียดที่สุดด้วย”

ตั้งแต่การค้นพบครั้งแรกในปี 1859 พืชชนิดนี้ ได้ดึงดูดนักชีววิทยาหลายคน รวมทั้งชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) และนักพฤกษศาสตร์ ฟรีดริช เวลวิทช์ (Friedrich Welwitsch) พวกเขาได้ศึกษามันและได้ตั้งชื่อให้ว่า Welwitschia Mirabilis

Advertisements

การศึกษาล่าสุดปี 2021

ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ในเดือนกรกฎาคม 2021 นักวิจัยรายงานความลับทางพันธุกรรมเบื้องหลังรูปร่างอันเป็นเอกลักษณ์ของเวลวิชเซีย ที่มีอายุยืนยาวสุดขั้วและความยืดหยุ่นสุดหยั่งถึง

Jim Leebens-Mack นักชีววิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยจอร์เจีย ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าวว่า “ทำให้เรามีพื้นฐานเพื่อทำความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าเวลวิชเซีย ทำสิ่งที่บ้าๆ บอๆ ทั้งหมดได้อย่างไร” จีโนมของเวลวิชเซีย สะท้อนให้เห็นถึงสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งและขาดสารอาหารของพืช และดูเหมือนว่าประวัติทางพันธุกรรมของมันสอดคล้องกับประวัติศาสตร์สิ่งแวดล้อม




“เมื่อประมาณ 86 ล้านปีก่อน ดูเหมือนจะเกิดความผิดพลาดในการแบ่งเซลล์ จีโนมของเวลวิชเซีย มันทำให้ทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (การทำซ้ำ) โดยเฉพาะในช่วงเวลาของความแห้งแล้งที่เพิ่มขึ้นและยืดเยื้อในภูมิภาคนี้”

Advertisements

ดร.เถาวาน (Dr. Tao Wan) นักพฤกษศาสตร์แห่ง Fairy Lake Botanical Garden ในเซินเจิ้นประเทศจีน และเป็นผู้เขียนนำการศึกษานี้ เขากล่าวว่า “ความเครียดที่รุนแรง” มักเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์การทำซ้ำของจีโนมดังกล่าว

ดร.ลีทช์ (Dr. Leitch) ผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ กล่าวเสริมว่ายีนที่ซ้ำกันนั้นยังถูกปลดปล่อยออกจากหน้าที่เดิมของพวกมัน ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นกับยีนใหม่เช่นเดียวกัน

อย่างไรก็ตาม การมีสารพันธุกรรมมากขึ้นนั้นย่อมต้องแลกมาด้วยต้นทุน เถาวาน กล่าว “กิจกรรมพื้นฐานที่สุดสำหรับชีวิตคือการจำลองดีเอ็นเอ ดังนั้นหากคุณมีจีโนมขนาดใหญ่ มันจะใช้พลังงานมากในการรักษาชีวิต” โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายเช่นนี้




ที่เลวร้ายกว่านั้นคือ จีโนมของเวลวิชเซีย จำนวนมากคือลำดับดีเอ็นเอที่จำลองตัวเอง ซึ่งเป็นเหมือน “ขยะ” ที่เรียกว่า Retrotransposons “ตอนนี้ขยะที่ว่าจำเป็นต้องทำซ้ำ เพื่อซ่อมแซม” ดร.ลีทช์ กล่าว

Advertisements

นอกจากนี้นักวิจัยยังตรวจพบ “การระเบิด” ของกิจกรรม Retrotransposons เมื่อ 1 – 2 ล้านปีก่อน ซึ่งน่าจะเป็นเพราะความเครียดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น แต่เพื่อแก้ปัญหานี้ จีโนมของเวลวิชเซีย ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงของอีพีเจเนติก (พันธุศาสตร์ด้านกระบวนการเหนือพันธุกรรม) ที่แพร่หลายซึ่งทำให้ลำดับดีเอ็นเอขยะเหล่านี้หยุดลง และสุดท้ายก็ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า DNA methylation

กระบวนการนี้ร่วมกับกองกำลังคัดเลือกทางธรรมชาติอื่นๆ มันช่วยลดขนาดและค่าบำรุงรักษาของเวลวิชเซีย ลงอย่างมาก ดร.เถาวาน กล่าว มันทำให้เกิด “จีโนมต้นทุนต่ำแต่มีประสิทธิภาพมาก” จนสุดท้ายมันกลายเป็นเวลวิชเซีย ที่ทนทาน แข็งแรง ยืดหยุน กระหายน้ำน้อย และยังอายุยืนมาก อย่างที่เห็นทุกวันนี้

ปัจจุบันพืชชนิดนี้สามารถหาเลี้ยงได้ในไทย ใครกำลังของพืชที่อายุยืนๆ ส่งต่อให้ลูกหลานเลี้ยงต่อหลายๆ รุ่น ลองหามาเลี้ยงดู

อ่านเรื่องอื่น

Advertisements