ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ epigenetics และการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถปรับตัวเข้ากับโลกที่เปลี่ยนแปลงได้
หนึ่งสัปดาห์ก่อนที่ลูกชายของฉันจะบินข้ามประเทศเพื่อไปเรียนต่อมหาวิทยาลัยในโนวาสโกเชีย ฉันพบว่าตัวเองกำลังแนะนำตัวเองอย่างรวดเร็ว การหยุดที่ตู้เอทีเอ็มอย่างรวดเร็วทำให้เกิดปัญญาปราชญ์เกี่ยวกับการลงทุนเพื่ออนาคตและวิธีหลีกเลี่ยงหนี้บัตรเครดิต ร้านขายของชำเตือนเกี่ยวกับการซื้อจำนวนมากและสถานะปัจจุบันของการเล่นรอบวันที่ขาย “จงอ่อนโยนกับตัวเอง ติดต่อกับน้องสาวของคุณ แปรงฟัน!” ในช่วงวันหยุดยาวของการทำธุระและจัดกระเป๋า ฉันรวบรวมความเชื่อเรื่องการเลี้ยงลูกมา 18 ปี
การกระทำของฉันดูแปลก—แม้แต่กับฉันเอง และถึงกระนั้นฉันก็รู้สึกว่าถูกบังคับ สำหรับการเลี้ยงดูคืออะไรหากไม่ใช่แรงผลักดันที่ไม่รู้จักพอในการให้โอกาสที่ดีที่สุดแก่ลูกหลานที่จะเติบโตในอนาคตที่ไม่รู้จัก ข้อมูลที่ส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง ดังที่ผู้เขียนชีวประวัติแสดงให้เห็นอย่างไม่หยุดยั้ง สามารถสร้างหรือทำลายพวกเราได้
ฉันสงสัยว่าสายพันธุ์อื่น ๆ เตรียมลูกหลานของพวกเขาอย่างไรสำหรับอนาคตที่ไม่แน่นอน? แน่นอน สัตว์และพืชทุกชนิดสืบทอดลักษณะที่วิวัฒนาการผ่านการเปลี่ยนแปลงของยีนในหลายชั่วอายุคน แต่ฉันต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเวลาปัจจุบัน มีสิ่งที่ผู้ปกครองของสายพันธุ์อื่น ๆ ทำเพื่อพยายามเพิ่มโอกาสที่ลูก ๆ ของพวกเขาจะอยู่รอดในโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วนี้หรือไม่?
ในที่สุด การตามล่าหาข้อมูลของฉันก็นำฉันไปสู่แหล่งข้อมูลที่คาดไม่ถึงที่สุด—เอกสารเผยแพร่เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2018 จาก ARC Center of Excellence for Coral Reef Studies ในออสเตรเลีย ซึ่งมีข้อความว่า: “ปลาในแนวปะการังสืบทอดความอดทนต่อมหาสมุทรที่ร้อนขึ้น” พร้อมคำบรรยายที่น่าสนใจ “ต้องขอบคุณพ่อกับแม่ ลูกปลาในแนวปะการังอาจมีสิ่งที่ต้องปรับตัวให้เข้ากับมหาสมุทรที่ร้อนขึ้น”
แนวคิดนี้น่าทึ่งมาก ฉันพบว่าตัวเองกำลังพลิกไปมาระหว่างสูตรออนไลน์สำหรับเบอร์เกอร์ควินัวที่ฉันกำลังเตรียมกับวิดีโอ YouTube ของหัวหน้านักวิจัย Philip Munday ที่อธิบายว่าลูกปลาได้รับประโยชน์จากประสบการณ์ของพ่อแม่อย่างไร คีย์บอร์ดของฉันเหนียวเหนอะหนะตลอดเวลาที่ฉันต้องหยุดทำอาหารเพื่อพิมพ์โน้ต ฉันยอมแพ้และทรุดตัวลงนั่งบนเก้าอี้เพื่อให้ความสนใจกับ Munday อย่างเต็มที่ การวิจัยที่น่าสนใจนี้กำลังเปลี่ยนสมองของฉัน เมื่อฉันฟังเขา ความคิดที่ว่าสัตว์เป็นเหยื่อที่ช่วยเหลือตัวเองไม่ได้ซึ่งติดอยู่กับสัญชาตญาณของพวกมันเพื่อเผชิญกับอนาคตแห่งการทำลายล้างที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ก็หลุดลอยไป ลูกปลาถูกหล่อหลอมมาจากประสบการณ์ของพ่อแม่ ปลามีความยืดหยุ่น
“สิ่งที่เราพบ” เขากล่าวเมื่อฉันโทรหาเขาในไม่กี่วันต่อมาทาง Skype “เป็นศักยภาพที่น่าประหลาดใจสำหรับปลาที่จะรับมือ”
เขาอธิบายโดยบอกฉันเกี่ยวกับหนาม chromis damselfish ซึ่งเขาและทีมของเขาเลี้ยงในห้องทดลอง ปลาในแนวปะการังส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบทางลบจากอุณหภูมิของน้ำที่สูงกว่าค่าเฉลี่ยในฤดูร้อนเพียงหนึ่งหรือสององศา การเปลี่ยนแปลงอาจส่งผลต่อความสามารถในการว่ายน้ำหรืออัตราการเติบโต และเนื่องจากน้ำอุ่นกักเก็บออกซิเจนได้น้อย ความสามารถในการหายใจจึงลดลงด้วย
ที่น่าทึ่งก็คือ เมื่อห้องทดลองของ Munday เลี้ยงปลาแดมเซลฟิชที่มีหนาม จากนั้นให้ลูกหลานของมันอยู่ในน้ำที่อุ่นกว่าอุณหภูมิมหาสมุทรในปัจจุบันถึง 3 องศาเซลเซียส ลูกหลานก็มีความสามารถปกติอย่างสมบูรณ์ในการรับออกซิเจนเพียงพอ ลูกปลาในแนวปะการังสามารถรับมือกับอุณหภูมิของน้ำที่สูงขึ้นได้ เมื่อพ่อแม่ของพวกมันเคยสัมผัสกับสภาวะเหล่านั้นมาก่อน
กลายเป็นว่าความสามารถที่ลูกหลานจะได้รับประโยชน์จากประสบการณ์ของพ่อแม่ไม่ได้เกิดขึ้นกับปลาเท่านั้น Munday บอกฉันเกี่ยวกับDaphniaซึ่งมักเรียกว่าไรน้ำ ซึ่งพบในทะเลสาบน้ำจืด สระน้ำ และแอ่งน้ำ ลูกกุ้งตัวเล็กสามารถฟักได้ทั้งแบบหัวกลมและหัวแหลม หากมันแบ่งปันน้ำกับสัตว์นักล่า เช่น ปลาหรือสัตว์ตัวเล็กๆ หรือแมลงอื่นๆ หนามแหลมและเงี่ยงจะช่วยลดโอกาสที่จะถูกกิน สำหรับไรน้ำรุ่นเยาว์หลายสายพันธุ์ การที่พวกมันจะเติบโตเป็นหมวกป้องกันได้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับประสบการณ์ของแม่ “ถ้าแม่แดฟเนียสัมผัสกับสารเคมีของนักล่าตัวใดตัวหนึ่งในขณะที่เธอตั้งท้อง” Munday อธิบาย “จากนั้นเธอก็จะออกลูกที่มีหัวแหลมมากขึ้น”
ความอ่อนตัวที่น่าอัศจรรย์เช่นนี้มีอยู่ในสปีชีส์อื่นด้วย “ถ้าเพลี้ยอ่อนอยู่ในแหล่งอาศัยของสัตว์นักล่า ลูกของมันจะพัฒนาปีกและบินหนีไปได้ พวกมันมีความยืดหยุ่นที่จะมีปีกหรือไม่ก็ได้” Munday กล่าว
ดูเหมือนเทพนิยาย: สภาพแวดล้อมเปลี่ยนไปและฮีโร่เติบโตปีก! แต่พลังมืดที่ขับเคลื่อนการวิจัยของ Munday นั้นเกินจริงไปเสียหมด สิ่งที่เขาต้องการทราบคือสัตว์ต่างๆ ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร และพวกมันจะปรับตัวได้หรือไม่
การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้ปลาสัมผัสกับอุณหภูมิของมหาสมุทรที่อุ่นขึ้นและกรดในมหาสมุทร งานของ Munday กระตุ้นความสนใจที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งพยายามทำความเข้าใจความสามารถของลูกหลานที่จะได้รับประโยชน์จากประสบการณ์ของพ่อแม่ในช่วงเวลาที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วนี้ Munday กล่าวว่าส่วนหนึ่งของคำตอบนั้นอยู่ในวิทยาศาสตร์ของ epigenetics
Epigenetics คือการศึกษาการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของ ยีน มันแตกต่างจากการกลายพันธุ์ตรงที่ลำดับที่แท้จริงของยีน—รหัสดีเอ็นเอพื้นฐาน—ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ลองนึกย้อนกลับไปถึงผู้หญิงที่เห็นแก่ตัวเหล่านั้น การให้พ่อแม่แช่น้ำอุ่นไม่ได้เปลี่ยนรหัสพันธุกรรมพื้นฐานที่ส่งต่อไปยังลูก แต่สามารถมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีน การที่พ่อแม่สัมผัสกับอุณหภูมิของน้ำที่สูงขึ้นนั้นดูเหมือนจะเป็นตัวกำหนดว่ายีนใดในลำดับดีเอ็นเอถูกเปิดหรือปิด พ่อแม่ต้องมีความสามารถในการจัดการกับอุณหภูมิที่อุ่นขึ้นในที่ใดที่หนึ่งภายใน DNA ที่มีอยู่ เพื่อที่จะสามารถเปิดหรือแสดงออกภายในทารกได้
