21
Sep
2022

ยีนหอย

วิธีการที่เกษตรกรผู้เลี้ยงหอยพึ่งพายีนเพื่อไขความลับของหอยแมลงภู่ หอยเชลล์ และหอยนางรม

นักวิจัยรุ่นเยาว์สี่คนปีนป่ายขึ้นจากเรือไปบนแพที่สั่นคลอน ทำให้เกิดระลอกคลื่นเหนือผืนน้ำที่นิ่งสงบซึ่งเปล่งประกายราวกับโครเมียมขัดเงาในแสงแดดยามเช้าของเดือนตุลาคม แพมีขนาดเท่ากับเตียงคิงไซส์ และนักเรียนทุกคนสวมเสื้อชูชีพที่ผูกทับเสื้อกันหนาวขนสัตว์ขนาดใหญ่หรือเสื้อแจ็คเก็ตสีสดใส Katie Pocock และ Tamara Russell ใช้กว้านเหนือรูตรงกลางแพ พวกเขาโยนน้ำหนักลงบนข้อเหวี่ยงและดึงขึ้นกรงแรกจากหลายๆ กรงที่แขวนอยู่ในน้ำสะอาด Kayla Mohns ตัดสายรัดที่ปิดกรงไว้ เผยให้เห็นเชลยที่อยู่ภายใน: หอยแมลงภู่สีน้ำเงิน-ดำหลายร้อยตัว หอยเชลล์หน้าแดงและหอยนางรมแปซิฟิก

ขณะที่ Pocock, Russell และ Mohns ยุ่งอยู่กับการเลือกตัวอย่างเพื่อนำกลับไปที่ห้องทดลอง Caitlin Smith นักวิจัยคนที่สี่กำลังตั้งห้องทดลองเปียกอย่างกะทันหันในห้องโดยสารที่เปียกชื้นของเรือที่จอดอยู่ข้างแพ เธอวางกล่องหลอดฉีดยาและชั้นวางหลอดทดลอง และหยิบหอยแมลงภู่ที่มีขนาดเท่าพวงกุญแจ เธอกำลังสกัดฮีโมไซต์ออกจากหอยแมลงภู่ หรืออย่างที่เธอพูด “เลือดหอยแมลงภู่ค่อนข้างมาก” เธอเห็นรอยบากในหอยแมลงภู่ด้วยตะไบโลหะ จากนั้นจึงแกะกระบอกฉีดยาและเลื่อนเข็มเข้าไปในช่องว่าง รู้สึกถึงกล้ามเนื้อ adductor ที่อุดมด้วยฮีโมไซต์ จากนั้น มือของเธอนิ่งและระมัดระวังขณะที่เรือค่อยๆ โยก เธอดึงลูกสูบกลับ และถังบรรจุของเหลวใส เต็มไปด้วยอาร์เอ็นเอ แจ็คพอต เธอฉีดตัวอย่างลงในหลอด ปิดฝา แล้วย้ายไปยังหอยแมลงภู่ตัวต่อไป

Smith ต้องการ RNA เพราะ “โมเลกุลผู้ส่งสาร” นี้เป็นภาพรวมของยีนที่แสดงออกในสัตว์ในขณะนั้น “DNA ก็เหมือนกับรหัสของสิ่งมีชีวิต ซึ่ง RNA แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อสิ่งแวดล้อมของมัน” Smith กล่าว หากหอยแมลงภู่ร้อน หิว หรือหื่น ก็สามารถพบข้อความนั้นลอยอยู่ในกระบอกเข็ม

ในวันที่เดือนตุลาคมของปีที่แล้ว เมื่อสองปีที่แล้ว ผู้ช่วยวิจัยกำลังทำงานร่วมกับ Helen Gurney-Smith ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่มหาวิทยาลัย Vancouver Island และสถาบัน Hakai* ตอนนี้อยู่ที่ St. Andrews Biological Station ทางตะวันออกของแคนาดา งานของเธอในโครงการยังคงดำเนินต่อไป . เป็นส่วนหนึ่งของการแสวงหาของเกอร์นีย์-สมิธเพื่อทำความเข้าใจว่าหอย โดยเฉพาะอย่างยิ่งชนิดพันธุ์เชิงพาณิชย์ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร เธอจึงจัดตั้งแพ ซึ่งเป็นการทดลองเฉพาะในแหล่งกำเนิดกับหอยชนิดเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเหล่านี้ห้อยต่องแต่งในช่วงสองปีที่ผ่านมานอกชายฝั่งหินของเกาะควอดรา ซึ่งอยู่ห่างจากเมืองนาไนโม รัฐบริติชโคลัมเบียไปทางตะวันตกเฉียงเหนือราว 150 กิโลเมตร เหนืออ่าวนั้น เทือกเขาโคสต์เป็นแนวโค้งในระยะไกล และผืนน้ำสีฟ้าอมเขียวและป่าไม้เขียวขจีจับมือกันตามแนวชายฝั่ง สภาพใต้คลื่นนั้นมองเห็นได้ยากกว่ามาก

ในบรรดาภัยคุกคามต่อสุขภาพของหอย การทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรได้รับความสนใจมากที่สุด มนุษย์เราชอบคนเลวธรรมดาๆ เพราะมันแนะนำวิธีแก้ปัญหาง่ายๆ แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือ Cerberus และคำตอบนั้นไม่ง่าย หอยจะเป็นอย่างไรในมหาสมุทรที่มีชีวิตจริงที่การเปลี่ยนแปลงคงที่? ที่ซึ่งบางครั้งน้ำกัดกร่อนเกินไป บางครั้งก็อุ่นเกินไป? ที่ใดมีการระบาดของสาหร่ายพิษเพิ่มขึ้นและระยะเวลาของแพลงก์ตอนในฤดูใบไม้ผลิเปลี่ยนแปลงไปเรื่อย ๆ ด้วยการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้ง ผลกระทบต่อหอยจะเข้าใจหรือคาดการณ์ได้ยากขึ้น และหอยเป็นสิ่งที่ไม่สามารถเข้าใจได้ฉาวโฉ่ พวกเขาไม่สามารถบอกคุณได้ว่ามันเจ็บตรงไหน

แต่ยีนของพวกมันทำได้

Gurney-Smith กำลังดำเนินการทดลองที่ไม่ซ้ำแบบใครของเธอเพื่อทำความเข้าใจว่าการแสดงออกของยีนของหอยติดตามอย่างไรด้วยข้อมูลการตรวจสอบทางสมุทรศาสตร์แบบเรียลไทม์ ศัตรูที่เป็นกรดที่เห็นได้ชัดคือการพิจารณาที่สำคัญ แม้ว่าเธอจะไปไกลกว่านั้นเพื่อทำความเข้าใจศัตรูที่ละเอียดอ่อนและอาจเป็นอันตรายกว่าในท้ายที่สุด: เรื้อรังและความเครียดจากทุกด้าน

การทำให้เป็นกรด—ผลของคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินจากชั้นบรรยากาศที่ถูกดูดซับลงไปในน้ำ—เป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นชีวิตของหอย ตัวอ่อนดึงโมเลกุลของแคลเซียมคาร์บอเนตออกจากน้ำ ตกตะกอนให้เป็นแร่ธาตุ (aragonite) เพื่อสร้างเปลือกของพวกมัน CO 2มากเกินไปขัดขวางความพยายามนั้น ทำให้น้ำกัดกร่อน ในขณะที่การทำให้เป็นกรดทำให้เกิดเปลือกเดือดปุด ๆ เหมือนเพนนีในโคล่า แต่ความเป็นจริงนั้นน่าทึ่งน้อยกว่า สภาพที่เป็นกรดจะทำให้ตัวอ่อนทำงานหนักขึ้นเพื่อสร้างเปลือก ปัญหาแบบนั้นมักจะนำไปสู่เปลือกที่บางหรือผิดรูป ซึ่งทำให้สัตว์ต้องตะครุบไปตลอดชีวิต—ถ้ามันอยู่รอด

Josh Silberg

เมื่อพวกเขาผ่านช่วงเริ่มต้นที่สำคัญของการพัฒนาเปลือกแล้ว หอยต้องต่อสู้กับความท้าทายอื่นๆ ทั้งหมด รวมถึงบางอย่างที่เฉพาะเจาะจงกับสถานที่ ตัวอย่างเช่น หอยบนชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาเหนือต่อสู้กับCO2– น้ำที่อุดมด้วยกรดตามธรรมชาติที่ไหลเวียนอยู่ที่ก้นมหาสมุทรและไหลขึ้นสู่ผิวน้ำ ปรากฏการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นตามชายฝั่งต่างๆ รวมทั้งยุโรปเหนือและแอฟริกาตะวันตก นอกชายฝั่งบริติชโคลัมเบีย คาร์บอนที่ลอยขึ้นมาจากก้นมหาสมุทรสู่พื้นผิวนั้นถูกดูดกลืนจากอากาศเมื่อ 50 ปีที่แล้ว—ขณะนี้ หอยในส่วนนี้ของโลกกำลังต่อสู้กับคาร์บอนที่ปล่อยออกมาในช่วงสงครามเย็น . แม้ว่าเราจะหยุดมลพิษทางอากาศในวันพรุ่งนี้ คาร์บอนจากการปล่อยมลพิษครั้งก่อนจะคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษ ซึ่งหมายความว่าการทำให้เป็นกรดที่นี่คาดเดาได้ยากและมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเป็นจังหวะแทนที่จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เพิ่มโรค ภาวะโลกร้อน และการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศ และคุณจะได้รับหอยเครียดเรื้อรัง

สำหรับเกษตรกรผู้เลี้ยงหอย ความไม่แน่นอนคือความเครียดทางการเงิน: ในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐฯ อุตสาหกรรมนี้มีมูลค่า 270 ล้านเหรียญสหรัฐ และในบริติชโคลัมเบีย 42 ล้านเหรียญสหรัฐ

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.