นักวิทย์ฯ เผย เฟิร์นขนาดเล็กบนเกาะในมหาสมุทรแปซิฟิก คือสิ่งมีชีวิตที่มีจีโนมใหญ่ที่สุดในโลก

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลกของเราล้วนแล้วแต่มีจีโนม (Genome) เป็นของตัวเอง และมีขนาดและจำนวนยีนแตกต่างกันไป แต่หลายคนมักคิดว่าขนาดของจีโนมจะขึ้นอยู่กับขนาดของสิ่งมีชีวิต ยิ่งมีขนาดใหญ่ เช่น ช้าง วาฬ หรือ ต้นสนซีคัวยา สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่เป็นอันต้นๆ ของโลก จะมีจีโนมที่มีขนาดใหญ่ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้เผยข้อมูลในการศึกษาว่า สิ่งมีชีวิตที่มีจีโนมใหญ่ที่สุดในโลกนั้นไม่ใช่สิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ แต่คือเฟิร์นขนาดเล็กที่มีถิ่นกำเนิดบนเกาะในมหาสมุทรแปซิฟิก



ดร. เจาเม เปลลิเซอร์ จาก สถาบันพฤกษศาสตร์แห่งบาร์เซโลนา ประเทศสเปน (Dr. Jaume Pellicer / Botànic de Barcelona - IBB) และ ดร. โอเรียน ฮิดัลโก (Dr. Oriane Hidalgo) อดีตนักวิจัยจาก RBG Kew ได้เผยข้อมูลการค้นพบว่า เฟิร์น Tmesipteris oblanceolate เฟิร์นที่พบได้เฉพาะบนเกาะนิวแคลิโดเนีย (New Caledonia) ที่ตั้งอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงใต้ ห่างจากออสเตรเลียไปทางตะวันออกประมาณ 750 ไมล์ เป็นสิ่งมีชีวิตบนโลกที่มีขนาดจีโนมใหญ่ที่สุดในโลก และเฟิร์นชนิดนี้ยังจัดอยู่ในกลุ่มพืชดั้งเดิมที่วิวัฒนาการมานานก่อนที่ไดโนเสาร์

“จีโนม” คือชุดคำสั่งดีเอ็นเอทั้งหมดภายในเซลล์ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นต่อการพัฒนาและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต ตัวชี้วัดขนาดจีโนม คือจำนวนคู่เบส ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของ DNA ในนิวเคลียสของเซลล์สิ่งมีชีวิต ซึ่งหากเหยียดออกเหมือนเส้นด้าย ความยาวของ DNA ของสัตว์แต่ละชนิดจะมีความยาวที่แตกต่างกัน


จากการวิเคราะห์ของทีมนักวิทยาศาสตร์พบว่า เมื่อเหยียดออกจีโนมของเฟิร์น Tmesipteris oblanceolate จะมีความยาวถึง 106 เมตร ซึ่งถ้าเทียบแล้วจะสูงกว่าอนุสาวรีย์เทพีเสรีภาพของนิวยอร์ก ที่มีความสูง 93 เมตร และสูงกว่าหอนาฬิกาบิ๊กเบนของลอนดอน ที่มีความสูง 96 เมตร และ มีขนาดจีโนมถึงหนึ่งแสนหกหมื่นล้านคู่เบส หรือใหญ่กว่าจีโนมมนุษย์ประมาณ 50 เท่า อีกทั้งในปัจจุบันเฟิร์นชนิดนี้ยังครองสถิติโลก 3 รายการได้แก่ 1.จีโนมที่ใหญ่ที่สุด 2.จีโนมพืชที่ใหญ่ที่สุด และ 3.จีโนมเฟิร์นที่ใหญ่ที่สุด ในแง่ของปริมาณดีเอ็นเอในนิวเคลียส การศึกษาในครั้งนี้ตีพิมพ์ในวารสาร iScience

นักวิทยาศาสตร์ต้องการค้นหาสาเหตุว่าทำไมพืชหลายชนิดมีจีโนมขนาดใหญ่ โดยได้คาดว่าสภาพแวดล้อมที่คงที่ของป่าโบราณบนเกาะทำให้พืชไม่จำเป็นต้องตัดยีนส่วนเกินออกไป การเพิ่มขึ้นของจำนวนชุดโครโมโซมซ้ำๆ จนพอกพูน ทำให้กลายเป็นพืชที่มีจีโนมใหญ่อย่างที่เราเห็นในทุกวันนี้ 


อย่างไรก็ตามการค้นพบนี้ทำให้นักวิทย์ต้องหันกลับมาทบทวนถึงขีดจำกัดสูงสุดของสิ่งมีชีวิตและเฟิร์นพวกนี้จัดการกับอุปสรรคของตัวเองได้อย่างไรเพื่อไม่ให้ตัวเองสูญพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการศึกษาและทำความเข้าใจขนาดของจีโนม อาจจะทำให้พวกเขาสามารถช่วยระบุความเสี่ยงการสูญพันธุ์ของพืชจากการที่มีจีโนมขนาดใหญ่ ซึ่งสิ่งนี้อาจลดความสามารถของพืชในการแข่งขัน และการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อม ส่งผลต่อการเจริญเติบโต และทำให้มันมีความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ได้ง่ายตามไปด้วยนั่นเอง


ข้อมูล – รูปอ้างอิง
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
- cell.com (A 160 Gbp fork fern genome shatters size record for eukaryotes)
- phys.org (This tiny fern has the largest genome of any organism on Earth)