The Devil Worm: สิ่งมีชีวิตที่ลึกที่สุดเท่าที่เคยพบมา!

สิ่งมีชีวิตสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 40°C ได้ โดยแทบไม่มีออกซิเจนและมีเธนในปริมาณสูง

เมื่อพูดถึงสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมโลกนี้กับเรามานานนับพันปี หนอนจิ๋วนี้น่าจะเป็นปีศาจที่คุณไม่รู้จัก ในปี 2008 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกนต์ (เบลเยียม) และพรินซ์ตัน (อังกฤษ) กำลังสืบสวนการมีอยู่ของชุมชนแบคทีเรียในเหมืองทองคำของแอฟริกาใต้ เมื่อพวกเขาค้นพบบางสิ่งที่ไม่คาดคิดโดยสิ้นเชิง

หนอนปีศาจ
Halicephalobus Mephisto หรือที่รู้จักกันในชื่อ Devil Worm (ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ ขยาย 200x) © Prof. John Bracht, American University

ลึกหนึ่งกิโลเมตรครึ่ง ซึ่งเชื่อกันว่าการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเป็นไปได้ สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนปรากฏว่าพวกมันเรียกได้อย่างถูกต้องว่า “หนอนปีศาจ” (นักวิทยาศาสตร์ขนานนามว่า “ฮาลิเซฟาโลบัส เมฟิสโต”เพื่อเป็นเกียรติแก่หัวหน้าปีศาจ ปีศาจใต้ดินจากตำนานเฟาสต์ของเยอรมันยุคกลาง) นักวิทยาศาสตร์ตกตะลึง ไส้เดือนฝอยขนาดเล็กยาวครึ่งมิลลิเมตรนี้สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 40 องศาเซลเซียส แทบไม่มีออกซิเจนและมีเทนในปริมาณสูง แท้จริงแล้วมันอาศัยอยู่ในนรกและดูเหมือนจะไม่สนใจ

นั่นคือทศวรรษที่ผ่านมา ขณะนี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอเมริกันได้จัดลำดับจีโนมของเวิร์มที่มีลักษณะเฉพาะนี้ ผลงานตีพิมพ์ในวารสาร “ธรรมชาติสื่อสาร”ได้ให้เบาะแสเกี่ยวกับวิธีที่ร่างกายของคุณปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่อันตรายถึงตายเหล่านี้ นอกจากนี้ ผู้เขียนกล่าวว่าความรู้นี้สามารถช่วยให้มนุษย์ปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นได้ในอนาคต

หัวของไส้เดือนฝอยใหม่ Halicephalobus mephisto มารยาทภาพ เกตันบอร์โกนี มหาวิทยาลัยเกนต์
หัวของไส้เดือนฝอย Halicephalobus mephisto © Gaetan Borgonie มหาวิทยาลัยเกนต์

หนอนมารเป็นสัตว์ที่มีชีวิตที่ลึกที่สุดเท่าที่เคยพบมาและเป็นสัตว์ใต้ดินตัวแรกที่มีการจัดลำดับจีโนม นี้ “บาร์โค้ด” เปิดเผยว่าสัตว์เข้ารหัสโปรตีนช็อตความร้อนจำนวนมากผิดปกติที่เรียกว่า Hsp70 ได้อย่างไร ซึ่งน่าทึ่งเพราะไส้เดือนฝอยหลายชนิดที่มีลำดับจีโนมไม่เปิดเผยจำนวนดังกล่าว Hsp70 เป็นยีนที่ได้รับการศึกษามาอย่างดีซึ่งมีอยู่ในทุกรูปแบบของชีวิตและฟื้นฟูสุขภาพของเซลล์เนื่องจากความเสียหายจากความร้อน

สำเนายีน

ยีน Hsp70 จำนวนมากในจีโนมหนอนมารเป็นสำเนาของตัวเอง จีโนมยังมีสำเนาเพิ่มเติมของยีน AIG1 ซึ่งเป็นยีนการอยู่รอดของเซลล์ที่รู้จักในพืชและสัตว์ จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม แต่ John Bracht ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยอเมริกันซึ่งเป็นผู้นำโครงการจัดลำดับจีโนมเชื่อว่าการปรากฏตัวของสำเนาของยีนหมายถึงการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการของหนอน

“หนอนปีศาจหนีไม่พ้น มันอยู่ใต้ดิน” Bracht อธิบายในการแถลงข่าว “มันไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากต้องปรับตัวหรือตาย เราขอเสนอว่าเมื่อสัตว์ไม่สามารถหนีจากความร้อนจัด มันจะเริ่มสร้างสำเนาของยีนสองตัวนี้เพิ่มเติมเพื่อเอาชีวิตรอด”

โดยการสแกนจีโนมอื่น Bracht ระบุกรณีอื่นๆ ซึ่งมีการขยายตระกูลยีนสองตระกูลเดียวกันคือ Hsp70 และ AIG1 สัตว์ที่เขาระบุคือหอยสองฝา กลุ่มของหอยที่มีหอย หอยนางรม และหอยแมลงภู่ พวกมันถูกปรับให้ร้อนเหมือนหนอนปีศาจ นี่แสดงให้เห็นว่ารูปแบบที่ระบุในสิ่งมีชีวิตในแอฟริกาใต้อาจขยายไปสู่สิ่งมีชีวิตอื่นที่ไม่สามารถหนีความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้

การเชื่อมต่อจากต่างดาว

เกือบทศวรรษที่แล้ว หนอนมารไม่เป็นที่รู้จัก ปัจจุบันเป็นหัวข้อของการศึกษาในห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ รวมทั้ง Bracht's เมื่อ Bracht พาเขาไปเรียนที่วิทยาลัย เขาจำได้ว่าบอกนักเรียนของเขาว่ามนุษย์ต่างดาวได้ลงจอดแล้ว คำอุปมาไม่ใช่การพูดเกินจริง NASA สนับสนุนการวิจัยหนอนเพื่อให้สามารถสอนนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้

“ส่วนหนึ่งของงานนี้เกี่ยวข้องกับการค้นหา 'ลายเซ็นชีวภาพ': ร่องรอยทางเคมีที่เสถียรซึ่งทิ้งไว้โดยสิ่งมีชีวิต เรามุ่งเน้นไปที่ลักษณะทางชีวภาพที่แพร่หลายของชีวิตอินทรีย์ จีโนม DNA ที่ได้มาจากสัตว์ที่ครั้งหนึ่งเคยปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ถือว่าไม่เอื้ออำนวยสำหรับชีวิตที่ซับซ้อน: ใต้ดินลึก” Bracht กล่าว “มันเป็นงานที่สามารถกระตุ้นให้เราขยายการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกไปยังพื้นที่ใต้ดินลึกของดาวเคราะห์นอกระบบที่ 'ไม่เอื้ออำนวย'” เขาเสริม