การเชื่อมต่อความรัก: ความก้าวหน้าต่อสู้กับปลาดาวมงกุฎหนามด้วยฟีโรโมน

การเชื่อมต่อความรัก: ความก้าวหน้าต่อสู้กับปลาดาวมงกุฎหนามด้วยฟีโรโมน

ปลาดาวมงกุฏหนามเป็นหนึ่งในผู้ทำลายแนวปะการังที่ดุร้ายที่สุดในโลก ตัวเมียตัวเดียวสามารถออกลูกได้มากถึง 120 ล้านตัวในฤดูวางไข่หนึ่งฤดู และผู้รุกรานที่มีหนามเหล่านี้จะกินปะการัง ทำให้ระบบแนวปะการังทั้งหมดอ่อนแอลง กำลังเป็นปัญหาร้ายแรงทางตอนเหนือของรัฐควีนส์แลนด์ และมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนตัวไปทางใต้ แต่หลังจากสามปีของการทำงาน เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันได้ค้นพบซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature วันนี้ซึ่งอาจเป็นหนทางใหม่ในการต่อสู้กับพวกมัน: เราได้ถอดรหัสลำดับยีน

สำหรับฟีโรโมนของมงกุฎหนาม ซึ่งกระตุ้น เพื่อรวบรวมผสมพันธุ์

โครงการนี้สร้างขึ้นบนสมมติฐานที่ว่าหากเราสามารถเข้าถึงระบบสื่อสารของปลาดาวได้ เราก็สามารถปรับเปลี่ยนพฤติกรรมของพวกมันได้ จากนั้นจึงตั้งค่าโปรแกรมเพื่อจับภาพพวกมันในที่สุด

เป้าหมายสูงสุดคือการหาวิธีทำให้ปลาดาวมาบรรจบกัน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะวางกับดักและนำพวกมันออกจากแนวปะการัง ปัจจุบัน ปลาดาวมงกุฏหนามถูกนักประดาน้ำนำออกไป โดยอาจรวบรวมด้วยมือหรือฉีดสารพิษเข้าไปก็ได้ สิ่งนี้ใช้แรงงานมากและไม่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง

ไม่มีวาระการประชุม เพียงแค่ข้อเท็จจริง

แล้วเราจะรวมพวกมันไว้ในที่เดียวได้อย่างไร? เราใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมการผสมพันธุ์ตามธรรมชาติของพวกมัน ปลาดาวเช่นเดียวกับสัตว์ทะเลอื่นๆ จำนวนมาก รวมถึงปะการัง ปล่อยไข่และสเปิร์มลงในน้ำ และเกิดการปฏิสนธิภายนอก เพื่อให้ปลาดาวทำสิ่งนี้ได้สำเร็จ พวกมันจำเป็นต้องรวมตัวกันเป็นกระจุกแน่น ดังนั้นจึงมีความจำเป็นอย่างมากที่จะรวมตัวกันในจุดเดียว โดยได้รับการกระตุ้นที่เหมาะสม

เราคิดว่าถ้าเรารู้ได้ว่าปลาดาวรู้วิธีอยู่ร่วมกันได้อย่างไร เราอาจจำลองมันขึ้นมาได้ เพื่อหาคำตอบว่าเกิดอะไรขึ้น เรานำปลาดาวมงกุฎหนามกลุ่มหนึ่งไปไว้ในตู้ปลาขนาดใหญ่และรอให้พวกมันรวมตัวกัน จากนั้นเราตั้งค่าสิ่งที่เรียกว่าการทดสอบทางเลือก

เราใช้เขาวงกตรูปตัว Y และวางปลาดาวตัวใหม่ที่ฐานของตัว Y แขนสองข้างของตัว Y มีน้ำทะเลสดหรือน้ำที่เพิ่งไหลผ่านปลาดาวที่รวมตัวกันในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำอีกแห่ง ตามที่คาดไว้ น้ำทะเลจืดไม่มีผลกระทบ ปลาดาวเหล่านี้ไม่ใช่สัตว์ที่กระฉับกระเฉง พวกมันแค่นั่งเฉยๆ แต่ทันทีที่น้ำจากตู้ปลากระทบพวกมัน พวกมันก็จะตื่นตัวและเคลื่อนตัวเข้าหาแหล่งที่มา

นั่นบอกเราทันทีว่าปลาดาวที่รวมตัวกันได้เปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมี

ของน้ำทะเลไปอย่างมาก ขั้นตอนต่อไปคือการจัดลำดับโปรตีนฟีโรโมนในน้ำทะเลนั้น จากนั้นเราแมปลำดับเหล่านี้กลับไปที่จีโนม และระบุยีนที่เข้ารหัสฟีโรโมนที่ทำให้ปลาดาวทำเช่นนี้

ข้อดีของกระบวนการทั้งหมดนี้ก็คือ ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งโดยตรงระหว่างลำดับของโปรตีนที่ประกอบเป็นฟีโรโมนกับลำดับของยีน เนื่องจากยีนนั้นวิเคราะห์ได้ง่ายกว่าโปรตีนมาก เราจึงสามารถดูรายละเอียดได้มาก และใช้ข้อมูลนั้นในโครงการในอนาคต

สิ่งที่ดีเป็นพิเศษเกี่ยวกับผลลัพธ์นี้คือฟีโรโมนเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของปลาดาวมงกุฎหนาม ยีนที่เข้ารหัสโปรตีนมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วและไม่นานมานี้ และไม่ถูกแบ่งปันกับปลาดาวสายพันธุ์อื่นๆ ที่เราเคยตรวจสอบ ดูเหมือนว่าปลาดาวแต่ละตัวจะมีฟีโรโมนที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง

ซึ่งหมายความว่าสิ่งดึงดูดหรือเหยื่อใดๆ ที่เราพัฒนาจากโครงการนี้จะถูกจดจำโดยปลาดาวมงกุฏหนามเท่านั้น และจะไม่ส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์อื่นๆ

เรามองว่าบทความนี้เป็นขั้นตอนที่หนึ่ง: การค้นพบฟีโรโมนในการสื่อสาร ตอนนี้เราอยู่ในขั้นตอนที่สอง: พยายามเลียนแบบฟีโรโมนเหล่านั้นเพื่อให้เราสามารถพัฒนาเหยื่อสำหรับกับดักเพื่อกำจัดปลาดาวออกจากแนวปะการังก่อนที่พวกมันจะขยายพันธุ์

ท้ายที่สุดแล้วเราต้องการให้นักตกปลาขึ้นและลงตามชายฝั่งควีนส์แลนด์สามารถออกไปตกปลาและสร้างรายได้จากมัน นั่นอาจมาจากการให้รางวัลหรือผ่านการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ (หรือกินได้) จากปลาดาวเพื่อขาย

เราต้องการวิธีที่เร็วกว่านี้ในการกำจัดปลาดาวมงกุฏหนาม และสร้างแรงจูงใจที่แท้จริงเพื่อให้ผู้คนจำนวนมากเข้ามามีส่วนร่วม ไม่มีใครรู้ว่ามีแนวปะการังกี่แห่งทั่วออสเตรเลีย แต่มีแนวปะการังบางแห่งในควีนส์แลนด์ที่มีจำนวนหลายแสนหรือหลายล้านแห่ง ถูกกำจัดโดยโครงการอนุรักษ์ หากเราเห็นจำนวนดังกล่าวในแนวปะการังแต่ละแห่ง ตัวเลขที่แท้จริงของมหาสมุทรอินโดแปซิฟิกจะต้องเป็นตัวเลขทางดาราศาสตร์

ประการสุดท้ายที่น่าตื่นเต้นที่สุดของโครงการนี้คือความเป็นไปได้ในการใช้งานที่กว้างขึ้น วิธีการนี้ไม่เคยถูกนำมาใช้มาก่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเล แต่อาจใช้ได้ผลกับสายพันธุ์ที่รุกรานหลากหลายชนิด สิ่งมีชีวิตที่เป็นศัตรูพืชเป็นปัญหาระดับโลกที่มีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ และนี่อาจหมายความว่าเราไปไกลกว่าการบรรเทาชนิดพันธุ์ที่รุกรานและเริ่มควบคุมพวกมันจริงๆ

ฝาก 100 รับ 200