กล้ามเนื้อที่เร็วที่สุดในโลกสร้างนกสี่สายพันธุ์ที่ไม่เหมือนใครได้อย่างไร

เมื่อมานาคินตัวผู้สะบัดปีกด้วยความเร็วสูง, มันเป็นมากกว่าส่วนหนึ่งของความประณีต, พิธีกรรมการผสมพันธุ์กายกรรม. กล้ามเล็กๆ ที่ยกของหนักๆ ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้นกแปลก ๆ ตัวนี้มีวิวัฒนาการเป็น 4 สายพันธุ์ที่ไม่เหมือนใคร, ตามการวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร eLIFE โดย Matthew Fuxjager นักชีววิทยามหาวิทยาลัย Wake Forest.

งานวิจัยก่อนหน้าของ Fuxjager แสดงให้เห็นว่ามานาคินมีหนวดเคราตัวจิ๋ว, ซึ่งวัดได้ยาวกว่าสี่นิ้วเล็กน้อยและหนักประมาณครึ่งออนซ์, มีกล้ามเนื้อแขนขาที่เร็วที่สุดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง. ในระหว่างการเต้นรำเกี้ยวพาราสีอันประณีต, มันใช้กล้ามเนื้อนี้ – the กระดูกสะบักหาง - ให้การเคลื่อนไหวแบบ "ม้วนสแน็ป" ที่ไม่เหมือนใครด้วยความเร็วที่รวดเร็วจนมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์. โรลสแนปสร้างเสียงกระแทกทางกลเมื่อปีกเชื่อมต่อเหนือด้านหลัง, ทั้งหมดเพื่อดึงดูดความสนใจของผู้หญิง.

การศึกษาใหม่ของ Fuxjager, จุดเปลี่ยนข้อจำกัดทางสรีรวิทยาเกี่ยวกับพฤติกรรมการเกี้ยวพาราสีกายกรรมรองรับการเกี้ยวพาราสีแบบเห็นอกเห็นใจอย่างรวดเร็วในมานากินที่มีเครา,” ได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ. ทีมวิจัยประกอบด้วย Meredith Miles นักศึกษาปริญญาเอกของ Wake Forest.

Fuxjager, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่ Wake Forest และผู้วิจัยหลัก, ดูว่าพวกมานากินมีบรรพบุรุษร่วมกันอย่างไร 300,000 ปีที่แล้ว, แต่แล้วก็แยกออกเป็นสี่ชนิดอย่างรวดเร็ว: มานากินเคราขาวถึงมานากินปกทอง, แล้วก็มานากินคอขาวและคอส้ม. เป้าหมายหลักของการวิจัยทั้งหมดของเขาคือการทำความเข้าใจว่าสัตว์สร้างพฤติกรรมที่โดดเด่นได้อย่างไรและทำไม.

การศึกษานี้ทำในสิ่งที่คนอื่นไม่ค่อยทำ: ไม่เพียงแต่ตรวจสอบวิวัฒนาการของสัตว์กลุ่มเล็กๆ เท่านั้น, แต่ยังรวมถึงพฤติกรรมโดยรวมและการทำงานของกล้ามเนื้อเฉพาะในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ด้วย. วิธีการสามง่ามนี้แสดงให้นักวิจัยเห็นว่าความเร็วและประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อส่งผลต่อการแบ่งออกเป็นสี่ชนิดอย่างไร.

Fuxjager เดินทางไปปานามาและคอสตาริกาเพื่อวัดความเร็วของมานากิน กระดูกสะบักหาง ขยายตัวและหดตัวเมื่อถูกกระตุ้น, และเปรียบเทียบการบันทึกเสียงการแสดงเสียงม้วนสแน็ปของมานาคินเพื่อสังเกตความแปรผันของความเร็วและระยะเวลาระหว่างสายพันธุ์. รูปแบบแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยานำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม – จากนั้นวิวัฒนาการของมานากินสี่สายพันธุ์.

การศึกษากล้ามเนื้อเร็วมาก เช่น มานากินเครา กระดูกสะบักหางอาจแจ้งการวิจัยว่าโรคต่างๆ เช่น ALS โจมตีกล้ามเนื้อในมนุษย์ได้อย่างไร, Fuxjager กล่าวว่า.

“มนุษย์มีความสนใจในการควบคุมมอเตอร์และประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อ – สิ่งที่ทำให้กล้ามเนื้อเร็ว, อะไรทำให้เข้มแข็ง, และอะไรจะทำให้ทั้งเร็วและแรง," เขาพูดว่า. "การทำความเข้าใจว่ากล้ามเนื้อที่มีประสิทธิภาพสูงในนกตัวนี้สามารถทำให้เราเข้าใจโรคของกล้ามเนื้อและวิธีการรักษาได้อย่างไร"

แหล่งที่มา: news.wfu.edu, โดย Katie Neal & อลิเซีย โรเบิร์ตส์