โดยปกติถ้าเราโดนมดกัด หรือถูกสัตว์ทำร้าย เราจะร้องอุทานแสดงความเจ็บปวดออกมา พฤติกรรมการแสดงออกนี้พบได้เฉพาะมนุษย์และสัตว์เท่านั้น แต่ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์พบว่าพืชอาจรู้สึกถึงการถูกกัดกินจากพวกแมลงได้เช่นกัน
สมมติฐานก่อนการทดลอง
แต่ก็ไม่ใช่พืชทุกชนิดที่รู้สึกว่าถูกกัดกิน เพราะนักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถสรุปได้ครอบคลุมถึงขนาดนั้น เพราะปัจจุบันศึกษาแค่พืชบางชนิดเท่านั้น คือ พวก Arabidopsis หรือพืชตระกูลกะหล่ำปลี
Heidi Appel นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัย ภาควิชาพืชวิทยา จากมหาวิทยาลัยมิซซูรี (University of Missouri) ซึ่งเป็นผู้ตีพิมพ์วารสารเกี่ยวกับการศึกษาในครั้งนี้ได้กล่าวว่า “ปกติเราเชื่อว่าไม่ว่าพืชจะถูกกัดกินโดยพวกด้วงหรือถูกดูดน้ำเลี้ยงโดยเพลี้ย พืชก็คงรู้สึกไม่ต่างกันเลย (หรือไม่รู้สึกด้วยซ้ำไป) แต่สิ่งที่ทำให้ประหลาดใจก็คือ พืชตอบสนองเมื่อถูกกัดกินจากด้วงและเพลี้ยในรูปแบบที่แตกต่างกัน เหมือนพืชสามารถรู้ได้ว่ากำลังถูกแมลงชนิดใดคุกคามอยู่..”
ดังนั้นสมมติฐานหนึ่งที่นักวิจัยตั้งไว้คือ การพิสูจน์ว่าพืชไม่เพียงแต่รู้ว่าพวกมันกำลังถูกกัดกิน แต่พืชยังสามารถบอกได้ว่ามันกำลังถูกกินจากแมลงชนิดใดได้ในเวลาเดียวกัน
ถ้าหากค้นพบวิธีการให้พืชตอบสนองต่อศัตรูพืชพวกนี้ได้ (เนื่องจากมันสามารถรับรู้ได้ว่ากำลังถูกโจมตี) จะช่วยให้เกษตรกรสามารถปรับปรุงพันธุ์พืชที่สามารถป้องกันจากศัตรูพืชได้ด้วยตัวเอง เพราะมันสามารถที่จะตอบโต้ต่อศัตรูพืช โดยเฉพาะแมลงในแต่ละชนิดได้
ออกแบบการทดลอง
เพื่อทำการทดลองพิสูจน์สมมติฐาน Jack Schultz นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิซซูรี (University of MIssouri) และ Joerg Bohlmann จากมหาวิทยาลัยบริททริช โคลัมเบีย (University of British Columbia) ซึ่งเธอได้ศึกษาเกี่ยวกับพันธุกรรม ทั้งสองได้ปลูกพืช Arabidopsis ให้โตพอที่พวกแมลงหรือหนอนมักชอบกิน เมื่อพืชถูกกัดกินจากพวกแมลงหรือหนอนผีเสื้อ พืชจะสูญเสียน้ำ เนื้อเยื่อเสียหาย และอาจติดเชื้อแบคทีเรียในโรคพืชได้ แต่สุดท้ายพวกพืชก็สามารถรอดกลับมาเป็นปกติอีกหลายวันต่อมา
วิเคราะห์ข้อมูล
หลังจากที่นำตัวอย่างพืชที่เหลือรอดจากการถูกกัดกินโดยพวกแมลงและหนอนผีเสื้อ นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตว่าเพราะเหตุใดพืชที่เหลือจึงรอดชีวิตมาได้ และได้ตั้งสมมติฐานต่อไปว่า อาจเป็นเพราะพืชได้สร้างสารเคมีบางอย่างที่ทำให้เกิดอาการระคายเคืองต่อพวกแมลง และมีกลิ่นฉุน จึงสามารถทำให้ไล่พวกแมลงได้ เพื่อตรวจสอบสมมติฐานดังกล่าว นักวิจัยได้นำตัวอย่างพืชมาสกัดยีนส์มาแช่แข็งไว้เพื่อนำไปวิเคราะห์ที่ British Columbia
ผลการทดลอง
และก็เป็นไปตามสมมติฐานที่ตั้งไว้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบการแสดงออกของยีนส์ (แสดงออกเชิงพฤติกรรม คือ การสร้างสารเคมีที่แมลงไม่ชอบ) ที่ได้รับอิทธิพลจากแมลง กล่าวคือ เมื่อแมลงหรือหนอนเจาะและกัดกิน พืชมียีนส์ตอบสนองที่หลากหลายจะสามารถตอบสนองต่อพวกแมลงหรือหนอนได้หลากหลายเช่นกัน นี่แสดงให้เห็นว่าพืชสามารถระบุได้ว่ากำลังถูกกินโดยแมลงหรือหนอนชนิดใด และสาเหตุที่แยกแยะได้เนื่องจากน้ำลายของแมลงมีความจำเพาะต่อยีนส์ที่แตกต่างกัน จึงทำให้พืชรู้ว่าต้องปรับตัวอย่างไรเมื่อถูกคุกคาม เช่น เปลี่ยนความเข้มข้นของน้ำ และแร่ธาตุต่างๆในลำต้น หรือใบ ให้มีความฉุน หรือเป็นอันตรายต่อแมลงชนิดๆนั้น เป็นต้น
การศึกษาครั้งนี้เป็นการเปิดมุมมองใหม่ๆเกี่ยวกับพฤติกรรมการปรับตัวของพืชที่ยังไม่เคยมีใครนำเสนอหรือศึกษามาก่อน และในวันข้างหน้าเราอาจจะได้เห็นพืชที่มีความสามารถในการต่อสู้กับพวกแมลงหรือหนอนได้ด้วยตัวเองโดยไม่พึ่งสารเคมี อีกทั้งจะช่วยลดต้นทุนการผลิต และเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้บริโภคอีกด้วย แต่ทั้งนี้ก็ต้องศึกษากันต่อไปว่าจะมีความเป็นไปได้และความปลอดภัยมากแค่ไหน
“This Plant can feel bugs eating it alive. Can scientist improve its self defense” [Online]. Available : : WashingtonPost Pics : Freeimages 2558.
