ลิ้งค์เชื่อมต่อ

คณะนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Tufts และ Virginia Tech ใช้รังสี X–Rays กำลังสูงในการศึกษากลไกภายใน ของการคืบคลานของตัวบุ้ง

  • Rosanne Skirble
  • ประภัสสร อักขราสา

คณะนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Tufts และ Virginia Tech ใช้รังสี X–Rays กำลังสูงในการศึกษากลไกภายใน ของการคืบคลานของตัวบุ้ง

คณะนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Tufts และ Virginia Tech ใช้รังสี X–Rays กำลังสูงในการศึกษากลไกภายใน ของการคืบคลานของตัวบุ้ง

ผู้สื่อข่าว Voice of America, Rosanne Skirble รายงานว่า สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบนั้น นอกจากจะแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเคลื่ยนไหวของสัตว์แล้ว ยังอาจเป็นสิ่งบันดาลใจในการออกแบบหุ่นยนต์แบบใหม่อีกด้วย

คณะนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งมี Michael Simon นักวิจัยที่แผนกชีววิทยา มหาวิทยาลัย Tufts เป็นหัวหน้า ศึกษาโครงสร้างสัตว์ตัวอ่อนนุ่มอย่างตัวบุ้ง โดยการสังเกตดูว่า สัตว์เหล่านั้นเคลื่อนไหวคืบคลานอย่างไร ตัวบุ้งที่นักนักวิทยาศาสตร์คณะนี้นำมาศึกษานั้น เป็นตัวบุ้งที่กินใบยาสูบ ที่เรียกว่า Tobacco Hawkmoth

Michael Simon อธิบายว่า นักวิจัยใช้รังสี X–Rays กำลังสูงส่องตรวจตัวบุ้งจากหลาย ๆ มุม สังเกตดูกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อและผิวนอกที่ห่อหุ้มตัวบุ้ง และศึกษาการควบคุมการเคลื่อนไหวต่างๆ

นักวิจัยอีกคนหนึ่ง Jake Socha [ออกเสียง SO-hah] รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัย Virginia Tech กล่าวชี้ว่า ตัวบุ้งเป็นสัตว์ตัวอ่อนนิ่มไม่มีกระดูก จึงใช้เครื่อง X–Rays ธรรมดามาส่องดูภายในตัวบุ้งไม่ได้ และนักวิทยาศาสตร์ต้องไปใช้อุปกรณ์ X–Rays จับภาพกำลังสูงที่เรียกว่า synchrotron ของสถานทดลอง Argonne National Laboratory ใกล้นครชิคาโก

Jake Socha อธิบายว่า เครื่อง X–Rays กำลังสูงที่เรียกว่า synchrotronนี้ มีคุณสมบัติพิเศษ คือ มีกำลังเกือบเท่าแสงเลเซอร์ ทำให้ส่องเข้าไปตรวจดูรายละเอียดภายในสิ่งเล็ก ๆ อย่างตัวบุ้งตัวหนอนได้

จากการสังเกตการณ์นี้ นักวิทยาศาสตร์พบสิ่งที่เป็นเหมือนถุงเปิดเรียงเป็นแนวเดียวกับกล้ามเนื้อ กับหลอดเส้นทางเดินอาหาร จากหัวถึงท้าย แล้วก็มีโยงใยท่ออากาศเล็กละเอียดที่นำอ็อกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อต่างๆ และระบายคาร์บอนไดออกไซด์ เห็นเป็นระลอกคลื่นคล้ายสาหร่ายที่เคลื่อนไหวอย่างนุ่มนวล

แต่ทันทีที่ตัวบุ้งเริ่มคืบคลาน ดูเหมือนกับว่ามีคลื่นถาโถมเข้ามาทำให้โครงสร้างโยงใยนั้นไหวตัวไปมาอย่างรวดเร็ว และเห็นได้ทันทีว่า มีบางสิ่งบางอย่างเคลื่อนตัวปั่นป่วนเป็นพายุบุแคมไปทั่วภายในตัวบุ้ง

Michael Simon หัวหน้าคณะวิจัยบอกว่า สิ่งที่เคลื่อนไหวเป็นพายุบุแคมนั้น คือส่วนที่เป็นหลอดทางเดินอาหารหรืออวัยวะภายในของตัวบุ้งนั่นเอง และที่แปลกก็คืออวัยวะส่วนนี้ไม่ได้เคลื่อนไปพร้อมตัว การคืบคลานนั้นเริ่มที่ส่วนท้าย และหลอดทางเดินอาหาร จะเคลื่อนพุ่งไปข้างหน้าทันที ขณะที่คลื่นการคืบคลานยังไปไม่ถึงส่วนกลางตัวด้วยซ้ำ

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เคยสังเกตเห็นระบบการเคลื่อนที่ที่มีกลไก 2 ส่วน ที่อวัยวะภายในส่วนหนึ่งเคลื่อนตัวแยกต่างหากจากเนื้อเยื่อโดยรอบอีกส่วนหนึ่งแบบนี้มาก่อน และเห็นว่า ระบบทางชีววิทยาที่พบใหม่นี้ อาจนำไปใช้ในการออกแบบหุ่นยนต์ที่ใช้วัสดุสารที่อ่อนนุ่มได้

Michael Simon กล่าวว่า หุ่นยนต์ที่อ่อนนุ่มจะมีข้อดีบางอย่างที่ตัวบุ้งมี คือ ความสามารถในการเคลื่อนที่อย่างไม่น่าเชื่อ ความสามารถในการบีบตัวเข้าไปในที่แปลกๆ ในที่ที่บิดเบี้ยวผิดรูปผิดร่าง และสามารถเปลี่ยนแปลงตัวได้ตามวัตถุรูปทรงต่างๆ

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า หุ่นยนต์ที่ออกแบบโดยได้รับสิ่งบันดาลใจจากตัวบุ้งนี้ อาจนำไปใช้งานในด้านการแพทย์ หรือในการนำอุปกรณ์ หรือกล้องวิดิโอ หรือแม้กระทั่งอาหารและน้ำเข้าไปช่วยชีวิตผู้ที่ติดอยู่ในที่คับขันหรือทรากปรักหักพังเนื่องจากแผ่นดินไหวหรือภัยพิบัติต่างๆ ได้

บทความการศึกษาวิจัยการคืบคลานของตัวบุ้งนี้ ลงพิมพ์ในวารสาร Current Biology

เกี่ยวข้อง

XS
SM
MD
LG