เครื่องทำความร้อนในสมองของปลากะโทงแทง

By -

ปลากะโทงแทงร่ม กะโทงแทงกล้วย และกะโทงแทงดาบ เป็นปลากระดูกแข็งที่ว่ายน้ำได้เร็วที่สุด และมีขนาดใหญ่ที่สุด ภายในสมองและตาของปลาพวกนี้ สามารถควบคุมรักษาความร้อนไว้ได้สูงกว่าที่ส่วนอื่นๆ ดังนั้น ในเขตที่มีน้ำเย็น ปลาที่มีลักษณะพิเศษพวกนี้ จึงสามารถล่าเหยื่อได้ดี โดยที่สมองและตายังมีสภาพการทำงานที่ดี

การพัฒนาของตัวอ่อนในช่วงแรก กล้ามเนื้อตาชิ้นหนึ่งจะไม่มีการหดตัวเพื่อพัฒนาไปควบคุมความร้อน เรียกกล้ามเนื้อตาชิ้นนี้ว่า ซูพีเรียเรคตัส เซลล์ที่ไม่มีการหดตัวนี้มีชื่อเรียกว่า เซลล์เธอโมเจนิค(thermogenic cells) การเปลี่ยนแปลงจะมีดังนี้

-เส้นใยที่ทำหน้าที่หดตัวจะหายไป

-กล้ามเนื้อลายมีการสะสมมากขึ้น

-มีการสะสมไมโตคอนเดรีย ภายในเซลล์เหล่านี้มากเป็นพิเศษ คือประมาณ ½ – 2/3 ของปริมาตรเซลล์

-มัยโอโกลบินและโปรตีน ที่ทำหน้าที่สะสมออกซิเจนภายในเซลล์เหล่านี้มีระดับสูงมาก เพื่อเป็นการเพิ่มอัตราเมตะบอลิซึมในระดับที่สูงขึ้นด้วย

-ออร์กาเนลล์ที่สามารถสะสมแคลเซียมในกล้ามเนื้อลายได้ มีปริมาณมากเป็นพิเศษภายในเซลล์ เรียกว่า ซาร์โคพลาสมิคเรติคิวลัม

เซลล์เหล่านี้จะมีความตื่นตัวอยู่เสมอด้วยการกระตุ้นจากระบบประสาทส่วนกลาง จึงทำให้มันสามารถเก็บความร้อนได้ดีเป็นพิเศษ เซลล์เหล่านี้ไม่มีเส้นใยที่ทำหน้าที่หดตัว การหลั่งแคลเซียมจากซาร์โคพลาสมิคเรติคิวลัม จึงไม่ทำให้กล้ามเนื้อหดตัว ปั๊มไอออนก็จะดูดซึมแคลเซียมกลับเข้าไปในซาร์โคพลาสมิคเรติคิวลัมอย่างรวดเร็ว จะทำให้มีการปล่อยพลังงานความร้อนเกิดขึ้นเมื่อมีการปั๊มไอออน และพลังงานความร้อนจะเกิดเพิ่มขึ้นอีกเมื่อการปั๊มไอออนไปกระตุ้นเมตะบอลิซึมของไมโตคอนเดรีย

การพัฒนากล้ามเนื้อที่ไม่มีใยหดตัวในแผ่นสร้างไฟฟ้า ก็มีในปลาพวกที่สามารถสร้างไฟฟ้าได้เช่นกัน เรียกเซลล์ที่ทำหน้าที่สร้างไฟฟ้านี้ว่า เซลล์อีเล็คโตรเจนิค ซึ่งจะมีพัฒนาการจากเซลล์กล้ามเนื้อธรรมดาในระยะตัวอ่อนเช่นกัน

ปกติปลาในวงศ์ทูน่าหลายชนิดเป็นปลาเลือดอุ่น การควบคุมความร้อนจะมีแตกต่างไปจากปลากะโทงแทง แต่ปลาแมคเคอเรลผีเสื้อที่อยู่ในวงศ์ของปลาทูน่า กลับมีการควบคุมความร้อนในสมองและตาเหมือนกับปลากะโทงแทง โดยการเปลี่ยนแปลงของกล้ามตา แลเทอรัลเรคตัส มาเป็นเซลล์ เธอโมเจนิค ในพวกปลาทูน่า และฉลามแลมนิดส์ จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงกล้ามเนื้อตาไปเป็นเนื้อเยื่อที่สร้างความร้อนได้ แต่ความร้อนที่อยู่ภายในตาและสมองจะถูกเก็บไว้ด้วย รีเทีย ที่อยู่ใกล้ตา นอกจากนี้ พวกฉลามแลมนิดส์ สามารถเพิ่มความร้อนให้แก่ระบบประสาทส่วนกลางด้วยเส้นเลือดดำใหญ่ ที่สามารถนำความร้อนจากกล้ามเนื้อว่ายน้ำมาส่งที่ไขสันหลังได้

ที่มา: จากหนังสือเรื่อง มีนวิทยา
เรียบเรียงโดย: สุภาพร สุกสีเหลือง
ภาควิชาชีววิทยา
มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ