ทำไม “งูเหลือม” ถึงสืบพันธุ์ได้เองโดยไม่ต้องมีตัวผู้? ธรรมชาติสุดทึ่งของการกำเนิดแบบพรหมจรรย์

แม้สัตว์ส่วนใหญ่ต้องอาศัยเซลล์สืบพันธุ์จากทั้งตัวผู้และตัวเมีย

แต่บางครั้งงูเพศเมียกลับสามารถสร้างลูกได้โดยไม่เคยผสมพันธุ์ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า พาร์ธีโนเจเนซิส (Parthenogenesis) หรือการที่ตัวอ่อนพัฒนาขึ้นจากไข่ซึ่งไม่ได้รับการปฏิสนธิจากอสุจิ

กรณีที่โด่งดังที่สุดเกิดกับ งูเหลือม หรือ Reticulated python ชื่อ “เทลมา” ที่สวนสัตว์ลุยส์วิลล์ สหรัฐอเมริกา มันออกไข่ถึง 61 ฟอง และมีลูกงูฟักออกมาได้ 6 ตัว ทั้งที่ไม่เคยอยู่ร่วมกับงูตัวผู้เลย นักวิทยาศาสตร์ตรวจดีเอ็นเอภายหลังและยืนยันว่า ลูกทั้งหมดได้รับสารพันธุกรรมจากแม่เพียงตัวเดียวจริง ๆ 

คำว่า “งูเกรตไพธอน” ไม่ใช่ชื่อสามัญมาตรฐาน คาดว่าน่าจะหมายถึง งูเหลือม ซึ่งเป็นงูในกลุ่มไพธอนที่มีรายงานการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศอย่างชัดเจน

ไข่สร้างตัวอ่อนขึ้นมาเองได้อย่างไร?

ตามปกติ ไข่ของงูจะมีโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่ง และต้องรวมกับโครโมโซมจากอสุจิจึงจะพัฒนาเป็นตัวอ่อนได้ แต่ในกรณีพาร์ธีโนเจเนซิส เซลล์ไข่อาจรวมตัวกับเซลล์ขนาดเล็กที่เรียกว่า โพลาร์บอดี ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการสร้างไข่

การรวมกันนี้ช่วยให้ไข่กลับมามีจำนวนโครโมโซมครบและเริ่มแบ่งเซลล์เป็นตัวอ่อน โดยไม่ต้องรับสารพันธุกรรมจากตัวผู้ ลูกที่เกิดจึงไม่ใช่โคลนของแม่แบบสมบูรณ์ แต่มีพันธุกรรมมาจากแม่ฝ่ายเดียวและมักมีความหลากหลายต่ำกว่าลูกที่เกิดจากการผสมพันธุ์ตามปกติ

เทลมาไม่เคยเจอตัวผู้จริงหรือ?

เทลมาเป็นงูเหลือมเพศเมียอายุ 11 ปี ยาวประมาณ 6 เมตร และหนักราว 91 กิโลกรัม มันอยู่ในสวนสัตว์กับงูเพศเมียอีกตัว โดยไม่มีงูตัวผู้เข้ามาเกี่ยวข้อง เจ้าหน้าที่เคยสงสัยว่ามันอาจเก็บอสุจิจากการผสมพันธุ์ในอดีตไว้ภายในร่างกาย เพราะงูบางชนิดสามารถเก็บอสุจิได้นาน

แต่การตรวจสารพันธุกรรมของลูกงูพบว่า ไม่มีดีเอ็นเอจากพ่อ ลูกทั้งหกจึงเป็นผลจากการสืบพันธุ์แบบพาร์ธีโนเจเนซิส และถือเป็นรายงานที่ยืนยันด้วยพันธุกรรมครั้งแรกในงูเหลือมชนิดนี้

ไม่ใช่งูทุกตัวจะทำได้ตามต้องการ

ความสามารถนี้ไม่ได้หมายความว่างูเหลือมเพศเมียสามารถเลือกตั้งท้องเองได้ทุกครั้ง พาร์ธีโนเจเนซิสในงูเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว จึงเรียกว่า Facultative parthenogenesis คือสัตว์ชนิดนั้นปกติยังสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ แต่ในบางสภาวะสามารถสร้างลูกโดยไม่มีตัวผู้ได้

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าอะไรเป็นตัวกระตุ้น อาจเกี่ยวข้องกับการขาดคู่ผสมพันธุ์ อายุ สภาพแวดล้อม หรือกลไกบางอย่างภายในระบบสืบพันธุ์ของงู

ลูกที่เกิดมาแข็งแรงเหมือนปกติหรือไม่?

การสืบพันธุ์โดยใช้พันธุกรรมจากแม่เพียงตัวเดียวทำให้ลูกมีความหลากหลายทางพันธุกรรมน้อยลง และมีโอกาสได้รับยีนด้อยที่เป็นอันตรายเหมือนกันทั้งสองชุด จึงพบว่าไข่จำนวนมากอาจไม่พัฒนา ตายก่อนฟัก หรือเกิดมาพร้อมความผิดปกติได้

ในกรณีของเทลมา จากไข่ 61 ฟอง มีลูกฟักออกมาเพียง 6 ตัว แสดงให้เห็นว่าแม้วิธีนี้จะช่วยให้สายพันธุ์ยังสร้างลูกได้เมื่อไม่มีตัวผู้ แต่ก็มีประสิทธิภาพต่ำกว่าการผสมพันธุ์ตามปกติอย่างมาก 

ธรรมชาติสร้างความสามารถนี้ไว้ทำไม?

พาร์ธีโนเจเนซิสอาจทำหน้าที่เหมือน “แผนสำรองฉุกเฉิน” เมื่อสัตว์เพศเมียถูกแยกออกจากประชากรหรือหาคู่ไม่ได้ อย่างน้อยมันยังสามารถถ่ายทอดยีนของตัวเองไปยังรุ่นต่อไปได้

หากประชากรพึ่งพาวิธีนี้ต่อเนื่อง ความหลากหลายทางพันธุกรรมจะลดลง ทำให้รับมือโรค การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม และความผิดปกติทางพันธุกรรมได้ยาก การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจึงยังเป็นวิธีหลักและมีประโยชน์ต่อการอยู่รอดระยะยาวมากกว่า