ตั๊กแตนตำข้าวบางชนิดกินตัวผู้ระหว่างผสมพันธุ์ แต่ไม่ใช่ทุกครั้ง

ภาพจำของตั๊กแตนตำข้าวตัวเมียที่กัดหัวตัวผู้ระหว่างการผสมพันธุ์ฟังเหมือนฉากจากหนังสยองขวัญขนาดจิ๋ว ตัวผู้กำลังเกาะอยู่บนหลัง ตัวเมียหันกลับมาใช้ขาหน้าซึ่งมีหนามคมคว้าศีรษะ แล้วเริ่มกินส่วนหน้าของร่างกาย ขณะที่ส่วนท้องของตัวผู้ยังขยับต่อไป ภาพนี้มีพื้นฐานจากพฤติกรรมจริงทางชีววิทยา แต่รายละเอียดหลายอย่างมักถูกเล่ารวมจนกลายเป็นความเข้าใจว่า ตั๊กแตนตำข้าวตัวเมียทุกตัวต้องฆ่าตัวผู้ทุกครั้งหลังผสมพันธุ์

พฤติกรรมนี้เรียกว่า sexual cannibalism หรือการกินคู่ผสมพันธุ์ต่างเพศในชนิดเดียวกัน ตัวเมียอาจกินตัวผู้ก่อนเริ่มผสมพันธุ์ ระหว่างการผสมพันธุ์ หรือหลังแยกออกจากกันแล้วก็ได้ คำว่าอาจจึงมีความหมายมาก เพราะการกินคู่ไม่ได้เกิดขึ้นเป็นกฎตายตัว และแต่ละชนิดมีอัตราแตกต่างกันอย่างชัดเจน

ตัวเมียไม่ได้กัดหัวตัวผู้ทุกครั้ง

งานภาคสนามในตั๊กแตนตำข้าวยุโรป Mantis religiosa เคยรายงานการกินตัวผู้ประมาณ 31 เปอร์เซ็นต์ของการผสมพันธุ์ที่สังเกตในธรรมชาติ ขณะที่งานวิจัยในกลุ่มตั๊กแตนตำข้าวบางชนิดรายงานช่วงราว 13–28 เปอร์เซ็นต์ของการพบกันระหว่างตัวผู้กับตัวเมีย ตัวเลขเหล่านี้ไม่ได้หมายความว่าตั๊กแตนตำข้าวทุกชนิดมีพฤติกรรมเหมือนกัน และไม่ควรนำผลจากห้องทดลองไปแทนภาพรวมของธรรมชาติทั้งหมด

สภาพแวดล้อมมีส่วนมาก ตัวเมียที่หิวจัดมีแนวโน้มมองตัวผู้เป็นแหล่งอาหารขนาดใหญ่ การจับคู่ในกรงเลี้ยงยังอาจเกิดความเครียดหรือการรบกวนจากผู้สังเกต ทำให้ตัวเมียหันมาโจมตีเร็วขึ้น ในธรรมชาติ ตัวผู้มักค่อย ๆ เข้าใกล้จากด้านหลัง อาศัยจังหวะที่ตัวเมียไม่หันมาเห็น แล้วขึ้นไปเกาะบนลำตัวโดยลดการเคลื่อนไหวที่ดึงดูดความสนใจ

ความแตกต่างด้านขนาดร่างกายก็เกี่ยวข้องเช่นกัน ตัวเมียของหลายชนิดมีลำตัวใหญ่และมีกล้ามเนื้อสำหรับล่าเหยื่อแข็งแรงกว่า ส่วนตัวผู้มีขนาดเล็กกว่าและเคลื่อนไหวคล่องกว่า จึงมีแรงกดดันสองด้านพร้อมกัน ตัวผู้ต้องเข้าใกล้ให้สำเร็จ แต่ต้องไม่ทำให้ตัวเมียตกใจ ขณะเดียวกันตัวเมียต้องตัดสินใจระหว่างการเก็บตัวผู้ไว้เป็นคู่ผสมพันธุ์กับการใช้เป็นอาหารทันที

ทำไมหัวขาดแล้วส่วนท้องยังขยับได้

คำอธิบายอยู่ที่ระบบประสาทของแมลง ซึ่งไม่ได้รวมคำสั่งการเคลื่อนไหวทั้งหมดไว้ในสมองเพียงจุดเดียว ภายในลำตัวมีปมประสาทหลายตำแหน่งเชื่อมต่อกันผ่านเส้นประสาท ปมประสาทบริเวณส่วนท้องสามารถควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อ การจับคู่ของอวัยวะสืบพันธุ์ และจังหวะการเคลื่อนไหวบางอย่างได้ แม้ส่วนหัวจะไม่ทำงานแล้ว

การทดลองคลาสสิกด้านพฤติกรรมตั๊กแตนตำข้าวพบว่า ศูนย์ประสาทบริเวณใต้สมองและส่วนหัวมีบทบาทยับยั้งการเคลื่อนไหวทางเพศจนกว่าตัวผู้จะสัมผัสและเกาะตัวเมียในท่าที่เหมาะสม ส่วนปมประสาทช่วงท้ายของท้องทำหน้าที่ประสานการเคลื่อนไหวที่เกี่ยวข้องกับการผสมพันธุ์ เมื่อขาหน้าของตัวเมียกัดผ่านส่วนหัว ศูนย์ยับยั้งนี้หายไป การทำงานของวงจรประสาทในท้องจึงดำเนินต่อได้โดยไม่ต้องรอคำสั่งจากสมอง

คำว่า ปลดล็อก จึงใช้ได้ในเชิงกลไก แต่ไม่ได้หมายความว่าตัวผู้ยังมีความรู้สึกหรือกำลังตัดสินใจผสมพันธุ์ต่อหลังเสียชีวิต การขยับที่เห็นเป็นผลจากวงจรประสาทรีเฟล็กซ์และกล้ามเนื้อซึ่งยังมีพลังงานเหลืออยู่ ร่างกายแมลงมีการควบคุมแบบกระจาย ทำให้บางหน้าที่ดำเนินต่อได้ระยะหนึ่งหลังศีรษะและสมองหยุดทำงาน

ส่วนท้องที่เคลื่อนไหวต่อจึงอาจช่วยให้การจับคู่ของอวัยวะสืบพันธุ์แน่นขึ้นและทำให้การผสมพันธุ์กินเวลานานขึ้นในบางชนิด นี่เป็นเหตุผลที่เรื่องเล่ามักสรุปว่า หัวขาดแล้วตัวผู้ผสมพันธุ์ได้ดีขึ้น แต่การสรุปเช่นนั้นต้องเติมเงื่อนไขว่า ผลลัพธ์ขึ้นกับชนิดของตั๊กแตนตำข้าว ตำแหน่งที่ตัวเมียกัด จังหวะของการผสมพันธุ์ และการสร้างถุงเก็บอสุจิ

การส่งอสุจิไม่ได้เกิดแบบเดียวกับที่เรื่องเล่าอธิบาย

ตั๊กแตนตำข้าวไม่ได้ส่งเซลล์สืบพันธุ์เข้าสู่ตัวเมียในลักษณะของของเหลวที่ไหลออกมาครั้งเดียวแล้วจบ กระบวนการเกี่ยวข้องกับ spermatophore หรือถุงบรรจุอสุจิ ตัวผู้สร้างถุงนี้ระหว่างการผสมพันธุ์ แล้วนำไปติดบริเวณช่องสืบพันธุ์ของตัวเมีย เซลล์อสุจิจำนวนมากจึงทยอยเคลื่อนจากถุงเข้าสู่ตัวเมียตามระยะเวลาที่ถุงยังติดอยู่

งานวิจัยในตั๊กแตนตำข้าวญี่ปุ่นชนิด Tenodera angustipennis ใช้การตัดหัวเป็นแบบจำลองของสถานการณ์ที่ตัวเมียกินส่วนหน้าของตัวผู้ นักวิจัยพบว่ากลุ่มที่ตัวผู้เสียหัวมีการผสมพันธุ์นานขึ้น การจับคู่ของอวัยวะสืบพันธุ์แน่นขึ้น และมีการส่งอสุจิมากขึ้นในเงื่อนไขการทดลองนั้น กลไกที่ช่วยอธิบายผลลัพธ์คือ การขยับของส่วนท้องยังดำเนินต่อ ทำให้ตัวผู้คงการเชื่อมต่อกับตัวเมียและสร้างถุงอสุจิได้ต่อเนื่อง

ถึงกระนั้น ผลดังกล่าวไม่ได้แปลว่าการเสียหัวเพิ่มประสิทธิภาพการสืบพันธุ์ในตั๊กแตนตำข้าวทุกชนิด งานชิ้นเดียวกันพบว่าการคุ้มกันคู่หลังจบการผสมพันธุ์มีข้อเสียบางด้าน เพราะถุงอสุจิอาจติดอยู่ได้ไม่นานเท่ากรณีที่ตัวผู้ยังมีชีวิตครบส่วน การเพิ่มเวลาผสมพันธุ์จึงไม่ได้ชดเชยการสูญเสียโอกาสผสมพันธุ์ครั้งต่อไปทั้งหมด

รายละเอียดนี้ทำให้เห็นว่า พฤติกรรมหลังหัวขาดมีทั้งส่วนที่ช่วยและส่วนที่เสียเปรียบ ตัวผู้ได้โอกาสทำให้การผสมพันธุ์ครั้งสุดท้ายเดินหน้าต่อ แต่ต้องแลกกับชีวิตและโอกาสไปหาคู่ตัวอื่น การคัดเลือกโดยธรรมชาติไม่ได้ทำงานเหมือนการออกแบบที่มุ่งให้ทุกเหตุการณ์มีผลดีเสมอไป แต่เป็นการสะสมลักษณะที่ช่วยให้สายพันธุ์มีลูกหลานมากพอภายใต้เงื่อนไขจริง

ตัวเมียได้อาหาร ตัวผู้เสียอนาคต

ร่างกายของตัวผู้เป็นอาหารที่มีโปรตีน ไขมัน และสารอาหารหลายชนิด ตัวเมียอาจนำพลังงานไปใช้สร้างไข่หรือฟื้นฟูร่างกายหลังฤดูผสมพันธุ์ งานทดลองในตั๊กแตนตำข้าวจีน Tenodera sinensis สนับสนุนแนวคิดว่า การกินตัวผู้ช่วยเพิ่มการลงทุนด้านสารอาหารให้ลูกหลานในบางเงื่อนไข แต่ประโยชน์ของตัวเมียไม่ได้ทำให้การกินคู่กลายเป็นพิธีกรรมที่ต้องเกิดทุกครั้ง

สำหรับตัวผู้ การตายระหว่างหรือหลังผสมพันธุ์หมายถึงการหมดโอกาสหาคู่เพิ่ม งานศึกษาพฤติกรรมจึงพบกลยุทธ์หลีกเลี่ยงความเสี่ยงหลายรูปแบบ เช่น เข้าใกล้ตัวเมียจากด้านหลัง เลือกตัวเมียที่มีสภาพร่างกายสมบูรณ์และไม่ได้หิวจัด ใช้เวลาสังเกตท่าทางก่อนขึ้นเกาะ และลดการเคลื่อนไหวที่อาจกระตุ้นให้ตัวเมียหันมาโจมตี

ตัวผู้บางชนิดยังมีบทบาทในการคุ้มกันคู่หลังผสมพันธุ์ เพราะตัวเมียอาจผสมกับตัวผู้หลายตัวในฤดูเดียวกัน การจับคู่ที่นานขึ้นหรือถุงอสุจิที่ทำหน้าที่คล้ายจุกปิด อาจลดโอกาสที่ตัวผู้คู่ถัดไปจะเข้ามาผสมทันที นี่ทำให้การผสมพันธุ์ของตั๊กแตนตำข้าวเกี่ยวข้องกับการแข่งขันของเซลล์สืบพันธุ์ ไม่ใช่แค่ฉากที่ตัวเมียล่าตัวผู้เป็นอาหาร

ข้อเท็จจริงที่ควรจำจากเรื่องนี้

• ตั๊กแตนตำข้าวบางชนิดมีการกินคู่ผสมพันธุ์จริง แต่ตัวเมียไม่ได้กัดหัวตัวผู้ทุกครั้ง และหลายเหตุการณ์เกิดก่อนการผสมพันธุ์เริ่มขึ้น

• ระบบประสาทบริเวณท้องสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวทางเพศได้ จึงเห็นส่วนท้องขยับต่อหลังส่วนหัวหยุดทำงาน

• การเสียหัวอาจทำให้การผสมพันธุ์นานขึ้นหรือส่งอสุจิได้มากขึ้นในบางชนิดและบางเงื่อนไข แต่ไม่ใช่กฎสากลของตั๊กแตนตำข้าวทั้งหมด

• ตัวเมียอาจได้สารอาหารจากร่างกายตัวผู้ ส่วนตัวผู้ได้โอกาสถ่ายโอนสารพันธุกรรมในการผสมพันธุ์ครั้งสุดท้าย แต่ยังเสียโอกาสสืบพันธุ์ในอนาคต

ดังนั้นภาพตั๊กแตนตำข้าวตัวเมียเคี้ยวหัวตัวผู้ระหว่างผสมพันธุ์จึงเป็นพฤติกรรมจริงที่มีคำอธิบายทางระบบประสาทและวิวัฒนาการรองรับ เพียงแต่ธรรมชาติไม่ได้ทำงานตามประโยคสั้น ๆ ว่าตัวเมียต้องฆ่าตัวผู้เสมอ หรือหัวขาดแล้วจะส่งอสุจิได้มีประสิทธิภาพขึ้นโดยอัตโนมัติ ทุกอย่างขึ้นกับชนิด สภาพร่างกาย ความหิว การรบกวน และช่วงเวลาของการผสมพันธุ์