พืชที่ทนทานที่สุดในโลก อายุ 32,000 ปี และอาจอยู่รอดบนดาวอังคาร

  • 22 พฤษภาคม 2019
ต้นไม้งอกจากดินที่แห้งและแตกระแหง Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ พืชบางชนิดมีความทนทาน และอยู่รอดได้ในสภาพที่เลวร้าย

พืชบางชนิดมีความทนทานมาก พวกมันอยู่รอดได้ในสภาวะที่แทบไม่มีออกซิเจน หรือมีอุณหภูมิที่สุดขั้ว

ความทนทานเหล่านี้ ดึงดูดให้นักวิทยาศาสตร์เข้ามาสำรวจว่า การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะส่งผลกระทบต่อความสามารถของเราในการเพิ่มปริมาณอาหาร และบรรดาพืชผลต่าง ๆ สามารถปรับตัวเข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปได้อย่างไร

แต่อะไรทำให้พืชชนิดหนึ่ง มีโอกาสอยู่รอดได้มากกว่าพืชอีกชนิดหนึ่ง

เจมส์ หว่อง นักพฤกษศาสตร์และผู้ดำเนินรายการของบีบีซี ค้นหาคำตอบนี้ และเขาได้ค้นพบข้อเท็จจริงที่น่าประหลาดใจหลายอย่างเกี่ยวกับพืชที่ทนทานที่สุดในโลกบางชนิด

1. โคลนนิ่งคือกุญแจของการมีอายุยืนยาว

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ การโคลน ทำให้ต้นไม้มีอายุยืนยาว

ต้นไม้ที่ยังมีชีวิตอยู่ที่อายุมากที่สุดในโลก คาดว่าเป็นต้นสนบริสเติลโคน (bristlecone pine) ทางตะวันออกของรัฐแคลิฟอร์เนีย โดยถูกระบุว่ามีอายุ 5,062 ปี ในปี 2012

ต้นไม้บางชนิดมีเคล็ดลับในการทำให้พวกมันมีอายุยืนยาวมากขึ้น นั่นก็คือ โคลนนิ่ง

พวกมันโคลนตัวเอง และอาศัยอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า อาณาจักรโคลน ซึ่งหมายถึงต้นไม้ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน และเชื่อมต่อกันด้วยระบบรากเดียวกัน

อาณาจักรโคลนเหล่านี้ อยู่รอดมาได้หลายพันปี อาณาจักรแพนโด (Pando colony) ในรัฐยูทาห์ของสหรัฐฯ ถูกประเมินว่ามีอายุ 80,000 ปี ขณะที่ต้นโอ๊กจูรูพา (Jurupa Oak) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย คาดว่ามีอายุราว 13,000 ปี

2. 'หินมีชีวิต' สามารถปกป้องพืชผลทางการเกษตรได้

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ ไลทอป เป็น สัตว์, พืช, หรือแร่ธาตุ?

ไลทอป รู้จักกันในอีกชื่อว่า "หินมีชีวิต" คุณจะต้องเห็นมันจึงจะเข้าใจว่าทำไมมันจึงถูกเรียกเช่นนี้ พวกมันดูเหมือนก้อนหินมากกว่าสิ่งมีชีวิต

แต่สิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากทางใต้ของแอฟริกาชนิดนี้ จริง ๆ แล้ว คือพืช พวกมันมีส่วนสำคัญต่อพืชผลทางการเกษตร

พืชเหล่านี้ สามารถอยู่รอดในสภาวะที่รุนแรงในทะเลทราย และภูมิประเทศที่เป็นหิน ด้วยการพรางตัวป้องกันตัวเองจากการถูกกิน

แม้ว่า พวกมันจะเติบโตอยู่ใต้ดินเป็นส่วนใหญ่ ไลทอปมีผิวด้านบนที่โปร่งแสง ทำให้แสงอาทิตย์ผ่านเข้าไปได้ และถูกแปลงเป็นพลังงาน

นักวิจัยหวังว่า การเข้าใจความสามารถของไลทอป จะช่วยในเรื่องการควบคุมแสงจ้าเหนือพื้นดิน และแสงน้อยใต้พื้นดิน ซึ่งอาจจะช่วยเราพัฒนาพืชผลทางการเกษตรในอนาคตได้

3. การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อาจทำให้กาแฟถูกแทนที่ด้วยโกโก้

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ กาแฟอาจถูกแทนที่ด้วยโกโก้

อุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจทำให้เมล็ดกาแฟส่วนใหญ่ตายหมด พืชที่ทนทานมากกว่าจะเข้ามาแทนที่ นั่นก็คือ โกโก้

นักวิทยาศาสตร์ ได้ยืนยันว่า กาแฟพันธุ์อาราบิกาสามารถอยู่รอดได้อย่างไร ในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น และไวต่อการเป็นราสนิม (leaf rust) ซึ่งเป็นโรคทางพืชที่สร้างความเสียหายต่อการปลูกกาแฟจำนวนมากแถบอเมริกากลางในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ขณะที่อุณหภูมิสูงขึ้น การปลูกกาแฟในพื้นที่ที่ต่ำลงมากำลังเผชิญกับปัญหาในการผลิตกาแฟที่มีคุณภาพ ส่งผลกระทบต่อความเป็นอยู่ของผู้คนหลายพันคน

ดังนั้น เกษตรกรในนิการากัว, ฮอนดูรัส และเอล ซัลวาดอร์ กำลังหันไปปลูกโกโก้แทน ซึ่งเป็นพืชที่ทนทานและเติบโตได้ในสภาพอากาศร้อน

ไม่ต้องแปลกใจ ถ้าเอสเปรสโซที่คุณดื่มในตอนเช้า จะถูกแทนที่ด้วยช็อกโกแลตร้อน ในอีก 2-3 ปี

4. ต้นไม้บางชนิดแพร่พันธุ์ไปพร้อมกับไฟป่า

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ พืชทนไฟ อย่าง ต้นยูคาลิปตัส ชอบไฟ

ต้นยูคาลิปตัสไม่เพียงแต่ทนทาน พวกมันยังอันตรายด้วย

พวกมันจัดอยู่ในประเภทของพืชทนไฟ หรือ ไพโรไฟต์ (pyrophyte) ซึ่งเป็นภาษากรีกโบราณแปลว่า "พืชไฟ" พวกมันปรับตัวให้ทนต่อไฟ และบางครั้งก็จำเป็นต้องใช้ไฟในการอยู่รอดและแพร่พันธุ์

พืชที่ทำให้เกิดไฟป่าตามธรรมชาติเหล่านี้ ผลิตยางไม้และน้ำมันที่ไวไฟ ใบไม้และเปลือกไม้แห้งร่วงหล่นลงบนพื้น ง่ายต่อการติดไฟ ทำให้เกิดไฟป่าที่สร้างความเสียหายรุนแรง

เมื่อเกิดไฟป่าขึ้น ต้นไม้อย่างยูคาลิปตัส หรือต้นสนบางประเภทจะเติบโต

ความร้อนจะกระตุ้นฝักของพวกมัน ขณะที่พืชชนิดอื่นเผชิญกับปัญหาในการกลับมางอกขึ้นใหม่ แต่ต้นอ่อนของยูคาลิปตัสกลับงอกงามบนพื้นดินที่ถูกเผาไหม้

นอกจากนี้ การที่ต้นไม้ใหญ่ถูกไฟเผาไหม้ไปจำนวนมาก ทำให้ต้นอ่อนบนพื้นดินในป่าได้รับแสงเพิ่มขึ้น

5. พืชสามารถปรับตัวกับสภาวะที่มีสารปนเปื้อนนิวเคลียร์ได้

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ พืชสามารถปรับตัวหลังจากเกิดภัยพิบัตินิวเคลียร์ แต่มนุษย์ไม่ควรเก็บเบอร์รีและเห็ดจากพื้นที่ที่ปนเปื้อนสารกัมมันตรังสีมารับประทาน

สารกัมมันตรังสี ส่งผลกระทบต่อเซลล์สิ่งมีชีวิตและสร้างความเสียหายต่อดีเอ็นเอ ดังนั้น คุณอาจคิดว่า พืชคงจะไม่สามารถอยู่รอดได้ หลังเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์

แต่นักวิทยาศาสตร์ซึ่งสอบสวนผลกระทบจากเหตุหายนภัยเชอร์โนบิลปี 1986 ค้นพบว่า ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป

จากการทดลองปลูกถั่วเหลืองและป่าน พวกเขาพบว่า พืชเหล่านี้สามารถปรับสภาพทางชีววิทยา เพื่อให้เติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่มีสารปนเปื้อน

นักวิจัย เชื่อว่า ความสามารถในการปรับตัวเพื่อบรรเทาผลกระทบจากสารตกค้างนิวเคลียร์ น่าจะพัฒนามาเมื่อหลายล้านปีก่อน ขณะที่โลกมีระดับสารกัมมันตรังสีสูงกว่านี้มาก

6. เมล็ดพืชอยู่รอดได้นาน 32,000 ปี

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ การเก็บรักษาพืชไว้เพื่ออนาคต? คุณสามารถฝังเมล็ดพืชไว้ในชั้นดินเยือกแข็ง หรือมอบให้กับ ธนาคารเมล็ดพืชมิลเลนเนียม (Millennium Seed Bank) ในคิวการ์เดนของสหราชอาณาจักร ซึ่งมีพืชป่าสายพันธุ์ต่าง ๆ ทั่วโลกราว 10%

นักวิจัยชาวรัสเซียได้ทำให้พืชที่สูญพันธุ์ไปแล้วกลับมามีชีวิตอีกครั้ง ด้วยการใช้เมล็ดพันธุ์ที่ถูกกระรอกฝังไว้เมื่อ 32,000 ปีก่อน

ดอก สลีน สเต็นโอฟิลลา (silene stenophylla) ดอกไม้ที่ชอบสภาพอากาศหนาวเย็น ถูกพบริมฝั่งแม่น้ำที่เย็นเป็นน้ำแข็งในไซบีเรีย

นักวิทยาศาสตร์ได้นำเนื้อเยื่อจากเมล็ดพันธุ์ที่พบ และใช้มันในการเพาะพันธุ์ขึ้นมาใหม่ ซึ่งหลังจากนั้นพวกมันก็ขยายพันธุ์ได้เอง

ผู้เชี่ยวชาญหวังว่า นี่อาจจะเป็นพืชที่สูญพันธุ์ไปแล้วสายพันธุ์แรก จากจำนวนหลายสายพันธุ์ที่ถูกชุบชีวิตขึ้นมา จากซากที่ถูกเก็บอยู่ในชั้นดินที่เป็นน้ำแข็งของอาร์กติก

7. สิ่งมีชีวิตที่เหมือนพืชอาจเติบโตได้บนดาวอังคาร

Image copyright Getty Images
คำบรรยายภาพ ไลเคนเหล่านี้จะอยู่รอดบนดาวอังคารหรือไม่

ข้อสุดท้ายนี้ ไม่ได้เกี่ยวกับพืชเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตพื้นฐานบางอย่าง ที่อาจเปิดทางสู่การอยู่รอดของพืช อย่าง ไลเคน และ ไซยาโนแบคทีเรีย

มีสายพันธุ์ไลเคนที่ได้รับการระบุชื่อหลายพันสายพันธุ์ทั่วโลก (อาจมีมากถึง 17,000 สายพันธุ์) บางสายพันธุ์ดูคล้ายมอส หลายสายพันธุ์อาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นพืชสมัยดึกดำบรรพ์ แต่ความเป็นจริง พวกมันไม่ใช่

ไลเคน เกิดจากสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดประกอบกัน คือ รา และสาหร่าย ซึ่งอยู่ร่วมกันในภาวะพึ่งพิงซึ่งกันและกัน เพื่อสร้างชีวิตรูปแบบใหม่ขึ้นมา

ไซยาโนแบคทีเรีย มีความพื้นฐานมากกว่า แต่ก็ไม่ได้มีความน่าสนใจน้อยไปกว่ากัน มันประกอบด้วยแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่สร้างพลังงานด้วยการสังเคราะห์แสง ซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมีที่เปลี่ยนแสงให้เป็นอาหาร เหมือนกับที่พืชจริง ๆ ทำ

ทีมนักวิทยาศาสตร์ในเยอรมนี คิดว่า ทั้งไลเคนและไซนาโนแบคทีเรีย อาจทนทานมากพอที่จะอยู่รอดได้บนดาวอังคาร

พวกเขาได้สร้างสภาพบนดาวเคราะห์สีแดง รวมถึงการแผ่รังสีที่ร้อนแรงจากดวงอาทิตย์, อุณหภูมิที่ผันผวน, ความแห้งแล้ง และความกดอากาศที่ต่ำ เพื่อทดสอบว่า สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในยุคก่อกำเนิดโลกที่มีความทนทานแข็งแกร่งเหล่านี้จะอยู่รอดหรือไม่

ผลปรากฏว่า พืชสายพันธุ์ต่าง ๆ เหล่านี้ ไม่เพียงแต่อยู่รอดเท่านั้น แต่ยังเติบโตได้ มีการสังเคราะห์แสง และเกิดกิจกรรมของพืชขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นประจำด้วย

บทความนี้ดัดแปลงมาจากเนื้อหาในรายการ Costing the Earth รายการวิทยุของบีบีซี

อ่านข่าวนี้เพิ่มเติม