วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
ทฤษฎีวิวัฒนาการ คือแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามจะอธิบายว่าวิวัฒนาการมีจริงและเกิดขึ้น ได้อย่างไรโดยอาศัยหลักฐานทางด้านต่างๆประกอบและยืนยันแนวโน้มของวิวัฒนาการมีดังนี้
1. เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ไปข้างหน้าไม่ย้อนกลับ มีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงจากแบบ ง่าย ๆ เป็นซับซ้อนจากแบบโบราณเป็นแบบก้าวหน้าและจากแบบทั่วไปเป็นแบบจำเพาะเจาะจงเช่น การลดจํานวนของกระดูก ก้นกบหรือการเชื่อมของ กลีบดอกเป็นต้น
2. ลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมจะถูกกำจัด หรือสูญหายไป
ทฤษฎีวิวัฒนาการของนักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ ๆ ได้แก่
3. ทฤษฏีของดาร์วิน และ วอลเลช (Alfred Russel Wallace)
ลามาร์ค
นักวิวัฒนาการชาวฝรั่งเศสได้เสนอความคิดในเรื่อง วิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตไว้เป็น 2 ข้อ คือ
1. กฎแห่งการใช้ และไม่ใช้ (law of use and disuse) มีใจความสําคัญว่า “ลักษณะของสิ่งมีชีวิตผันแปรได้ตามสภาพแวดล้อมอวัยวะใดที่ใช้อยู่บ่อยๆย่อมขยายใหญ่ขึ้น ส่วนอวัยวะใดที่ไม่ได้ใช้จะค่อยๆลดขนาด อ่อนแอลงและหายไปในที่สุด”
2. กฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะที่เกิดขึ้นใหม่ (law of inheritance of acquired characteristics) มีใจความว่า “ลักษณะที่ได้มาใหม่หรือเสียไปโดยอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม โดยการใช้และไม่ใช้จะคงอยู่และสามารถถ่ายทอดลักษณะที่เกิดใหม่นี้ไปสู่รุ่นลูกรุ่นหลาน ต่อไปได้” ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตที่ลามาร์คยกมาอ้างอิงได้แก่
๐ พวกนกน้ำ โดยกล่าวว่านกที่หากินบนบกจะไม่มีแผ่นพังผืดหนังต่อระหว่างนิ้วเท้า ส่วนนกที่หากินในนํ้ามีความต้องการใช้เท้าโบกพัดนํ้าสําหรับการเคลื่อนที่ผิวหนังระหว่างนิ้วเท้า จึงขยายออกต่อกันเป็นแผ่นและลักษณะนี้ถ่ายทอดไปสู่ รุ่นลูกหลานได้
เปรียบลักษณะเท้าของนกที่หากินบนบกและในน้ำ
ที่มา : http://wings.av/kids.com
ยีราฟ ซึ่งในปัจจุบันมีคอยาว ลามาร์คได้อธิบายว่า ยีราฟในอดีตคอสั้นกว่าปัจจุบัน (จากหลักฐาน ของซากดึกดำบรรพ์)แต่ได้มีการฝึกฝนยืดคอเพื่อพยายามกินใบไม้ จากที่สูงๆ ทําให้คอยาวขึ้น การที่ต้อง เขย่งเท้ายืดคอทําให้ยีราฟมีขายาวขึ้นด้วยลักษณะ ที่มีคอยาวขึ้นและขายาวขึ้นนี้ถ่ายทอด มาสู่ยีราฟรุ่นต่อมา
๐ สัตว์พวกงู ซึ่งไม่มีขาปรากฏให้เห็น แต่จากโครงกระดูกยังมีซากขาเหลือติดอยู่ ซึ่งลามาร์ค อธิบายว่างูอาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่เป็นพงหญ้ารกทึบการเลื้อยไปทําให้ลําตัวยาว ส่วนขาไม่ได้ใช้จึงค่อยๆ ลดขนาดเล็กลงและหายไป ลักษณะนี้ถ่ายทอดไปได้งูรุ่นต่อๆ มาจึงไม่มีขา
|
|
|
|
|
|
การหดหายของขางูตามทฤษฎีของลามาร์ค
|
การทดลองเพื่อสนับสนุนความคิดของลามาร์คในเรื่องของกฎแห่งการใช้ และไม่ใช้นั้นพอจะมีตัวอย่างสนับสนุนได้เช่นการฝึกฝนกล้ามเนื้อจะทําให้กล้ามเนื้อมีขนาดใหญ่โตขึ้นมาได้เช่นนักกล้ามนักเพาะกายนักกีฬาประเภทต่างๆแต่สําหรับกฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะ ที่เกิดขึ้นใหม่ยังไม่มีการทดลองใดสนับสนุน
ออกัส ไวส์มาน (August Weisman ; 2377 – 2457) ได้เสนอความคิดค้านทฤษฎีของลามาร์คโดยกล่าวว่าลักษณะที่ถ่ายทอดไปยังลูกหลานได้นั้นจะต้องเกิดจากเซลล์สืบพันธุ์ มิใช่จากเซลล์ ร่างกาย เขาได้ทดลองตัดหางหนู ตัวผู้ตัวเมียแล้วให้ผสมพันธุ์กันปรากฎว่าลูกหลานออกมามีหาง การทดลองนี้ทําติดต่อกันถึง 20 รุ่น หนูในรุ่นที่ 21ก็ยังคงมีหางอยู่ไวส์มานอธิบายว่า เนื่องจาก ลักษณะที่ตัดหางหนูออกนั้นเป็นการกระทำต่อเซลล์ร่างกายแต่เซลล์สืบพันธุ์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ลักษณะ หางยาวซึ่งจะถูกถ่ายทอดโดยเซลล์สืบพันธุ์ยังคงอยู่
ชาร์ลส์ ดาร์วิน เป็นนักธรรมชาติวิทยาได้เดินทาง ไปกับเรือสํารวจ บีเกิล ของรัฐบาลอังกฤษ ซึ่งเดินทางไปสํารวจและทําแผนที่ของฝั่งของทะเลทวีปอเมริกาใต้ ดาร์วินได้ประสบการณ์ จากการศึกษาพืชและสัตว์ที่มีอยู่เฉพาะที่หมู่เกาะกาลาปากอส (Galapagos) แห่งเดียวในโลกดาร์วินได้สังเกตนกกระจอกที่อยู่บริเวณหมู่เกาะกาลาปากอสและนกฟินช์(finch)หลายชนิดพบว่าแต่ละชนิดมีขนาดและรูปร่างของจงอยปากแตกต่างกัน ตามความ เหมาะสมแก่การที่จะใช้กินอาหารแต่ละประเภท นกฟินช์มีลักษณะคล้ายนกกระจอกมากแตกต่างกัน เฉพาะลักษณะของจงอยปากเท่านั้น ดาร์วินเชื่อว่าบรรพบุรุษของนกฟินช์บนเกาะกาลาปากอสน่าจะ สืบเชื้อสายมาจากนกฟินช์บนแผ่นดินใหญ่แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา ทําให้ หมู่เกาะนี้แยกจากแผ่นดินใหญ่และเกิดการแปรผันทางพันธุกรรม ของบรรพบุรุษนกฟินช์ มาเป็นเวลานานจนเกิดวิวัฒนาการเป็นสปีชีส์ใหม่ขึ้น
หมายเหตุ : หมู่เกาะกาลาปากอสเกิดจากภูเขาไฟระเบิดในมหาสมุทรแปซิฟิกห่างจากประเทศเอกวาดอร์ไปทางทิศตะวันตกประมาณ580ไมล์จากหลักฐานทางธรณีวิทยาแสดงว่าเกาะนี้แยก ตัวมาจากทวีปอเมริกานอกจากนี้ยังมีเต่ายักษ์3สปีชีส์ที่อาศัยอยู่บนหมู่เกาะกาลาปากอสต่างเกาะกัน สปีชีส์ที่มีคอยาวจะอยู่ในที่แห้งแล้ง และอาศัยพืชตระกูลกระบองเพชรเป็นอาหารส่วนสปีชีส์ ที่มีคอสั้นจะอาศัยอยู่ในที่ชุ่มชื้นและกินพืชผักที่ขึ้นอยู่กับพื้นดินเป็นอาหาร
 |  |
เต่ายักษ์บนหมู่เกาะกาลาปากอส
|
ได้เสนอทฤษฎีการเกิดสปีชีส์ใหม่อันเนื่อง มาจาก การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ(theory of natural selection) มีสาระสำคัญ ดังนี้
1. สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันย่อมแตกต่างกันบ้างเล็กน้อย เรียกว่า variation
2. สิ่งมีชีวิตมีลูกหลานจํานวนมากตามลําดับเรขาคณิต แต่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็มี จํานวนเกือบคงที่ เพราะมีจํานวนหนึ่งตายไป
3.สิ่งมีชีวิตจําเป็นต้องมีการต่อสู้เพื่อความอยู่รอด (struggle of existence)โดยลักษณะ ที่แปรผันบางลักษณะ ที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม ย่อมดํารงชีวิตอยู่ได้ และสืบพันธุ์ถ่ายทอด ไปยังลูกหลาน
4.สิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้นที่อยู่รอด(survival the fittest ) และดํารง เผ่าพันธุ์ของตนไว้และทําให้เกิด การคัดเลือกตามธรรมชาติเกิดความแตกต่าง ไปจากสปีชีส์เดิมมากขึ้นจนเกิดสปีชีส์ใหม่ สิ่งมีชีวิตที่จะอยู่รอด ไม่จำเป็นต้องเป็น สิ่งมีชีวิต ที่แข็งแรงที่สุด แต่เป็นสิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมมากที่สุด ในกรณียีราฟคอยาวนั้น อธิบายตามทฤษฎีของดาร์วินได้ว่า ยีราฟมี บรรพบุรุษ ที่คอสั้นแต่เกิดมี variation ที่มีคอยาวขึ้น ซึ่งสามารถหาอาหาร พวกใบไม้ได้ดี กว่าตัวพวกคอสั้นและถ่ายทอดลักษณะ คอยาวไปให้ลูกหลาน ได้ ส่วนพวกคอสั้นหาอาหารได้ไม่ดีหรือแย่งอาหาร สู้พวกคอยาวไม่ได้ในที่สุดก็จะตายไป จึงทําให้ ในปัจจุบันมีแต่ยีราฟคอยาวเท่านั้น
ดาร์วินได้ชื่อว่าเป็นบิดาแห่งวิชาวิวัฒนาการ ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินดังนี้คือ “ความแปรผันที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตใด ๆ ก็ตามย่อมมีส่วนช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตได้ ในสิ่งแวดล้อมนั้นๆ ส่วนความแปรผันที่ไม่เหมาะสม ทําให้สิ่งมีชีวิตถูกกําจัดไปด้วย เหตุนี้เมื่อเวลา ล่วงเลยไปนานขึ้นลักษณะที่เหมาะสมก็จะสะสมไปนานขึ้น ลักษณะที่เหมาะสม ก็จะสะสมไปนานขึ้น เกิดสิ่งมีชีวิตแตกต่าง จากเดิมมากมาย จนในที่สุดก็เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่” ดังแสดงในรูปที่ 2.14
ความสามารถในการแพร่พันธุ์
(reproductive ability)
|
| |
ข้อจำกัดของสิ่งแวดล้อม
(environmental restriction)
|
|
|
| |
การต่อสู้เพื่อความอยู่รอด (struggleforexistence)
|
| |
การแปรผันของพันธุกรรม
(heritable variations)
|
|
|  | |
การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
(natural selection)
|
| |
การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม (environmental changes)
|
|
| | |
แสดงแผนภูมิแสดงแนวความคิดหลักตามทฤษฎีการคัดเลือก
โดยธรรมชาติของชาร์ล ดาร์วิน และวอลเลซ
|
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น