5. การคดั เลอื กโดยธรรมชาติ • การคัดเลือกโดยธรรมชาตทิ าใหส้ มาชกิ ของประชากรทมี่ ลี ักษณะเหมาะสม กั บ ส ภ า พ แ ว ด ล้ อ ม มี จ า น ว น เ พิ่ ม ม า ก ขึ้ น ลั ก ษ ณ ะ ที่ ไ ม่ เ ห ม า ะ ส ม กั บ สภาพแวดลอ้ มจะถกู คดั ทิ้ง และมีจานวนลดลง • ทาให้แอลลีลบางแอลลีลในประชากรมีจานวนเพิ่มมากข้ึนและบางแอลลี ลของประชากรมจี านวนลดลง จึงมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอล ลีลในประชากร ทาให้สิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการโดยมีรูปร่าง สี พฤติกรรม และการดารงชีวติ ที่กลมกลืนกบั สภาพแวดลอ้ ม
กาเนดิ ของสปชี ีส์ • นก 2 สปชี ีสน์ ้ีมลี กั ษณะคล้ายคลึงกันมาก แตม่ ีโครงสร้างทางพนั ธุกรรมท่ี แตกตา่ งกันจึงไม่สามารถผสมพนั ธุ์กันและใหก้ าเนิดลกู ไดจ้ งึ จาแนกไดเ้ ป็น 2 สปชี ีส์
แนวคิดเกี่ยวกบั ความหมายของสปีชีส์ 1. สปีชีส์ทางด้านสัณฐานวิทยา หมายถึง ส่ิงมีชีวิตท่ีแตกต่างกันใน ลักษณะทางสัณฐานและโครงสร้างทางกายวิภาคของส่ิงมีชีวิตใช้เป็นแนวคิด ในการศกึ ษาดา้ นอนกุ รมวิธาน 2. สปีชีส์ทางด้านชีววิทยา หมายถึง ส่ิงมีชีวิตท่ีสามารถผสมพันธ์ุกันได้ใน ธรรมชาติ ให้กาเนิดลูกที่ไม่เป็นหมันแต่ถ้าเป็นส่ิงมีชีวิตต่างสปีชีส์กันก็อาจให้ กาเนดิ ลกู ไดเ้ ชน่ กนั แต่เปน็ หมัน
กลไกการแยกกันทางการสบื พนั ธุ์ ซ่งึ แบ่งออกได้ 2 ระดบั 1.กลไกการแยกกนั ทางการสืบพนั ธุ์กอ่ นระยะไซโกต เป็นกลไกท่ีปอ้ งกันไมใ่ หเ้ ซลล์สืบพันธจุ์ ากส่ิงมชี ีวิตตา่ งสปีชีสก์ ันไดม้ าผสม พันธุกัน • ถน่ิ ทอี่ ยู่อาศัย
• พฤติกรรมการผสมพันธ์ุ เชน่ พฤตกิ รรมในการเกีย้ วพาราสีของนกยงู เพศ ผู้ ลกั ษณะการสร้างรังท่ีแตกต่างกนั ของนกและการใชฟ้ โี รโมนของแมลง เปน็ ต้น พฤติกรรมต่างๆนี้จะมผี ลตอ่ สตั วเ์ พศตรงขา้ มในสปชี ีสเ์ ดยี วกัน เท่านัน้ ที่จะจบั คู่ผสมพนั ธ์ุกัน
• ช่วงเวลาในการผสมพนั ธุ์ อาจเป็นวนั ฤดกู าลหรือชว่ งเวลาของการผสม พันธุ์ ตัวอย่างเช่นแมลงหวี่ Drosophila pseudoobscura มชี ่วงเวลาท่ี เหมาะสมในการผสมพนั ธุใ์ นตอนบา่ ยแต่ Drosophila persimilis จะมี ช่วงเวลาที่เหมาะสมในตอนเช้า ทาใหไ้ มมโี อกาสผสมพนั ธุก์ ันได้
• โครงสร้างของอวัยวะสืบพันธ์ุ สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีขนาด ละ รูปร่างอวัยวะสืบพันธ์ุแตกต่างกันทาให้ไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ เช่น โครงสร้างของดอกไม้บางชนิดมีลักษณะสอดคล้ายกับลักษณะของแมลง หรือสัตว์บางชนิด ทาให้แมลงหรือสัตว์น้ันๆ ถ่ายละอองเรณูเฉพาะพืชใน สปีชีสเ์ ดียวกนั เท่านั้น
• สรีรวิทยาของเซลลส์ ืบพนั ธุ์ เมือ่ เซลล์พันธ์ขุ องสิ่งมชี วี ติ ต่างสปชี สี ก์ นั มี โอกาสพบกนั แต่ไม่สามารถปฏิสนธิกันได้ อาจเป็นเพราะอสจุ ิไม่สามารถ อยภู่ ายในร่างกายเพศเมยี ได้หรอื อสจุ ิไม่สามารถสลายสารเคมีที่หุม้ เซลล์ไข่ ของสง่ิ มชี ีวติ ต่างสปีชสี ไ์ ด้
2.กลไกการแยกการสืบพันธุห์ ลงั ระยะไซโกต ในกรณีที่เซลลส์ บื พนั ธขุ์ องสงิ่ มชี ีวติ ตา่ งสปีชีสส์ ามารถเข้าไป ผสมพันธ์ุกนั ได้ไซโกตท่ีเป็นลูกผสมเกดิ ขน้ึ แล้ว กลไกนจี้ ะป้องกนั ไมใ่ หล้ ูกผสม สามารถเจริญเตบิ โตเปน็ ตัวเต็มวยั หรอื สืบพันธุต์ ่อไปไดก้ ลไกเหลา่ นีไ้ ดแ้ ก่ • ลกู ผสมตายก่อนถงึ วัยเจรญิ พันธ์ุ เชน่ การผสมพันธก์ุ บ (Rana spp.)ไม่ สามารถเจรญิ เตบิ โตเปน็ ตัวเต็มวัยได้
• ลูกผสมเปน็ หมนั เช่น ลอ่ เกดิ จากการผสมระหว่างมา้ กับลา แตล่ ่อเปน็ หมันไมส่ ามารถให้กาเนดิ ลูกรนุ่ ตอ่ ไปได้
• ลูกผสมลม้ เหลว เช่น การผสมระหว่างดอกทานตะวัน (Layia spp) 2 สปีชีสพ์ บว่า ลกู ผสมท่เี กดิ ขน้ึ สามารถเจริญเติบโตและให้ลูกผสมในรุน่ F1 แตล่ กู ในรนุ่ F2 เริม่ อ่อนแอและเปน็ หมนั ประมาณรอ้ ยละ 80 และจะ ปรากฏเช่นนีใ้ นรนุ่ ต่อๆไป
การเกดิ สปีชีสใ์ หม่ สปีชีส์ใหม่ จะเกิดขึ้นเม่ือไม่มีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่าง ประชากรในรุ่นบรรรพบุรุษ ทาให้ประชากรท้ังสองมีโครงสร้างทางพนั ธกุ รรม ที่แตกต่างกัน และมีวิวัฒนาการเกิดเป็นสปีชีส์ใหม่ข้ึน การเกิดสปีชีส์ ใหม่ (speciation)
แนวทางการเกดิ สปีชสี ใ์ หม่ 1.สปชี สี ์ใหมจ่ ากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ • ประชากรดงั้ เดมิ ในรนุ่ บรรพบุรุษท่เี คยอาศยั อยใู่ นพน้ื ทเ่ี ดียวกนั เมื่อมี อุปสรรคมาขวางกัน้ ทาใหเ้ กดิ การแบ่งแยกจากกนั เปน็ ประชากรย่อยๆ และไมม่ ีการถ่ายเทเคล่อื นยา้ ยยนี ระหวา่ งกนั
การเกดิ สปีชสี ใหม่ของกุง้ ในมหาสมทุ รแปซิฟกิ และทะเลคารเิ บียนจากก้งุ สปชี ีสเดียวกัน แตถ่ กู แยกกนั ด้วยสภาพทางภมู ศิ าสตร์
2. การเกิดสปชี สี ใ์ หม่ในเขตภูมศิ าสตรเ์ ดยี วกนั • เปน็ การเกิดสปชี ีสใ์ หม่ของสิ่งมชี วี ิตท่อี ย่ใู นเขตภูมิศาสตร์เดียวกนั • แต่มีกลไกการแบง่ แยกทางการสืบพันธเ์ุ กิดข้ึนจนไดส้ ปชี ีส์ใหม่ • เหน็ ไดช้ ดั เจนในวิวัฒนาการของพืช
การเกิดพอลิพลอยดใี นสิ่งมชี วี ิตสปีชีสเ์ ดียวกนั
• การทดลองของ คารป์ ิเชงโก (Karpechenko)
การพัฒนากับวิวฒั นาการ การด้ือสารฆา่ แมลง • เมือ่ มกี ารใชส้ ารฆ่าแมลงในครง้ั แรกอาจกาจัดแมลงไดเ้ กอื บหมด แตม่ ีแมลงบาง ตัวทมี่ ียีนตา้ นทานต่อสารฆา่ แมลงในประชากรเพม่ิ มากขึ้น • เม่อื ใช้สารฆ่าแมลงมากขึน้ การตอบสนองตอ่ สารฆา่ แมงเมลดลงมีการดอื้ สาร ฆ่าแมลงมากขนึ้
เชอ่ื มโยงกับการคัดเลอื กโดยธรรมชาติ • สารฆ่าแมลงไม่นา่ จะก่อใหเ้ กดิ ความตา้ นทานในแมลง แตจ่ ะคดั เลอื กแมลง ทสี่ ามารถตา้ นทานต่อสารฆา่ แมลงไวใ้ นเวลาและสถานทที ี่ไมน่ อน • อาจเกิดข้นึ ในสภาพแวดล้อมหน่ึง แต่อาจไม่เกดิ ในสภาพแวดล้อมท่ี แตกตา่ งกนั ออกไป
การดอื้ ยาปฏิชวี นะ • การใชย้ าปฏิชวี นะทาให้แบคทเี รียบางสายพันธต์ุ ายไป ขณะที่บางสายพนั ธ์ุ สามารถตา้ นทานต่อยาปฏิชีวนะมโี อกาสอยรู่ อดและสืบทอดไปยงั รนุ่ ตอ่ ไป เจรญิ ขน้ึ มาแทนที่ ทาให้มกี ารด้อื ตอ่ ยาปฏิชีวนะท่ีมีฤทธิ์รนุ แรงมากขึ้น • แบคทีเรียได้มกี ารปรับเปลี่ยนโครงสรา้ งทางพนั ธกุ รรมในประชากรให้ ต้านทานตอ่ ยาปฏชิ วี นะดว้ ยเชน่ กัน ราเพนนซิ ลิ ิน
ววิ ฒั นาการมนษุ ย์
หลกั ฐานสนับสนนุ การเกิดวิวัฒนาการของมนษุ ย์ การศึกษาหลักฐานจากซากดึกดาบรรพ์ของกระโหลก มนษุ ยโ์ ครแมนยอง อยู่ซบั สปีชสี เ์ ดียวกับมนุษย์ยคุ ศรีษะโครงกระดูก และการเปรียบเทียบลาดับเบสบนสาย ปจั จุบัน คอื H. sapiens sapiens มีขนาดสมอง DNA ระหว่างมนุษย์กับลิงชิมแปนซี ทาให้ 1,400 ลบ.ซม. มีความสามารถในการล่าสตั ว์ นักวิทยาศาสตร์ทราบว่า มนุษย์แยกสายวิวัฒนาการ ประดิษฐเ์ ครื่องมอื จากหินทซี่ บั ซ้อน วาดภาพโดยใช้ มาจากไพรเมตกลุ่มลิงไม่มหี าง (ape) สี และมกี ารอยูร่ ว่ มกันเป็นชมุ ชนุ ท่มี กี ฏเกณฑ์ เมอื่ ประมาณ 5-7 ลา้ นปที ี่ผา่ นมา Homo sapiens มีสมองขนาด 1,400 ลบ.ซม. มีกระดูกค้ิวย่ืนออกมา จมูกกว้าง คางสั้น มีการอยู่รวมกันเป็นหมู่ ล่าสัตว์ร่วมกัน รู้จักใช้ไฟและเครื่องหนังสัตว์นุ่ม ห่ม และเร่ิมมีวัฒนธรรมซับสปีชีส์แรกท่ีพบ คือ H. sapiens neanderthalensis Homo erectus มีร่างกายสูง สมองขนาด 1,100 ลบ.ซม. เพศชายมีลาตัวใหญ่เป็น 1.2 เท่าของเพศ หญิง มีการใช้ไฟและประดิษฐ์เคร่ืองมือจากหิน โดย H. erectus ท่ีรู้จักดี คือ มนุษย์ชวา และมนุษย์ ปักกิง่ Homo habilis มีสมองขนาด 600-750 ลบ.ซม. น้าหนัก 40-50 กโิ ลกรัม ลาตวั ตรง เดิน 2 ขา มีกระดกู ปลายน้ิวมือคล้ายกับ มนษุ ย์ปจั จบุ นั เรมิ่ มกี ารใช้สมองและมือในการประดษิ ฐส์ ิ่งของเครอ่ื งใชจ้ ากหิน Australopithecus afarensis มีการเดิน 2 ขา ลาตัวมีความสูงประมาณ 1-1.5 เมตร สมองมีความจุ 400-500 ลบ.ซม. เคลื่อนที่ได้ท้ังพื้นดิน และบนต้นไม้ มกี ารกินอาหารหลายรูปแบบ และเปน็ บรรพบรุ ุษของมนษุ นยใ์ นจีนัสโอโม (Homo)
ตารางธรณกี าล
ออสทราโลพเิ คทัส • บรรพบุรุษของมนุษย์เริ่มปรากฏครั้งแรกในสมัยไมโอซีน ในราวประมาณ 4.3 ล้านปีก่อน บรรพบุรุษท่ีมีความคล้ายมนุษย์มากที่สุดคือ ออสท ราโลพิเทคัส ซากดกึ ดาบรรพก์ ระดูกกะโหลกศีรษะของ Australopithecus
• นกั บรรพชีวนิ ไดค้ น้ พบซากดกึ ดาบรรพ์ที่มคี วามสมบูรณป์ ระมาณ 40 % ใน เอธโิ อเปยี สูงประมาณ 1 เมตร และได้ต้งั ชื่อว่า ลูซี (Australopithecus afarensis) มีลักษณะผสมระหว่างมนุษยแ์ ละลิงไม่มีหาง ภาพสันนิษฐานลักษณะของ A. afarensis ซากดึกดาบรรพ์ของ A. afarensis จากการศึกษาซากดึกดาบรรพ์รอยเท้าท่ี พบที่เอธิโอเปยี ปรากฏในเถา้ ภเู ขาไฟ
โฮโม มนุษยจ์ ีนัสโฮโมมวี วิ ัฒนาการเกดิ ข้ึนเมอ่ื ประมาณ 2 ลา้ นปที ผี่ า่ นมา โดยอาศยั อยู่ในทวีปแอฟริกา Homo habilis • ซากดึกดาบรรพ์ของจีนัสโฮโมท่ีพบว่ามีอายุมากที่สุดคือ Homo habilis มคี วามจุสมองประมาณ 750 ลบ. • มีกระดูกนิ้วมือท่ีคล้ายมนุษย์ปัจจุบันมากจึงน่าจะช่วยให้สามารถหยิบจับ หรอื ใชเ้ ครือ่ งมอื ไดด้ ี • พบเครื่องมือหินและร่องรอยการอยู่อาศัย ทาให้สันนิษฐานได้ว่า H. habilis อาจเป็นพวกแรกที่รู้จักการประดิษฐ์ขวาน ส่ิว มีดจากหินเพ่ือ นามาใช้ประโยชนใ์ นการดารงชีวิตก็เปน็ ได้
H. habilis เป็นมนษุ ยพ์ วกแรกท่รี จู้ กั ซากดกึ ดาบรรพก์ ระดกู กะโหลกศรี ษะ ใช้เคร่อื งมอื อยา่ งง่ายที่ทามาจากหนิ ของ H. habilis
Homo erectus • เปน็ มนุษยก์ ลุ่มแรกท่ีอพยพมาจากแอฟริกาไปยังเอเชียและยโุ รป • พบซากดึกดาบรรพ์ที่พบในหมู่เกาะชวา และรู้จักกันในวงกว้างจะเรียกว่า มนุษย์ชวา (Java man) และท่ีพบในปักกิ่ง ซึ่งเป็นสปีชีส์เดียวกัน เรียกว่า มนุษย์ปักกิ่ง (Beijing man หรือ Peking man) ซากดกึ ดาบรรพ์กระดูกกะโหลกศีรษะ ของ H. erectus
• มีความจุสมองประมาณ 1,100 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร มีความสูงประมาณ 1.6-1.8 เมตร • ผชู้ ายมขี นาดใหญ่กว่าผู้หญิง เดินตัวตรงเหมอื นมนุษย์มากข้ึน สามารถ ประดิษฐแ์ ละใช้เครอ่ื งมอื ท่ีเฉพาะงาน และเริ่มรจู้ ักใชไ้ ฟ • คาดวา่ มนุษยก์ ลุ่มน้นี า่ จะอย่รู วมกนั เป็นกล่มุ มสี งั คม วัฒนธรรมและภาษา เกดิ ขนึ้
Homo sapiens • มีววิ ัฒนาการมาจาก H. erectus • ซบั สปชี สี แ์ รกท่พี บ คอื มนุษยน์ ีแอนเดอรท์ ลั (Neanderthal man)
• มนุษยน์ ีแอนเดอรท์ ลั มีสมองขนาดใหญ่เท่ากับหรือมากกว่ามนุษย์ • โครงรา่ งมีลักษณะเต้ยี ลา่ แข็งแรง จมกู แบน รูจมูกกว้าง หน้าผากลาดแคบ มีสนั คิว้ หนา คางแคบหดไปด้านหลงั • มีการอยู่รว่ มกนั เป็นสังคม ใชไ้ ฟและมเี ครอ่ื งนุ่งหม่ มรี อ่ งรอยของอารย ธรรมในกลุ่ม เช่น การบชู าเทพเจา้ และมีพิธฝี งั ศพ • นักมานุษยวิทยาไดจ้ ดั ให้มษุ ย์นแี อนเดอร์ทัลอยใู่ นสปชี ีสเ์ ดียวกนั กบั มนุษย์ ปัจจุบนั แตแ่ ยกกันในระดับซบั สปชี สี เ์ ป็น Homo sapiens neanderthalensis
กาเนิดของมนุษยป์ จั จุบัน สมมติฐานแรก • เช่ือว่ามนุษย์ปัจจุบันท่ีอยู่ในต่างทวีปน้ันมีวิวัฒนาการมาจาก H. erectus ท่ีแพร่กระจายจากแอฟริกาไปอยู่ตามที่ต่างๆ • แล้วจึงวิวัฒนาการเป็นมนุษย์ปัจจุบันท่ีอาศัยอยู่ตามแต่ละท่ีท่ัวโลก และ การท่ีมนุษย์เชื้อชาติต่างๆ ไม่เกิดความแตกต่างกันในระดับสปีชสี ์จนเกิดส ปีชีส์ใหม่เพราะมนุษย์ในแต่ละท่ียังคงมีการผสมผสานทางเผ่าพันธ์ุมาโดย ตลอด
สมมตฐิ านทีส่ อง • เช่ือ ว่าม นุษ ย์ ปัจ จุ บันที่ อยู่ ใ น ต่างท วีปนั้ น มีวิวัฒนาการม าจาก H. erectus ในแอฟริกา • จากนั้น H. erectus ไดแ้ พร่กระจายไปอยู่ตามที่ต่างๆทั่วโลกแตใ่ นที่สุดก็สูญ พนั ธุ์ไปจนหมด เหลือเพยี งกลมุ่ H. erectus ในแอฟรกิ า • จนกระทัง่ H. erectus ในแอฟริกา ววิ ัฒนาการเป็น Homo sapiens
มนษุ ยโ์ ครแมนยงั • จดั อยใู่ นซับสปีชสี เ์ ดียวกบั มนุษยย์ คุ ปจั จุบัน คือ H. sapiens sapiens สูญพันธุ์ไปเม่อื 20,000ปที ผ่ี ่านมา • มีขนาดสมองใกล้เคยี งกบั มนษุ ย์ปัจจบุ นั มคี วามสามารถในการล่าสตั ว์ มี หลักฐานพบวา่ สัตว์เล้ียงลูกดว้ ยนา้ นมหลายชนิดในยุคนั้นเร่ิมสญู พันธุ์ • สามารถประดิษฐเ์ ครอ่ื งมือจากหนิ ท่ีซบั ซอ้ นและเหมาะสมกบั การใชง้ าน มีการใชห้ อกในการล่าสตั ว์ สามารถวาดภาพสตั ว์โดยใชส้ ีที่สวยงามซง่ึ พบ ในถ้า หลายแทง่ มกี ารแกะสลกั กระดกู และเขากวางเปน็ รูปต่างๆ และอยู่ ร่วมกันเปน็ ชุมชนทมี่ ีกฎเกณฑร์ ่วมกัน
กระโหลกศรีษะของ H. sapiens(Cro-Magnon)
ตาราง เปรยี บเทยี บนา้ หนกั ตัวและขนาดสมองของลิงชนิดต่างๆ กบั มนุษย์ทส่ี ูญพนั ธไุ์ ป แลว้ และมนษุ ย์ในปจั จบุ นั สปีชีส์ น้าหนกั ตวั (กิโลกรัม) ขนาดสมอง(CM3) ชะนี เพศผู้ เพศเมีย เพศผู้ เพศเมยี อุรังอุตัง 5-10 5-10 100-125 100-125 ชิมแปนซี 84 38 กอริลลา 40-46 30-50 425 370 A. afrarensis 150+ 75+ 400 355 H. habilis 30-60 30-60 535 460 H. erectus 40-50 40-50 400 400 มนุษย์ 55 55 650-800 650-800 65 58 800-1,000 800-1,000 1,400 1,300
• สตั ว์ไพรเมตท่วั ไปมขี นาดสมองใหญ่ขนึ้ เม่ือนา้ หนกั ตวั เพิม่ ขน้ึ แต่ มนุษยม์ ขี นาดสมองเพมิ่ มากเกนิ สดั สว่ นที่ควรเปน็ • ถ้าขนาดสมองมสี ว่ นเก่ียวข้องกับววิ ฒั นาการทาให้มนุษย์เร่มิ คิดใน สง่ิ ที่เป็นปรชั ญามากขน้ึ ทาให้เกดิ วฒั นธรรมซึง่ เปน็ การพัฒนาทาง สังคมทไี่ ม่เกิดในส่งิ มชี ีวิตอื่น • ความสามารถดังกล่าวจะสะสมและถ่ายทอดไปยงั รุ่นต่อๆไป ทา ให้มนษุ ย์สามารถดารงชีวิตอยใู่ นสภาพแวดลอ้ มทีแ่ ตกตา่ งกัน
Search
