On วันอาทิตย์ที่ 12 มกราคม พ.ศ. 2557
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)
รูปที่
2.6 ลามาร์ค
ที่มา : http://home.tiscalinet.chbio/grafien/images/Lamarck
ที่มา : http://home.tiscalinet.chbio/grafien/images/Lamarck
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
รูปที่
2.7 เปรียบลักษณะเท้าของนกที่หากินบนบกและในน้ำ
ที่มา : http://wings.av/kids.com
ที่มา : http://wings.av/kids.com
๐ ยีราฟ ซึ่งในปัจจุบันมีคอยาว ลามาร์คได้อธิบายว่า ยีราฟในอดีตคอสั้นกว่าปัจจุบัน (จากหลักฐาน ของซากดึกดำบรรพ์)แต่ได้มีการฝึกฝนยืดคอเพื่อพยายามกินใบไม้ จากที่สูงๆ ทําให้คอยาวขึ้น การที่ต้อง เขย่งเท้ายืดคอทําให้ยีราฟมีขายาวขึ้นด้วยลักษณะ ที่มีคอยาวขึ้นและขายาวขึ้นนี้ถ่ายทอด มาสู่ยีราฟรุ่นต่อมา
๐ สัตว์พวกงู ซึ่งไม่มีขาปรากฏให้เห็น
แต่จากโครงกระดูกยังมีซากขาเหลือติดอยู่ ซึ่งลามาร์ค
อธิบายว่างูอาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่เป็นพงหญ้ารกทึบการเลื้อยไปทําให้ลําตัวยาว ส่วนขาไม่ได้ใช้จึงค่อยๆ ลดขนาดเล็กลงและหายไป
ลักษณะนี้ถ่ายทอดไปได้งูรุ่นต่อๆ มาจึงไม่มีขา
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
รูปที่ 2.12
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
รูปที่
2.13 ภาพแสดงทฤษฎีการวิวัฒนาการของยีราฟของดาร์วินด้วยวิธีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
ที่มา : http://www.tparents.org
ที่มา : http://www.tparents.org
ดาร์วินได้ชื่อว่าเป็นบิดาแห่งวิชาวิวัฒนาการ
ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินดังนี้คือ “ความแปรผันที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตใด
ๆ ก็ตามย่อมมีส่วนช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตได้ ในสิ่งแวดล้อมนั้นๆ ส่วนความแปรผันที่ไม่เหมาะสม
ทําให้สิ่งมีชีวิตถูกกําจัดไปด้วย เหตุนี้เมื่อเวลา
ล่วงเลยไปนานขึ้นลักษณะที่เหมาะสมก็จะสะสมไปนานขึ้น ลักษณะที่เหมาะสม
ก็จะสะสมไปนานขึ้น เกิดสิ่งมีชีวิตแตกต่าง
จากเดิมมากมายจนในที่สุดก็เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่”
