วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต - ชีววิทยา Biology

วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
       วิวัฒนาการ(EVOLUTION) หมายถึง เปลี่ยนแปลงจากสภาพหนึ่งไปสู่อีกสภาพหนึ่งอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามลำดับขั้นโดยอาศัยระยะเวลาอันยาวนาน


แนวความคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการที่สำคัญมีดังต่อไปนี้
1. ลามาร์ค (JEAN BAPTISITE DE LAMARCK)
- กฎแห่งการใช้และไม่ใช้ (LAW OF USE AND DISUSE) กล่าวว่าอวัยวะใดถูกใช้งานอยู่เสมอจะมีการพัฒนาขึ้นอวัยวะใดไม่ถูกใช้งานก็จะเสื่อมหายไป และลักษณะเหล่านี้จะถ่ายทอดไปยังลูกหลานได้
- ตัวอย่างเดิมนั้นยีราฟคอสั้นเหมือนสัตว์อื่นแต่ชอบยืดคอกินใบไม้อยู่เป็นประจำทำให้คอและขายาวขึ้น และ ตกทอดมาถึงลูกถึงหลาน ปัจจุบันยีราฟจึงคอยาว
ลามาร์ค ทฤษฎีที่ใช้ยีราฟเป็นตัวอย่าง

2. ดาร์วิน (CHARLES DARWIN)
- ทฤษฎีการคัดเลือก โดยธรรมชาติ (THEORY OF NATURAL SELECTION) กล่าวว่าสิ่งมีชีวิตจะมีการเพิ่มจำนวนแบบทวีคูณ และ มีลักษณะแตกต่างกัน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีการต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอด สิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมจะอยู่รอดและสืบพันธุ์ให้ลูกหลานได้สิ่งมีชีวิตที่ไม่เหมาะสมก็จะตายไป
- ตัวอย่างเดิมนั้นยีราฟทีทั้งคอสั้นและคอยาว เมื่อมีจำนวนมากๆ เข้าจะขาดแคลนอาหารทำให้ต้องกินใบไม้ที่อยู่บนต้น พวกคอยาวก็สามารถหาอาหารได้ มีชีวิตรอดและมีลูกหลานต่อมา ส่วนพวกคอสั้นเมื่อขาดแคลนอาหารไม่สามารถกินใบไม้ได้ทำให้ล้มตายลงปัจจุบันจึงมีแต่ยีราฟคอยาว

ข้อควรระวัง
- ทฤษฎีของลามาร์ค จะพิจารณาถึงมีชีวิตแต่ละตัวที่มีลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่ง
- ส่วนทฤษฎีของดาร์วินจะพิจารณาถึงสิ่งชีวิตเป็นกลุ่มของประชากรซึ่งมีลักษณะหลายๆอย่าง

ตัวอย่างข้อสอบ
     “ในอนาคต มนุษย์อาจมีสัดส่วนศีรษะโตขึ้น แต่แขนขาลีบเล็กลงเพราะใช้ความคิดมากและเครื่องทุ่นแรงหลายชนิดทำงานแทน” คำกล่าวนี้สอดคล้องกับ
ก. การต่อสู้เพื่อยังชีวิตของ WALLACE
ข. กฎแห่งการใช้และไม่ใช้ของ LAMARCK
ค. กฎของการเลือกเฟ้นตามธรรมชาติ DARWIN
ง. การแปรผันเพื่อดำรงพันธุ์ของ DE VRIES
ตอบ ข.

      หลักฐานทางวิวัฒนาการ
1. หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต
- ซากดึกดำบรรพ์ที่สมบูรณ์และเป็นหลักฐานทางวิวัฒนาการที่ดีคือซากดึกดำบรรพ์ของม้า
- ซากดึกดำบรรพ์ของ ARCHAEOPTERYX ทำให้ทราบว่า นก และสัตว์เลื้อยคลานมีความสัมพันธ์กันมาก่อน
2. หลักฐานจากการเปรียบเทียบโครงสร้าง
- HOMOLOGOUS ORGAN เช่น แขนของคนปีกของนก ครีบปลาวาฬ มีโครงสร้างคล้ายกัน
- ANALOGOUS ORGAN เช่น ปีกผีเสื้อ ปีกของนก ทำหน้าที่ เหมือนกันแต่มีโครงสร้างแตกต่างกัน

ตัวอย่างข้อสอบ
    จากหลักฐานการเปรียบเทียบโครงสร้าง ข้อใดกล่าวถึงอวัยวะซึ่งเป็น HOMOLOGOUS ORGAN
ก. ปีกค้างคาวกับปีกผีเสื้อ
ข. ขาของคนกับปีกนก
ค. ครีบใบพายของปลาวาฬกับแขนคน
ง. ครีบปลาฉลามกับปีกค้างคาว
ตอบ ค.

3. หลักฐานจากการเจริญของเอมบริโอ
4. หลักฐานจากการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์
5. การแพร่กระจายของพืชและสัตว์
6. ข้อมูลด้านชีววิทยาเชิงโมเลกุล
- สิ่งมีชีวิตที่มีสายสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการใกล้ชิดกันย่อมมีองค์ประกอบของสารภายในร่างกายเช่น DNA แอนติบอดี และกรดอะมิโนต่างๆ คล้ายคลึงกัน

ข้อควรจำ
   กฎสภาวะสมดุลของฮาร์ดีและไวน์เบิร์ก
กล่าวว่า ความถี่สัมพัทธ์ของยีนใดยีนหนึ่งจะมีค่าคงที่ไม่ว่าจะเปลี่ยนไปกี่ชั่วอายุก็ตาม ถ้าไม่มีปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน
ถ้า p เป็นความถี่ของยีน A และ q เป้นความถี่ของยีน a ในประชากร
แล้วความถี่ของยีน p+q =1
ความถี่ของจีโนไทป์ p2+2pq+ q2 = 1
ความถี่ของอัลลีล A หรือ a = รากที่สองของ ความถี่ของจีโนไทป์ (AA) หรือ (aa)

ตัวอย่างข้อสอบ
     ผีเสื้อกลางคืนลักษณะสีเทาควบคุมด้วยยีน b ลักษณะสีดำควบคุมด้วยยีน B ในการสำรวจผีเสื้อกลางคืนในบริเวณหนึ่งพบสีเทา 360 ตัวและสีดำ 640 ตัวถ้าประชากรนี้อยู่ในสมดุลฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก จำนวนผีเสื้อกลางคืนสีดำที่เป็น HETEROZYGOUS มีเท่าใด
ก. 180 ตัว
ข. 320 ตัว
ค. 360 ตัว
ง. 480 ตัว
ตอบ ง.

     ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีน
1. มิวเตชันและความแปรผันทางพันธุกรรม
2. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
3. การอพยพ
4. ขนาดของประชากร
5. ระบบการผสมพันธุ์

      วิวัฒนาการในโลกที่กำลังพัฒนา
- การวิวัฒนาการร่วมกัน (COEVOLUTION) เช่น กระต่ายกับเชื้อไวรัสเป็นวิวัฒนาการเพื่อการอยู่รอดร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิด
- การดื้อยาของเชื้อโรค
- การดื้อสารฆ่าแมลง

ตัวอย่างข้อสอบ
       ข้อใดไม่ใช่ตัวอย่างการคัดเลือกพันธุ์โดยธรรมชาติ
ก. การอยู่รอดของเหาแม้ว่าจะใช้ DDT
ข. การต้านยาปฏิชีวนะ ของเชื้อแบคทีเรีย
ค. ผีเสื้อกลางคืนมีสีดำในเมืองอุตสาหกรรม
ง. การพัฒนาเพดดีกรีของสุนัขพันธุ์สแปเนียล
ตอบ ง.

      สปีชีส์ทางชีววิทยา
- สปีชีส์(SPECIES) หมายถึง กลุ่มประชากรหรือสิ่งมีชีวิตที่มียีนพลูร่วมกัน โดยที่สมาชิกของประชากรนั้นสามารถถ่ายทอดยีนหรือทำให้เกิดยีนโฟลว์ระหว่างกันและกัน

การเกิดสปีชีส์ใหม่ เกิดได้ 3 วิธี คือ
1. การแยกกันตามสภาพภูมิศาสตร์
2. การแยกกัน โดยกลไกการสืบพันธุ์
3. การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม

ข้อควรจำ
1. มนุษย์จะมีขนาดสมองใหญ่ขึ้นตามลำดับของวิวัฒนาการ
2. การตัดสินว่าสิ่งมีชีวิตใดเป็นมนุษย์ที่แท้จริงนอกจากจะดูจากโครงสร้างของร่างกายแล้วนักวิชาการมักจะพิจารณาจากการรู้จักประดิษฐ์เครื่องมือขึ้นใช้และพัฒนาการทางวัฒนธรรม

ตัวอย่างข้อสอบ
      ซากดึกดำบรรพ์ซากใดที่มีชื่อวิทยาศาสตร์เช่นเดียวกับมนุษย์ปัจจุบัน
ก. มนุษย์ชวา
ข. มนุษย์วานร
ค. วานรมนุษย์
ง. มนุษย์โครมันยอง
ตอบ ง.