บทท 19 ววฒนาการของสงมชวต

(Evolution)

ววฒนาการของสงมชวต (Evolution)

สงมชวตชนดแรก กาเนดขนมาบนโลกเมอ

ประมาณ 3,900 ลานป มาแลว

ปจจบนพบวา มสงมชวตมากมาย

หลายลานชนด อยรอบตวเรา

แตละชนด มรปรางลกษณะ แตกตางกนไป

ปจจบน

โปรคารโอท

สตวมกระดกสนหลง

สตวไมมกระดกสนหลง

กาเนดโลก

คาถาม สงมชวตตางๆ เหลาน

มาจากใหน

เกดขนไดอยางไร สามารถดารงคเผาพนธตอไป

ไดอยางไร

นกชววทยา ศกษาหาคาตอบตางๆเหลาน

สงมชวต มววฒนาการ

ววฒนาการ คออะไร

เมอมการสะสมในปรมาณทมากขน นาไปสการ

กาเนด สงมชวตชนดใหมหรอสปชส (Species) วงค (Family) ตลอดจน อนดบ (Order) และ ไฟลม (Phylum) ในทสด

ววฒนาการ

การเปลยนแปลงลกษณะพนธกรรมในประชากร ของ

สงมชวต ลกษณะพนธกรรมทเปลยนแปลง นาไปสการ

เปลยนแปลง โครงสราง รปราง ลกษณะ หรอ หนาท

การทางาน

ววฒนาการ

ศกษา ในระดบประชากร

ประวตและแนวคดเกยวกบววฒนาการ

จากความเชอในอดต ทเชอวาสงตางๆบนโลก

เกดจากความประสงคของพระเจา โดยทเชอวา

โลก มอายประมาณ 6,000 ป เทานน ความเชอน

สบทอดตดตอกนมานาน

ตอมา ครสตศตวรรษท 17

อรสโตเตล (Aristotle) นกปราชญชาวกรก

มความคดดงเดมวา

ชวตอบตขนมาจากสงไมมชวต

เปนผตง ทฤษฏ

“The Spontaneous Generation”

ลนเนยส (Carolus Linnaeus,1707-1778) นกอนกรมวธานชาวสวเดน

มความเชอวา สงมชวตแตละชนดมลกษณะถาวรไมเปลยนแปลงไป

จากแบบเดม

ผลงานสาคญของลนเนยส คอ

การศกษาและจดจาแนกสงมชวตเปนหมวดหม และการจดระบบการตงชอของสงมชวต โดยใชหลก

Binomial nomenclature

บฟอง (Buffon, 1707-1788) นกวทยาศาสตร ชาว ฝรงเศส

มความเหนวา

ลกษณะของสงมชวต มการเปลยน แปลงเนองมาจากอทธพลของสภาพแวดลอม

“The inheritances of acquired characteristics”

โดยเชอวา โลก มอายมากกวา 6,000 ป

ตอมา ครสตศตวรรษท 18

ความรทางวทยาศาสตร เจรญกาวหนามากขน

มนกวทยาศาสตร แสดงความคดเหนแตกตางกน

มแนวความคดอกมากมาย กอใหเกดเปน ทฤษฎววฒนาการ

ทฤษฎววฒนาการ

ลามารค (Lamarck, 1744-1829) นกวทยาศาสตร ชาวฝรงเศส ทนาเสนอทฤษฎววฒนาการ

เปนคนแรก แตทฤษฎถกปฏเสธ จากนกววฒนาการ

เนองจาก ไมสามารถพสจนได

ดวยวธทางวทยาศาสตร

ทฤษฎของ ลามารค ประกอบดวยหลกเกณฑใหญ คอ 1) The Inheritance of acquired characteristics

2) Law of use and disuse

รางกายและสวนตางๆมแนวโนมทจะเพมขนาดตลอดเวลา

มอวยวะเกดขนใหมเนองจากผลของการใชงาน

สวนใหนทถกใชจะเจรญหรอเพมขนาด

สวนทไมถกใชจะลดขนาดหรอสญหายไป

ลกษณะทเปลยนแปลงนสามารถถายทอดไปได

Lamarckism

“The theory of acquired characteristics”

บรรพบรษยราฟคอสนกวายราฟปจจบน กนใบออนบนยอดไมเปนอาหาร เมอใบออนบรเวณดานลางถกกนหมด ตองยดคอเพอกนยอดไมทอยสงขนไป เปนเวลานานทาใหคอยาวขน เมอยราฟตวนมลก ลกทเกดจะคอยาวเหมอน แม และเมอทาเชนนไปหลายชวรนเปนสาเหตใหยราฟรนตอๆ มา มคอยาว ขนเรอย จนในทสดมคอยาวอยางทเหนในปจจบน

August Weisman

นกวทยาศาสตรชาวเยอรมน ทาการทดลองตดหางหนประมาณ 20 ชวรน

ปรากฏวาหนทเกดใหมยงคงมหางตามปกต คดคานหลกเกณฑของทฤษฏน นอกจากนการศกษาตอมาพบวา

การถายทอดลกษณะจะผานทางเซลสบพนธ

ปญหาของทฤษฎ ลามารค ไมสามารถทดลองพสจนใหเหนจรงได

ทฤษฎววฒนาการ ของ ดารวน

(Darwinism)

ชารล ดาวน : Charles R. Darwin 1809-

1882 นกธรรมชาตวทยา ชาวองกฤษ

บดา ของการศกษาววฒนาการ

ผตง

ทฤษฎววฒนาการ

เรยก Darwinism

หลกเกณฑสาคญ

ทฤษฎววฒนาการของ

ดารวน คอ

กลไกการคดเลอกโดยธรรมชาต

(Natural Selection)

แนวความคดทนาไปสการนาเสนอทฤษฎ

ววฒนาการ ของ ดารวน

1) การเดนทางรอบโลกไปกบเรอ HMS Beagle : 1831-1836 ไดแก

หมเกาะกาลาปากอส

สตวทพบ มลกษณะแตกตางไปจากทอน

กาเนดจากภเขาไฟ

ตงอยบรเวณเสนศนยสตร หาง

จากประเทศ อเควดอร ประมาณ

600 ไมล มกระแสนาอนและนา

เยนไหลผาน

พชบนเกาะเปนชนดทนแลง

นกฟนซชนดตางๆ บนหมเกาะกาลาปากอส

นกมอกกงทมความหลากหลาย (Variation

of Mocking birds)

ตวอยางสตวทสาคญบางชนดทดารวนพบจากการศกษา

(Darwin’s Evidence for Evolution)

2) ความรจาก ไลเอลล (Charles Lyell, 1797-1875)

นกธรณวทยา

ชาวองกฤษ

เขยนหนงสอ ธรณวทยา

“The Principle of Geology”

โดยเชอวา

สงทเกดขนในปจจบนเปนอยางไร

ในอดตจะเปนอยางนน

ไลเอลล เปนผท สนบสนนทฤษฎ

The Principle of Uniformitarianism

“Present is the Key to the Past”

3) ความรทไดจาก มลทส (Thomas

Multhus) : 1766-1834 นกประชากรศาสตร เขยนหนงสอ

เรอง “The Principle of Population”

มใจความตอนหนงทกลาววา

“อตราการเพมของประชากรเปนแบบทวคณ

ในขณะทอตราการเพมของอาหาร เปนแบบ

ผลบวกเลขคณต”

อตราสวนในการเพม จงไมสมพนธกน

ดารวน นาหลกเกณฑน อธบาย ทฤษฎการคดเลอกโดยธรรมชาต

4) ความรทไดจาก วอลเลส

(Alfred R. Wallace) : 1823-1913 วอลเลส มแนวคดเชนเดยวกบดารวน

โดยเขยนบทความเกยวกบ การคดเลอกโดยธรรมชาต สงใหดารวน

ในชอเรอง “On the Tendency of Varieties to Depart

Indifinitely From the Origin Type”

การศกษาของวอลเลส ทาในพนท หมเกาะมาเลยอาชเพลาโก

(Malay archipelago)

Alfred Russel Wallace

Malay Archipelago

บรเวณท วอลเลส ทาการศกษา

จากความรตางๆ รวมทงบทความของวอลเลส ดารวน เขยนหนงสอ เกยวกบกาเนดของสงมชวต

และ ตพมพในปค.ศ. 1859 โดยใชชอเรองวา

The Origin of Species by Means of Natural Selection

หลกเกณฑตางๆเหลาน ตอมากลายเปนทฤษฎววฒนาการ

เรยก ทฤษฎการคดเลอกโดยธรรมชาต (The Theory of Natural Selection)

หลกเกณฑ ทฤษฎววฒนาการของดารวน

1. สงมชวตแตละชนด มความสามารถ ในการสบพนธสง ถาทกตวมโอกาส อยรอดไดเทากนหมด สงผลใหประชากร มจานวนเพมมากขน 2. สมาชกในกลมประชากร มลกษณะ แตกตางแปรผน มากบางนอยบาง

3. เมอสมาชกอยรวมกน มการแขงขน แกงแยงทรพยากร ในการดารงชวต ไดแก อาหาร ทอยอาศย และสงอนๆ ตวใหนทแขงแรงกวา มความสามารถ มากกวาอยรอดได ตวทออนแอถกกาจด

เกด การคดเลอกโดยธรรมชาต

(Natural Selection)

4. ตวทถกคดเลอกไว สามารถสบพนธ และ ถายทอดลกษณะตอไปยงลกหลาน เมอกาลเวลาผานไป มการสะสม ลกษณะทเปลยนแปลงเพมมากขน ในทสดทา

ใหกลายเปน สงมชวตชนดใหม

หลกเกณฑทฤษฎววฒนาการของดารวน 1. ความสามารถในการสบพนธสง 2. มลกษณะแตกตางแปรผน 3. การคดเลอกโดยธรรมชาต (Natural Selection) 4. ตวทถกคดเลอกไว จะสบพนธและถายทอดลกษณะ ตอไปยงลกหลาน

หลกเกณฑทฤษฏววฒนาการของดารวน ไดรบการยอมรบ และ กระตนใหนกวทยาศาสตร

สนใจศกษาววฒนาการเพมมากขน ปญหาของทฤษฎดารวน

* รบแนวความคดของลามารคในเรองอทธพลของ

สภาพแวดลอม * ไมสามารถอธบายขนตอนการแปรผนลกษณะทเกดขน * ไมสามารถอธบายไดวา การแปรผนลกษณะทเกดขน

สามารถคงอยในสภาพแวดลอมไดอยางไร

ในระหวางป 1822-1884 เมนเดล (Gregor J. Mendel)

บาดหลวงและนกพฤกษศาสตรชาวออสเตรย ทาการทดลองผสมตนถว

คนพบการถายทอดลกษณะพนธกรรม ผลการทดลองสนบสนนใหเหนวา

การแปรผนของลกษณะในสงมชวต เกดขนไดอยางไร

ดารวน ไดชอวา

บดาแหงววฒนาการ

เมนเดล ไดชอวา

บดาแหงพนธศาสตร

ทฤษฎววฒนาการปจจบน

Modern synthesis

หรอ Synthetic Theory

นบตงแตในป1935 ไดมการนาความรใหมๆ

ในสาขาวชาตางๆ ไดแก พนธศาสตร พนธศาสตรประชากร

การศกษาทางชวโมเลกล และ

วทยาศาสตรสาขาอนๆ

หลกใหญอธบายเกยวกบ การเปลยนแปลงของลกษณะ (traits)

ถกนามาผสมผสาน อธบายใชรวมกบ

กลไกการคดเลอกโดยธรรมชาต

ซงเปนหลกเกณฑของทฤษฎดารวน

ทฤษฎววฒนาการปจจบน เรยกวา Neo-Darwinism หรอ Synthetic Theory

จะเหนไดวา หลกเกนฑทฤษฎววฒนาการ

มการเปลยนแปลง ไปตามเหตผลและกาลเวลา