ววิัฒนาการของส ิ่งมีชีวิต - rmutphysics ·...

ววฒนาการของสงมชวต

(Evolution)

สงมชวตชนดแรก กาเนดขนมาบนโลกเมอ

ประมาณ 3,900 ลานปมาแลว

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 นาไปสการเปลยนแปลง 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 ลกทเกดจะคอยาวเหมอนแม และเมอทาเชนนไปหลายชวรนเปนสาเหตใหยราฟรนตอๆ มา มคอยาวขนเรอย จนในทสดมคอยาวอยางทเหนในปจจบน

August Weisman

นกวทยาศาสตรชาวเยอรมน

ทาการทดลองตดหางหนประมาณ 20 ชวรนปรากฏวาหนทเกดใหมยงคงมหางตามปกต

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 : 1831-1836ไดแก

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) : 1766-1834นกประชากรศาสตร 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 มความสามารถในการสบพนธสง ถาทกตวมโอกาสอยรอดไดเทากนหมด สงผลใหประชากรมจานวนเพมมากขน

2. สมาชกในกลมประชากร มลกษณะแตกตางแปรผน มากบางนอยบาง

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

มากกวาอยรอดได ตวทออนแอถกกาจด เกด

การคดเลอกโดยธรรมชาต

(Natural Selection)

4. ตวทถกคดเลอกไว สามารถสบพนธ

และ ถายทอดลกษณะตอไปยงลกหลาน

เมอกาลเวลาผานไป มการสะสมลกษณะทเปลยนแปลงเพมมากขน ในทสดทาใหกลายเปน สงมชวตชนดใหม

หลกเกณฑทฤษฎววฒนาการของดารวน

1. ความสามารถในการสบพนธสง 2. มลกษณะแตกตางแปรผน

3. การคดเลอกโดยธรรมชาต (Natural Selection)

4. ตวทถกคดเลอกไว จะสบพนธและถายทอดลกษณะ

ตอไปยงลกหลาน

หลกเกณฑทฤษฏววฒนาการของดารวน

ไดรบการยอมรบ และ กระตนใหนกวทยาศาสตร

สนใจศกษาววฒนาการเพมมากขน

ปญหาของทฤษฎดารวน

* รบแนวความคดของลามารคในเรองอทธพลของสภาพแวดลอม

* ไมสามารถอธบายขนตอนการแปรผนลกษณะทเกดขน

* ไมสามารถอธบายไดวา การแปรผนลกษณะทเกดขนสามารถคงอยในสภาพแวดลอมไดอยางไร

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