บทท 19 ววฒนาการของสงมชวต

(Evolution)

ววฒนาการของสงมชวต (Evolution)

สงมชวตชนดแรก ก าเนดขนมาบนโลกเมอ

ประมาณ 3,900 ลานป

มาแลว

ปจจบนพบวา มสงมชวตมากมาย

หลายลานชนด อยรอบตวเรา แตละชนด

มรปรางลกษณะ แตกตางกนไป

ปจจบน

โปรคารโอท

สตวมกระดกสนหลง

สตวไมมกระดกสนหลง

ก าเนดโลก

ค าถาม

สงมชวตตางๆ เหลาน

มาจากใหน

เกดขนไดอยางไร สามารถด ารงคเผาพนธตอไป

ไดอยางไร

นกชววทยา ศกษาหาค าตอบตางๆเหลาน

สงมชวต มววฒนาการ

ววฒนาการ คออะไร

เมอมการสะสมในปรมาณทมากขน น าไปสการก าเนด สงมชวตชนดใหมหรอสปชส (Species) วงค (Family) ตลอดจน อนดบ (Order) และ ไฟลม (Phylum) ในทสด

ววฒนาการ

การเปลยนแปลงลกษณะพนธกรรมในประชากร ของสงมชวต ลกษณะพนธกรรมทเปลยนแปลง น าไปสการเปลยนแปลง โครงสราง รปราง ลกษณะ หรอ หนาท

การท างาน

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

ผลงานส าคญของลนเนยส คอ

การศกษาและจดจ าแนกสงมชวตเปนหมวดหม 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 ทน าเสนอทฤษฎววฒนาการ

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

เปนเวลานานท าใหคอยาวขน เมอยราฟตวนมลก ลกทเกดจะคอยาวเหมอน

แม และเมอท าเชนนไปหลายชวรนเปนสาเหตใหยราฟรนตอๆ มา มคอยาว ขนเรอย จนในทสดมคอยาวอยางทเหนในปจจบน

August Weisman

นกวทยาศาสตรชาวเยอรมน

ท าการทดลองตดหางหนประมาณ 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

หลกเกณฑส าคญ

ทฤษฎววฒนาการของ

ดารวน คอ

กลไกการคดเลอกโดยธรรมชาต

(Natural Selection)

แนวความคดทน าไปสการน าเสนอทฤษฎววฒนาการ ของ ดารวน

1) การเดนทางรอบโลกไปกบเรอ HMS Beagle : 1831-1836

ไดแก

หมเกาะกาลาปากอส

สตวทพบ มลกษณะแตกตางไปจากทอน

ก าเนดจากภเขาไฟ

ตงอยบรเวณเสนศนยสตร หางจากประเทศ อเควดอร ประมาณ 600 ไมล มกระแสน าอนและน า

เยนไหลผาน

พชบนเกาะเปนชนดทนแลง

นกฟนซชนดตางๆ บนหมเกาะกาลาปากอส

นกมอกกงทมความหลากหลาย (Variation

of Mocking birds)

ตวอยางสตวทส าคญบางชนดทดารวนพบจากการศกษา (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 น าหลกเกณฑน 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

ท าในพนท หมเกาะมาเลยอาชเพลาโก (Malay archipelago)

Alfred Russel Wallace

Malay Archipelago

บรเวณท วอลเลส ท าการศกษา

จากความรตางๆ รวมทงบทความของวอลเลส ดารวน เขยนหนงสอ เกยวกบก าเนดของสงมชวต

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 มจ านวนเพมมากขน

2. สมาชกในกลมประชากร มลกษณะ แตกตางแปรผน มากบางนอยบาง

3. เมอสมาชกอยรวมกน มการแขงขน

แกงแยงทรพยากร ในการด ารงชวต ไดแก อาหาร ทอยอาศย และสงอนๆ ตวใหนทแขงแรงกวา มความสามารถ มากกวาอยรอดได ตวทออนแอถกก าจด

เกด การคดเลอกโดยธรรมชาต

(Natural Selection)

4. ตวทถกคดเลอกไว สามารถสบพนธ และ ถายทอดลกษณะตอไปยงลกหลาน

เมอกาลเวลาผานไป มการสะสม ลกษณะทเปลยนแปลงเพมมากขน ในทสดท าใหกลายเปน 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 ท าการทดลองผสมตนถว

คนพบการถายทอดลกษณะพนธกรรม ผลการทดลองสนบสนนใหเหนวา การแปรผนของลกษณะในสงมชวต

เกดขนไดอยางไร

ดารวน ไดชอวา

บดาแหงววฒนาการ

เมนเดล ไดชอวา

บดาแหงพนธศาสตร

ทฤษฎววฒนาการปจจบน

Modern synthesis

หรอ Synthetic Theory

นบตงแตในป1935

ไดมการน าความรใหมๆ ในสาขาวชาตางๆ ไดแก

พนธศาสตร พนธศาสตรประชากร การศกษาทางชวโมเลกล

และ วทยาศาสตรสาขาอนๆ

หลกใหญอธบายเกยวกบ

การเปลยนแปลงของลกษณะ (traits)

ถกน ามาผสมผสาน

อธบายใชรวมกบ กลไกการคดเลอกโดยธรรมชาต

ซงเปนหลกเกณฑของทฤษฎดารวน

ทฤษฎววฒนาการปจจบน เรยกวา Neo-Darwinism หรอ Synthetic Theory

จะเหนไดวา หลกเกนฑทฤษฎววฒนาการ

มการเปลยนแปลง ไปตามเหตผลและกาลเวลา