The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by Beuty Biology, 2022-04-10 05:40:53

บทที่ 4 พันธุกรรมและวิวัฒนาการ

พันธุกรรมและวิวัฒนาการ

เทคโนโลยที างดเี อน็ เอ

ีน้ ยาสบู ทีไ่ ด้รบั ยีนทคี่ วบคมุ การสังเคราะห์ ห่งิ หอ้ ย ีน้ ยาสบู ทมี่ ยี ีนที่
โปรีีนเรืองแสงของห่ิงห้อยอยู่จะเรอื งแสงได้ สังเคราะหโ์ ปรีนี ท่ี
ซง่ึ แสดงใหเ้ หน็ ถึงลักษณะทางพันธุกรรมใหมท่ ่ี เกยี่ วขอ้ งกับการ
เกิดขน้ึ เพราะสิ่งมชี ีวิีมสี ารพันธุกรรมเปลยี่ นไป เรอื งแสงของหงิ่ ห้อย
โดยการนํายนี ของสิง่ มีชวี ีิ หนงึ่ มาีัดี่อใส่ใน
อีกสิ่งมีชวี ิีหน่ึงเป็นวธิ ีหน่ึงในการสรา้ งส่งิ มีชวี ิี
ดดั แปรพนั ธกุ รรม (Genetically Modified
Organism หรอื GMO) ซง่ึ เป็นีัวอยา่ งของการ
นาํ เทคโนโลยที างดีเอ็นเอมาประยุกีใ์ ช้

เทคโนโลยที างดเี อน็ เอ

เทคโนโลยีทางดเี อน็ เอไม่ได้จาํ กดั เฉพาะการเปล่ยี นแปลงสารพนั ธกุ รรมหรือยนี เทา่ นัน้ แี่รวมถงึ การ
กระทําอืน่ ๆ ทีเ่ กย่ี วข้องกับสารพนั ธุกรรมดว้ ย โดยมนษุ ย์นําเทคโนโลยีทางดเี อน็ เอมาประยุกี์ใช้
เพือ่ ีอบสนองความี้องการในหลายด้าน

01 การประยุกีใ์ ช้ในเชงิ การแพทย์และเภสชั กรรม

การสร้างผลีิ ภณั ฑท์ างเภสัชกรรม
การสรา้ งแบคทเี รยี ดดั แปรพนั ธกุ รรมท่มี ยี ีนผลีิ อินซูลนิ (Insulin) ของมนษุ ยท์ าํ ให้
แบคทีเรยี สามารถผลีิ อนิ ซลู นิ ที่นาํ ไปใชบ้ ําบดั อาการของผปู้ ่วยโรคเบาหวานได้
โดยการทแ่ี บคทเี รยี สามารถเพิ่มจาํ นวนได้มากในระยะเวลาอนั สนั้ ทําให้ผลิีอินซลู นิ ได้
เรว็ กว่าการสกัดอนิ ซูลนิ จากีับออ่ นของววั หรอื หมู

เทคโนโลยีทางดีเอน็ เอ

นํายนี ผลีิ อินซูลนิ ของมนุษย์ มาใส่ใน DNA พาหะ

DNA พาหะ อินซูลิน

นาํ DNA ทไี่ ด้
ใสใ่ นแบคทเี รีย

ไดแ้ บคทีเรียดัดแปรพันธุกรรม
แบคทีเรยี เพิม่ จํานวนและผลิีอินซูลนิ ท่นี ํามาสกัดไปใชไ้ ด้

ขั้นีอนการสรา้ งแบคทีเรยี ดดั แปรพนั ธุกรรมทส่ี ามารถผลิีอินซลู ินของมนุษย์

เทคโนโลยที างดีเอน็ เอ

นอกจากจลุ นิ ทรยี แ์ ล้วยังมกี ารสรา้ งสีั ว์
หรอื พชื ดัดแปรพนั ธุกรรมทีส่ ร้างผลีิ ภัณฑ์
ทางเภสัชกรรม ได้ เชน่ ปศสุ ัีวท์ ส่ี ามารถ
ผลิีฮอร์โมนหรือแอนีิบอดีของมนุษยโ์ ดย
หล่ังมากับนา้ํ นม

แพะท่ผี ลีิ นํ้านมท่มี โี ปรีนี ป้องกนั การแขง็ ีัวของเลอื ดสําหรบั ใช้ปอ้ งกนั การเกิดล่มิ เลือดอุดีันในมนุษย์

เทคโนโลยที างดีเอ็นเอ

01 การประยุกีใ์ ช้ในเชงิ การแพทยแ์ ละเภสชั กรรม

การวนิ จิ ฉยั โรคและการีรวจกรองทางพนั ธกุ รรม

โรคบางโรคเป็นผลมาจากแอลลลี ซงึ่ มีลาํ ดบั นิวคลโี อไทด์จาํ เพาะ ดงั น้นั จึงมีการนําเทคโนโลยี
ทางดีเอน็ เอมาใช้ีรวจหาแอลลีลดังกลา่ วเพ่ือวินิจฉยั โรค เชน่ การีรวจหาแอลลีลท่ีทําให้เกดิ
โรคทาลสั ซีเมยี ในเซลล์ที่ปนในน้ําคร่ําเพื่อวนิ จิ ฉัยวา่ บุีรในครรภ์เปน็ โรคหรือไม่ นอกจากการ
วินิจฉยั โรคแลว้ ยงั มกี ารีรวจหาแอลลีลจําเพาะทบ่ี อกถึงความเสี่ยงของการเกดิ โรค เช่น
ในกรณีของโรคมะเร็งเีา้ นมและมะเรง็ รงั ไข่ นอกจากนยี้ งั มกี ารีรวจวินิจฉยั ทางพันธุกรรมของ
เซลล์ในระยะเอ็มบรโิ อเริม่ แรกทไ่ี ด้จากการปฏิสนธใิ นหลอดทดลอง เชน่ การีรวจเพอ่ื เลือก
เอ็มบรโิ อทไี่ ม่มแี อลลีลท่ีทําให้เกิดโรคทาลสั ซเี มยี ในกรณีทท่ี งั้ สามแี ละภรรยาเป็นพาหะ
กอ่ นนําไปใสใ่ นครรภ์มารดาี่อไป

เทคโนโลยีทางดีเอน็ เอ

01 การประยกุ ี์ใช้ในเชงิ การแพทย์และเภสชั กรรม

การบําบดั อาการหรอื รกั ษาโรค
การประยกุ ีใ์ ชเ้ ทคโนโลยีทางดีเอ็นเอในทางการแพทย์รวมไปถงึ การนําแอลลลี ปกีเิ ขา้ สู่
จีโนมมนุษย์เพือ่ บาํ บดั อาการหรือรักษาโรค ซ่ึงในปัจจุบันมีการวิจยั พัฒนาการบําบดั โรค
โดยปรบั แี่งจโี นม (genome editing) ด้วยวิธอี ่ืน ๆ ดว้ ย เช่น การนาํ ช้ินสว่ นของ
แอลลลี ท่กี ่อใหเ้ กดิ โรคออก การทาํ ให้เกดิ มิวเทชนั ในแอลลลี เพือ่ ไม่ให้กอ่ โรคอกี ี่อไป
จีโนม (genome) คอื สารพันธุกรรมทง้ั หมดในเซลล์ของสง่ิ มีชวี ิี ซงึ่ การศึกษาจีโนม
มคี วามก้าวหนา้ ไปอย่างมาก ทําให้มขี อ้ มูลและความรูพ้ นื้ ฐานที่สามารถนํามาประยกุ ี์
ในด้านีา่ ง ๆ ได้

เทคโนโลยที างดเี อ็นเอ

02 การประยกุ ี์ใชใ้ นเชงิ การเกษีร

การเปลยี่ นสารพนั ธกุ รรมทพ่ี ืชมีอยูโ่ ดยการชักนําให้เกดิ มิวเทชนั ในระดบั ยนี หรือระดบั
โครโมโซม สามารถนํามาใช้ในการสร้างพชื ท่มี ลี กั ษณะเปล่ยี นไปได้ เช่น การใช้รังสีเพื่อ
สรา้ งพทุ ธรกั ษาทีม่ ดี อกสีใหม่ การใช้สารเคมเี พ่ือสรา้ งแีงโมไร้เมลด็ นอกจากน้ีมีการสร้าง
พืชดัดแปรพนั ธุกรรมโดยการนํายนี อน่ื เข้าไปในพชื เพื่อปรับปรงุ พนั ธ์ุ เช่น พืชบีทซี ง่ึ ผลิี
สารพิษที่เปน็ อนั ีรายีอ่ หนอนศีั รพู ชื บางชนดิ มะละกอีา้ นไวรสั ท่ีทาํ ให้เกดิ โรคใบดา่ ง
จุดวงแหวน ขา้ วสที องซ่ึงเพม่ิ วีิ ามิน A และธาีเุ หลก็ ให้กบั ผู้บริโภค แอปเปิลท่เี น้อื ไม่
เปลย่ี นเปน็ สนี ้าํ ีาลเม่ือถกู อากาศ ดอกกุหลาบสีใหม่ กล้วยไม้ที่มีดอกอายุยาวข้ึน

เทคโนโลยีทางดเี อ็นเอ

การสรา้ งสีั วด์ ดั แปรพนั ธุกรรมอาจทาํ เพอ่ื เพิ่มผลผลีิ เช่น แซลมอนดัดแปรพันธุกรรมทีเ่ จริญ
เีบิ โีเพม่ิ ขนาดได้เรว็ กวา่ แซลมอนในธรรมชาีิ ทําให้สามารถลดระยะเวลาเลี้ยงกอ่ นทจ่ี ะ
นาํ ไปบรโิ ภค

แซลมอนดัดแปรพนั ธกุ รรม

แซลมอนในธรรมชาีิ

แซลมอนดัดแปรพันธุกรรมทเ่ี จรญิ เีบิ โีเพ่มิ ขนาดไดเ้ รว็ กวา่ แซลมอนในธรรมชาีิในระยะเวลาเท่ากนั

เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

03 การประยกุ ีใ์ ช้ในเชงิ นิีิวิทยาศาสีร์

เนอ่ื งจากแี่ละบคุ คลมีลาํ ดับนิวคลโี อไทด์ของ DNA แีกีา่ งกนั จงึ สามารถใช้
ความแีกีา่ งนใี้ นการีรวจลายพิมพด์ ีเอ็นเอ (DNA fingerprinting) เพอื่
ระบบุ คุ คลได้ เชน่ การเปรียบเทียบ DNA ของผ้ีู อ้ งสงสัยกับ DNA จากคราบ
เลือดท่ีพบในทีเ่ กิดเหีุ ซ่ึงถา้ มีรูปแบบของลายพมิ พด์ เี อ็นเอีรงกันก็แสดงวา่
มาจากบุคคลเดียวกนั

เทคโนโลยที างดีเอ็นเอ

หลักฐาน
จากที่เกดิ เหีุ ผู้ี้องสงสยั 1 ผู้ี้องสงสัย 2 ผีู้ อ้ งสงสยั 3

การเปรียบเทียบลายพิมพด์ เี อน็ เอ
ของผีู้ อ้ งสงสยั กับหลกั ฐานท่ีพบ

ในทเี่ กิดเหีุ

ลายพมิ พด์ ีเอน็ เอีรงกนั

เทคโนโลยที างดีเอน็ เอ

นอกจากการีรวจหาผกู้ ระทาํ ผิดแล้ว ลายพมิ พด์ ีเอ็นเอ การีรวจหา DNA ของสุกรในผลีิ ภัณฑอ์ าหาร
สามารถใชใ้ นการพิสูจน์ความสัมพนั ธท์ างสายเลอื ดได้
โดยลายพิมพด์ ีเอ็นเอของลกู จะมีบางแถบที่เหมอื นพ่อและ
บางแถบท่ีเหมือนแม่ เนื่องจากมโี ครโมโซมจํานวนครง่ึ หนงึ่
มาจากพ่อและจาํ นวนครึ่งหนง่ึ มาจากแม่

การีรวจลายพมิ พด์ ีเอ็นเอไม่จํากดั เฉพาะในมนษุ ย์
เทา่ นั้น ดังในกรณีการีรวจระบุชนดิ ของเน้ือสัีว์ในอาหาร
เน่ืองจากสีั วี์ า่ งชนิดมี DNA ีา่ งกนั จึงสามารถีรวจหา
DNA ทีจ่ ําเพาะี่อสีั ว์แี่ละชนดิ ได้ เช่น การีรวจอาหาร
ที่ระบุว่าเปน็ อาหารฮาลาลวา่ มี DNA ของสุกรปนอยหู่ รอื ไม่

เทคโนโลยที างดีเอน็ เอ

04 การประยกุ ี์ใช้ในเชิงอุีสาหกรรม

การประยกุ ีใ์ ช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอในเชิงอุีสาหกรรมรวมไปถึงการสร้างจลุ ินทรีย์ดัด
แปรพนั ธกุ รรมเพอื่ ผลิีเอนไซม์ที่ทาํ มาใช้ในภาคอุีสาหกรรม เช่น เอนไซม์เซลลเู ลส
(cellulase) ทใ่ี ช้ในการฟอกผ้ายนี เพอื่ ทําใหน้ มุ่ เอนไซม์ลเิ พส (lipase) และเอนไซม์
โปรีเี อส (protease) สาํ หรบั ใช้ในผงซักฟอก นอกจากนยี้ งั มีการสรา้ งสีั ว์ดัดแปร
พันธกุ รรมเพื่อสกัดโปรีีนท่ีี้องการ เช่น แพะทม่ี ยี นี ที่ควบคมุ การสร้างโปรีนี ทเ่ี ปน็
องค์ประกอบของใยแมงมุม โดยจะหล่ังโปรีีนออกมากับน้ํานม ซ่ึงสามารถแยกเอามาทํา
เสน้ ใยเพื่อใชป้ ระโยชน์ีอ่ ไป

เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

ความปลอดภยั ทางชีวภาพและชวี จรยิ ธรรม
มนษุ ย์นําเทคโนโลยีทางดเี อน็ เอมาประยกุ ี์ใช้เพอ่ื สนองความีอ้ งการในหลายดา้ น ท้ังนี้ การประยกุ ี์ใชด้ ังกล่าว

ี้องคาํ นึงถงึ ความปลอดภัยทางชวี ภาพและชวี จริยธรรมดว้ ย ซึ่งครอบคลมุ ประเดน็ หลายประเด็น ทง้ั ในดา้ นความปลอดภยั
ีอ่ สุขภาพ ผลกระทบี่อสงั คมสิ่งมชี ีวีิ และส่ิงแวดลอ้ ม การละเมดิ สทิ ธสิ ่วนบคุ คล การปฏบิ ีั ิอย่างมีคุณธรรม เปน็ ีน้
ีวั อย่างประเดน็ ทเ่ี ป็นถกเถยี งกันมี ดังน้ี

- สง่ิ มชี ีวิีลกั ษณะใหม่ทส่ี ร้างขนึ้ จะมีผลกระทบี่อสงั คมสง่ิ มีชวี ีิ และสงิ่ แวดลอ้ มหรือไม่ อย่างไร
- ประโยชนจ์ ากการใชส้ ่งิ มชี วี ีิ ท่มี ีพนั ธกุ รรมเปลย่ี นไปคมุ้ ค่ากว่าผลกระทบทอี่ าจเกดิ ขนึ้ หรอื ไม่
- การบรโิ ภคผลผลีิ จากสิ่งมีชีวีิ ที่มพี ันธุกรรมเปลีย่ นไป ทงั้ จากสง่ิ มชี ีวิีท่ีมยี ีนอน่ื อยู่ หรือจากส่งิ มีชวี ิีทเี่ กดิ จาก
การชกั นาํ ให้เกิดมิวเทชัน เป็นอันีรายี่อสุขภาพหรือไม่
- การีรวจกรองทางพันธุกรรมของเอ็มบริโอท่ีจะเลอื กฝงั ในผนงั มดลกู ของมารดาควรมกี ารจาํ กัดขอบเขีอย่างไร
ควรให้ทาํ เฉพาะในกรณโี รคท่รี า้ ยแรงเทา่ นั้นหรือในกรณโี รคท่วั ไปด้วย ควรอนุญาีใหี้ รวจกรองเพ่อื เลือกบุีรทีม่ ีลักษณะ
ทางพันธกุ รรมท่ีีอ้ งการ เชน่ สีี า หรือไม่
- การเก็บข้อมูลสายพิมพ์ดเี อ็นเอในฐานข้อมลู ควรเกบ็ จากใครบา้ ง ควรเกบ็ เฉพาะข้อมลู ของผู้กระทาํ ผดิ ทไ่ี ด้รบั การ
ีัดสนิ แล้วเทา่ นั้น หรือของผีู้ ้องสงสยั ดว้ ย ถ้าในอนาคีมกี ารขอความรว่ มมือใหป้ ระชาชนทกุ คนีรวจลายพิมพด์ ีเอน็ เอ
เพื่อเก็บในฐานขอ้ มูลจะเหมาะสมหรอื ไม่
- การใหค้ วามร้กู บั ประชาชนเกี่ยวกบั การนาํ เทคโนโลยที างดีเอน็ เอมาใชใ้ นดา้ นี่าง ๆ ควรใหข้ ้อมลู อะไรบ้าง

4.5

ววิ ฒั นาการและความหลากหลายของสง่ิ มีชวี ีิ

ววิ ฒั นาการและความหลากหลายของสง่ิ มชี ีวิี

หอยมรกี (Amphidromus classirius) ซ่ึงเป็น หอยทากีน้ ไมใ้ นสกลุ
หอยทากี้นไม้ชนิดหน่ึง มีขนาดเลก็ เปลือกสีเขียว Amphidromus
เหลือง มลี ักษณะเดน่ ที่สาํ คัญ คือ มเี ปลือกเวยี นซ้าย
ทง้ั หมด พบเฉพาะบน เกาะีาชัย จงั หวัดพงั งา
แี่หอยทากี้นไมใ้ นสกลุ Amphidromus ซ่งึ มี
ประมาณ 85 สปีชสี ์ มีความหลากหลายค่อนขา้ งสูง
ท้ังสสี ันของเปลอื ก ลวดลายของเปลือก และมีทั้ง
เปลือก เวยี นซา้ ยและเวียนขวา

10 mm 10 mm

หอยมรกี

วิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมชี ีวีิ

หอยที่มีเปลอื กเวยี นซ้ายหรอื เวียนขวาสังเกีได้โดยให้ ปลายยอด
ปลายยอดแหลมของหอยหันขน้ึ ด้านบน และปากเปลอื ก
(aperture) หนั เขา้ หาีัวเอง ปากเปลอื ก
เปลอื กเวียนซ้าย เปลอื กเวียนขวา
- ถา้ ปากเปลอื กอย่ทู างซ้ายเปน็ หอยท่ีมเี ปลอื กเวียนซา้ ย
- ถ้าปากเปลอื กอยู่ทางขวา เป็นหอยท่มี ีเปลอื กเวยี นขวา

4.5.1

ความหลากหลายทางพันธกุ รรม

ความหลากหลายทางพันธกุ รรม

ส่ิงมีชีวิีบนโลกมีหลากหลายสปีชสี ์ โดยแี่ละ ความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรมนษุ ย์
สปีชีส์มลี กั ษณะเฉพาะท่เี ป็นเอกลักษณ์ของีนเอง

ใปนราปกรฏะชีาา่ กงรๆสง่ิ ทม่แี ีชีวี ีิกีสา่ปงีชกีสนั ์เดด้วยี ยวกเชนั น่ ยงัมมนลี ษุ กั ยษV์มณี ะeทn่ี us

ลกั ษณะเฉพาะท่แี ีกีา่ งไป จากลักษณะของ
ส่งิ มชี วี ิีสปีชสี ์อืน่ ๆ แีใ่ นขณะเดยี วกันก็มีความ
แีกี่างระหวา่ งบุคคลในประชากรมนษุ ยด์ ้วย เช่น
ลักษณะรปู รา่ ง ความสูง ลักษณะเส้นผม สผี ม สีผวิ
สีี า ซึ่งความแีกีา่ งระหวา่ งบคุ คลเหล่านี้เป็นผล
มาจากพนั ธุกรรมทีแ่ ีกี่างกนั ซ่งึ ประชากร คือ
กลุ่มสิ่งมีชวี ิีชนิดเดยี วกนั ทอ่ี าศยั อยู่ในบรเิ วณ
แหลง่ ทอ่ี ยู่เดยี วกนั ในระยะเวลาใดเวลาหนึ่ง

ความหลากหลายทางพันธุกรรม

ความหลากหลายทางพันธุกรรม (genetic diversity)
นัน้ สามารถพบไดใ้ นประชากรสง่ิ มีชวี ิี ทกุ สปีชสี ์ทัง้ ใน
สีั ว์ เชน่ สุนขั หลากหลายสายพนั ธ์ุทีม่ ีลกั ษณะที่แีกีา่ ง

กนั ออกไปแีก่ ล็ ว้ นเป็นสปีชสี ์เดียวกนั ทงั้ ส้นิ ในทVาํ นeอnง us

เดียวกนั พืชพรรณีา่ ง ๆ เชน่ กะหล่ําหลากหลายสายพันธ์ุ
มสี สี นั ขนาด และรปู ทรงทแ่ี ีกี่างกัน

กะหลาํ่ ปลี กะหลํ่าดอกม่วง กะหลํา่ ดอกเจดีย์ บรอคคอลี

สุนขั พนั ธ์ุี่าง ๆ

กะหลํ่าพนั ธีุ์ ่าง ๆ

กะหลาํ่ ดาว คะนา้ ใบหยกิ กะหล่าํ ปมเขยี ว กะหล่าํ ปมมว่ ง

ความหลากหลายทางพนั ธกุ รรม ความหลากหลาย
ของเสอื โครง่ เบงกอล
ทางพันธุกรรม

ลักษณะVทาeงพnนั uธกุsรรมท่ีถูกถา่ ยทอดจากรนุ่ หนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนงึ่ อาจ

เปลี่ยนแปลงไดจ้ ากการเกดิ มิวเทชันของสารพนั ธุกรรมในเซลล์
สืบพนั ธ์ุ ซงึ่ เกดิ ได้ท้งั จากการกระทําของมนษุ ย์ และเกิดขึ้นเองีาม
ธรรมชาีิ ดงั เชน่ กรณขี องเสอื โครง่ ขาวเบงกอลท่ีเกดิ มิวเทชันีาม
ธรรมชาีซิ ่ึงสง่ ผลีอ่ ปริมาณเมลานินทสี่ ร้าง ทาํ ให้มีลกั ษณะสีขน
แีกีา่ งไปจากเสือโครง่ เบงกอลทส่ี ามารถสร้างเมลานินได้
ีามปกีิ จงึ อาจกลา่ วไดอ้ กี นยั หน่งึ ว่ามวิ เทชนั สามารถทําใหเ้ กิด
แอลลีลใหม่ขน้ึ สง่ ผลใหไ้ ดล้ กั ษณะใหมท่ แี่ สดงออก และนําไปสู่
ความหลากหลายทางพันธกุ รรมได้

ความหลากหลายทางพนั ธุกรรม

นอกจากมิวเทชันแล้ว การสืบพนั ธแุ์ บบอาศยั เพศเปน็ อกี ปัจจัยหนึ่งที่ทําให้เกดิ ความหลากหลาย
ทางพันธุกรรมในแีล่ ะสปีชีส์ เนื่องจากเซลลส์ ืบพันธุ์ของพอ่ และแมแ่ ีล่ ะเซลลม์ แี อลลีลท่ี

แีกี่างกนั ทําให้ลูกที่ไดม้ ีลกั ษณะแีกี่าVงกeนั อnอuกไsป

ลกั ษณะทางพันธกุ รรมทแ่ี ีกีา่ งกันของลกู ที่เกดิ จากพ่อแม่เดยี วกัน

ถึงแม้วา่ มิวเทชนั และการสืบพันธุ์แบบ ความหลากหลาย

อาศยั เพศจะทําให้ส่ิงมีชวี ิีมคี วาม ทางพันธกุ รรม
หลากหลายทางพันธกุ รรม แีเ่ ม่อื เวลา

ผา่ นไปบางลกั ษณะอาจหายไปหรือ 54 ลV้านปeกี n่อนus ปัจจุบนั
เปลย่ี นไปในรุ่นีอ่ ไป ดังหลกั ฐาน
ซากดกึ ดําบรรพ์ที่แสดงวิวฒั นาการ ลกั ษณะนิ้วเทา้
ลักษณะฟันกราม
ซง่ึ แสดงให้เห็นว่าลักษณะบางประการ

ของมา้ ในปจั จบุ นั ยังคงคลา้ ยกับบรรพ

บุรุษม้าในอดีี แี่ก็มลี กั ษณะบาง

ประการที่แีกี่างกนั เชน่ มา้ ใน

ปจั จบุ ันมขี นาดใหญข่ ้ึน มฟี ันกราม

ขนาดใหญ่ขนึ้ และมีลกั ษณะน้วิ เท้าที่

เดิมมีส่ีนว้ิ เหลอื เพยี งนิ้วเดยี วที่ี รง

ปลายมีกีบ เป็นีน้

ววิ ัฒนาการของม้าในยคุ ี่าง ๆ

ความหลากหลายทางพันธุกรรม

จากข้อสันนษิ ฐานทว่ี ่าหอยมรกีมีววิ ัฒนาการมาจากบรรพบรุ ุษร่วมกันกบั หอยนกขม้ิน
(Amphidromus atricallosus) ทพี่ บบนแผ่นดินใหญ่ ซึ่งมที ง้ั เปลอื กเวยี นซ้ายและเวยี นขวา

แี่หอยมรกีบนเกาะีาชยั พบว่ามเี ฉพาะVเปลeือnกเuวยี sนซ้ายเทา่ นนั้

Amphidromus atricallosus Amphidromus classirius

หอยนกขม้ิน หอยมรกี

ลักษณะของหอยนกขมิ้นและหอยมรกี

4.5.2

การคดั เลือกโดยธรรมชาีิ

การคดั เลือกโดยธรรมชาีิ

ชาลส์ ดารว์ ิน ลักษณะทแี่ ีกี่างกันของสง่ิ มชี ีวีิ น้นั มผี ลี่อการอยรู่ อดใน
สภาพแวดลอ้ มหนง่ึ ๆ โดยจะพบว่า สมาชิกสว่ นหนงึ่ ของประชากรจะ
ีายกอ่ นถงึ วยั เจริญพันธุ์ และสมาชกิ ทีม่ ชี วี ีิ รอดไดน้ นั้ ส่วนใหญจ่ ะมี
ลกั ษณะเหมาะสมกบั สภาพแวดลอ้ มในขณะนั้น ซง่ึ จากหลักฐาน พบว่า
ม้าในอดีี นน้ั มขี นาดีัวเลก็ มฟี ันทเ่ี หมาะสาํ หรับการกินใบไม้ีามพมุ่
ไม้ และมลี ักษณะน้วิ เท้าที่มหี ลายนิ้วซง่ึ เหมาะสาํ หรับการเดนิ บนพืน้ ดนิ
ทีอ่ ่อนนมุ่ ในป่า ขณะทีม่ า้ ในปจั จุบนั มีขนาดีัวใหญ่ มฟี ันที่เหมาะกับ
การกนิ หญา้ ที่เหนียวกวา่ ใบไม้ และมีน้วิ เทา้ เพียงน้ิวเดียวที่มกี ีบขนาด
ใหญซ่ ่ึงเหมาะแกก่ ารว่ิงได้อย่างรวดเรว็ ในทงุ่ หญ้า

จะเหน็ วา่ ลักษณะท่แี ีกีา่ งกนั ของสงิ่ มชี วี ีิ มีผลี่อการอย่รู อดใน
สภาพแวดล้อมทีแ่ ีกี่างกนั โดยชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin)
นกั วทิ ยาศาสีรช์ าวอังกฤษซึ่งเป็นผู้เสนอทฤษฎเี กยี่ วกบั กลไกการเกดิ
วิวฒั นาการเรียกสิง่ มชี ีวิีทอ่ี ยูร่ อดเหล่านี้ว่าเป็นส่ิงมีชีวีิ ท่ไี ด้รบั การ
คดั เลอื กโดยธรรมชาีิ

การคัดเลอื ก
โดยธรรมชาีิ

เสน้ ทางการเดนิ เรอื ท่ีดาร์วนิ รว่ มเดินทางสาํ รวจ

หม่เู กาะกาลาปากอส แนวคดิ เกี่ยวกบั ววิ ัฒนาการของดาร์วนิ เกดิ ขึ้นขณะที่รว่ มเดินทางเพื่อสํารวจ
ธรรมชาีิทางเรือผา่ นทวีปอเมริกาใี้ หมู่เกาะีา่ ง ๆ ในมหาสมทุ รแปซิฟิก
ทวีปออสเีรเลยี รวมถงึ ีอนใีข้ องทวปี แอฟริกา ดาร์วินได้ี้งั ข้อสังเกีและ
เกดิ ขอ้ สงสยั มากมายเกย่ี วกบั ความหลากหลายของสิง่ มชี ีวิีท่ีพบระหวา่ งการ
เดินทาง รวมถงึ ความสมั พนั ธ์ระหวา่ งซากดึกดาํ บรรพ์กับสิ่งมีชวี ีิ ในปจั จุบนั

การคดั เลือกโดยธรรมชาีิ

ีัวอย่างส่งิ มชี วี ิีทนี่ า่ สนใจซง่ึ ดาร์วินได้
เกบ็ รวบรวมกลับมา คือ นกฟนิ ช์บนหมู่
เกาะกาลาปากอส ซ่งึ มีลกั ษณะจะงอย
ปากท่ีแีกี่างกันีามแี่ละเกาะ
ทั้งรปู รา่ ง ความหนา ความยาวท่ีมีความ
เหมาะสมกบั ลกั ษณะของอาหารที่นก
ฟนิ ซ์แี่ละชนดิ กิน เช่น เมล็ดพืช
กระบองเพชร แมลงีวั เลก็ ๆ

ลักษณะจะงอยปากท่แี ีกี่างกนั ของนกฟนิ ซ์สปีชสี ์ี่าง ๆ

การคัดเลือกโดยธรรมชาีิ

นักวิทยาศาสีร์ท่ีทาํ การศกึ ษา
นกฟินซ์เหลา่ นี้ในเวลาีอ่ มาได้
ีัง้ ขอ้ สันนษิ ฐานเก่ยี วกับนกฟินช์
สปีชีส์ี่าง ๆ ในแี่ละเกาะของ
หม่เู กาะกาลาปากอสวา่ น่าจะมี
บรรพบุรุษร่วมกนั ซึ่งเป็นนกทีม่ า
จาก แผน่ ดินใหญ่

วิวฒั นาการของนกฟินซใ์ นแีล่ ะเกาะผา่ นกระบวนการคดั เลอื กโดยธรรมชาีิ

การคดั เลือกโดยธรรมชาีิ

โดยประชากรนกกลุ่มแรกท่มี ายงั เกาะอาจมบี างลักษณะที่แีกี่างกนั เล็กนอ้ ย เชน่
ลักษณะจะงอยปาก เมื่อบรรพบุรษุ นกฟินซเ์ ข้ามาอาศยั อยู่ในแีล่ ะเกาะซงึ่ มสี ภาพแวดล้อม
ท่แี ีกี่างกัน นกฟินซี์ ัวท่ีมจี ะงอยปากท่ีเหมาะกบั อาหารท่มี อี ย่ใู นเกาะนั้น ๆ เช่น
มจี ะงอยปากหนาซง่ึ สามารถกนิ เมลด็ พชื ท่ีมีเปลือกแขง็ ไดด้ ี หรอื จะงอยปากทเี่ รยี วแหลม
สามารถจบั แมลงได้ดี จะมลี ูกหลานไดม้ ากกวา่ ทาํ ให้มีจํานวนในประชากรเพ่มิ มากขึ้น
สว่ นีัวท่มี จี ะงอยปากไม่เหมาะสมีอ่ การหาอาหารทม่ี ีในเกาะนนั้ ๆ จะมีลกู หลานน้อยกว่า
ทาํ ให้ประชากรนกท่มี จี ะงอยปากไม่เหมาะสมนี้คอ่ ย ๆ ลดจาํ นวนลงจนหายไปในทสี่ ดุ
กระบวนการนีเ้ ป็นการคดั เลอื กโดยธรรมชาีิซึ่งจะเกิดอยา่ งี่อเน่อื งเปน็ เวลานาน และแี่ละ
เกาะนัน้ อยู่หา่ งไกลกนั มาก ทาํ ให้นกทอ่ี ยู่ี่างเกาะกนั ไมส่ ามารถมาผสมพนั ธ์ุกันได้ จนเมอ่ื
ผา่ นไปหลายช่วั รุน่ ในท่สี ุดจงึ มนี กฟนิ ซ์สปีชสี ์ีา่ ง ๆ ทแ่ี ีกีา่ งไปจากรุ่นบรรพบรุ ุษ และมี
ลกั ษณะจะงอยปากท่ีแีกีา่ งกันไปีามแีล่ ะเกาะ

แนวคดิ ท่ไี ดจ้ ากการสํารวจหมู่เกาะกาลาปากอสร่วมกบั หลักฐานอนื่ ๆ ทเ่ี ก่ยี วขอ้ งทาํ ใหด้ ารว์ นิ เสนอ
ทฤษฎีการคดั เลือกโดยธรรมชาีิ (theory of natural selection) ซงึ่ มสี าระสาํ คัญดังน้ี

1. สง่ิ มีชวี ิีแี่ละสปชี สี ส์ ืบพนั ธุ์ใหร้ ุ่นลูกจํานวนมากทม่ี ลี ักษณะทางพันธกุ รรมที่แีกีา่ งกนั
ซึ่งทําใหจ้ ํานวนประชากรมมี ากเกินกวา่ ส่ิงจาํ เปน็ ี่อการดาํ รงชีวิีทีม่ จี ํากดั ในธรรมชาีิจะรองรบั ไดห้ มด
ทําใหี้ อ้ งดนิ้ รนเพ่อื ให้มีชีวีิ รอด

2. สิง่ มีชวี ิีท่ีมีลักษณะท่ีแีกีา่ งกนั แม้จะเพียงเลก็ น้อย แี่หากเป็นลักษณะท่ีเหมาะสมี่อ
การดาํ รงชีวีิ ในสภาพแวดลอ้ มนนั้ ๆ จะสามารถอยู่รอด และถา่ ยทอดลักษณะทเี่ หมาะสมไปยังร่นุ ี่อ ๆ
ไปไดด้ ีกวา่ สงิ่ มชี ีวิีทม่ี ลี ักษณะไมเ่ หมาะสมซึ่งจะไมส่ ามารถรอดชีวีิ และไม่มี การถ่ายทอดลกั ษณะน้ันๆ
หรืออาจรอดชวี ิีแีไ่ มส่ ามารถมีลูกหลานไดม้ ากเท่ากับผทู้ มี่ ีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม

3. กระบวนการดงั กล่าวน้เี ปน็ การคดั เลือกโดยธรรมชาีทิ ี่เกดิ ซ้าํ ๆ กันอย่างี่อเนื่องเป็นเวลายาวนาน
หลายชัว่ รุน่ จงึ เกิดการสะสมความแีกี่างทล่ี ะน้อยจนทาํ ให้ได้ประชากรสิง่ มชี วี ิี ชนดิ ใหม่ทม่ี ีลกั ษณะ
ีา่ งไปจากเดิม

การคัดเลือกโดยธรรมชาีิ

ทฤษฎีการคดั เลือกโดยธรรมชาีนิ ้สี ามารถนาํ มาใชี้ ง้ั สมมีุ ิฐานเพอ่ื อธบิ ายข้อสงสัย
เก่ยี วกับหอยมรกีท่เี กาะีาชัยซึง่ พบเฉพาะเปลือกเวยี นซา้ ยเท่านน้ั ได้

จากหลักฐานทางธรณีวทิ ยาชี้ว่าเกาะีาชยั เคยรวมอยู่กับแผน่ ดนิ ใหญใ่ นอดีี ซงึ่ มีหอยนก
ขมน้ิ ทั้งเปลอื กเวียนซา้ ยและเวยี นขวาอาศัยอยู่ กระทงั่ เกดิ แผน่ ดินแยกีวั กลายเป็นเกาะีา่ ง ๆ
ทาํ ให้หอยนกขมิ้นบางสว่ นถกู แยกจากแผ่นดนิ ใหญ่มาอาศยั อยู่บนเกาะซงึ่ มขี นาดเล็ก
มอี าหารนอ้ ย มีผู้ลา่ ีา่ งๆ โดยเฉพาะงกู นิ หอยทากซงึ่ มโี ครงสร้างของปากท่เี หมาะจะกินหอยทาก
เปลอื กเวียนขวาได้ดกี วา่ เปลือกเวยี นซ้าย จงึ นาํ ไปสขู่ อ้ สนั นิษฐานว่าหอยนกขม้นิ ท่ีมเี ปลอื ก
เวียนซ้ายและมขี นาดีัวเลก็ มีโอกาส อยรู่ อดและสืบพนั ธุี์ ่อไปไดม้ ากกวา่ เม่ือเวลาผ่านไป
หลายชัว่ รนุ่ ประชากรหอยกลุ่มนม้ี ีการสะสมการเปลี่ยนแปลงไปทีละนอ้ ย จนเป็นหอยมรกีซง่ึ
เปน็ หอยชนดิ ใหมท่ ่ีมีลักษณะทแี่ ีกี่างไปจากหอยนกขม้ิน อยา่ งไรก็ีามคําอธบิ ายดังกล่าวน้ี
ยงั เป็นเพยี งขอ้ สนั นษิ ฐานหนงึ่ ซึง่ กาํ ลังอย่ใู นขนั้ ีอนการศึกษาวิจัย

การคัดเลือกโดยธรรมชาีิ

มวิ เทชัน และการสบื พนั ธุแ์ บบอาศัยเพศ ทฤษฎีการคดั เลอื กโดยธรรมชาีขิ อง
ดาร์วิน เมอื่ ร่วมกบั ความรู้เกีย่ วกับความ

ประชากรมคี วามหลากหลายทางพันธกุ รรม หลากหลายทาง และการถ่ายทอดลกั ษณะ
ทางพันธกุ รรมในเวลาีอ่ มา ทาํ ให้มคี วาม

เขา้ ใจเก่ยี วกับการเกิดสง่ิ มชี ีวิีมากขน้ึ

ประชากรมคี วามหลากหลายของลักษณะีา่ ง ๆ อย่างไรกี็ ามการคัดเลอื กโดย

การคดั เลือกโดยธรรมชาีิ ธรรมชาีนิ ้นั เป็นเพียงปัจจัยหน่ึงท่ีทาํ ให้

เกิดววิ ฒั นาการของสง่ิ มีชีวิี หากศึกษา
สมาชิกของประชากรทม่ี ลี กั ษณะเหมาะสมมากกว่า วิวฒั นาการในรายละเอียดทีล่ ึกมากข้ึน
จะมลี กู หลานไดม้ ากกว่า
จําเปน็ ี้องอาศัยความรใู้ นด้านอน่ื ๆ

ผา่ นระยะเวลายาวนาน มาร่วมอธบิ าย เช่น พันธุศาสีร์ประชากร
หลายช่วั รนุ่ เอ็มบริโอเปรยี บเทียบ กายวภิ าค

ประชากรทมี่ ีลกั ษณะเหมาะสมกบั สภาพแวดลอ้ ม เปรยี บเทียบ ซึง่ นําไปสคู่ วามเขา้ ใจถึง

วิวัฒนาการของสง่ิ มชี วี ิีที่ผ่านการคดั เลือกโดยธรรมชาีิ ความหลากหลายของสง่ิ มีชีวีิ ในปัจจุบนั

การคดั เลอื กโดยธรรมชาีิ

การคดั เลอื ก ขาหน้าของจระเข้ (เดิน)

โดยธรรมชาีิ ปีกของนก (บนิ )

ีัวอย่างการศกึ ษาเกย่ี วกบั กายวิภาค ปีกของคา้ งคาว (บนิ )
เปรียบเทียบรยางค์คหู่ น้าของสีั ว์มี
กระดกู สนั หลงั บาง เช่น จระเข้ นก ครีบใบพายของวาฬ (วา่ ยนาํ้ )
คา้ งคาว วาฬ และมนษุ ย์ สีั วเ์ หลา่ น้ี
ถึงแมจ้ ะมลี ักษณะท่ีแีกีา่ งกนั แีเ่ มอ่ื แขนของมนษุ ย์ (จับ)
โครงสรา้ งของกระดกู จะพบวา่ มโี ครงสรา้ ง โครงสรา้ งของกระดกู รยางคค์ ู่หนา้
ทเ่ี ทียบเคยี งกันได้ ซ่งึ เป็นหลกั ฐานวา่ ของสัีว์มกี ระดกู สันหลังบางชนดิ
สัีว์มีกระดูกสันหลังกลุ่มนม้ี ี
วิวัฒนาการมาจากบรรพบรุ ุษรว่ มกัน

ระยะการพฒั นา

ถุงคอหอย

ระยะีน้ หาง การคดั เลือก

ระยะกลาง โดยธรรมชาีิ

ชอ่ งเหงอื ก ีัวย่างการศึกษาเก่ยี วกับวิทยาเอ็มบรโิ อเปรียบเทียบ
ระยะปลาย ของสัีว์มีกระดูกสนั หลังบางชนดิ เช่น ปลา เีา่ นก
ววั และมนษุ ย์ สีั ว์เหล่าน้แี มจ้ ะมีลักษณะีวั เีม็ วยั
ปลา เี่า นก วัว มนษุ ย์ ทแ่ี ีกี่างกัน แี่เมอื่ ศึกษาการเจรญิ เีิบโีของ
พฒั นาการของเอม็ บรโิ อของสีั ว์มกี ระดูกสนั หลังบางชนิด เอ็มบริโอระยะแรกๆ จะพบว่ามีอวยั วะบางอย่าง
คล้ายคลงึ กนั เชน่ ถุงคอหอย และหาง เป็นีน้
ซ่ึงสนับสนุนข้อสันนิษฐานที่ว่าสีั วม์ ีกระดกู สนั หลงั
เหลา่ นม้ี วี วิ ัฒนาการมาจากบรรพบรุ ุษรว่ มกัน

การคดั เลอื ก

โดยธรรมชาีิ

หลกั ฐานี่าง ๆ ข้างีน้ นเี้ ปน็ เพียง
หลักฐานสว่ นหน่ึงทน่ี กั วทิ ยาศาสีร์ได้
ทาํ การศึกษาเพือ่ แสดงให้เหน็ ถงึ
ลักษณะบางลักษณะทม่ี ีรว่ มกันแม้จะ
เปน็ สง่ิ มชี ีวิีีา่ งปีชีสก์ นั โดยเม่ือรวม
กับขอ้ มลู และหลกั ฐานอืน่ ๆ ทไ่ี ดจ้ าก
การศกึ ษาด้านววิ ัฒนาการของสิง่ มีชวี ิี
ทาํ ใหน้ ักวทิ ยาศาสีรส์ ่วนใหญเ่ ชอ่ื ใน
สมมีิฐานทว่ี า่ สิ่งมชี ีวิีีา่ งสปชี ีสท์ ี่
พบในปัจจบุ นั นั้นล้วนมวี วิ ฒั นาการมา
จากบรรพบรุ ษุ รว่ มกัน

บรรพบรุ ษุ รว่ มกนั ของส่งิ มีชวี ีิ กลุ่มีา่ ง ๆ

การคดั เลือกโดยธรรมชาีิ

นบั ีง้ั แี่อดีีจนถงึ ปัจจบุ นั การเปลยี่ นแปลงของสภาพแวดล้อมที่เกดิ ข้นึ อยูี่ ลอดเวลามีผลี่อ
ความสามารถในการอยรู่ อดของสิ่งมีชีวีิ ในแี่ละช่วงเวลา ทาํ ให้มีการเปล่ียนแปลงลักษณะี่าง
ๆ จากการคัดเลือกโดยธรรมชาีิซ่ึงเปน็ กระบวนการที่เกิดอย่างี่อเน่ืองเปน็ เวลานาน หลายชว่ั
รุ่น ทําให้ในท่สี ดุ ได้สิ่งมชี ีวีิ ทีม่ ลี ักษณะแีกี่างไปจากบรรพบรุ ุษ จนอาจเกดิ เป็นสง่ิ มชี ีวิี
สปชี ีส์ใหม่ และเกดิ เป็นความหลากหลายของกลุม่ สงิ่ มชี วี ิีขน้ึ มาอยา่ งมากมายดังเช่นทีพ่ บใน
ปัจจุบัน ซง่ึ นกั วิทยาศาสีร์ ได้จัดกลุ่มของสิ่งมชี ีวีิ เป็นกลุม่ ีา่ ง ๆ ีามสายววิ ัฒนาการ

จบบทที่ 4 แล้วจา้
เจอกันใหม่ บทที่ 5 นะคะ


Click to View FlipBook Version