Transcript ดูงาน
หลักฐานที่บ่งบอกถึง วิวฒ ั นาการของสิ่ งมีชีวติ จัดทาโดย • • • • • นางสาวจุฬาพรรณ นางสาวชนิกานต์ นางสาวณัฏฐฤทธิ์ตา นายจิรากร นางสาวสุรีฉาย จอมศิลป์ เลขที่ 10ก เผื่อนพินิจ เลขที่ 11ก สุขสาราญ เลขที่ 13ก ไพชยนต์ วิจติ ร เลขที่ 8ข สุขเกษม เลขที่ 18ข ชัน้ มัธยมศึกษาปี ที่ 6/6 1. หลักฐานจากซากดึกดาบรรพ์ของสิ่ งมีชีวติ โดยปกติเมื่อสิ่งมีชีวิตไม่ ว่าจะเป็ นพืชหรือ สัตว์ ตายลงก็มักจะถูกย่ อยสลายให้ เน่ า เปื่ อยผุพังลงจนไม่ มีซากเหลืออยู่ แต่ สาหรับบางสภาวะที่ป้องกันการ เปลี่ยนแปลงของซากสิ่งมีชีวิตได้ ดี เช่ น การอยู่ในนา้ แข็ง การอยู่ในยางไม้ (อาพัน) หรือการฝั งตัวอยู่ในดินโคลนจนกลายเป็ น หินจะทาให้ ส่ งิ มีชีวิตที่ตายลงยังคงเหลือ ให้ เห็นเป็ นซากดึกดาบรรพ์ (fossil) ซึ่งเป็ นหลักฐานสาคัญที่ทาให้ เรา ทราบว่ าเคยมีส่ งิ มีชีวิตมากมายที่ เกิดขึน้ ในอดีต หลายชนิดสูญพันธุ์ ไปแล้ ว เช่ น ไดโนเสาร์ และส่ วน ใหญ่ ท่ มี ีชีวติ อยู่กม็ ีสัณฐาน เปลี่ยนแปลงไป ซากดึกดาบรรพ์ จะพบมากในหินชัน้ หรื อหินตะกอน นักวิทยาศาสตร์ สามารถคานวณอายุของซากดึกดา บรรพ์ ได้ จากอายุของชัน้ หิน ซากดึกดาบรรพ์ ท่ พ ี บ ในหินชัน้ ล่ างย่ อมมีอายุมากกว่ าซากที่พบในหินชัน้ บน และเมื่อพิจารณาถึงโครงสร้ างแล้ วซากดึกดา บรรพ์ ในหินชัน้ บนจะมีความซับซ้ อนและมี โครงสร้ างที่ใกล้ เคียงกับสิ่งมีชีวิตในปั จจุบันมากกว่ า ภาพแสดงชัน้ หินตามระยะเวลา อย่ างไรก็ตามซากดึกดาบรรพ์ เป็ นเพียง หลักฐานหนึ่งเท่ านัน้ ที่สามารถนามาใช้ อธิบาย การเกิดวิวัฒนาการ เพราะซากดึกดาบรรพ์ ท่ ี ค้ นพบอาจไม่ สมบูรณ์ จงึ ให้ รายละเอียดได้ ไม่ เพียงพอ ดังนัน้ การเข้ าใจถึงวิวัฒนาการจึงต้ อง ใช้ หลักฐานอื่นมาสนับสนุนเพิ่มเติม ซากดึกดาบรรพ์ ของ ม้ าที่แตกต่ างกันใน ยุคต่ างๆ ทาให้ สามารถอธิบายถึง วิวัฒนาการของม้ า จากอดีตถึงปั จจุบัน ได้ ซากดึกดาบรรพ์ ของอาร์ คีออปเทอริก 18.1.2หลักฐานจากกายวิภาคเปรี ยบเทียบ เป็ นการศึกษาเปรี ยบเทียบโครงสร้ างของระบบอวัยวะใน สัตว์ชนิดต่างๆ สัตว์ มีกระดูกสันหลังจาพวกสัตว์เลื ้อยคลานและสัตว์เลี ้ยงลูกด้ วยนม ต่างมีแบบแผนของ โครงกระดูกขาหน้ าเช่นเดียวกับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน ้า และสัตว์ปีก เช่น ครี บโลมา ปี ก ค้ างคาวและแขนคน เป็ นต้ น อวัยวะเหล่านี ้เมื่อสังเกตภายนอกจะเห็นว่ามีรูปร่าง ต่างกัน และทาหน้ าที่ไม่เหมือนกัน แต่ถ้าศึกษาโครงสร้ างภายใน จะพบการเรี ยงตัว ของโครงสร้ างคล้ ายคลึงกัน ซึง่ เป็ นข้ อสนับสนุนอีกอย่างว่าครัง้ หนึ่งสิ่งมีชีวิตเหล่านัน้ สืบสายมาจาก บรรพบุรุษร่วมกันแต่ในสัตว์หลายชนิดที่มีอวัยวะบางอย่างที่มีรูปร่าง ภายนอก คล้ ายคลึงกัน และทาหน้ าที่เหมือนกัน เช่น ปี กนก ปี กแมลง ฯลฯ แม้ จะมี รูปร่างคล้ ายคลึงกัน แต่ถ้าได้ ศกึ ษาโครงสร้ างภายในและพบว่าแตกต่างกันแสดงว่า สัตว์เหล่านันสื ้ บทอดมาจากบรรพบุรุษต่างกัน 18.1.2.1 homologous structure กายวิภาคเปรี ยบเทียบของแขนคน ขาแมว รยางค์ ค่ ูหน้ าของวาฬและปี กค้ างคาว สิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มีรูปร่ างลักษณะภายนอกแตกต่ างกัน และไม่ น่าจัดให้ อยู่ใน กลุ่มเดียวกัน แต่ เมื่อศึกษาโครงสร้ างโดยพิจารณารยางค์ ค่ หู น้ าของสัตว์ มีกระดูกสัน หลังบาง ชนิดแล้ วนามาเปรียบเทียบกันจะพบว่ ามีองค์ ประกอบเหมือนกัน แต่ ทาหน้ าที่ แตกต่ างกันในการดารงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้ อมที่แตกต่ างกันเรี ยก โครงสร้ างลักษณะ นีว้ ่ า ฮอมอโลกัส(homologous structure) ซึ่งเป็ นหลักฐานที่สนับสนุนว่ าสัตว์ มี กระดูกสันหลังกลุ่มนีม้ ีวิวัฒนาการมา จากบรรพบุรุษเดียวกัน 18.1.2.2 analogous structure ปี แมลง ปี กนก กายวิภาคเปรี ยบเทียบของปี กแมลงและปี กนก ในกรณีของสิง่ มีชีวิตที่มีอวัยวะที่ทาหน้ าที่เหมือนกัน เช่น ปี กแมลง และปี ก นก หากพิจารณาถึงโครงสร้ างกายวิภาคจะพบว่ามีลกั ษณะที่แตกต่างกัน เราเรี ยก โครงสร้ างที่มีลกั ษณะต่างกันแต่ทาหน้ าที่เหมือนกันนี ้ว่า อะนาโลกัส (analogous structure) หลักฐานจากวิทยา เอ็มบริโอเปรียบเทียบ • ในบางกรณี ที่ไม่สามารถ ศึกษากายวิภาคเปรี ยบเทียบในระยะตัวเต็มวัย ได้ แต่เมื่อศึกษาการเจริ ญเติบโตในระยะเอ็มบริ โอแล้ว พบว่าใช้เป็ น หลักฐานสนับสนุนการเกิดวิวฒั นาการของสิ่ งมีชีวิตได้ • เฮคเกล (Haekel) เป็ นผูศ้ ึกษาหลักฐานทางด้านนี้ เรี ยกว่า ทฤษฎีการย้อน ลักษณะ(Theory of Recapitulation) กล่าวว่า ในการเจริ ญเติบโตของ เอ็มบริ โอลักษณะของเอ็มบริ โอในขั้นต่างๆจะเป็ นการย้อนรอยหรื อ ทบทวนสายสัมพันธ์ทางวิวฒั นาการของ บรรพบุรุษ • ภาพกายวิภาคเปรี ยบเทียบของ embryo สัตว์มีกระดูกสันหลัง • (ที่มาภาพ : http://biology.kenyon.edu/slonc/bio3/comparative_embryo.jpg) • ภาพเพรี ยงหัวหอมระยะตัวเต็มวัย (a,b) และตัวอ่อน (c) • (ที่มาภาพ : http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/16cm05/1116/34-03Tunicate-L.jpg) • ภาพเปรี ยบเทียบตัวอ่อนของหนูกบั ตัวอ่อนของเพรี ยงหัวหอม • (ที่มาภาพ : http://evolution.berkeley.edu/evosite/history/images/notochords.jpg) • ภาพให้เห็นแบบแผนการเจริ ญของเอ็มบริ โอของสัตว์มีกระดูกสันหลัง พบว่าคล้ายกัน คือ ขณะเป็ นตัวอ่อนจะมีช่องเหงือก (gill slits) น่าจะ วิวฒั นาการมาจากบรรพบุรุษร่ วมกัน • (ที่มาภาพ : http://www.sc.chula.ac.th/courseware/naturev2/ppt/5.pps#) หลักฐานด้าน ชีววิทยา ระดับโมเลกุล ในปั จจุบนั เทคโนโลยีสมัยใหม่ได้กา้ วหน้าไปมาก นับตัง้ แต่ท่ เี มนเดลได้จุดประกายการศึกษาสาร พันธุ กรรมในสิ่งมีชวี ิต และจุดเปลี่ยนสาคัญที่ เจมส์ วัตสัน (James Watson) และฟรานซิส คริ ก (Francis Crick) ได้คน้ พบโครงสร้างสามมิติของดีเอ็นเอ ในปี พ.ศ.2496 ความรู ท้ างพันธุ ศาสตร์ และเทคโนโลยีเกี่ยวกับ การศึกษาสารพันธุ กรรม หรื อดีเอ็นเอก็กา้ วหน้านับ แต่นั้นมา สิ่งมีชวี ิตพื้นฐาน ทุกชนิ ดมีดเี อ็นเอเป็ นสาร พันธุ กรรม (ยกเว้นไวรัส บางชนิ ด) ความเหมือนหรื อความแตกต่างของลาดับเบสในดี เอ็นเอของสิ่งมีชวี ิตแต่ละชนิ ดสามารถใช้บง่ ชี้ถึงความ ใกล้ชดิ กันทางวิวฒั นาการของสิ่งมีชวี ิตได้ กล่าวคือ สิ่งมีชวี ิตที่มคี วามใกล้ชดิ กันเชิงวิวฒั นาการจะมีความ เหมือนกันของดีเอ็นเอมากกว่าสิ่งมีชวี ิตกลุ ม่ อื่น และเนื่ องจากโปรตีนเป็ น ผลิตภัณฑ์จากรหัสของ ดีเอ็นเอ ดังนั้นจึงอาจใช้ การศึกษาเปรียบเทียบความ ต่างของโปรตีนในการ เปรียบเทียบความต่างของยีน ในสิ่งมีชวี ิตเพื่อศึกษา วิวฒั นาการได้เช่นกัน ตารางแสดงไซโทโครม ซี ซึ่งเป็ นโปรตีนตัวสาคัญที่ ช่วยในการหายใจระดับเซลล์ พบในไมโทคอนเดรีย ตัวอย่างเช่น ความต่างของลาดับเบสในไซโทโครม ซี ของมนุ ษย์ (human_cytc) และลิงชิมแพนซี (chimp_cytc) ซึ่งมี เบสต่างกันเพียง 4 ตัว จาก 318 เบส หรื อคิดเป็นความ แตกต่าง 1.2% แสดงว่ามนุ ษย์และลิงชิมแพนซีน่าจะมี ความสัมพันธ์ใกล้ชดิ กันในเชิงวิวฒั นาการ ตารางแสดง จานวนกรดอะมิโน ของสิ่งมีชวี ิตซึ่ง เปรียบเทียบจาก มนุ ษย์ ชาร์ ลส์ ดาร์ วนิ (Charles Darwin) นักธรรมชาติวทิ ยาชาวอังกฤษ ทาการศึกษานกฟิ นซ์ บนเกาะ กาลาปากอส มหาสมุทรแปซิฟิก ในประเทศเอกวาดอร์ ดาร์ วนิ มีความสนใจในการกระจายตัวของสิ่งมีชีวติ ในแต่ ละภูมิภาคอย่ างมาก โดยเฉพาะเมื่อเรือบีเกิล้ เดินทาง สารวจหมู่เกาะกาลาปากอส (Galapagos Islands) ซึ่งก่ อตัวจากภูเขาไฟใต้ นา้ ตัง้ อยู่บริเวณศูนย์ สูตร ห่ างจาก ชายฝั่ งทางตะวันตกของทวีปอเมริกาใต้ ประมาณ 900 กิโลเมตร ที่น่ ันดาร์ วนิ พบสิ่งมีชีวติ รูปร่ างแปลกๆ ที่ไม่ เคย เจอที่ใดในโลก สายพันธุ์ของนกฟิ นซ์