Transcript กำเนิดสิ่งมีชีวิต

โครงงานสร้างสรรค์คอมพิวเตอร์
ความหลากหลายทางชีวภาพ
ความหลากหลายทางชีวภาพ
การศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพ
กาเนิดสิ่งมีชีวิต
อาณาจักรสิง่ มีชีวิต
หลากหลายทางชีวภาพแบ่ งได้ 3 ระดับดังนี ้
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
1.ความหลากหลายทางพันธุกรรม
(geneticdiversity)ได้ แก่ความหลากหลาย
ขององค์ประกอบทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตซึง่
แสดงออกด้ วยลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆที่ปรากฏ
ให้ เห็นโดยทัว่ ไปทังภายในสิ
้
่งมีชีวิตชนเดียวกันและ
ระหว่างสิง่ มีชีวิตต่างชนิดกันระดับความแตกต่าง
นี่เองที่ใช้ กาหนดความใกล้ ชิดหรื อความห่างของ
สิง่ มีชีวิตในสายวิวฒ
ั นาการจนกลายเป็ นสิง่ มีชีวิต
ต่างชนิดต่างกลุม่ หรื อต่างอาณาจักรกัน ตามลาดับ
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
2.ความหลากหลายของชนิดหรื อชนิดพันธุ์ของ
สิ่งมีชีวิต (Species diversity) ความ
หลากหลายแบบนี ้วัดได้ จากจานวนชนิดของ
สิง่ มีชีวิตและจานวนประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละ
ชนิดรวมทังโครงสร้
้
างอายุและเพศของประชากรด้ วย
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
3.ความหลากหลายของระบบนิเวศ (ecological
diversity)ระบบนิเวศแต่ละระบบเป็ นแหล่งของ
ถิ่นที่อยูอ่ าศัย (habitat) ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ
ซึง่ มีปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพที่เหมาะสมกับ
สิง่ มีชีวิตแต่ละชนิดในระบบนิเวศนันสิ
้ ่งมีชีวิตบาง
ชนิดมีวิวฒ
ั นาการมาในทิศทางที่สามารถปรับตัวให้
อยูไ่ ด้ ในระบบนิเวศที่หลากหลายแต่บางชนิดก็อยูไ่ ด้
เพียงระบบนิเวศที่มีภาวะเฉพาะเจาะจงเท่านันความ
้
หลากหลายของระบบนิเวศขึ ้นอยูก่ บั ชนิดและจานวน
ประชากรของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยูใ่ นระบบนิเวศนันๆ
้
การศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพ
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
ความหลากหลายทางชีวภาพที่พบอยูใ่ นปั จจุบนั นี ้
เป็ นผลมาจากการเกิดวิวฒ
ั นาการของสิ่งมีชีวติ ในช่วง
ระยะเวลากว่า3,000ล้ านปี โดยในแต่ละยุคจะมี
สิ่งมีชีวิตเกิดขึ ้นใหม่บ้างหรื อสูญพันธุ์ไปบ้ างบางส่วนก็
ทิ ้งร่องรอยแสดงให้ เห็นถึงความรุ่งโรจน์ของสปี ชีส์นนั ้
แต่สว่ นใหญ่มกั สูญหายไปโดยไม่ปรากฏร่องรอยเหลือไว้
เลย อย่างไรก็ตามนัธรณี-วิทยาและนักบรรพชีวนิ ได้
พยายามสร้ างตารางเวลา เพื่อบันทึกลาดับเหตุการณ์
กาเนิดของสิง่ มีชีวิตชนิดต่างๆในช่วงเวลาที่ผ่านมาโดย
ใช้ หลักฐานของซากดึกดาบรรพ์ที่สามารถคานวณอายุ
ได้ ดงั แสดงในตารางธรณีกาล
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
ตารางธรณีกาล (The geologic time scale)
ดังนี ้
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
2.1 การจาแนกหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต
ลาดับการจัดหมวดหมูข่ องสิ่งมีชีวิต
(biologicalclassification)นักวิทยาศาสตร์ ใช้
เกณฑ์หลายๆ เกณฑ์ตา่ งๆ ข้ างต้ นจัดจาแนก
สิง่ มีชีวิตเป็ นหมวดหมูใ่ หญ่และหมวดหมู่ยอ่ ย
คือ อาณาจักร (kingdom) ไฟลัม (phylum)
และดิวิชัน (division) ในกรณีที่เป็ นพืช คลาส
(class) ออร์ เดอร์ (order) แฟมิลี
(family) จีนัส (genus) และ สปี ชีส์(species)
ตามลาดับ ดังตัวอย่าง
หน้ าหลัก
ตัวอย่าง การจาแนกหมวดหมูข่ องสิง่ มีชีวิต
เมนู
กลับ
ถัดไป
ภาพ การลาดับหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต
กาเนิดสิ่งมีชีวติ
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
สิง่ มีชีวิตเกิดขึ ้นได้ มาอย่างไรนัน้ ยังไม่มี
นักวิทยาศาสตร์ ท่านใดสามารถพิสจู น์ได้ อย่าง
ชัดเจน มีเพียงสมมุติฐานเกี่ยวกับกาเนิดของ
สิง่ มีชีวิตเท่านันนั
้ กวิทยาศาสตร์ ในอดีตหลายท่านได้
ตังสมมติ
้
ฐานถึงกาเนิดของสิ่งมีชีวิตชนิด แรกบนโลก
โดยเชื่อกันว่าสิง่ มีชีวิตสามารถกาเนิดขึ ้นเองได้ จาก
สิง่ ไม่มีชีวิตซึง่ เป็ น อิทธิพลของความเชื่อทางศาสนา
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
ต่อมาหลุยส์พาสเตอร์ (LouisPasteur)ได้ ทาการ
วิจยั และพิสจู น์ได้ วา่ สิง่ มีชีวิตกาเนิดมาจากสิง่ มีชีวิต
เท่านันท
้ าให้ เกิดข้ อสงสัยว่าสิง่ มีชีวิตแรกเริ่มของโลก
ถือกาเนิดมาได้ อย่างไรในปี พ.ศ.2467 นักชีวเคมี
ชาวรัสเซีย เอ ไอ โอพาริน (A.L.Oparin) ได้
เสนอแนวคิดว่า สิง่ มีชีวิตไม่สามารถเกิดได้ ขึ ้นเองใน
ช่วงเวลาสันๆ
้ เพียงขันตอนเดี
้
ยว แต่ต้องใช้ เวลานาน
โดยกระบวนการทางเคมีอย่างช้ าเป็ นการสังเคราะห์
สารอินทรี ย์จากโมเลกุลง่ายๆ เป็ นซับซ้ อน แนวคิด
กาเนิดของชีวิตบนพื ้นผิวโลกมีขนตอนต่
ั้
างๆดังนี ้
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
ที่มาภาพ : สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี กระทรวง
ศึกษาธิการ.หนังสือเรี ยนสาระการเรี ยนรู้พื ้นฐานและเพิ่มเติมชีววิทยา เล่ม 5 (หน้ า
168).พิมพ์ครัง้ ที่ 3. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์ครุ ุสภาลาดพร้ าว,2550
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
จากแนวคิดของโอพารินนักวิทยาศาสตร์ ได้
สันนิษฐานว่ากรดนิวคลิอิกชนิดแรกที่ เกิดขึ ้นคือ
RNAเนื่องจาก RNA ทาหน้ าที่ได้ สองอย่างคือ
เป็ นสารพันธุกรรมและเอนไซม์ในปฏิกิริยาต่างๆของ
กระบวนการเมแทบอลิซมึ เมื่อ RNA มีวิวฒ
ั นาการ
ขึ ้นมาแล้ วการสังเคราะห์ DNA จึงเกิดขึ ้นภายหลัง
ทราบมาแล้ วว่าโครงสร้ างของ DNA จึง
ประกอบด้ วยพอลินิวคลีโอไทด์2 สายพันกันเป็ น
เกลียวทาให้ DNAมีโครงสร้ างโมเลกุลที่แข็งแรง
กว่า RNA ซึง่ เป็ นพอลินิวคลีโอไทด์1 สาย
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
นอกจากนี ้ DNA ยังมีกลไกลในการแก้ ไขหรื อ
ตรวจสอบความถูกต้ อง ขณะที่มีการจาลอง DNA
(DNA replication) ทาให้ มีมิวเทชัน่ น้ อยกว่า
RNAจึงมีโอกาสอยูร่ อดได้ มากว่า ดังนันการ
้
คัดเลือกโดยธรรมชาตินอกจากจะเกิดขึ ้นในระดับ
ของสิ่งมีชีวิตแล้ ว ยังเกิดขึ ้นในระดับโมเลกุลด้ วยในปี
พ.ศ. 2496 สแตนเลย์มิลเลอร์ (Stanley
Miller) ได้ ทาการทดลองเพื่อพิสจู น์แนวคิดของโอ
พาริน โดยแสดงให้ เห็นว่าสารประกอบอย่างง่ายของ
สิง่ มีชีวิต
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
เช่น กรดอะมิโน กรดอินทรี ย์ ชนิดอื่นรวมทัง้
สารอินทรี ย์ เช่น ยูเรี ย สามารถเกิดขึ ้นได้ ภายในชุด
การทดลองที่คาดว่าเป็ นสภาวะของโลกในระยะเวลา
นัน้ คือไม่มีออกซิเจน แต่มีแก๊ สมีเทน แอมโมเนียม
น ้าและแก๊ สไฮโดรเจน โดยมีแหล่งพลังงานจากไฟฟ้า
ดังภาพ
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
นอกจากนี ้นักวิทยาศาสตร์ หลายท่านทาการทดลอง
คล้ ายกับมิลเลอร์ โดยใช้ สารตังต้
้ นและพลังงานอย่าง
อื่น เช่นสารกัมมันตรังสีรังสีอลั ตร้ าไวโอเลตพบว่า
ได้ ผลเช่นเดียวกันและเกิดเบสพิวรี นและไพริมิดีนอีก
ด้ วยเมื่อสารอินทรี ย์โมเลกุลใหญ่เกิดขึ ้นได้ ตาม
แนวคิดของโอพาริน ต่อมาซิดนีย์ ฟอกซ์ (Sidney
Fox) นักชีวเคมีชาวอเมริ กนั และคณะได้ แสดงให้
เห็นว่า เซลล์เริ่มแรกเกิดจากกรดอะมิโนได้ รับความ
ร้ อนและมีการรวมกลุม่ กัน มีคณ
ุ สมบัติหลาย
ประการที่คล้ ายกันกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
ที่มาภาพ : สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ และ
เทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ.หนังสือเรี ยนสาระการ
เรี ยนรู้พื ้นฐาน
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)
ลักษณะสาคัญของสิง่ มีชีวิตในอาณาจักรมอเนอรา
- เป็ นสิง่ มีชีวิตเซลล์เดียวที่มีโครงสร้ างเซลล์
แบบโพรคาริโอต (prokaryotic cell) ในขณะ
ที่สงิ่ มีชีวิตอื่นๆทุกอาณาจักรมีโครงสร้ างเซลล์แบบยู
คารี โอต (eukaryotic cell)
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
- ไม่มีออร์ แกเนลล์ชนิดมีเยื่อหุ้มเช่น ร่างแหเอน
โดพลาสซึมกอลจิคอมเพลกซ์ ไลโซโซม คลอโรพ
ลาสต์ มีเฉพาะออร์ แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มคือไรโบโซม
สิง่ มีชีวิตใรอาณาจักรนี ้มีความสาคัญอย่างมากต่อ
ระบบนิเวศ กล่าวคือ กลุม่ แบคทีเรี ยทาหน้ าที่เป็ นผู้
ย่อยอินทรี ยสารก่อให้ เกิดการหมุนเวียนสารอนินทรี ย์
และอินทรี ย์สารต่างๆ สาหร่ายสีเขียวแกมน ้าเงินทา
หน้ าที่เป็ นผู้ผลิตในระบบนิเวศและสิง่ มีชีวิต 2 กลุม่
นี ้
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
สิง่ มีชีวิตในอาณาจักรนี ้แบ่งเป็ น 2 ไฟลัม คือ
1. ไฟลัมชิโซไมโคไฟตา (PHYLUM
SCHIZOMYCOPHYTA) แบคทีเรี ยเป็ น
สิง่ มีชีวิตเซลล์เดียว เซลล์ของแบคทีเรี ยมีผนังเซลล์
ซึง่ เป็ นพวกคาร์ โบไฮเดรตและกรดอะมิโน บางชนิดมี
แคปซูลเป็ นสารเมือกหุ้มอยู่ เพื่อป้องกันอันตรายแบ่ง
ออกเป็ น 3 กลุม่ คือรูปร่างกลม(COCCUS)
รูปร่างเป็ นท่อน(BACILLUS) และพวกที่มีรูปร่าง
เป็ นเกลียว(SPIRILLUM)
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
ภาพ ตัวอย่างแบคทีเรี ยงรูปร่างต่าง ๆ
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
2. ไฟลัมไซยาโนไฟตา (PHYLUM
CYANOPHYTA) สาหร่ายสีเขียวแกมน ้าเงิน
(BLUE GREEN ALGAE) เช่น
OscillatoriaSp.,SpirulinaSp.,Anaba
ena Sp. เป็ นต้ น
ภาพ สาหร่ายสีเขียวแกมน ้าเงิน
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
อาณาจักรโปรติสตา (PROTISTA
KINGDOM)
โปรติสต์ เป็ นสิง่ มีชีวิตที่มีโครงสร้ างไม่
ซับซ้ อน ประกอบด้ วยเซลล์ชนิดยูคาริโอติกเซลล์
โดยอาจประกอบด้ วยเซลล์เดียว หรื อ หลายเซลล์ที่
มิได้ รวมกันเป็ นเนื ้อเยื่อ สามารถทาหน้ าที่ของ
สิง่ มีชีวิตได้ ครบถ้ วนในเซลล์เดียว
1. ไฟลัมโปรโตซัว
(PHYLUMPROTOZOA) อะมีบา พารามี
เซียม ยูกลีนา
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
2. ไฟ ลัมคลอโรไฟตา (PHYLUM
CHLOROPHYTA) สาหร่ายสีเขียวเช่น สไปโรไจนา
(Spirogyra sp.) และ คลอเรลลา(Chlorella
sp.) ซึง่ เป็ นอาหารที่มีโปรตีนสูงเป็ นโปรติสต์กลุม่ ใหญ่
ที่สดุ
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
อาณาจักรพืช (PLANT KINGDOM)
พืชประกอบด้ วยเซลล์หลายเซลล์ ผนังเซลล์
ประกอบด้ วยเซลลูโลสมีคลอโรฟิ ลล์อยูใ่ นคลอโรพ
ลาสต์สามารถสร้ างอาหาร ได้ เองโดยใช้ พลังงาน
แสงสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืชแบ่งออกเป็ นดิวิชนั่
ต่างๆ ดังนี ้
1. DIVISION BRYOPHYTA พืชที่ไม่มีระบบ
ท่อลาเลียง ได้ แก่ มอส และ ลิเวอร์ เวิร์ต
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
1. DIVISION BRYOPHYTA พืชที่ไม่มีระบบท่อ
ลาเลียง ได้ แก่ มอส และ ลิเวอร์ เวิร์ต
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
อาณาจักรฟั งใจ (KINGDOM FUNGI)
เห็ด ราและยีสต์มีลกั ษณะทัว่ ไปคล้ ายกับพืช
และโปรติสต์ ต่างกันตรงที่ไม่มีรงควัตถุเพื่อใช้ ใน
การสังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนใหญ่จงึ ดารงชีพ โดย
เป็ นผู้ยอ่ ยสลายอินทรี ย์สาร ประกอบด้ วยกลุม่ ของ
เซลล์ ซึง่ มีลกั ษณะเป็ นเส้ นใยเรี ยกว่า (HYPHA)
ซึง่ เจริญมาจากสปอร์ กลุม่ ของไฮฟา เรี ยกว่าไมซี
เลียม(MYCELIUM) โดยมีไรซอยด์ช่วยยึด ไฮ
ฟาติดกับแหล่งที่อยู่
ราแยกเป็ นกลุม่ ต่างๆดังนี ้
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
1. DIVISION ZYGOMYCOTA ราดา
(Rhizopus sp.)ที่ขึ ้นบนขนมปั ง
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ
ถัดไป
อาณาจักรสัตว์ (KINGDOM ANIMALIA)
สัตว์ เป็ นสิง่ มีชีวิตหลายเซลล์ ไม่มีคลอโรฟิ ลล์จงึ ไม่
สามารถสร้ างอาหารได้ เองและมีระยะตัวอ่อน
สิง่ มีชีวิตในอาณาจักรสัตว์แบ่งออกเป็ นไฟลัมต่างๆ
ดังนี ้ 1. ไฟลัมพอริ เฟอรา(PHYLUM
PORIFERA)สัตว์ที่ลาตัวเป็ นรูพรุน ได้ แก่ ฟองน ้า
หน้ าหลัก
เมนู
กลับ