Transcript evolution0

Evolution
โลกเรานี ้ประกอบด้ วยสิ่งมีชีวิตมากมายหลายชนิด แต่ละชนิดมีลกั ษณะโครงสร้ างและรูปแบบ
แตกต่างกัน ซึง่ สะท้ อนให้ เห็นการปรับตัวให้ เข้ ากับสภาพแวดล้ อมที่อยู่อาศัยด้ วย นักศึกษา
ธรรมชาติวิทยาพยายามหาคาตอบว่า สิ่งมีชีวิตต่างๆเหล่านี ้เกิดขึ ้นได้ อย่างไร และสิ่งมีชีวิตรักษา
สมบัติที่เหมาะสมกับการดารงชีวิตของตนได้ อย่างไร รวมถึงปั ญหาต่างๆเกี่ยวกับมนุษย์เองด้ วย เช่น
มนุษย์เกิดมาได้ อย่างไร เป็ นต้ น
ประวัตแิ ละแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการ
ในยุคก่ อนมีความเชื่อว่ า ทุกสิ่งทุกอย่ างบนโลกเกิด
จากความประสงค์ ของพระเจ้ า และโลกมีอายุประมาณ
6,000 ปี ความเชื่อนีส้ ืบทอดติดต่ อกันมานาน จนกระทั่ง
คริสต์ ศตวรรษที่ 18 เมื่อความรู้ทางวิทยาศาสตร์
เจริญก้ าวหน้ ามากขึน้ เริ่มมีนักวิทยาศาสตร์ ท่ ีแสดงความ
คิดเห็นแตกต่ างกันดังนี ้
ลินเนียส (Carolus Linnaeus,
1707-1778)
เป็ นนักอนุกรมวิธานชาว
สวีเดนที่มีชื่อเสียง ผลงานเด่นของ
เขาคือ การศึกษาและจัดจาแนก
สิง่ มีชีวิตเป็ นหมวดหมู่ และกาหนด
ระบบการตังชื
้ ่อของสิง่ มีชีวิต โดยใช้
หลัก Binomial nomenclature โดย
เขามีความเชื่อว่า สิ่งมีชีวิตแต่ละ
ชนิดนันต้
้ องมีลกั ษณะถาวร ไม่
เปลี่ยนแปลงจากแบบดังเดิ
้ ม (Fixity
of species)
บูฟอง (Buffon, 1707-1788)
เป็ นนักวิทยาศาสตร์ ชาว
ฝรั่งเศสที่มีความเห็นว่า ลักษณะ
ของสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงไป
ตามกาลเวลา และเชื่อว่าโลกมีอายุ
มากว่า 6,000 ปี
ลามาร์ ค (Lamarck,1744-1829)
เป็ นนักชีววิทยาชาวฝรั่งเศส
ที่มีผลงานในการเสนอทฤษฎีทาง
วิวฒ
ั นาการที่น่าสนใจมาก แม้ วา่
ทฤษฎีของเขาจะถูกปฏิเสธจากนัก
วิวฒ
ั นาการเป็ นส่วนมาก แต่ก็มีหลาย
ข้ อที่เป็ นจริง เขาได้ เสนอทฤษฎี
“Inheritance of acquired
characteristics” สรุปได้ วา่ ลักษณะ
ของสิง่ มีชีวิตที่เปลี่ยนแปลงตามความ
ต้ องการในการดารงชีวิตสามารถ
ถ่ายทอดไปยังลูกหลานได้
Lamarck’s theory
“ The theory of acquired characteristics”
ซากยีราฟบรรพบุรุษคอสันกว่
้ ายีราฟในปั จจุบนั กินยอดไม้ เป็ นอาหาร เมื่อยอดไม้ ที่อยู่
ข้ างล่างต้ นถูกกินหมด ยีราฟต้ องยืดคอเพื่อกินยอดไม้ ที่อยูส่ งู ขึ ้นไป เมื่อฝึ กเป็ นเวลานานๆ
เป็ นเหตุให้ ยีราฟรุ่นต่อๆมามีคอยาวขึ ้น ยีราฟจึงมีคอยาวอย่างที่เห็นในปั จจุบนั
ทฤษฎีนีไ้ ด้ มีการตีพมิ พ์ เป็ นครัง้ แรกในปี ค.ศ. 1802 แต่
ไม่ มีการทดลองที่จะพิสูจน์ ให้ เห็นจริงได้ อย่ างไรก็ตาม
ลามาร์ คไม่ ยอมรับความเชื่อที่ว่าสิ่งมีชีวติ มีความถาวร
ไม่ มีการเปลี่ยนแปลง
คูเวียร์ (Geogre Cuvier, 1769-1832)
เป็ นนักวิทยาศาสตร์ ชาวฝรั่งเศส ไม่เชื่อ
ในทฤษฎีของลามาร์ ค เป็ นคนแรกที่เขียนบทความ
เกี่ยวกับการสูญพันธุ์ของสัตว์ตา่ งๆ แต่มีความเชื่อ
ว่าสิง่ มีชีวิตจะคงเดิมไว้ ไม่มีวิวฒ
ั นาการ เขาเสนอ
ทฤษฎี catastrophism กล่าวคือ มีปรากฎการณ์
ธรรมชาติเกิดขึ ้นทันทีทนั ใดและมีความรุ นแรง เช่น
น ้าท่วมครัง้ ใหญ่ แผ่นดินไหว สิ่งมีชีวิตต่างๆทังพื
้ ช
และสัตว์ในบริเวณนันจะตายหมด
้
แล้ วสิง่ มีชีวิต
ชนิดใหม่จากที่อื่นๆจะย้ ายเข้ ามาแทนที่ ดังจะเห็น
ได้ จากฟอสซิลของสิง่ มีชีวิตชนิดต่างๆถูกทบถมอยู่
ในชันหิ
้ น
ไลเอลล์ (Charles Lyell, 17971875)
นักธรณีวิทยาชาวอังกฤษ
ปฏิเสธทฤษฎี Catastrophism เขา
เชื่อว่าโลกน่าจะเกิดมานานมากแล้ ว
และมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
จากปรากฎการณ์ธรรมชาติ ซึง่ ส่งผล
ให้ มีการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิต
ซึง่ ซากของสิง่ มีชีวิตเหล่านี ้ถูกทบถม
อยูใ่ นชันหิ
้ นกลายเป็ นฟอสซิล
ดาร์ วนิ (Charles Darwin, 1809-1882)
เป็ นนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ
ที่ได้ รับการยกย่องว่าเป็ นบิดาของการศึกษา
ทฤษฎีวิวฒ
ั นาการของสิง่ มีชีวิต ตามทัศนะ
ของดาร์ วิน กลไกของวิวฒ
ั นาการไม่ได้ อยูท่ ี่
การฝึ กฝนลักษณะที่ต้องการให้ เหมาะสมกับ
สภาพแวดล้ อม หากแต่สภาพแวดล้ อมทาให้
เกิดการคัดเลือกตามธรรมชาติ เพื่อที่จะให้
ลักษณะที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้ อมและมี
โอกาสสืบพันธุ์ถ่ายทอดลักษณะนันให้
้
ลูกหลานได้
Darwin’s Theory : Natural selection
1
2
3
ตัวอย่างเรื่ องยีราฟ ดาร์ วินอธิบายว่า ยีราฟบรรพบุรุษมีทงพวกคอสั
ั้
นและคอยาว
้
พวก
ที่มีคอยาวสามารถกินยอดไม้ บนต้ นไม้ สงู ได้ จะสามารถดารงชีวิตและมีลกู ได้ มากกว่า
พวกคอสัน้ ทาให้ ยีราฟคอยาวนี ้เพิ่มจานวนได้ มากขึ ้นในรุ่นต่อๆมา จนในปั จจุบนั
ยีราฟมีคอยาวมากกว่าบรรพบุรุษ
H.M.S. Beagle
ดาร์ วินได้ พฒ
ั นาทฤษฎีนี ้ขึ ้นโดยอาศัยการศึกษา
ขณะที่อายุ 22 ปี และได้ เดินทางไปกับเรื อเดิน
สมุทร Beagle เขาได้ เก็บตัวอย่างพืชและสัตว์ตา่ งๆ
จากทัว่ โลก แหล่งที่ Darwin ชอบมากที่สดุ คือ หมู่
เกาะกาลาปากอส และทวีปอเมริกาใต้
หมู่เกาะ Galapagos
หมูเ่ กาะ Galapagos อยูแ่ ถบเส้ น
ศูนย์สตู ร ในมหาสมุทร Pacific ห่าง
จากประเทศ Ecuador 900 km
แม้ วา่ หมูเ่ กาะนี ้จะอยูแ่ ถบเส้ นศูนย์
สูตร แต่อากาศก็ไม่ใช่วา่ จะร้ อน
ตลอดเวลา สภาพภูมิอากาศได้ รับ
อิทธิพลจากกระแสน ้าเย็นและ
กระแสน ้าอุน่ หมูเ่ กาะ Galapagos
มี 2 ฤดู คือ ฤดูฝน และ ฤดูแล้ ง ปกติ
ฤดูฝนจะเริ่มจากเดือนธันวาคม และ
กินเวลา 5 เดือน แต่ในบางปี ไม่มีฝน
ตกเลย หรื อบางปี อาจมีฝนตกมาก
ซึง่ มักจะเกิดในทุก 2-7 ปี
เกาะต่างๆมีต้นกาเนิดมาจากการ
ระเบิดของภูเขาไฟ มีเกาะใหญ่
บ้ างเล็กบ้ าง บนเกาะแทบจะไม่มี
สิ่งมีชีวิตอาศัยอยูเ่ ลย มีแต่ lava ที่
เกิดจากระเบิดของภูเขาไฟ
อย่างไรก็ตามก็ยงั มีบางส่วนของ
เกาะมีพืชขึ ้นอยูบ่ ้ าง ส่วนใหญ่เป็ น
หญ้ าและพุม่ ไม้ หรื ออาจมีต้นไม้
บ้ างโดยเฉพาะในที่สงู
ในบางบริเวณของเกาะ Darwin พบว่า มี
สิ่งมีชีวิตมากมายหลายชนิด ซึง่ ทุกๆแห่ง
จะมีสิ่งมีชีวิตที่ไม่เหมือนกันเลย ความ
เชื่องของสัตว์และความแตกต่างของชนิด
ต่างๆบนเกาะ Darwin ได้ เก็บตัวอย่าง
สิ่งมีชีวิตเหล่านี ้ทังพื
้ ชและสัตว์หลายชนิด
และจดบันทึกเรื่ องราวต่างๆไว้ มากมาย
ในรูป คือ blue – footed boobies เป็ น
ตัวอย่างนกทะเลที่พบที่เกาะกาลาปากอส
A blue-footed male booby
ตัวอย่างของนก Finch ชนิดต่ างๆบนหมู่เกาะกาลาปากอส
Darwin ได้ พบนกตัวเล็กๆในจาพวกนก finches ที่มี
ลักษณะคล้ ายกัน อาศัยอยูใ่ น habitats ต่างๆกันบนเกาะ
เขาส่งตัวอย่างนกเหล่านี ้ไปที่ British Museum และ
ต่อมาพบว่า นก finches เหล่านี ้มีความแตกต่างกันแยก
ได้ เป็ น 13 species
Marine iguanas
Darwin ได้ ชื่นชมและหลงใหลในสัตว์สีดาๆชนิดหนึง่ ที่เรี ยกว่า marine iguanas เป็ น
สัตว์เลื ้อยคลานที่มีเฉพาะที่เกาะกาลกปากอส มีขนาดยาวประมาณ 1 เมตร เขาบันทึกไว้
ว่ามันเป็ นสัตว์บกที่กินอาหารจากมหาสมุทร มันกินสาหร่ายทะเล พืชทะเลที่ขึ ้นตามโขด
หิน นอกจากนี ้ Darwin ยังได้ พบอีกว่า ยังมี land iguanas อีกชนิดหนึง่ ที่กินพืชบนบก
เป็ นอาหาร
บนเกาะ Darwin ได้ พบเต่า
ขนาดใหญ่ 2 ชนิด ซึง่ มี
น ้าหนักมากกว่า 200 lbs
เขาบันทึกไว้ วา่ ตัวหนึ่ง
กาลังกินต้ นกระบองเพชร
เมื่อเขาเดินเข้ าไปใกล้ เต่า
มองดูเขาแล้ วค่อยๆเดินจาก
ไป ส่วนอีกตัวหนึง่ ขู่คาราม
เขา และหดหัวเข้ าไปใน
กระดอง
จากการที่ Darwin ท่ องเที่ยวไปที่เกาะกาลาปากอส เขาเกิด
ความสงสัยเกี่ยวกับความเชื่อที่ว่า สิ่งมีชีวิตมีลักษณะถาวร
ไม่ มีการเปลี่ยนแปลงจากแบบดัง้ เดิม และเกิดมาประมาณ
ไม่ ก่ พ
ี ันปี นัน้ ถูกต้ องหรือไม่ จากการศึกษาบนพืน้ โลก
พบว่ าโลกน่ าจะเกิดมานานมากแล้ ว และมีการ
เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
Thomas Malthus
(1766-1834)
ดาร์ วินได้ ความรู้เกี่ยวกับ
ประชากรมนุษย์จากหนังสือเรื่ อง Essay on
the Principle of Population เขียนโดย
มัลทัส (Maltus) ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 1789
มัลทัสได้ ชี ้ให้ เห็นถึงปั ญหาว่าประชากร
มนุษย์มีอตั ราเพิ่มขึ ้นอย่างรวดเร็ วมากกว่า
อัตราการเพิ่มของอาหาร ผลที่ตามมาคือ
ประชากรไม่สามารถเพิ่มขึ ้นอีกต่อไป แต่
อาจต้ องลดลงด้ วยสาเหตุตา่ งๆกัน เช่น
ความอดอยาก เกิดโรคระบาด หรื อสงคราม
ดาร์ วินได้ นาแนวคิดของมัลทัสมา
ประกอบการอธิบายทฤษฎีการคัดเลือกตาม
ธรรมชาติ
และดาร์ วินยังสนใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงวิวฒ
ั นาการ
ของโลกจากหนังสือเรื่ อง Principles of Geology เขียนโดย
ไลเอลล์ (Lyell) ซึง่ แนะไว้ วา่ เปลี่ยนแปลงทางกายภาพของ
โลกย่อมมีผลต่อการวิวฒ
ั นาการของสิ่งมีชีวิตด้ วย ศึกษาได้
จากซากฟอสซิลที่ทบั ถมอยูใ่ นชิ ้นหิน
An extinct animal,
the glyptodont
ในรูปแสดง armadillo และสัตว์ที่
มีรูปร่างลักษณะคล้ าย armadillo
ที่สญ
ู พันธ์ไปแล้ ว (Glyptodont)
สัตว์เหล่านี ้มีรูปร่างลักษณะ
คล้ ายกัน และยังมีแหล่ง
แพร่กระจายในบริเวณเดียวกัน
Ammadillo
วอลเลส (Alferd Wallace, 1823-1913) ซึง่ เป็ นนักวิทยาศาสตร์ ที่มี
แนวคิดเช่นเดียวกับดาร์ วิน เขียนบทความวิวฒ
ั นาการของสิง่ มีชีวิตที่เกิด
จากผลของการคัดเลือกตามธรรมชาติ และส่งให้ กบั ดาร์ วิน
จากการประมวลความรู้ตา่ งๆ
รวมทังบทความของวอลเลส
้
ทาให้
ดาร์ วินได้ เขียนหนังสือเกี่ยวกับ
กาเนิดของ สิ่งมีชีวิตชนิดต่ างๆ
(The origin of species) พิมพ์ ใน
ปี ค.ศ. 1859
Charles Darwin
หลักเกณฑ์ ทฤษฎีววิ ัฒนาการของดาร์ วนิ ประกอบด้ วย
1. สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสามารถในการสืบพันธุ์สงู และถ้ าทุกตัวมี
โอกาสอยูร่ อดได้ เท่ากันหมด จะส่งผลให้ ประชากรมีจานวนเพิ่มมากขึ ้น
2. ในกลุม่ ประชากรสมาชิกจะมีลกั ษณะแตกต่างแปรผันมากบ้ างน้ อยบ้ าง
3. กลุม่ ของสิง่ มีชีวิตที่อยูร่ ่วมกันพบว่ามีการแข่งขันเกิดขึ ้น เพื่อแก่งแย่ง
ทรัพยากรในการดารงชีวิต เช่น อาหาร ที่อยูอ่ าศัย และสิง่ อื่นๆ ดังนันตั
้ วที่
แข็งแรงกว่าและมีความสามารถมากกว่าจะสามารถอยูร่ อดได้ ส่วนตัวที่
อ่อนแอกว่าจะถูกกาจัดออกไป
4. ต่อจากนันตั
้ วที่ถกู คัดเลือกไว้ ก็จะสืบพันธุ์และถ่ายทอดลักษณะต่อไปยัง
ลูกหลาน เมื่อกาลเวลาผ่านไปก็จะมีการสะสมลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไป
เหล่านี ้เพิ่มมากขึ ้น ในที่สดุ อาจทาให้ กลายเป็ นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่
หลังจากหนังสือเล่มนี ้ได้ ตีพิมพ์แล้ ว ปรากฏว่าเป็ นที่วิจารณ์อย่างกว้ างขวาง
เกี่ยวกับทฤษฎีวิวฒ
ั นาการ แต่กล่าวได้ วา่ หนังสือเล่มนี ้ได้ กระตุ้นให้ เกิด
ความสนใจในการศึกษาวิวฒ
ั นาการเพิ่มมากขึ ้น ประวัติและแนวคิดทาง
วิวฒ
ั นาการจึงแพร่หลายมากขึ ้น และมีการเปลี่ยนแปลงความเชื่อไปตาม
กาลเวลา
ในปั จจุบนั (1935- ) เป็ นช่วงที่นาความรู้ใหม่ๆในสาขาวิชาการต่างๆ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งพันธุศาสตร์ ประชากร และพันธุศาสตร์ โมเลกุลผสมผสาน
กับทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และกลายเป็ นทฤษฎีวิวฒ
ั นาการที่นิยม
เรี ยกว่า Synthetic Theory หรื อ Modern Synthesis หรื อ Neo-Darwinism
หลักฐานทางวิวฒ
ั นาการ
เนื่องจากวิวฒ
ั นาการของสิง่ มีชีวิตในอดีตนันไม่
้ สามารถพิสจู น์ให้ เห็น
จริงได้ โดยการทดลอง วิวฒ
ั นาการจึงเป็ นทฤษฎีที่ต้องนาเอาหลักฐานในอดีตและ
การทดลองที่มีอยูป่ ั จจุบนั มาสนับสนุนประกอบกัน เพื่อให้ เข้ าใจได้ ถกู ต้ องมากขึ ้น
หลักฐานที่ใช้ ศึกษาได้ แก่
1. Biogeography
2. Fossil Record
3. Comparative Anatomy
4. Comparative Embryology
5. Molecular Biology
1. Biogeography การศึกษาทางชีว
ภูมศิ การศึ
าสตร์
กษาการกระจายของสิ่งมีชีวิตในแต่ละแหล่งต่างๆบนโลก พบว่า
-สิ่งมีชีวิตที่พบบนเกาะต่างๆมีความสัมพันธใกล้ ชิดทางสายวิวฒ
ั นาการกับสิ่งมีชีวิตบน
ผืนแผ่นดินใหญ่ที่อยูใ่ กล้ หรื อเกาะใกล้ เคียง แต่ไม่มีความสัมพันธ์กับสิง่ มีชีวิตที่อยูบ่ น
เกาะอื่นที่อยูห่ า่ งไกลกันแต่มีสภาพแวดล้ อมเหมือนกัน
-การค้ นพบว่ามีสตั ว์ประจาถิ่นต่างๆที่ไม่พบที่อื่นเลย
-การกระจายของฟอสซิลและสิ่งมีชีวิตที่มีลกั ษณะคล้ ายฟอสซิลในอาณาบริเวณเดียวกัน
สิ่งเหล่านี ้ทาให้ ดาร์ วินเกิดความสนใจ และเชื่อว่าสิง่ มีชีวิตต่างๆเกิดขึ ้นแล้ วมี
การเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา เขาตังสมมุ
้ ติฐานว่า สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆเกิดจาก
สิ่งมีชีวิตบรรพบุรุษในที่แห่งใดแห่งหนึง่ แล้ วแพร่กระจายไปในที่ตา่ งๆ ในแต่ละแห่ง
สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงให้ เหมาะกับสภาพแวดล้ อมนันๆไปตามกาลเวลา
้
เกิดเป็ น
สิ่งมีชีวิต สปี ซี่ส์ตา่ งๆในที่สดุ
(a) Ostrich of Africa
(c)Emu of Australia
(b) Rhea of South America
ในรูปแสดง นก 3 ชนิด ซึง่ บนอยู่ในที่
ต่างๆกันบนโลก (a) นกกระจอกเทศ
ที่อฟั ริกา (b) นกเรี ย Rhea ที่อเมริกา
ใต้ (c) นกอีมู ที่ออสเตรเลีย นก
เหล่านี ้มีลกั ษณะหลายอย่างที่
คล้ ายกัน คือมีลกั ษณะของนกที่บิน
ไม่ได้ แต่ตา่ งก็มีลกั ษณะเฉพาะของ
แต่ละพื ้นที่
การศึกษาฟอสซิลและความรู้เรื่ องการแยกกัน
ของแผ่นดิน (continental drift) เป็ นหลักฐาน
สาคัญในการสนับสนุนสมมุติฐานนี ้
จากความรู้ทางด้ าน continental drift
อธิบายว่า เมื่อประมาณ 200-250 ล้ านปี ที่
แล้ ว ผืนแผ่นดินบนโลกติดกัน ที่เรี ยกว่า
Pangaea และต่อมาประมาณ 180 ล้ านปี
Pangaea เริ่มแยกเป็ น 2 ส่วน และต่อมา
แยกออกเป็ นทวีปต่างๆ
ตัวอย่างเช่น การศึกษาการแพร่กระจายของสัตว์เลี ้ยงลูกด้ วยนมกลุม่ ที่มีกระเป๋ า
หน้ าท้ อง (Marsupials) ที่พบที่ออสเตรเลีย และพบฟอสซิลของสัตว์กลุม่ นี ้ที่อมริกา
เหนือ และออสเตรเลีย อธิบายได้ วา่ ในอดีตประมาณ 245 ล้ านปี ก่อน ทวีปอเมริกา
เหนือ อเมริกาใต้ แอนตาร์ คติกา (Antartica) และออสเตรเลีย อยูต่ ิดกัน สันนิษฐาน
ว่า บรรพบุรุษของสัตว์ที่มีกระเป๋ าหน้ าท้ องถือกาเนิดขึ ้นที่อเมริกาเหนือในช่วงนัน้
และแพร่กระจายมาถึงที่ออสเตรเลียโดยผ่านทางอเมริกาใต้ และแอนตาร์ คติกา
และเมื่อทวีปออสเตรเลียถูกแยกออกไป บรรพบุรุษของสัตว์ที่มีกระเป๋ าหน้ าท้ องนี ้
ได้ มีวิวฒ
ั นาการแตกต่างกันออกไปให้ เหมาะกับสภาพแวดล้ อมแต่ละแหล่งที่อยู่
อาศัย กลายเป็ นสัตว์ที่มีกระเป๋ าหน้ าท้ องสปี ซี่ส์ตา่ งๆในออสเตรเลีย ขณะที่สตั ว์
เลี ้ยงลูกด้ วยนมกลุม่ ที่มีรก (Placentals) มีวิวฒ
ั นาการแยกเป็ นหลายสปี ซีส์ในทวีป
อื่นๆ ทวีปออสเตรเลียได้ แยกออกห่างออกไปเมื่อประมาณ 50 ล้ านปี ก่อน มีเพียง
สัตว์ที่มีรกบางพวกเท่านัน้ ได้ แก่ ค้ างคาว หนู และคนที่สามารถแพร่ กระจายไปที่
ออสเตรเลียและเพิ่มจานวนมากขึ ้นได้
อีกตัวอย่างหนึง่ ได้ แก่ ทวีปอเมริกา
ใต้ และ อัฟริกา ซึง่ ปั จจุบนั แยกกัน
ด้ วย มหาสมุทรแอตแลนติก
(Atlantic) ห่างกัน 3,000 กิโลเมตร
เชื่อว่า 2 ทวีปนี ้เคยติดกันในมหายุค
Mesozoic ซึง่ อธิบายได้ จาก
หลักฐานฟอสซิลของสัตว์เลื ้อยคลาน
(reptiles) และสิง่ มีชีวิตอื่นๆของ 2
บริเวณที่ทาสีเข้ ม มีความใกล้ เคียง
กัน และนอกจากนี ้จากการศึกษา
เปรี ยบเทียบชันหิ
้ นพบว่าสามารถต่อ
กันได้ สนิทอีกด้ วย
2. Fossil record
ซากสิง่ มีชีวิตโบราณมักพบในหินชันหรื
้ อหินตะกอน (sedimentary
rock) ซึง่ จากการศึกษาซากสิ่งมีชีวิตโบราณทาให้ ทราบว่าใน
ธรรมชาติมีสงิ่ มีชีวิตมากมายหลายชนิด และสิ่งมีชีวิตแบบใดเกิด
ก่อนหลัง และยังมีสงิ่ มีชีวิตอีกหลายชนิดที่สญ
ู พันธุ์ไป ซึง่ หลักฐาน
เหล่านี ้ทาให้ เชื่อว่า สปี ซี่ส์ไม่ได้ มีความคงที่ หากแต่วา่ ได้ มี
วิวฒ
ั นาการไปตามกาลเวลา
Fossils
Leaves
A complete fossil of female ichthyosaur (200
mya)
A ducklike bird
A complete skeleton of a bat (50 mya)
ตัวอย่างของ Fossil บางชนิด (a) fossil ของใบไม้ (b) fossil ของ
กระดูกส่วนต่างๆของ ducklike bird ที่ต้องอาศัยการประติดประต่อ
อย่างละเอียด และกินเวลานาน ในการศึกษา
ส่วน Fossil ที่สมบูรณ์และเป็ นที่ใฝ่ ฝั นของนักโบราณคดีฝันอยากจะ
ค้ นพบเช่นนี ้อีก ได้ แก่ (c) fossil ที่สมบูรณ์ของ ichthyosour
(สัตว์เลื ้อยคลานที่มีลกั ษณะคล้ ายปลาโลมา) ตัวเมีย อายุประมาณ
200 ล้ านปี มันตายขณะคลอดลูก สัตว์พวกนี ้สูญพันธุ์ไปในเวลา
เดียวกับที่ปลาฉลามในปั จจุบนั ถือกาเนิดขึ ้น เพราะว่าปลาฉลาม
สามารถหากินและว่ายน ้าได้ ดีกว่า
(d) fossil ที่สมบูรณ์ของค้ างคาว อายุ 50 ล้ านปี
fossil ที่สมบูรณ์แบบอย่างนี ้หาได้ ยากมาก
Fossil ของนกโบราณ
Archaeopteryx อายุ 140 ล้ านปี
มีลกั ษณะกี่งกลางระหว่าง
สัตว์เลื ้อยคลานและนก
Archaeopteryx มีฟันและขาหลัง
คล้ ายบรรพบุรุษของ
สัตว์เลื ้อยคลาน และมีลกั ษณะอื่น
เช่น ขนนกที่คล้ ายกับนกใน
ปั จจุบนั
ฟอสซิลที่เป็ นตัวเชื่อมระหว่าง
อดีต และ ปั จจุบนั อีก
ตัวอย่างหนึง่ ได้ แก่ ฟอสซิล
ของ บรรพบุรุษของปลาวาฬ
ซึง่ สูญพันธุ์ไปแล้ ว มีขาหลัง
(ดังรูป) ฟอสซิลนี ้เป็ น
หลักฐานแสดงให้ เห็นว่า
ปลาวาฬวิวฒ
ั นาการมาจาก
สิ่งมีชีวิตที่อยูบ่ นบก ซึง่ ลงไป
อยูใ่ นน ้าและไม่ได้ ใช้ ขาหลัง
Transitional fossils linking past and present
3. Comparative Anatomy
การศึกษาเปรียบเทียบจุดกาเนิด หน้ าที่
และการทางานของโครงสร้ างแบบต่ างๆ
ที่พบในตัวเต็มวัยของสิ่ งมีชีวติ กล่ มุ ต่ างๆ
Homologous structures
Homologous structure คือลักษณะของโครงสร้ างของสิง่ มีชีวิตในกลุม่ ที่มาจากจุด
กาเนิดเดียวกัน แต่ทาหน้ าที่ตา่ งกัน เรี ยกการวิวฒ
ั นาการของโครงสร้ างแบบนี ้ว่า
Homology ซึง่ แสดงให้ เห็นว่าสัตว์ในกลุม่ นี ้มีความสัมพันธ์ใกล้ ชิดเชิงวิวฒ
ั นาการ
ตัวอย่างเช่น ระยางค์คหู่ น้ าของสัตว์เลี ้ยงลูกด้ วยนม ได้ แก่ แขนของคน ขาหน้ าของ
แมว ครี บปลาวาฬ และปี กค้ างคาว เป็ นต้ น
Analogous structure
Analogous structure คือลักษณะโครงสร้ างของสิง่ มีชีวิตที่มาจากจุดกาเนิดต่างกัน แต่
ทาหน้ าที่เหมือนกัน โครงสร้ างเหล่านี ้ไม่ได้ มีความสัมพันธ์ในเชิงวิวฒ
ั นาการ เรี ยกการ
วิวฒ
ั นาการโครงสร้ างแบบนี ้ว่า Analogy ตัวอย่างเช่น ปลาฉลามกับนกเพนกวิน ที่
อาศัยอยูใ่ นน ้าจะมีรูปร่างและระยางค์ที่เปลี่ยนแปลงไปใช้ ในการว่ายน ้า เป็ นต้ น
Vestigial structure
Vestigial structure โครงสร้ างของสิง่ มีชีวิตที่ลดรูป โครงสร้ างบางอย่างของบรรพบุรุษ
ที่เคยใช้ งานมาก่อนในอดีต แต่ในปั จจุบนั โครงสร้ างนี ้ลดขนาดลงและไม่มีความสาคัญ
อีกต่อไป ตัวอย่างเช่น ชิ ้นส่วนของกระดูก pelvic girdle ในงู เป็ นต้ น
4. Comparative Embryology
การศึกษาการเจริญของสิ่งมีชีวติ เป็ นแนวทางให้ เข้ าใจ
สายวิวัฒนาการได้ กล่ าวคือ สัตว์ ท่ มี ีความสัมพันธ์ กันจะ
มีแบบแผนการพัฒนาของเอมบริโอคล้ ายคลึงกัน
(a)
(b)
(c)
(d)
ตัวอย่างเช่น trochophore larva ของสัตว์
ใน Phylum Annelida (a) มีรูปร่าง
ลักษณะคล้ ายกับ Veliger larva ของสัตว์
ใน phylum Mollusca (b) แสดงว่าสัตว์
ทัง้ 2 Phylum มีความสัมพันธ์ใกล้ ชิดกัน
เชิงวิวฒ
ั นาการ
ส่วน larva ของสัตว์ใน Phylum
Echinodermata (c) มีรูปร่างลักษณะ
ต่างกับ larva ที่กล่าวมาแล้ ว แต่คล้ ายกับ
larva ของ พวกสัตว์มีกระดูกสันหลังชัน้
ต่า (primitive vertebrates) (d) แสดงว่า
Phylum Echinodermata และ Phylum
Chordata มีความสัมพันธ์ใกล้ ชิดกันเชิง
วิวฒ
ั นาการ
การเจริญของ embryo ของ vertebrate ใน Class ต่ างๆ
ระยะ embryo มี gill slits อยู่ด้านข้ างบริเวณคอ
และที่ศกึ ษามากและเห็นได้ ชดั เจนคือการเจริญของเอมบริโอ ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
ในแต่ละ class ดังแสดงในรูป เอมบริโอระยะเริ่มแรกจะมีลกั ษณะเหมือนกัน จากนัน้
ในระยะต่อไปจะมีทิศทางในการเจริญที่เป็ นลักษณะเฉพาะตัว
ในรูปแสดง เอมบริโอของไก่ และ คน แสดงส่วนของ Gill pouches
gill slits จะเจริญเป็ นโครงสร้ างที่แตกต่ างกัน
แล้วแต่ ชนิดของ vertebrate
ปลา
gill slits
gills
human
gill slits
eustachian tube
แสดงว่ า พวก vertebrate ทั้งหมดมีบรรพบุรุษ
ทีอ่ าศัยอยู่ในนา้ และมี gills
5. Molecular Biology
จากการศึกษา Molecular biology พบว่าลักษณะทางกรรมพันธุ์ของ
สิง่ มีชีวิต เนื่องมาจาก gene และ protein ซึง่ เป็ นผลผลิตของ genes ใน
สิง่ มีชีวิตต่างชนิดกันซึง่ มีความสัมพันธ์ใกล้ ชิดเชิงวิวฒ
ั นาการ มีความ
เหมือนกันของ DNA มากกว่าสิง่ มีชีวิตกลุม่ อื่นๆ นอกจากนี ้สิ่งมีชีวิตชนิด
เดียวกัน สมาชิกที่เป็ นพี่น้องจะมีความเหมือนกันของ DNA และ proteins
มากกว่าสมาชิกอื่นๆ
จากข้ อมูลเหล่านี ้นักอนุกรมวิธานตรวจความเหมือนกันของ DNA
sequence เปรี ยบเทียบระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ถ้ าพบว่ามี % DNA ที่
เหมือนกันสูง แสดงว่ามีความสัมพันธ์เชิงวิวฒ
ั นาการใกล้ ชิดกันหรื อมาจาก
บรรพบุรุษร่วมกัน
Molecular data and the evolutionary relationships of vertebrates
ในรูปแสดง การศึกษา amino acid sequence ของ สาย polypeptide ของ
haemoglobin เปรี ยบเทียบกันระหว่าง vertebrate ชนิดต่างๆ แกนตังคื
้ อจานวนของ
amino acid ที่แตกต่างจากของคน แสดงให้ เห็นความสัมพันธ์เชิงวิวฒ
ั นาการของสัตว์
เหล่านัน้ ซึง่ ข้ อมูลนี ้สอดคล้ องกับผลการศึกษาจาก fossil record และ comparative
anatomy
จากการศึกษา Molecular Biology พบว่ า:
•bacteria และ mammal มี protein บางชนิดที่
เหมือนกัน
•โครงสร้ างและหน้าที่ของ Cytochrome c ของ
สิ่ งมีชีวติ ทุกชนิด (aerobic species) เหมือนกัน
มาก
ความรู้ ทาง molecular biology
สนับสนุน idea ของ Darwin ที่ว่า
สิ่ งมีชีวติ ต่ างมีความสั มพันธ์ และ
ถ่ ายทอดมาจากบรรพบุรุษดึกดาบรรพ์
ร่ วมกัน