เอกสารประกอบการเรียน
เรื่อง การเกิดสปีชีส์ใหม่
จุดประสงค์การเรียนรู้
1. อธิบายความหมายของสปีชีส์ได้
2. อธิบายการเกิดสปีชีส์ใหม่ได้
3. อธิบายสาเหตุบางอย่างที่ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงสปีชีส์ได้
การเกิดสปีชีส์ใหม่
การเกิดสปีชีส์ใหม่ เกิดได้หลายประการ เช่น
1. การแยกประชากรของสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใดสปีชีส์หนึ่งออกจากกันนานๆตามสภาพภูมิศาสตร์จนเกิดความแตกต่างกันทั้งในด้านรูปร่าง พฤติกรรมและด้านสรีรวิทยา จะทำให้เกิดสปีชีส์ใหม่ขึ้นมาได้
2.การเกิดสปีชีส์ใหม่ต้องอาศัยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมด้วย
ดาร์วินได้เดินทางสำรวจฝั่งอเมริกาใต้ในปี ค.ศ. 1831 พบความแตกต่างของรูปปากในนกฟินซ์ ซึ่งอยู่บนเกาะกาลาปากอส เกาะนี้อยู่ห่างจากอเมริกาใต้ประมาณ 950.4 กิโลเมตร บนเกาะมีนกฟินซ์ชนิดต่างๆแตกต่างกันถึง 14 สปีชีส์ ซึ่งดาร์วินสันนิษฐานว่า นกฟินซ์เหล่านี้มีการถ่ายทอดลักษณะของนกบนแผ่นดินใหญ่ เมื่ออพยพมาอยู่ที่เกาะซึ่งมีอาหารชนิดต่างๆอย่างละไม่มาก นกแต่ละตัวจึงปรับตัวเพื่อกินอาหารต่างชนิดกัน ทำให้ปากไม่เหมือนกันพฤติกรรมต่างๆแตกต่างกันออกไปจนในที่สุดเป็นคนละสปีชีส์
หมู่เกาะกาลาปากอสประกอบด้วยเกาะเล็กๆอยู่ใกล้บริเวณเส้นศูนย์สูตร เมื่อนกฟินซ์กลุ่มใหญ่จากทวีปอเมริกาใต้อพยพมาอาศัยอยู่บนเกาะต่างๆซึ่งจะถูกขวางกั้นด้วยสภาพทางภูมิศาสตร์ เช่นภูเขาสูง แหล่งน้ำกว้าง ทำให้นกฟินซ์เข้าผสมพันธุ์กันได้ยากขึ้นจึงเกิดการปรับตัวตามสภาพภูมิศาสตร์ เป็นเหตุให้นกฟินซ์จากเดิมสปีชีส์เดียวกลายเป็นสปีชีส์ใหม่ๆหลายสปีชีส์
เหตุที่ดาร์วินเชื่อว่านกเหล่านั้นเป็นคนละสปีชีส์ เพราะสิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกันหากผสมพันธุ์กันได้ลูกออกมาที่ไม่เป็นหมัน นกที่ดาร์วินพบนั้นไม่ผสมพันธุ์กันจึงถือว่าเป็นคนละสปีชีส์ แต่ถ้าต่างกันบ้างยังจับคู่ผสมพันธุ์กันได้ตามปกติ ยังถือว่าเป็นสปีชีส์เดียวกัน
ถ้าประชากรของสิ่งมีชีวิตสปีชีส์หนึ่งถูกแยกจากกันนานๆและไม่มีความแตกต่างของรูปร่าง หากสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นกลับมาติดต่อกันใหม่อีกครั้ง ถ้าลักษณะทางสรีรวิทยาและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นไม่เปลี่ยนแปลงจากเดิม ประชากรเหล่านั้นคงผสมพันธุ์กันได้ปกติ จึงถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกัน
มนุษย์ไม่สามารถสร้างสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้วขึ้นมาใหม่ เพราะส่วนใหญ่สิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้วนั้นไม่สามารถบอกถึงลักษณะต่างๆได้ครบถ้วน หากสร้างขึ้นมาได้ แต่สภาวะแวดล้อมไม่เหมาะสม สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็อยู่ไม่ได้
สิ่งมีชีวิตสองชนิดที่เข้าผสมพันธุ์กันโดยไม่ทำให้เกิดสปีชีส์ใหม่และได้ลูกที่ไม่เป็นหมันจะต้องมีสภาพทางสรีระเหมาะสมซึ่งกันและกันทั้งขนาดร่างกายและลักษณะของอวัยวะสืบพันธุ์ตลอดจนเวลา ฤดูกาลผสมพันธุ์และกลไกทางพฤติกรรม เช่น การเกี้ยวพาราสี การปล่อยสารเคมีเพื่อการผสมพันธุ์สิ่งต่างๆเหล่านี้เป็นเหตุให้สื่งมีชีวิตเพิ่มโอกาสในการเข้าผสมพันธุ์และดำรงความเป็นสปีชีส์ไว้ได้ ตัวอย่างเช่น ผีเสื้อกลางคืนกับผีเสื้อทั่วไป ไม่สามารถเข้าผสมพันธุ์กันได้เนื่องจากความจำกัดในเรื่องขนาด ประกอบกับผีเสื้อกลางคนตัวเมียจะปล่อยฟีโรโมนที่เป็นสารเคมีอย่างหนึ่ง ปล่อยออกมาเพื่อกระตุ้นผีเสื้อกลางคืนตัวผู้ให้เข้าผสมพันธุ์เท่านั้น นอกจากนี้การสื่อสารด้วยเสียงของสัตว์ประเภทต่างๆยังช่วยดำรงสปีชีส์ไว้ด้วยเช่น เสียงร้องของสัตว์ครึ่งน้ำครึ่งบกตัวผู้ที่ร้องเรียกตัวเมียเข้าผสมพันธุ์แตกต่างกันเช่นเสียงร้องของกบ อึ่งอ่าง คางคก จะแตกต่างกัน เสียงกรีดปีกของจิ้งหรีดต่างสปีชีส์กันจะมีความถี่ต่างกัน เมื่อเป็นเช่นนี้สิ่งมีชีวิตในโลกจึงมีมากมายหลายสปีชีส์
กิจกรรม
ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ พร้อมแสดงเหตุผลประกอบ
1. คำถาม จากการปฎิสนธิของสัตว์ต่างสปีชีส์กันมักจะได้ลูกผสมเป็นหมันหรือไม่ก็เอมบริโอที่เกิดจากการผสมพันธุ์ตายก่อนคลอด นักเรียนจะอธิบายได้อย่างไร?
2. คำถาม ให้นักเรียนยกตัวอย่างพฤติกรรมสัตว์ที่มีผลต่อการเพิ่มโอกาส ในการเข้าผสมพันธุ์และดำรงความเป็นสปีชีส์ไว้ได้ มาสัก 3 ตัวอย่าง?
3. คำถาม ในการปราบโรคมาเลเรียในภาคต่างๆของประเทศไทยนั้น วิธีหนึ่งที่นิยมใช้กันมากได้แก่ การฉีดดีดีทีกำจัดยุง นักเรียนคิดว่ามีผลต่อการเกิดสปีชีส์ใหม่หรือไม่ จะพิสูจน์ได้อย่างไร?
แนวคำตอบเรื่อง การเกิดสปีชีส์ใหม่
1. คำตอบ จากการปฎิสนธิของสัตว์ต่างสปีชีส์กันมักจะได้ลูกผสมเป็นหมันหรือไม่ก็เอมบริโอที่เกิดจากการผสมพันธุ์ตายก่อนคลอด
เพราะ เป็นกลไกอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตในการดำรงสปีชีส์ไว้ เป็นกลไกที่ป้องกันไม่ให้ลูกผสมมีการสืบพันธุ์ต่อไป โดยลักษณะลูกผสมอาจอยู่ในสภาพผิดปกติ อ่อนแอไม่มีการเจริญเติบโตจนถึงวัยเจริญพันธุ์หรือลูกผสมของสิ่งมีชีวิตบางชนิดเป็นหมันหรือไม่ก็เอมบริโอที่เกิดจากการผสมพันธุ์ตายก่อนคลอด เมื่อเป็นเช่นนี้จะพบว่าไม่มีการถ่ายเทยีนระหว่างประชากรของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่เข้าผสมกัน ประกอบกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติลูกผสมปรับตัวได้ไม่เท่าเทียมพ่อแม่ ประชากรลูกผสมจึงมีปริมาณน้อย
2. คำตอบ พฤติกรรมสัตว์ที่มีผลต่อการเพิ่มโอกาส ในการเข้าผสมพันธุ์และดำรงความเป็นสปีชีส์ไว้ได้มีหลายชนิด เช่น
พฤติกรรมการเกี้ยวพาราสีของสัตว์ต่างๆเช่น ปูก้ามดาบ หิ่งห้อย ฯลฯ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีพฤติกรรมการเกี้ยวพาราสีที่แตกต่างกัน เช่น ปูก้ามดาบ ตัวผู้จะชูก้ามอวดตัวเมียและกวักเรียกตัวเมียเพื่อลงไปผสมพันธุ์กันในรู ถ้าตัวเมียสนใจก็จะตามตัวผู้ไป ซึ่งพฤติกรรมเช่นนี้ไม่พบในพฤติกรรมของปูชนิดอื่นๆ พฤติกรรมการเกี้ยวพาราสีของหิ่งห้อย พบว่าจังหวะของแสงที่กระพริบจะบอกได้ว่าเป็นตัวเมียหรือตัวผู้ชนิดเดียวกันหรือไม่ ในระยะ 3-4 หลา ตัวเมียอาจจะตอบสัญญาณจากตัวผู้ทำให้ตัวผู้สามารถรู้ทิศทางและตามหาตัวเมียได้ถูกต้อง ด้วยการแลกเปลี่ยนสัญญาณไม่ถึง 5 ครั้งหรือไม่เกิน 10 ครั้ง หิ่งห้อยทั้ง 2 เพศก็จะพบกัน
3. คำตอบ ในการปราบโรคมาเลเรียในภาคต่างๆของประเทศไทยนั้น อาจไม่มีผลต่อการเกิดสปีชีส์ใหม่
เพราะ พวกที่มีชีวิตอยู่รอดเป็นผลจากการผันแปรของหน่วยพันธุกรรมเพียงเล็กน้อย
ส่วนวิธีดำเนินการเพื่อพิศูจน์คำตอบนี้ทำได้โดยการนำยุงในบริเวณที่จะทำการปราบโรคมาลาเรียขณะก่อนฉีดดีดีทีมาแยกเลี้ยงไว้ แล้วจึงนำกลับไปผสมพันธุ์กับพวกที่มีชีวิตรอดและต้านทานต่อดีดีที จากนั้นศึกษาลูกหลานที่ได้จากการผสมพันธุ์ ถ้าเป็นสปีชีส์เดียวกันควรสามารถสืบพันธุ์และถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมต่อไปได้ แต้ถ้าเป็นสปีชีส์ใหม่ลูกหลานที่ได้ควรจะเป็นหมันไม่สามารถแพร่พันธุ์ต่อไปได้
นักวิทยาศาสตร์ใช้เหตุผลในข้อใดบ่งว่านกฟินส์ที่หมู่เกาะกาลาปากอสเป็นคนละสปีชีส์กัน
ก. ไม่ผสมพันธุ์กันตามธรรมชาติ ข. แหล่งที่อยู่อาศัยต่างกัน
ค. อาหารการกินต่างกัน ง. รูปร่างลักษณะต่างกัน
-สว้สดี-
|
