ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
บทที่ 18 วิวัฒนาการ ชีววิทยา เล่ม 4 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

เนื้อหาสาระ หลักฐานที่บ่งบอกถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต พันธุศาสตร์ประชากร ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถึ่ของแอลลีล กำเนิดของสปีชีส์ วิวัฒนาการของมนุษย์ คำถามท้ายบทที่ 18 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ผลการเรียนรู้ สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ อภิปราย และสรุปเกี่ยวกับหลักฐานการเกิดวิวัฒนาการและแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการ สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ อภิบาย และสรุปเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ประชากรและการกำเนิดสปีชีส์ สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ อภิปราย และสรุปเกี่ยวกับวิวัฒนาการของมนุษย์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ไดโนเสาร์ภูเวียงโกซอรัส สิรินธรเน
ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ไดโนเสาร์ภูเวียงโกซอรัส สิรินธรเน
จากภาพโครงกระดูกไดไนเสาร์ภูเวียงโกซอรัส สิรินธรเน (Phuwiangosaurus sirindhornae) ที่ขุดพบที่อำเภอภูเวียง จังหวัดขอนแก่นมีอายุประมาณ 130 ล้านปีสังเกตเห็นได้ว่า ซากดึกดำบรรพ์ดังกล่าวมีลักษณะและขนาดโครงกระดูกที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตหลายชนิด แต่มีลักษณะบางอย่างที่คล้ายคลึงกับสัตว์เลื้อยคลานบางชนิดในปัจจุบัน เป็นไปได้หรือไม่ว่าไดโนเสาร์ในอดีตเป็นบรรพบุรุษของสัตว์เลื้อยคลานในปัจจุบัน สิ่งที่น่าสงสัยก็คือ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่พบอยู่ในปัจจุบัน มีการเปลี่ยนแปลงจากสิ่งมีชีวิตที่เกิดมาก่อนชนิดใด และมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรจึงสามารถสืบทอดเผ่าพันธุ์มาถึงปัจจุบันได้ คำถามเหล่านี้นักเรียนจะหาคำตอบได้จากบทเรียนต่อไปนี้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.1 หลักฐานที่บ่งบอกถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

18.1 หลักฐานที่บ่งบอกถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
จากบทเรียนพันธุศาสตร์ นักเรียนได้ทราบมาแล้วว่า การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นใน DNA จะทำให้ลักษณะของ สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตที่ มีลักษณะเปลี่ยนไปจากบรรพบุรุษและสามารถถ่ายทอดลักษณะนี้ไปยังรุ่นต่อไป ทำให้ลูกหลานที่เกิดขึ้นมีลักษณะแตกต่างจากบรรพบุรุษ และถูกคัดเลือกให้มีชีวิตอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ต่างกันในระยะเวลาที่ยาวนาน เรียกการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตนี้ว่า “วิวัฒนาการ (evolution)” ) นักเรียนทราบหรือไม่ว่ามีหลักฐาน และข้อมูลใดบ้างที่บ่งบอกถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต เมื่อพืชหรือสัตว์ตายลงมักจะถูกย่อยสลายจนไม่มีซากที่สมบูรณ์เหลืออยู่ โดยเฉพาะซากสิ่งมีชีวิตที่มีอายุนับล้านปี แต่ในบางครั้งซากหรือร่องรอยของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะยังคงเหลืออยู่ในรูปของซากดึกดำบรรพ์ (fossil) เช่น โครงกระดูกไดโนเสาร์ รอยเท้าสัตว์ รอยพิมพ์ใบไม้ ไม้กลายเป็นหิน และซากแมลงในอำพัน ดังตัวอย่างในภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต ซากดึกดำบรรพ์เปรียบเสมือนการบันทึกเหตุการณ์สนับสนุนว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เคยปรากฏอยู่บนโลกในอดีต แต่ในปัจจุบันสิ่งมีชีวิตหลายชนิดได้สูญพันธุ์ไปแล้ว เช่น ไดโนเสาร์ เป็นต้น แต่สิ่งมีชีวิตบางชนิด เช่น แมงดาทะเล หวายทะนอย อาจเรียกได้ว่าเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่ยังมีชีวิต (living fossil) จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ในหินตะกอนชั้นต่างๆ พบซากดึกดำ-บรรพ์ในหินแต่ละชั้นแตกต่างกันดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

คำถาม ? ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในหินตะกอนชั้นใดที่มีอายุมากที่สุด เพราะเหตุใด ตอบ หินชั้นที่ 1 เนื่องจากเมื่อสิ่งมีชีวิตตายลงจะถูกตะกอน ทับถมเกิดเป็นชั้นของหินตะกอน ดังนั้น ซากสิ่งมีชีวิตที่ตายลงก่อนจึงถูกทับถมในหินตะกอนชั้นล่างสุด ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

คำถาม ? เมื่อเปรียบเทียบความซับซ้อนของโครงสร้างซากดึกดำบรรพ์ที่พบในหินชั้นล่างกับหินชั้นบนแล้ว มีโครงสร้างซับซ้อนแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร ตอบ ซากดึกดำบรรพ์ทีพบในหินชั้นล่างจะมีความซับซ้อนน้อยกว่าโครงสร้างซากดึกดำบรรพ์ที่พบในหินชั้นบน เนื่องจากสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นในระยะแรกๆเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความซับซ้อนน้อยกว่า และสิ่งมีชีวิตที่พบในหินชั้นบนจึงมีลักษณะใกล้เคียงกับสิ่งมีชีวิต ในปัจจุบันมากกว่า ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

คำถาม ? นักเรียนคิดว่าระหว่างสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมีโอกาสเกิดซากดึกดำบรรพ์แตกต่างกันอย่างไร ตอบ สัตว์มีกระดูกสันหลังมีโอกาสเกิดซากดึกดำบรรพ์ได้มากกว่า เนื่องจากมีโครงกระดูกที่ถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ได้ยากกว่า ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

คำถาม ? หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์บอกอะไรได้บ้าง ตอบ หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ บอกได้ว่า สิ่งมีชีวิตนี้เคยมีมาในอดีต แสดงลำดับการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและชี้ให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงจากอดีตจนถึงปัจจุบัน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดคะเนอายุของซากดึกดำบรรพ์ได้จากอายุของชั้นหินตะกอนที่ซากดึกดำบรรพ์ฝังตัวอยู่ ดังนั้นหลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์สามารถบอกลำดับการเกิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก โดยทั่วไปแล้วซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุมากกว่าจะอยู่ในหินชั้นล่างที่มีอายุมากกว่า และซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุน้อยกว่าจะพบอยู่ในหินชั้นบนที่มีอายุน้อยกว่า นอกจากนี้ซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุน้อยกว่าจะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีลักษณะใกล้เคียงกับสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันมากกว่าซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุมาก ดังนั้นซากดึกดำบรรพ์นอกจากจะเป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นลำดับการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตแล้วยังเป็นหลักฐานที่บ่งชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตจากอดีตจนถึงปัจจุบันอีกด้วย ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต ในการศึกษาวิวัฒนาการโดยอาศัยหลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์นั้น ชิ้นส่วนของซากดึกดำบรรพ์จะต้องอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์พอสมควรจึงจะสามารถอธิบายเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ได้ ดังตัวอย่างชิ้นส่วนของซากดึกดำบรรพ์ของม้าที่พบในช่วงเวลาต่างๆ ทำให้นักวิทยาสตร์สามารถอธิบายเกี่ยวกับวิวัฒนาการของม้าจากอดีตจนถึงปัจจุบันได้ ดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.1.1 หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต
จากภาพแสดงวิวัฒนาการของม้า มีลักษณะได้บ้างที่เปลี่ยนแปลงไป และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นใช้เวลานานเท่าใด กิจกรรมเสนอแนะ ซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตที่ค้นพบทั้งในประเทศไทยหรือในต่างประเทศแล้วนำมาอภิปรายในชั้นเรียน โดยมีประเด็นในการอภิปรายดังนี้ 1. ซากดึกดำบรรพ์ที่นักเรียนศึกษามีลักษณะใกล้เคียงกับสิ่งมีชีวิตกลุ่มใด เพราะเหตุใดจึงจัดอยู่ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตดังกล่าว 2. ซากดึกดำบรรพ์นี้มีลักษณะแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตในกลุ่มที่กล่าวข้างต้นอย่างไร 3. ซากดึกดำบรรพ์นี้สนับสนุนการเกิดวิวัฒนาการได้อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.1.1 หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต
อย่างไรก็ตามหลักฐานที่เป็นซากดึกดำบรรพ์อาจไม่เพียงพอที่ใช้ในการศึกษาวิวัฒนาการ เนื่องจากซากดึกดำบรรพ์ที่ค้นพบมักไม่ครบสมบูรณ์หรืออาจถูกทำลายจากปรากฏการณ์ธรรมชาติหรือยังไม่ถูกค้นพบและมีสิ่งชีวิตอีกหลายชนิดที่ไม่มีโอกาสเกิดซากดึกดำบรรพ์ได้ดังนั้นจึงต้องอาศัยหลักฐานอื่นๆ มาสนับสนุนเพิ่มเติม ซึ่งนักเรียนจะได้ศึกษาต่อไป ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

เชื่อมโยงกับอินเทอร์เน็ต ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
หลักฐานจากกายวิภาคเปรียบเทียบ สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีรูปร่างและลักษณะภายนอกแตกต่างกันและไม่น่าจัดให้อยู่ในกลุ่มเดียวกัน แต่เมื่อศึกษาโครงสร้างโดยพิจารณารยางค์คู่หน้าของสัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิดแล้วนำมาเปรียบเทียบกันจะเห็นว่ามีความคล้ายคลึงกันดังภาพ เชื่อมโยงกับอินเทอร์เน็ต หัวข้อ:มาทำความรู้จักตุ่นกันเถอะเข้าไปดูที่(บทความปี48) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากกายวิภาคเปรียบเทียบ โครงสร้างของรยางค์คู่หน้าของสัตว์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันอย่างไร นักเรียนคิดว่าความคล้ายคลึงกันเช่นนี้จะบอกถึงความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการหรือไม่ อย่างไร จากภาพ เมื่อพิจารณาเปรียบเทียบโครงสร้างของกระดูกในรยางค์คู่หน้าของสัตว์มีกระดูกสันหลังกลุ่มนี้แล้ว พบว่ามีองค์ประกอบเหมือนกัน แต่ทำหน้าที่แตกต่างกันในการดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันเรียกโครงสร้างลักษณะนี้ว่า ฮอมอโลกัส (homologous structure) ซึ่งเป็นหลักฐานที่สนับสนุนว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังกลุ่มนี้มีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษเดียวกัน รู้หรือไม่ โครงสร้างของสัตว์ เช่นนก กับแมลง มีอวัยวะที่พัฒนามาเพื่อ ทำหน้าที่ในการบินเหมือนกันแต่มีโครงสร้างทางกายวิภาคที่แตก ต่างกัน เรียกโครงสร้างนี้ว่า อะนาโลกัส (analogous strcture) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากวิทยาเอ็มบริโอเปรียบเทียบ ในบางกรณีที่ไม่สามารถศึกษากายวิภาคเปรียบเทียบในระยะตัวเต็มวัยได้ แต่เมื่อศึกษาการเจริญในระยะเอ็มบริโอแล้ว พบว่าใช้เป็นหลักฐานสนับสนุนการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตได้ ดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากวิทยาเอ็มบริโอเปรียบเทียบ การเจริญเติบโตระยะใดที่มีความคล้ายคลึงดันมากเพราะเหตุใด การเจริญเติบโตของเอ็มบริโอของคนคล้ายคลึงกับสิ่งมีชีวิตใดมากที่สุด จากภาพนี้บอกอะไรได้บ้าง จากการเปรียบเทียบเจริญเติบโตของเอ็มบริโอของสัตว์มีกระดูกสันหลังระยะแรกๆ จะเห็นว่ามีอวัยวะบางอย่างที่คล้ายคลึงกัน เช่น ช่องเหงือก (gill slit) และ หาง เป็นต้น ต่อมาเมื่อเจริญเป็นตัวเต็มวัยปลาและตัวอ่อนของซาลามานเดอร์ยังคงมีช่องเหงือกไว้ใช้ในการหายใจ แต่ในสัตว์อื่นได้ปรับเปลี่ยนไปในระหว่างการเจริญเติบโตเพื่อให้เหมาะสมต่อการดำรงชีวิต เช่น ในมนุษย์ช่องเหงือกบางส่วนเปลี่ยนเป็นท่อยูสเตเชียนเพื่อทำหน้าที่ปรับความดันในหูส่วนกลาง เป็นต้น ส่วนหางยังคงพบอยู่ในสัตว์หลายชนิดยกเว้นมนุษย์ ความคล้ายคลึงกันของการเจริญเติบโตในระยะเอ็มบริโอนี้เป็นไปได้หรือไม่ว่า สัตว์มีกระดูกสันหลังเหล่านี้วิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษเดียวกัน แต่การปรบเปลี่ยนรูปร่างที่เกิดขึ้นในระยะตัวเต็มวัยเป็นผลจากการเกิดวิวัฒนาการเพื่อให้เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันนั่นเอง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล หลักฐานทางด้านชีววิทยาระดับโมเลกุลเป็นหลักฐานที่ได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าสิ่งมีชีวิตมี DNA เป็นสารพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตมีกลไกการสังเคราะห์ DNA RNA และโปรตีนแบบเดียวกัน โดยใช้รหัสพันธุกรรมในการสังเคราะห์โปรตีนเช่นเดียวกัน หลังฐานทางชีววิทยาระดับโมเลกุลนี้ใช้บ่งบอกถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกันทางวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตได้ ดังตัวอย่างการเปรียบเทียบจำนวนตำแหน่งกรดอะมิโนในสายพอลิเพปไทด์ของฮีโมโกลบินที่แตกต่างกันระหว่างมนุษย์กับลิงรีซัส หนู ไก่ กบ และปลาปากกลม ดังตาราง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.1.4 หลักฐานด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล
สิ่งมีชีวิต จำนวนกรดอะมิโนที่แตกต่างจากคน มนุษย์ ลิงรีซัส หนู ไก่ กบ ปลาปากกลม 8 27 42 67 125 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

เชื่องโยงกับคณิตศาสตร์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
หลักฐานด้านชีววิทยาระดับโมเลกุล จากตารางนักเรียนจะอธิบายความใกล้ชิดกันทางด้านวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ กับคนได้อย่างไร จากข้อมูลในตาราง จะเห็นว่าคนน่าจะมีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการที่ใกล้ชิดกันกับลิงรีซัสมากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่น เนื่องจากจำนวนตำแหน่งกรดอะมิโนในฮีโมโกลบินแตกต่างกันน้อยกว่าสิ่งมีชีวิต ดังนั้นหลักฐานจากการศึกษาชีววิทยาในระดับโมเลกุลจึงเป็นหลักฐานสำคัญที่ใช้สนับสนุนหลักฐานทางด้านอื่นๆและสามารถศึกษาข้ามกลุ่มของสิ่งมีชีวิต เช่น สัตว์มีกระดูกสันหลัง และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังซึ่งไม่สามารถศึกษาจากกายวิภาคเปรียบเทียบหรือการเจริญเติบโตในระยะเอ็มบริโอได้ เชื่องโยงกับคณิตศาสตร์ อัตราของวิวัฒนาการระดับโมเลกุลจะมีอัตร่านข้างคงที่สำหรับโปรตีนแต่ละชนิด เช่น ฮีโมโกลบินมีอัตราการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโน 1โมเลกุลต่อ 1 พันล้านปี ไซโทโครมซีมีอัตราการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโน 1 โมเลกุลต่อ 17ล้านปีเป็นต้น ถ้านำข้อมูลในตารางที่19.1มาใช้ประมาณเวลาในการเกิดสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิตได้ว่ามีวิวัฒนาการการแยกออกจากบรรพบุรุษประมาณกี่ล้านปีมาแล้ว จงคำนวณหาระยะเวลาที่คนเริ่มมีฮีโมโกลบินแตกต่างจาก ลิงรีซัล หนู ไก่ กบ และปลาปากลม ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานทางชีวภูมิศาสตร์ ถ้านักเรียนได้สังเกตพืช และสัตว์ที่แพร่กระจายในบริเวณภูมิศาสตร์ต่างๆ บนพื้นโลกนี้ จะเห็นได้ว่ามีความแตกต่างกัน และมีจำนวนหลากหลาย สปีชีส์ ลักษณะการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตตามภูมิศาสตร์ต่างๆ หรือชีวภูมิศาสตร์จะบ่งบอกถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร จากการศึกษาการแพร่กระจายของนกฟินช์ (finch) ชนิดต่างๆในหมู่เกาะกาลาปากอส ซึ่งเป็นหมู่เกาะที่เกิดจากภูเขาไฟในมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้ อยู่ห่างจากทวีปอเมริกาใต้ไปทางทิศตะวันตกประมาณ 960 กิโลเมตรพบว่า นกฟินช์ในหมู่เกาะกาลาปากอส มีลักษณะคล้ายคลึงกับนกฟินช์ที่อาศัยบนทวีอเมริกาใต้มากว่านกฟินช์ที่อาศัยอยู่ในหมู่เกาะต่างๆ อาจเป็นไปได้ว่าบรรพบุรุษของนกฟินช์ได้มีอพยพมาจากทวีปอเมริกาใต้ และ ได้แพร่กระจายดำรงชีวิตอยู่บนเกาะต่างๆ จนกระทั่งมีวิวัฒนาการเป็นนกฟินช์หลากหลายสปีชีส์อาศัยอยู่บนเกาะต่างๆ ในหมู่เกาะกาลาปากอสนั้นดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานทางชีวภูมิศาสตร์ จากหลังฐานต่างๆ แสดงให้เห็นว่า สิ่งมีชีวิตในแต่ละช่วงเวลาอดีตที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงและเกิดวิวัฒนาการขึ้น จากหลังฐานต่างๆ แสดงให้เห็นว่า สิ่งมีชีวิตในแต่ละช่วงเวลาอดีตที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงและเกิดวิวัฒนาการขึ้น นักเรียนคิดว่าแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตมีลำดับความเป็นอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.2 แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

18.2 แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต คำถามนำ นักวิทยาศาสตร์ในอดีตมีแนวความคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการการของสิ่งมีชีวิตอย่างไรบ้าง ในอดีตมีความเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตต่างๆ บนโลกนี้เกิดจากอานุภาพเหนือธรรมชาติทำให้จำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง จนกระทั่งสมัยกรีกโบราณมีนักปรัชญาหลายท่านได้เสนอแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตซึ่งขัดแย้งกับความเชื่อของคนส่วนในยุคนั้น ต่อมาได้มีการค้นพบซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตในชั้นหินทำให้เห็นถึงร่องรอยของสิ่งมีชีวิตในอดีตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว อีกทั้งสภาพภูมิศาสตร์ของโลกที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จึงเกิดความเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตน่าจะมีการเปลี่ยนแปลงให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในแต่ละยุคสมัยทำให้ยอมรับว่าสิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการ ประเด็นที่สงสัยต่อมาคือ วิวัฒนาการเกิดขึ้นได้อย่างไร มีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้เสนอแนวคิด และให้เหตุผลในการอธิบายการเกิดวิวัฒนาการดังนี้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของลามาร์ค ฌอง ลามาร์ก (Jean Lamarck)นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ศึกษาเปรียบเทียบสิ่งมีชีวิตที่พบแพร่หลายในยุคนั้นกับซากดึกดำบรรพ์ที่ได้รวบรวมไว้ในพิพิธภัณฑ์ ลามาร์กได้เสนอแนวคิดเพื่ออธิบายว่าสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างให้เข้ากับสภาพแวดล้อมขณะเกิดวิวัฒนาการ แนวคิดของลามาร์กมีดังนี้ อวัยวะส่วนใดที่มีการใช้งานมากในการดำรงชีวิตจะมีขนาดใหญ่และเข็งแรงขึ้น ขณะที่อวัยวะที่ไม่ค่อยได้ใช้งานจะอ่อนแอและเสื่อมลงไป แนวคิดดังกล่าวนี้เรียกว่า กฎการใช้และไม่ใช้ (Law of use and disuse) และ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นภายในชั่วรุ่นนั้น สามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นลูกได้ แนวคิดดังกล่าวนี้เรียกว่า กฎการถ่ายทอดลักษณะที่เกิดขึ้นมาใหม่ (Law of inheritance of acquired characteistic) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของลามาร์ค ลามาร์กได้ใช้แนวคิดทั้งสองแนวคิดในการอธิบายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของยีราฟที่มีลักษณะคอและขายาวใน ปัจจุบันดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของลามาร์ค นักเรียนจะใช้แนวคิดของลามาร์กในการอธิบายการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของยีราฟที่ลักษณะคอและขายาวขึ้นได้อย่างไร แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการลามาร์กเป็นแนวคิดที่ไม่มีหลักฐานสนับสนุนวลักษณะที่เกิดขึ้นมาใหม่ในชั่วชีวิตนั้นสามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ ทำให้ไม่ได้รับการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้น นักเรียนจะออกแบบการทดลองอย่างไรเพื่อพิสูจน์แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของลามาร์ก อย่างไรก็ตามลามาร์กได้กระตุ้มให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มคิดว่าวิวัฒนาการเกิดขึ้นได้อย่างไร และเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ยอมรับว่าโลกได้กำเนิดมานานหลายพันล้านปี สภาพแวดล้อมของโลกในแต่ละยุคสมัยย่อมแตกต่างกันและเป็นแรงผลักดันทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงให้เข้าสภาพแวดล้อมก่อให้เกิดสิ่งชีวิตชนิดใหม่ซึ่งแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตเดิม หรือวิวัฒนาการขึ้นนั่นเอง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ ได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งยังคงเป็นที่ยอมรับจนถึง ปัจจุบัน นักเรียนคิดว่าดาร์วินทำให้ความเชื่อของคนในสมัยนั้นเปลี่ยนไปได้อย่างไร และแนวคิดนี้เกิดได้อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน ดาร์วิน ได้เดินทางสำรวจสิ่งมีชีวิตในทวีปอเมริกาใต้และหมู่เกาะต่างๆในหมาสมุทรแปซิฟิก ขณะเดินทางดาร์วินได้บันทึกและรวบรวมซากคึกดำบรรพ์รวมทั้งตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตที่พบ และยังสังเกตเห็นความแตกต่างของพืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมแตกต่างกัน หรือในบริเวณที่มีสภาพแวดล้อมคล้ายคลึงกันแต่อยู่ห่างไกลกัน สิ่งมีชีวิตที่พบมีลักษณะไม่มีเหมือนกัน ดาร์วินยังได้ศึกษาแนวคิดของชาลส์ ไลเอลล์ (Charles Lyell) จากหนังสือ The Principles of Geology เพิ่มเติม โดยในหนังสือได้กล่าวว่าโลกเกิดมานานมีอายุหลายพันล้านปี และมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ดังนั้นดาร์วิน จึงเกิดข้อสงสัยว่า ถ้าเปลือกโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นสิ่งชีวิตก็น่าจะมีการเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน เมื่อเดินทางกลับมาถึงประเทศอังกฤษ ดาร์วินได้เริ่มศึกษาสิ่งมีชีวิตที่ได้รวบรวมไว้ทั้งหมดและเริ่มเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต นั่นคือสิ่งชีวิตบนโลกนี้เป็นรุ่นลูกหลานที่มีลักษณะแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตที่มีมาในอดีต ความแตกต่างนี้เกิดจากการสะสมลักษณะที่แตกต่างไปจากบรรพบุรุษ แต่ลักษณะที่เหมาะสมเท่านั้นจะถูกคัดเลือดให้สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน ในสภาพแวดล้อมนั้น ลักษณะดังกล่าวถือว่าเป็นการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการ (evolutionary adaptation) ของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเพื่อเกิดเป็นสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ (species)ใหม่ขึ้น แนวคิดของดาร์วิน ดังกล่าว เรียกว่า ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (Theory of Natural Selection) ถ้านกฟินช์มาจากบรรพบุรุษเดียวกัน และสิ่งชีวิตไม่มีการเปลี่ยนแปลงจะงอยปากของนกฟิช์จะแตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร นักเรียนจะอธิบายเกี่ยวกับการเกิดนกฟินช์หลายสปีชีส์บนหมู่เกาะกาลาปากอสโดยใช้ทฤษฎีของดาร์วินได้อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน ในช่วงเวลาต่อมา อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ (Alfred Russel Wallace) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษได้เสนอผลงานที่มีเนื้อหาตรงกันกับแนวคิดของดาร์วินที่ว่า วิวัฒนาการเกิดจากกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ในปี พ.ศ.2401 ไลเอลล์ ได้นำผลงานของดาร์วินและวอลเลซเผยแพร่เป็น ครั้งแรกในที่ประชุม ปี พ.ศ ดาร์วินได้จัดพิมพ์ผลงานของตนเองในหนังสือ Origin of Species by Means of Natural Selection ซึ่งมีการแสดงลำดับความคิดเป็นขั้นตอนสมเหตุสมผล และมีหลักฐานประกอบหลายอย่างตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์ โดยสาระสำคัญของหนังสือกล่าวว่า สิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการเกิดขึ้นโดยกลไกที่ก่อให้เกิดวิวัฒนาการ คือ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน เอินส์ เมียร์ (Ernst Mayr) ได้วิเคราะห์ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินที่ปรากฏอยู่ในหนังสือ On the Origin of Species by Means of Natural Selection โดยตั้งข้อสังเกตและข้อสรุปดังนี้ ข้อสังเกตที่ 1 สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการสืบพันธุ์และสปีชีส์กำเนิดลูกหลานได้จำนวนมาก ข้อสังเกตที่ 2 จำนวนสมาชิกของประชากรแต่ละสปีชีส์ในแต่ละรุ่นมักมีจำนวนคงที่ ข้อสังเกตที่ 3 ปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตมีปริมาณจำกัด จากข้อสังเกตที่ 1-3 นั้นทำให้เกิดข้อสรุปข้อที่หนึ่งว่า สิ่งมีชีวิตมีการต่อสู้ดิ้นรนเพื่อการอยู่รอดและให้ได้สิ่งที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตซึ่งมีจำนวนจำกัดจึงมีสมาชิกเพียงส่วนหนึ่งที่อยู่รอดในแต่ละรุ่น ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ข้อสังเกตที่ 4 สิ่งมีชีวิตแต่ละตัวในประชากรมีลักษณะที่แปรผันแตกต่างกัน
ข้อสังเกตที่ 5 ความแปรผันที่เกิดขึ้นนี้สามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ จากข้อสังเกตที่ 4 และ 5 ทำให้เกิดข้อสรุปข้อที่สอง การอยู่รอดของสมาชิกในสิ่งแวดล้อมไม่ได้เกิดขึ้นอย่างสุ่ม แต่เป็นผลมาจากลักษณะทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมซึ่งมีโอกาสกับแวดล้อมซึ่งมีโอกาสอยู่รอดจะให้กำเนิดลูกหลานได้มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะไม่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม ข้อสรุปที่ข้อสาม การที่สิ่งมีชีวิตแต่ละตัวมีศักยภาพในการอยู่รอดและให้กำเนิดลูกหลานไม่เท่ากัน ทำให้ประชากรมีการเปลี่ยนแปลงไปทีละเล็กละน้อยและมีลักษณะที่เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมสะสมเพิ่มขึ้นในแต่ละรุ่น

สรุปแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน จากข้อสรุปดังกล่าวของเมียร์ ทำให้สามารถสรุปแนวคิดของดาร์วินได้ดังนี้ การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำให้สิ่งมีชีวิตแต่ละตัวมีความสามารถในการอยู่รอด และมีความสามารถในการให้กำเนิดลูกหลานแตกต่างกัน การคัดเลือกโดยธรรมชาติเกิดขึ้นจากปฏิส้มพันธ์ระหว่างสิ่งแวดล้อมที่ประชากรอาศัยกับลักษณะความแปรผันทางพันธุ์กรรมของสมาชิกในประชากร ผลการจากคัดเลือดโดยธรรมชาติทำให้ประชากรมีการปรับตัวให้สามารถดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมนั้น นักเรียนคิดว่าแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการชองลามาร์กและดาร์วินเหมือนกันหรือแตกต่างกันอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

สรุปแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน ดาร์วินอธิบายเกี่ยวกับการคัดเลือกว่าเป็นแรงผลักดันที่ก่อให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต นักเรียนอาจจะเข้าใจแนวคิดของดาร์วินได้มากขึ้น เมื่อพิจารณาตัวอย่างที่เกิดจากการคัดเลือกโดยมนุษย์หรือการคัดเลือกโดยทำขึ้น (artificial selection) ในการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ เช่น การปรับปรุงและคัดเลือกพันธุ์ของพืชวงศ์กะหล่ำจากกะหล่ำป่า ดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

สรุปแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน การคัดเลือกพันธุ์สุนัขทำให้เกิดสุนัขพันธุ์ต่างๆที่แตกต่างจากพันธุ์ดั้งเดิม ดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

สรุปแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน การคัดเลือกโดยธรรมชาติตามแนวคิดของดาร์วิน เป็นการคัดเลือกประชากรที่สมาชิกของประชากรมีความแปรผันทางพันธุกรรมทำให้มีลักษณะแตกต่างกันไป สมาชิกของประชากรที่มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมจะถูกคัดเลือกไว้และมีจำนวนประชากรเพิ่มขึ้น แต่ดาร์วินยังไม่สามารถอธิบายได้ว่า ความแปรผันทางพันธุกรรมของประชากรเกิดขึ้นได้อย่างไรและมีการถ่ายทอดลักษณะที่เกิดขึ้นจากพ่อแม่ไปยังรุ่นลูกได้อย่างไร ต่อมาเมื่อความรู้เกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดลได้รับการยอมรับมากขึ้น แต่ยังไม่สามารถเชื่อมโยงความรู้เกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดลกับแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินได้ จนกระทั่งมีความรู้ทางพันธุศาสตร์ประชากร (population genetics) ทำให้เชื่อมโยงแนวคิดของดาร์วิน และแนวคิดของเมนเดลไว้ด้วยกันและสามารถอธิบายกลไกการเกิดวิวัฒนาการได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

สรุปแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน ในปัจจุบันแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการเป็นการรวบรวมแนวคิดและความรู้ทางด้านอื่นๆ เช่น บรรพชีวินวิทยา (palaeontology) อนุกรมวิธาน(taxonomy) ชีวภูมิศาสตร์ (biogeography) ชีววิทยาระดับโมเลกุล (molecular biology) และพันธุศาสตร์ประชากร เป็นต้น นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ใช้ความคิดดังกล่าวนี้มาประยุกต์ใช้ในการอธิบายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต เรียกแนวคิดดังกล่าวว่า ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ (syntketic theory of evolution) สิ่งมีชีวิตที่พบเห็นในปัจจุบันได้ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการมาเป็นเวลานาน โดยสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวในประชากรเดียวกันมีความแปรผันแตกต่างกัน ลักษณะทางพันธุใดที่เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อมนั้นก็จะประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์และถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวไปยังรุ่นต่อไปทำให้สัดส่วนของลักษณะทางพันธุกรรมดังกล่าวในประชากรเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นสภาพแวดล้อมจึงเป็นแรงผลักดันในการคัดเลือกประชากรที่เหมาะสมหรืออาจกล่าวได้ว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นกลไกหลักที่สำคัญที่สุดที่ก่อให้เกิดวิวัฒนาการขึ้น นักเรียนสงสัยหรือไม่ว่าพันธุศาสตร์ประชากรเกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

สรุปแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาร์วิน
รู้หรือไม่ บรรพชีวินวิทยาเป็นการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในอดีตโดยใช้หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ อนุกรวิธานเป็นการศึกษาเกี่ยวกับการจำแนกสิ่งมีชีวิตเป็นหมวดหมู่ การกำหนดชื่อและเครื่องมือในการค้าหาชื่อสิ่งมีชีวิต ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.3 พันธุศาสตร์ประชากร

18.3 พันธุศาสตร์ประชากร ประชากร หมายถึง สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่รวมกัน ในพื้นที่หนึ่งๆ ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ประชากรในชิงวิวัฒนาการจะหมายถึงการที่สมาชิกในประชากรของสิ่งมีชีวิตนั้นสามารถผสมพันธุ์ระหว่างกันได้และให้ลูกที่ไม่เป็นหมัน ในประชากรหนึ่งๆ จะประกอบด้วยสมาชิกที่มียีนควบคุมลักษณะต่างๆ จำนวนมาก ยีนทั้งหมดที่มีอยู่ในประชากร ในช่วงเวลาหนึ่ง เรียกว่า ยีนพูล (gene pool) ซึ่งประกอบด้วยแอลลีลทุกแอลลีลจากทุกๆ ยีนของสมาชิกทุกตัวในประชากรนั้น ดังนั้นพันธุศาสตร์ประชากรจึงเป็นการศึกษาที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน (gene frequency) หรือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีล (allele frequency) ที่เป็นองศ์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากรและปัจจัยที่ทำให้ความถี่ของแอลลีลเปลี่ยนแปลง สิ่งที่น่าสนใจคือจะศึกษาความถี่ของแอลลีลในประชากรได้อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

การหาความถี่ของแอลลีลในประชากร คำถามนำ พันธุศาสตร์ประชากรคืออะไรและเกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการอย่างไร จากบทเรียนที่ผ่านมานักเรียนได้ทราบแล้วว่าใน สิ่งมีชีวิตที่เป็นดิพลอยด์ในแต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซม 2 ชุด และแต่ละยีนจะมี 2 แอลลีล ดังนั้นถ้านักเรียนรู้จำนวนจีโนไทป์แต่ละชนิดของประชากรนักเรียนจะสามารถหาความถี่ของจีโนไทป์ (genotype frequency) และความถี่ของแอลลีลในประชากรได้จากตัวอย่างดังนี้ ในประชากรไม้ดอกชนิดหนึ่งที่ลักษณะสีดอกถูกควบคุมโดยยีน 2 แอลลีล คือ R ควบคุมลักษณะดอกสีแดงเป็นลักษณะเด่นและ r ควบคุมลักษณะดอกสีขาวซึ่งเป็นลักษณะด้อย ในประชากรไม้ดอก 1,000 ต้น มีดอกสีขาว 40 ต้น และดอกสีแดง 960 ต้น โดยดอกสีแดงที่มีจีโนไทป์ 2 แบบ คือ RR 640 ต้น และ Rr 320 ต้น ดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

การหาความถี่ของแอลลีลในประชากร ดังนั้นในประชากรไม้ดอกนี้จะมีความถี่ของแอลลีล R = 0.8 และความถี่ของแอลลีล r = 0.2 ถ้าประชากรไม้ดอกนี้มีโอกาสผสมพันธ์ได้เท่าๆ กัน นักเรียนคิดว่าความถี่ของ แอลลีลและความถี่ของจีโนไทป์ในประชากรรุ่นต่อไปเป็นอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

กฎของฮาร์ดี - ไวน์เบิร์ก ก็อดฟรีย์ ฮาโรลด์ ฮาร์ดี (Godfrey Harold Hardy) และ วิลเฮล์ม ไวน์เบร์ก (Wilhelm Weinberg) ได้ศึกษายีนพลูของประชากรและได้เสนอเป็นกฎขึ้นมาเรียกว่า กฎของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก (Hardy-Weinberg Law) โดยกล่าวว่าความถี่ของแอลลีลและความถี่ของจีโนไทป์ในยีนพลูของประชากรจะมีค่าคงที่ในทุกๆรุ่น ถ้าไม่มีปัจจัยบางอย่างมาเกี่ยวข้อง เช่น มิวเทชัน การคัดเลือกโดยธรรมชาติ การเลือกคู่ผสมพันธุ์ การเปลี่ยนความถี่ยีนอย่างไม่เจาะจง (random genetic drift) และการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน (gene flow) เป็นต้น ซึ่งปัจจัยดังกล่าวนักเรียนจะได้ศึกษาในหัวข้อต่อไป ถ้ายีนในประชากรหนึ่งเป็นไปตามทฤษฎีของฮาร์ดีไวน์เบิร์ก นักเรียนคิดว่าองศ์ประกอบทงาพันธุกรรมของประชากรมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่เพราะเหตุใด ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

กฎของฮาร์ดี - ไวน์เบิร์ก นักเรียนสามารถศึกษากฎของฮาร์ดี -ไวน์เบิร์กได้จากตัวอย่างประชากรไม้ดอกในภาพที่ พบว่ายีนพูลของประชากรรุ่นพ่อแม่นั้นมีความถี่ของแอลลีล R=0.8 และ r=0.2 ถ้าสมาชิกทุกต้นในประชาชนมีโอกาสผสมพันธุ์ได้เท่าๆ กันแล้วเมื่อมีการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียที่มีแอลลีล R มีความถี่ = 0.8 และ r มีความถี่ = 0.2 เมื่อมีการรวบรวมกันประชากรไม้ดอกในรุ่นลูกจะมีจีโนไทป์ดังภาพที่ 18-15 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

กฏของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก ดังนั้นความถี่ของจีโนไทป์ของประชากรในรุ่นลูกมีดังนี้ RR = 0.64 Rr = 0.32 rr = 0.04 จากความถี่ของจีโนไทป์ในรุ่นลูกดังกล่าวแสดงว่า ความถี่ของแอลลีล R = 0.8 และ r = 0.2 นั่นคือ ประชากรไม้ดอกในรุ่นลูกยังคงมีความถี่ของจีโนไทป์และความถี่ของแอลลีลเหมือนประชากรในรุ่นพ่อแม่ หรืออาจกล่าวได้ว่ายีนพูลของประชากรอยู่ในสภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก (Hardy – Weinberg Equilibrium ; HWE) จากตัวอย่างประชากรไม้ดอกสีแดงและสีขาวที่กล่าวมาแล้วนั้น สีของดอกไม้เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่ควบคุมด้วยยีน 2 แอลลีล คือ R และ r จะอธิบาสมการของ ฮาร์ดี-ไวน์เบิร์กได้ดังนี้ กำหนดให้ P คือ ความถี่ของแอลลีล R = 0.8 q คือ ความถี่ของแอลลีล r = 0.2 ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

และp+q=1 นั่นคือ ผลรวมความถี่ของแอลลีลของยีนหนึ่งๆในประชากรมีค่าเท่ากับ 1 ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่า P=1 - q หรือ q = 1 -p เมือเซลล์สืบพันธุ์รวมกัน ความถี่ของจีโนไทป์ในรุ่นต่อไปจะเป็นไปตามกฎของการคูณ คือ ความถี่ของจีโนไทป์ RR คือp2= (0.8)2=0.64 ความถี่ของจีโนไทป์ rr คือ q2=(0.2)2 =0.04 และความถี่ของจีโนไทป์ Rr คือ 2pq=2(0.8)(0.2)=0.32 เมื่อรวมความถี่ทุกจีโนไทป์จะมีค่าเท่ากับ 1 นั่นคือ p2+2pq+q2=1 จากสมการของฮาร์ดี - ไวน์เบิร์กสามารถนำมาใช้หาความถี่ของแอลลีลหรือความถี่ของจีโนไทป์ของยีนพูลในประชากรได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ดังนั้นเมื่อประชากรอยู่ในสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก ความถี่ของแอลลีล และความถี่ของจีโนไทป์ในยีนพูลของประชากรจะคงที่ไม่มี การเปลี่ยนแปลงไม่ว่าจะถ่ายทอดพันธุกรรมไปกี่รุ่นก็ตามหรืออีกนัย หนึ่งคือไม่เกิดวิวัฒนาการนั่นเอง นักเรียนคิดว่าในธรรมชาติความถี่ของแอลลีลในประชากรของสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงหรือไม่เพราะเหตุใด ประชากรของสัตว์ชนิดที่อาศัยอยู่ในป่านกเกาะขนาดใหญ่ประชากรของสัตว์บริเวณใดที่โครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรมีแนวโน้มที่จะเป็นไปตามภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก นักเรียนคิดว่าในธรรมชาติ ประชากรจะเกิดภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก ได้หรือไม่ เพราะเหตุใด ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ดังนั้นเมื่อประชากรอยู่ในสภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก ความถี่ของแอลลีล และความถี่ของจีโนไทป์ในยีนพูลของประชากรจะคงที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงไม่ว่าจะถ่ายทอดพันธุกรรมไปกี่รุ่นก็ตาม หรืออีกนัยหนึ่งคือ ไม่เกิดวิวัฒนาการนั่นเอง ประชากรจะอยู่ในสภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์กได้ จะต้องมีเงื่อนไขดังนี้ 1. กลุ่มประชากรมีขนาดใหญ่ 2. ไม่มีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างกลุ่มประชากร 3. ไม่เกิดมิวเทชัน ซึ่งจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแอลลีลในกลุ่มประชากร 4. สมาชิกทุกตัวมีโอกาสผสมพันธุ์ได้เท่ากัน 5. ไม่เกิดการคัดเลือกโดยธรรมชาติ โดยสิ่งมีชีวิตทุกตัวมีโอกาสยู่รอดและประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์ได้เท่าๆกัน

จากตัวอย่างความถี่ของแอลลีล A ในประชากรนี้คิดเป็นร้อยละเท่าใด
จากตัวอย่าง ประชากรในรุ่นพ่อแม่ที่เป็นพาหนะของโรคมีจำนวนกี่คน ถ้าประชากรนี้อยู่ในสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก นักเรียนคิดว่าความถี่ของแอลลีลด้อยในประชาชนมีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงอย่างไรต่อไปในอีก 50 รุ่น

กิจกรรมที่ 18.1 การใช้กฎของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก
ให้นักเรียนทำแบบฝึกหัดโดยใช้โจทย์ที่กำหนดให้ดังนี้ 1.ในประชากรกลุ่มหนึ่งพบว่า มีประชากรเลือดหมู่ Rh- อยู่ 16% เมื่อประชากรนี้อยู่ในสภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก จงคำนวณหาความถี่ของแอลลีลในประชากร 2. ประชากรของหนู ณ ทุ่งหญ้าแห่งหนึ่งอยู่ในสภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก พบว่า 36% ของประชากรหนูมีขนสีเทาซึ่งเป็นลักษณะด้อย (aa) นอกนั้นเป็นหนูมรขนสีดำ ซึ่งเป็นลักษณะเด่น 2.1 จำนวนประชากรของหนูที่มีจีโนไทป์แบบเฮเทอโรไซกัสเป็นเท่าใด 2.2 ความถี่ของแอลลีล a ในยีนพูลของประชากรเป็นเท่าใด 2.3 ถ้าประชากรหนูมีจำนวน 500 ตัว จะมีหนูที่มีลักษณะขนสีดำที่มีจีโนไทป์แบบฮอมอไซกัส กี่ต้ว

18.4 ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีล

18.4 ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีล ในภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์กนั้น ความถี่ของแอลลีลในประชากรแต่ละรุ่นจะมีการเปลี่ยนแปลง แต่ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในประชากรจะทำให้โครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากรมีการเปลี่ยนแปลงน้อยจนไม่สามารถสังเกตเห็นได้นั่นคือประชากรเกิดวิวัฒนาการขึ้น และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางพันธุกรรมของ ยีนพูลในประชากรทีละเล็กทีละน้อยนี้เรียกว่า วิวัฒนาการระดับจุลภาค(microevolution) ซึ่งถือได้ว่าเป็นการเกิดวิวัฒนาการ ในระดับสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงที่ก่อให้เกิดวิวัฒนาการในระดับที่เหนือกว่าสปีชีส์และทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่ เรียกว่า วิวัฒนาการระดับมหภาค (macroevolution) จากที่กล่าวมาแล้วว่าปัจจัยที่ทำให้ความถี่ของแอลลีลในประชากรเลี่ยนแปลงและเกิดวิวัฒนาการ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงความถี่ยีนแบบไม่เจาะจง การถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน การเลือกคู่ผสมพันธุ์ มิวเทชัน และการเลือกโดยธรรมชาติ สิ่งที่น่าสงสัยคือ ปัจจัยต่างๆ เหล่านี้ทำให้ประชากรเกิดวิวัฒนาการได้อย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.4 ปัจจัยที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีล 1. การเปลี่ยนความถี่ยีนอย่างไม่เจาะจง มีผู้ศึกษาประชากรไม้ดอกชนิดหนึ่งมีทั้งดอกสีแดงและดอกสีขาวจำนาน 10 ต้น ดังภาพ ก. ต่อมาได้สุ่มประชากรไม้ดอกจำนวน 5 ต้นย้ายมาปลูกในแปลงใหม่และได้แพร่พันธุ์จนเป็นประชากรไม้ดอกรุ่นที่ 2 ดังภาพ ข. จากนั้นได้สุ่มประชากรไม้ดอก จากรุ่นที่ 2 จำนวน 2 ต้นย้ายมาปลูกในแปลงใหม่อีกและได้แพร่พันธุ์เป็นประชากรไม้ดอกในรุ่นที่ 3 ดังภาพ ค. ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

นักเรียนคิดว่าความถี่ของแอลลีล Rและr ในประชากรรุ่นที่ 3เปลี่ยนในจากในรุ่นที่ 1 หรือไม่อย่างไร จากภาพที่ นี้นักเรียนจะสรุปได้อย่างไร นักเรียนคิดว่าประชา เพราะเหตุใดกรได้ดอกไม้ที่มีจำนวน 1,000 ต้น จะมีการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับในภาพที่ หรือไม่ นักเรียนว่าที่แอลลีลบางแอลลีลที่หายไปจากยีนพูลจะมีผลต่อประชากรนั้นอย่างไร จากภาพ จะเห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลที่เกิดข้นในปรระชากรที่มีขนาดเล็ก การเกิดในลักษณะเช่นนี้ในธรรมชาติอาจเกิดขึ้นได้โดยบังเอิญซึ่งไม่ได้เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เช่น จากภัยพิบัติทางธรรมชาติหรือการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมอย่างกระทันหัน เป็นต้น ดังนั้นอาจทำให้บางแอลลีลไม่มีโอกาสถ่ายทอดไปยังรุ่นลูกรุ่นหลานได้การเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลที่เกิดขึ้นในประประชาชนขนาดเล็กนี้เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงความถี่ยีนอย่างไม่เจาะจง

รู้หรือไม่ การเปลี่ยนความถี่ยีนไม่เจาะจงที่พบในธรรมชาติมี 2 สถานการณ์คือ ผลกระทบจากผู้ก่อตั้ง (founder effect) และปรากฏการณ์คอขวด (bottleneck effect) ผลกระทบจากผู้ก่อตั้งจากการย้ายถิ่นของประชากรขนาดเล็กมี่กี่ตัวหรือแม้แต่มีเพียงเพศเมียที่ผ่านการผสมพันธุ์แล้วเพียงตัวเดียวหรือมีเมล็ดพืชเพียง 1 เมล็ดไปอยู่ในแหล่งที่อยู่ใหม่และประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์ทำให้มีประชากรใหม่เกิดขึ้นในแหล่งที่อยู่ใหม่ซึ่งโครงสร้างทางพันธุกรรมแตกต่างจากประชากรเริ่มต้น เนื่องจากประชากรที่ย้ายถิ่นมานั้นไม่ได้เป็นตัวแทนของประชากรรุ่นเดิม ดังตัวอย่าง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

รู้หรือไม่ ปรากฏการณ์คอขวดเกิดจากประชากรขนาดใหญ่ที่มีจำนวนประชากรอย่างรวดเร็วอันเนื่องมาจากภัยธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด ขาดแคลนอาหาร หรือการเกิดโรคระบาดขึ้น ทำให้ประชากรที่รอดจากเหตุการณ์ดังกล่าว มีขนาดเล็กลง มีผลทำให้ความถี่ของแอลลีลในยีนพลูของประชากรที่มีชีวิตอยู่รอดและประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์มีการเปลี่ยนแปลงจากเดิมอย่างมาก โดยบางแอลลีลจะเพิ่มมากขึ้นบางแอลลีลจะลดลงหรือบางแอลลีลอาจหายไปจากยีนพลูของประชากรนั้น ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

2. การถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
จากการศึกษาความถี่ของแอลลีลในประชากรไม้ดอกที่อาศัยอยู่รินฝั่งแม่น้ำ พบว่าฝั่งด้าน A มีประชากรไม้ดอกสีขาวมากกว่าสีแดง โดยมีความถี่ของแอลลีล r = 0.9 และฝั่งด้าน B มีประชากรไม้ดอกสีแดงมากกว่าสีขาว มีความถี่ของแอลลีล r = 0.1 ดังภาพ ก. ต่อมามีลมพัดแรงเกิดขึ้นบริเวณนี้ ทำให้มีการถ่ายละอองเรณูระหว่างประชากรไม้ดอกทั้ง 2 ฝั่ง เมื่อ เวลาผ่านไป พบว่าฝั่ง A มีประชากรไม้ดอกสีแดงเพิ่มมากขึ้น และมีไม้ดอกสีขาวลดลง โดยมีความถี่ของแอลลีล r = 0.7 และฝั่ง B มีประชากรไม้ดอกสีขาวเพิ่มมากขึ้นและมีประชากรไม้ดอกสีแดงลดลง โดยมีความถี่ของแอลลีล r = 0.3 ดังภาพ ข. ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

2. การถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน
จะเห็นว่าประชากรไม้ดอกทั้ง 2 ฝั่ง เมื่อมีโอกาสได้ผสมพันธุ์กันทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายยีนหรือแอลลีลจากประชากรหนึ่งไปสู่อีกประชากรหนึ่ง การเคลื่อนย้ายแอลลีลระหว่างประชากรในลักษณะนี้เรียกว่า การถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีน (gene flow) จากตัวอย่างประชากรไม้ดอกทั้งสองกลุ่มมีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางพันธุ์กรรมของประชากรอย่างไร นอกจากนี้ถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างประชากรยังเกิดขึ้นในลักษณะต่างๆ เช่น การแพร่กระจายของสปอร์หรือละอองเรณูหรือเมล็ดระหว่างประชากรพืชจากพื้นที่หนึ่งแพร่กระจายไปยังพื้นที่อื่น การอพยพถิ่นฐานระหว่างประชากร เป็นต้น ทำให้ความถี่ของแอลลีลในประชากรทั้งสองมีแนวโน้มแตกต่างกันน้อยลงเรื่อยๆ จนในที่สุดเปรียบเสมือนเป็นประชากรเดียวกัน ปัจจุบันมนุษย์มีการอพยพเคลื่อนย้าย และการแต่งงานข้ามเชื้อชาติมากขึ้นเรื่อๆ จะทำให้โครงสร้างทางพันธุกรรมของมนุษย์มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

3. การเลือกคู่ผสมพันธุ์ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
3. การเลือกคู่ผสมพันธุ์ นักเรียนได้ทราบมาแล้วว่าประชากรที่สมาชิกทุกตัวมีโอกาสผสมพันธุ์ได้เท่าๆกัน จะไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในยีนพูลของประชากรในทุกรุ่น แต่ในธรรมชาติโดยทั่งไปสมาชิกในประชากรมักจะมีการเลือกคู่ผสมพันธุ์หรือการผสมพันธุ์ไม่เป็นแบบสุ่ม (non-random mating)ทำให้สมาชิกบางส่วนของประชากรไม่มีโอกาสได้ผสมพันธุ์ จึงมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในยีนพูลของประชากรในรุ่นต่อไป ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

4. มิวเทชัน จากบทเรียนในเรื่องพันธุศาสตร์ นักเรียนทราบมาแล้วว่ามิวเทชันเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นทั้งในระดับยีน และในระดับโครโมโซมในลักษณะต่างๆ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนี้เกิดขึ้นได้เสมอในสภาวะปกติ และเกิดได้ทั้งในเซลล์ร่างกายและเซลล์สืบพันธุ์ การเกิดมิวเทชันเพียงอย่างเดียวไม่มีผลมากพอจะเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางพันธุ์การเกิดมิวเทชันเพียงอย่างเดียวไม่มีผลมากพอจะเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางพันธุกรรมของยีนพูลในประชากรขนาดใหญ่ภายในรุ่นเดียว แต่เป็นการสร้างแอลลีลใหม่ที่สะสมไว้ในยีนพูลของประชากรทำให้เกิดความหลายหลากทางพันธุกรรมของประชากรโดยธรรมชาติจะเป็นผู้คัดเลือกแอลลีลใหม่ที่เหมาะสมไว้ในประชากร และเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้ความถี่ของแอลลีลในประชากรเปลี่ยนแปลง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

5. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำให้ความถี่ของแอลลีลในยีนพูลของประชากรเปลี่ยนแปลง และเกิดวิวัฒนาการขึ้นอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

กิจกรรมที่ 18.2 การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
นักชีววิทยาคนหนึ่งได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติของผีเสื้อกลางคืน(Biston betularia)ซึ่งมีทั้งผีเสื้อสีเทาและผีเสื้อสีดำที่ชอบอาศัยอยู่ตามเปลือกต้นไม้ โดยจับผีเสื้อมาติดเครื่องหมายและปล่อยไปในเมือง 2 แห่งคือ เมือง A เป็นเมืองที่อากาศมีมลพิษน้อย ต้นไม้ยังคงมีไลเคนขึ้นอยู่ และเมืองB เป็นเมืองที่อากาศมีมลพิษมาก จนกระทั่งไลเคนไม่สามารถเจริญได้ทำให้เปลือกต้นได้มีเขม่าสีดำเกาะอยู่ หลังจากปล่อยผีเสื้อไปได้ระยะเวลาหนึ่งจึงจับผีเสื้อกลับมาและได้บันทึกข้อมูลดังตาราง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

นักเรียนจะอธิบายการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในประชากรผีเสื้อในเมืองA และเมือง B อย่างไร สถานการณ์นี้ธรรมชาติมีส่วนเกี่ยวข้องต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีล ที่ทำให้เกิดการคัดเลือกชนิดพันธุ์ของผีเสื้ออย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

จากที่กล่าวมาแล้ว การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำให้สมาชิกของประชากรที่มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมมีจำนวนเพิ่มนากขึ้นลักษณะที่ไม่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมจะถูกคัดทิ้ง และมีจำนวนลดลง ด้วยเหตุนี้ทำให้แอลลีลบางแอลลีลในประชากรมีจำนวนเพิ่มมากขึ้นและบางแอลลีลของประชากรมีจำนวนลดลง จึงมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในประชากร ทำให้สิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการโดยมีรูปร่าง สี พฤติกรรม และการดำรงชีวิตที่กลมกลืนกับสภาพแวดล้อม เช่น ตั๊กแตนใบไม้ในภาพ เพราะเหตุใดตั๊กแตนใบไม้จึงประสบความสำเร็จในการ ดำรงชีวิตอยู๋ในสภาพแวดล้อมนี้ และสิ่งที่ทำหน้าที่เป็นตัวคัดเลือก ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติคืออะไร นักเรียนคิดว่าถ้าสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงเป็นทุ่งหญ้า ความถี่ของแอลลีลในประชากรตั๊กแตนใบไม้จะยังคงเหมือนเดิมหรือไม่ เพราะเหตุใด ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ข้อแตกต่างระหว่างการคัดเลือกโดยธรรมชาติและมิวเทชันคือ มิวเทชันเป็นการสร้างลักษณะที่ดีหรือไม่ดีในประชากรนั้น ขณะที่การคัดเลือกธรรมชาติไม่ได้สร้างลักษณะทางพันธุกรรมที่อยู่มนปรัชากรที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ จากปัจจัยต่างๆที่ได้กล่าวมาแล้ว ทุกปัจจัยมีผลทำให้ความถี่ของแอลลีลที่เป็นองศ์ประกอบทางพันธุกรรมในประชากรมีการเปลี่ยนแปลง และมีเพียงการคัดเลือกโดยธรรมชาติเท่านั้นที่การเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในประชากรทำให้มีลักษณะที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.5 กำเนิดของสปีชีส์

ความหมายของสีปีชีส์ ปัจจุบันแนวคิดเกี่ยวกับความหมายของสปีชีส์ ไม่สามารถประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิตได้ทุกชนิด มีนักชีววิทยาหลายคนได้ให้แนวคิดเกี่ยวกับความหมายของสปีชีส์ไว้ดังนี้ สปีชีส์ทางด้านสัณฐานวิทยา หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่โครงสร้างภายนอกเหมือนกันหรือการทำงานของโครงสร้างนั้นคล้ายกัน สปีชีส์ทางด้านชีววิทยา หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถผสมพันธุ์กันได้ในธรรมชาติ ให้กำเนิดลูกที่ไม่เป็นหมัน แต่ถ้าเป็นสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันก็อาจให้กำเนิดลูกได้เช่นกันแต่ลูกที่ได้เป็นหมัน สิ่งมีชีวิตต่างสปชีส์กันมีการป้องกันการผสมพันธุ์ข้ามสปีชีส์ได้โดย กลไกการแยกกันทางการสืบพันธุ์ ซึ่งแบ่งออกได้ 2 ระดับ คือ กลไกการแยกกันทางการสืบพันธุ์ก่อนระยะไซโกต และกลไกการแยกกันการสืบพันธุ์หลังระยะไซไกต ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ กลไกการแยกกันทางการสืบพันธุ์ก่อนระยะไซโกต เป็นกลไกที่ป้องกันไม่ให้เซลล์สืบพันธุ์จากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันได้มาปฏิสนธิกัน กลไกเหล่านี้ได้แก่ 1.1 ถิ่นที่อยู่อาศัย สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันที่อาศัยในถิ่นที่อยู่ต่างกัน เช่น กบป่า อาศัยอยู่ในแอ่งน้ำซึ่งเป็นแหล่งน้ำจืดขนาดเล็ก ส่วนกบบูลฟรอกอาศัยในหนองน้ำหรือบึงขนาดใหญ่ที่มีน้ำตลอดปี กบทั้ง 2 สปีชีส์นี้มีลักษณะรูปร่างใกล้เคียงกันมาก แต่อาศัยและผสมพันธุ์ในแหล่งน้ำที่แตกต่างกันทำให้ไม่มีโอกาสได้จับคู่ผสมพันธุ์กัน 1.2 พฤติกรรมการผสมพันธุ์ เช่น พฤติกรรมในการเกี้ยวพาราสีของนกยูงเพศผู้ ลักษณะการสร้างรังที่แตกต่างกันของนกและการใช้ฟีโรโมนของแมลง เป็นต้น พฤติกรรมต่างๆนี้จะมีผลต่อสัตว์เพศตรงข้ามในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้นที่จะจับคู่ผสมพันธุ์กัน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ 1.3 ช่วงเวลาในการผสมพันธุ์ อาจเป็นช่วงเวลาของวันหรือฤดูกาล ตัวอย่างเช่น แมลงหวี่ Drosophila pseudoobscura มีช่วงเวลาที่เหมาะสมในการผสมพันธุ์ในตอนบ่ายแต่แมลงหวี่ Drosophila pseudoobscura จะมีช่วงเวลาที่เหมาะสมในตอนเช้า ทำให้แมลงหวี่ทั้ง 2 สปีชีส์ไม่มีโอกาสผสมพันธุ์กันได้ 1.4 โครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์ สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีขนาด ละรูปร่างของอวัยวะสืบพันธุ์แตกต่างกันทำให้ไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ เช่น โครงสร้างของดอกไม้บางชนิดมีลักษณะสอดคล้องกับลักษณะของแมลงหรรือสัตว์บางชนิด ทำให้แมลงหรือสัตว์นั้นๆ ถ่ายเรณูเฉพาะพืชในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้น 1.5 สรีรวิทยาของเซลล์สืบพันธุ์ เมื่อเซลล์พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันมีโอกาสมาพบกัน แต่ไม่สามารถปฏิสนธิกันได้ อาจเป็นเพราะอสุจิไม่สามารถมีชีวิตอยู่ภายในสภาพแวดล้อมของอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมียได้หรืออสุจิไม่สามารถสลายสารเคมีที่หุ้มเซลล์ไข่ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์ได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ 1. กลไกการแยกทางสืบพันธุ์ก่อนระยะไซโกต เป็นกลไกที่ป้องกันไม่ให้เซลล์สืบพันธุ์จากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันได้มาผสมพันธุ์กัน กลไกเหล่านี้ได้แก่ 1.1 ถิ่นที่อยู่อาศัย สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันที่อาศัยในถิ่นที่อยู่ต่างกัน เช่น กบป่า อาศัยอยู่ในแอ่งน้ำซึ่งเป็นแหล่งน้ำจืดขนาดเล็กส่วนกบบูลฟรอกอาศัยอยู่ในหนองน้ำหรือบึงขนาดใหญ่ที่มีน้ำตลอดปี กบทั้งสองสปีชีส์นี้มีลักษณะรูปร่างใกล้เคียงกันมากแต่อาศัยและผสมพันธุ์ในแหล่งน้ำที่แตกต่างกันทำให้ไม่มีโอกาสได้จับคู่ผสมพันธุ์กัน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ 1.2 พฤติกรรมการผสมพันธุ์ เช่น พฤติกรรมในการเกี้ยวพาราสีของนกยุงเพศผู้ ลักษณะการสร้างรังที่แตกต่างกันของนกและการใช้ฟีโรโมนของแมลง เป็นต้น พฤติกรรมต่างๆ นี้ จะมีผลต่อสัตว์เพศตรงข้ามในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้นที่จะจับคู่ผสมพันธุ์กัน 1.3 ช่วงเวลาในการผสมพันธุ์ อาจเป็น วันฤดูกาลหรือช่วงเวลาของการผสมพันธุ์ ตัวอย่างเช่นแมลงหวี่ Drosophila pseudoobscura มีช่วงเวลาที่เหมาะสมในการผสมพันธุ์ในตอนบ่ายแต่Drosophila pseudoobscura จะมีช่วงเวลาที่เหมาะสมในตอนเช้า ทำให้ไมมีโอกาสผสมพันธุ์กันได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ 1.4 โครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์ สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีขนาด ละรูปร่างอวัยวะสืบพันธุ์แตกต่างกันทำให้ไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ เช่น โครงสร้างของดอกไม้บางชนิดมีลักษณะสอดคล้ายกับลักษณะของแมลงหรือสัตว์บางชนิด ทำให้แมลงหรือสัตว์นั้นๆ ถ่ายละอองเรญูเฉพาะพืชในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้นดังภาพ 1.5 สรีรวิทยาของเซลล์สืบพันธุ์ เมื่อเซลล์พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันมีโอกาสพบกัน แต่ไม่สามารถปฏิสนธิกันได้ อาจเป็นเพราะอสุจิไม่สามารถอยู่ภายในร่างกายเพศเมียได้หรืออสุจิไม่สามารถสลายสารเคมีที่หุ้มเซลล์ไข่ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์ได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ 2.กลไกการแยกการสืบพันธุ์หลังระยะไซโกต ในกรณีที่เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์สามารถเข้าไปผสมพันธุ์กันได้ไซโกตที่เป้นลูกผสมเกิดขึ้นแล้ว กลไกนี้จะป้องกันไม่ให้ลูกผสมสามารถเจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยหรือสืบพันธุ์ต่อไปได้กลไกเหล่านี้ได้แก่ 2.1 ลูกผสมตายก่อนถึงวัยเจริญพันธุ์ เช่นการผสมพันธุ์กบ (Rana spp.)ไม่สามารถเจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยได้ 2.2 ลูกผสมเป็นหมัน เช่น ล่อ เกิดจากการผสมระหว่างม้ากับลา แต่ล่อเป็นหมันไม่สามารถให้กำเนิดลูกรุ่นต่อไปได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ความหมายของสีปีชีส์ ม้ามีโครโซมจำนวน 64 โครโมโซม ส่วนลามีจำนวนโครโมโซมเท่าใดและเพราะเหตุใดล่อจึงเป็นหมัน นอกจากล่อแล้วมีลูกผสมที่เกอดจากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์ชนิดใดอีกบ้าง 2.3 ลูกผสมล้มเหลว เช่น การผสมระหว่างดอกทานตะวัน(Layia spp) 2สปีชีส์พบว่า ลูกผสมที่เกิดขึ้นสามารถเจริญเติบโตและให้ลูกผสมในรุ่น F1 แต่ลูกในรุ่น F2 เริ่มอ่อนแอและเป็นหมันประมาณร้อยละ 80 และจะปรากฏเช่นนี้ในรุ่นต่อๆไป ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

การเกิดสปีชีส์ใหม่ ถ้าสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่มีวิวัฒนาการมาจากสปีชีส์ที่มีมาก่อนแล้ว นักเรียนสงสัยหรือไม่ว่าการเกิดสปี ชีส์ใหม่เกิดขึ้นมาได้อย่างไร นักเรียนทราบแล้วว่าสปีชีส์ใหม่ จะเกิดขึ้นเมื่อไม่มีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างประชากรในรุ่นบรรพบุรุษ ทำให้ประชากรทั้งสองมีโครงส้รางทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันและมีวิวัฒนาการเกิดเป็นสปีชีส์ใหม่ขึ้น การเกิดสปีชีส์ใหม่เกิดได้ 2 แนวทาง คือ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

1. การเกิดสปีชีส์ใหม่จากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์
กลไกการเกิดสปีชีส์ใหม่ลักษณะนี้ เกิดจากประชากรดั่งเดิมในรุ่นบรรพบุรุษที่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน เมื่อมีอุปสรรคมาขวางกั้น เช่น ภูเขา แม่น้ำ ทะเล เป็นต้น ทำให้ประชากรในรุ่นบรรพบุรุษที่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกันเกิดการแบ่งแยกออกจากการเป็นประชากรย่อยๆและไม่มีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างกัน ประกอบกับประชากรแต่ละแห่งต่างก็มีการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบทางพันธุกรรมไปตามทิศทางของการคัดเลือกโดยธรรมชาติจนกระทั่งเกิดสปีชีส์ใหม่ - เพราะเหตุใดประชากรของสิ่งมีชีวิตที่แยกออกจากกันในลักษณะนี้ เมื่อกลับอยู่รวมกันอีกครั้งจึงไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้อีก

การเกิดสปีชีส์ใหม่ การเกิดสปีชีส์ใหม่ในลักษณะแบบนี้เป็นกระบวนการค่อยเป็นค่อยไป อาจใช้เวลานานนับเป็นพันๆ หรือเป็นล้านๆรุ่น เช่นกระรอก2สปีชีส์ในรัฐอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งมีลักษณะใกล้เคียงกันมาก แต่พบว่าอาศัยอยู่บริเวณขอบเหวแต่ละด้านของแกรด์แคนยอนซึ่งเป็นหุบผาที่ลึกและกว้างดังภาพที่ นักชีววิทยาซื่อกันกระรอก2 สปีชีส์นี้เคยอยู่ในสปีชีส์เดียวกันมาก่อนที่จะเกิดการแยกของแผ่นดินขึ้น ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

การเกิดสปีชีส์ใหม่ การเกิดสปีชีส์ใหม่ในเขตภูมิศาสตร์เดียวกัน เป็นการเกิดสปีชีส์ใหม่ในถิ่นอาศัยเดียวกับบรรพบุรุษ โดยมีกลไกมาป้องกันทำให้ไม่ให้สามารถผสมพันธุ์กันได้ แม้ว่าจะอยู่ในพื้นที่เดียวกันก็ตาม ดังภาพ นักเรียนคิดว่ากลไกใดที่ทำให้สมาชิดของประชากรเดียวกันและอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกันไม่สามารถเกิดการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างกันได้ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

เชื่อมโยงกับอินเทอร์เน็ต ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี
เชื่อมโยงกับอินเทอร์เน็ต หัวข้อ:พอลิพลอยดีเข้าไปดูที่(บทความปี 48) การเกิดสปีชีส์ใหม่ลักษณะนี้เห็นได้ชัดเจน ในวิวัฒนาการของพืช เช่น การเกิดพอลิพลอยดีของพืช โดยการเพิ่มจำนวนชุดของโครโมโซม พอลิพลอยดีเกิดจากความผิดปกติของกระบวนการ แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ทำให้เซลล์พืชมีจำนวนโครโมโซม 2 ชุด (2n) เมื่อเซลล์สืบพันธุ์นี้เกิดการปฏิสนธิจะได้ไซเกตที่จำนวนโครโมโซมมากกว่า2 ชุด เช่น มีโครโมโซม 3ชุด (3n) หรือมีโครโมโซม 4ชุด (4n) เป็นต้น การเกิดพอลิพลอยดีอาจเกิดจากสิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกันดังภาพที่ หรือสิ่งมีชวิตต่างสปีชีส์กันดังภาพ ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ตัวอย่างของการพอลิพลอยดีของสิ่งมีชีวิตต่างสีปีชีส์กัน คือ การทดลองของจอร์จิ คาร์ปิเชงโก (Karpechenko) ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

คาร์ปิเชงโก นักพันธุศาสตร์ชาวรัสเซียซึ่งได้พันธุ์ผักกาดแดงซึ่งมีจำนวนโครโมโซม 18 โครโมโซม (2n=18) กับ กะหล่ำปลี ซึ่งมีจำนวนโครโมโซม18โครโมโซม (2n=18) เท่ากันพบว่าลูกผสมที่เกิดขึ้นในรุ่น F1 มีขาดใหญ่แข็งแรงแต่ไม่สามารถผสมพันธุ์ต่อไปได้ แต่ลูกผสมในรุ่น F1 บางต้นสามารถผสมพันธุ์กันและได้ลูกผสมในรุ่น F2 ซึ่งโอกาสเกิดได้น้อยมากเมื่อนำลูกผสมไว้ในรุ่น F2 มาตรวจดูโครโมโซมพบว่ามีจำนวนโครโมโซม 36 โครโมโซม(2n=36) และไม่เป็นหมัน ถึงแม้ว่าการเกิดสปีชีส์ใหม่แบบพอลิพลอยดีในสัตว์จะพบได้น้อยกว่าในพืช แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตามยังมีกลไกอื่นอีกที่สามารถทำให้สัตว์เกิดสปีชีส์ใหม่ แม้ว่าจะยังคงอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกันกับบรรพบุรุษ เช่น การเปลี่ยนแปลงยีนเพียงไม่กี่ยีนในตัวต่อ ซึ่งเป็นแมลงช่วยในการผสมเกสรของพืชพวกมะเดื่อ ทำให้ตัวต่อที่มียีนเปลี่ยนแปลงเลือกไปอาศัยอยู่ในต้นมะเดื่อสปีชีส์ใหม่ทำให้ไม่มีโอกาสได้พบและผสมกับต่อประชากรเดิมแต่จะได้พบและผสมกับตัวต่อที่มียีนเปลี่ยนแปลงเหมือนกัน จนกระทั่งเกิดเป็นตัวต่อ 2 สปีชีส์ ที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกันในที่สุด ปัจจัยใดที่ทำให้ตัวต่อสปีชีส์ใหม่เกิดขึ้นในบริเวณเดียวกัน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

กิจกรรมเสนอแนะ การปรับปรุงพันธุ์พืชแบบพอลิพลอยดี ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลการใช้เทคโนโลยีทางการเกษตรในการปรับปรุงพันธุ์พืชแบบพอลิพลอยดี ในประเด็จต่อไปนี้ 1.ขั้นตอนการทำ 2.ตัวอย่างพืช 3.ประโยชน์ จัดทำรายงานแล้วนำเสนอในชั้นเรียน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

การพัฒนากับวิวัฒนาการ ในปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทำให้โลกพัฒนามากขึ้นอย่างรวดเร็วและส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก สิ่งที่น่าสงสัยคือ การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมมีผลกระทบกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตอย่างไร นักเรียนจะได้ศึกษากรณีตัวอย่างของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมนุษย์ที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ดังนี้

การดื้อสารฆ่าแมลง มนุษย์ได้ใช้สารเคมีในการกำจัดแมลงทั้งในบ้านเรือนและทางการเกษตรมานาน แม้ว่าสารเคมีจะกำจัดแมลงได้ผลแต่ความเป็นพิษของสารเคมีไม่ได้จำเพาะต่อแมลงที่เป็นเป้าหมายอย่างเดียว ยังตกค้างอยู่ในสภาพแวดล้อมและก่อให้เกิดปัญหาทางด้านมลพิษอย่างมากเมื่อมีการใช้สารฆ่าแมลง (insecticcide) เช่น ดีดีที ในครั้งแรกอาจกำจัดแมลงได้เกือบหมด แต่มีแมลงบางตัวที่มียีนต้านทานต่อสารฆ่าแมลงจะมีชีวิตอยู่รอดและให้กำเนิดลูกหลาน ทำให้ยีนต้านทานต่อสารฆ่าแมลงในประชากรเพิ่มมากขึ้น เมื่อใช้สารฆ่าแมลงต่อไปเรื่อยๆ การตอบสนองต่อสารฆ่าแมลงเริ่มลดลงมีการดื้อสารฆ่าแมลงมากขึ้นและเป็นเช่นนี้อีกเมื่อเปลี่ยนชนิดของสารฆ่าแมลงใหม่

นักเรียนคิดว่าสารฆ่าแมลง มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแอลลีลในประชากรแมลงคืออะไร
ถ้านักเรียนเป็นเกษตรกร จะวิธีหลีกเลี่ยงการใช้สารฆ่าแมลงอย่างไร การดื้อสารฆ่าแมลงที่เกิดขึ้นในประชากรของแมลงนี้ ได้เน้นถึงประเด็จที่สำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติว่าสารฆ่าแมลงไมน่าจะก่อให้เกิดความต้านทานในแมลง แต่จะคัดเลือกแมลงที่สามารถต้านทานต่อสารฆ่าแมลงไว้ในเวลาและสถานทีที่ไม่นอน เช่น อาจเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมหนึ่ง แต่อาจไม่เกิดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันออกไป

การดื้อยาปฏิชีวนะ ในปัจจุบันความรู้ทางการแพทย์ได้พัฒนาก้าวหน้ามากขึ้นอย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นและพัฒนายาปฏิชีวนะหลายชนิดเพื่อใช้รักษาโรคที่เกิดจากแบคทีเรีย การใช้ยาปฏิชีวนะทำให้แบคทีเรียบางสายพันธุ์ตายไป ขณะที่บางสายพันธุ์ที่สามารถต้านทานต่อยาปฏิชีวนะมีโอกาสรอดและเพิ่มจำนวนได้มากขึ้น และในขณะเดียวกันแบคทีเรียดังกล่าวได้มีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางพันธุ์กรรมในประชากรให้ต้านทานต่อยาปฏิชีวนะได้มากขึ้นด้วยเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์จึงต้องคิดค้นยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์รุนแรงมากขึ้น การดื้อยาของแบคทีเรียนอกจากจะเกิดขึ้นในระหว่างที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะรักษาโรคแล้ว ยังอาจเกิดจากการได้รับยาปฏิชีวนะที่ติดมากับอาหาร เช่น การรับประทานเนื้อสัตว์ที่ได้รับยาปฏิชีวนะ เป็นต้น

นักเรียนคิดว่าควรปฏิบัติตนอย่างไร เพื่อป้องกันการดื้อยาของแบคทีเรีย
นักเรียนคิดว่า การดื้อยาของแบคทีเรียเป็นกลไกการเกิดวิวัฒนาการหรือไม่เพราะเหตุใด นับตั้งแต่อดีตจนปัจจุบัน ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตเกิดจากกระบวนการวิวัฒนาการที่ค่อยๆ สะสมองค์ประกอบทางพันธุกรรมทีละน้อยเป็นเวลาหลายชั่วรุ่น ผ่านกระบวนการเลือกโดยธรรมชาติในการคัดเลือกลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมและเกิดเป็นสิ่งมีชีวิต สปีชีส์ใหม่ขึ้น กลไกเหล่านี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในระยะเวลาที่ยาวนาน ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตหลากหลาย สปีชีส์อีกทั้งระบบนิเวศที่ผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่มาเป็นระยะเวลาที่ยาวนาน จึงเป็นแหล่งของความหลากหลายทางชีวภาพที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆดังนั้นการศึกษาวิวัฒนาการจึงเป็นการศึกษาเพื่อให้เข้าใจถึงความหลากหลายทางชีวภาพบนโลกนี้นั่นเอง

18.6 วิวัฒนาการของมนุษย์

18.6 วิวัฒนาการของมนุษย์ เมื่อประมาณ 20 ล้านปีที่ผ่านมาพบว่า สภาพแวดล้อมเดิมที่มีป่าอุดมสมบูรณ์เกิดการเปลี่ยนแปลงแทนที่เป็นทุ่งหญ้าเกิดขึ้น ทำให้สิ่งมีชีวิตหลายชนิด มีวิวัฒนาการมาดำรงชีวิตบนพ้นดินมากขึ้น นักเรียนสงสัยหรือไม่ว่า สิ่งมีชีวิตที่เคยอาศัยอยู่ในป่าที่อุดมสมบูรณ์นั้น เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปแล้ว สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะดำรงชีวิตอยู่ได้หรือไม่ และจะต้องปรับตัวอย่างไร ในการศึกษาวิวัฒนาการของมนุษย์จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์และการเปรียบเทียบลำดับเบสบน DNA ระหว่างมนุษย์และชิมแปนซี พบว่ามนุษย์แยกสายวิวัฒนาการจากลิงไม่มีหางเมื่อประมาณ 5-7 ล้านปีที่ผ่านมา นักเรียนทราบหรือไม่ว่า มนุษย์ในปัจจุบันมีลำดับวิวัฒนาการเกิดขึ้นมาอย่างไร และมีการปรับเปลี่ยนรูปร่างและพฤติกรรมแตกต่างจากบรรพบุรุษอย่างไร ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

ออสทราโลพิเทคัส นักบรรพชีวินได้จัดลำดับสายวิวัฒนาการของมนุษย์จากซากดึกดำบรรพ์ รวมทั้งข้อมูลจากการเปรียบเทียบชีวโมเลกุล พบว่าบรรพบุรุษที่มีความคล้ายคลึงกันกับมนุษย์มากที่สุดคือออสทราโลพิเทคัส(Australopithecus) ซึ่งกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.3 ล้านปีที่ผ่านมาและได้สูญพันธุ์ไปกว่า 2 ล้านปีมาแล้ว ต่อมานักบรรพชีวินได้ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ที่มีความสมบูรณ์ประมาณร้อยละ 40 ที่บริเวณตอนเหนือของประเทศเอธิโอเปียและเรียกซากดึกดำบรรพ์ที่ค้นพบนั้นว่า ลูซี (Lucy) หรือAustralopithecus afarensis เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีขนาดเล็กสูงประมาณ 1 เมตร มีอายุประมาณ ล้านปีที่ผ่านมามีลักษณะผสมผสานระหว่างลักษณะของมนุษย์และลิงไม่มีหาง ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

หลักฐานจากกระดูกเชิงกราน กระดูกกะโหลกศีรษะและรอยเท้าบนหินได้บ่งชี้ว่า A. afarensis มีการเดิน 2 ขา มีแขนยาวกว่ามนุษย์ในปัจจุบัน ซึ่งเหมาะสมในการเคลื่อนที่ได้ดีทั้งบนพื้นดิน และบนต้นไม้ซึ่งเหมาะสมกับแหล่งที่อยู่ที่มีลักษณะเป็นป่าโปร่งและทุ่งหญ้าลำตัวสูงประมาณ เมตร สมองมีความจุประมาณ ลูกบาศก์เซนติเมตร มีฟันที่ปรับเปลี่ยนมาเพื่อการกินอาหารได้หลายแบบ รู้จักใช้เครื่องมือแต่อาจสร้างเครื่องมือไม่ได้หรือสร้างได้นานถึงประมาณ 1 ล้านปี เชื่อกันว่า A. afarensis เป็นบรรพบุรุษของออสทราโลพิเทคัส สปีชีส์อื่นๆและบรรพบุรุษของมนุษย์ในจีนนัสโฮโมด้วย

โฮโม มีหลักฐานสนับสนุนว่ามนุษย์ในจีนัสโฮโม (Homo) ได้มีวิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 2 ล้านปีที่ผ่านมา โดยอาศัยอยู่ในทวีปแอฟริกา ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ออสทราโลพิเทคัสยังไม่สูญพันธุ์และมีหลักฐานที่พบอยู่หลายสปีชีส์ดังนี้ Homo habilis จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของ Homo habilis ทำให้พบว่าเป็นสปีชส์ในจีนัสโฮโมที่มีอายุมากที่สุดในจีนัสเดียวกัน ทั้งนี้เนื่องจากสมองขนาดใหญ่ มีความจุประมาณ ลูกบาศก์เซนติเมตร มีน้ำหนักประมาณ กิโลกรัม ลำตัวตั้งตรงและเดิน 2 ขา มีกระดูกปลายนิ้วมือที่คล้ายกับมนุษย์ในปัจจุบันมากแต่มีขนาดใหญ่กว่า แสดงว่ามีทักษะการใช้มือและหยิบจับสิ่งของได้ดี นอกจากนี้ยังพบหินที่นำมาประดิษฐ์เป็นเครื่องมือหรือเครื่องใช้อยู่ในบริเวณเดียวกับที่พบซากดึกดำบรรพ์ แสดงว่า H. habilis เริ่มใช้สมองและมือในการประดิษฐ์สิ่งของเครื่องใช้จากหินเพื่อใช้ในการดำรงชีวิต H. habilis เป็นกลุ่มแรกที่จัดจีนัสเดียวกับมนุษย์ แม้ว่าจะต่างสปีชีส์กับมนุษย์ในปัจจุบันก็ตาม ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

แถบ Homo erectus จัดเป็นมนุษย์สปีชีส์แรกที่เริ่มมีการอพยพอออกจากแอฟริกาไปยังที่ต่างๆ โดยพบทั่วไปในแถบเอเชียรวมทั้งหมู่เกาะอินโดนีเซีย ซากดึกดำบรรพ์ของ H. erectus ที่พบและรู้จักกันดีคือ มนุษย์ชวา (Java Man) พบที่เกาะชวา ประเทศอินโดนีเซีย และมนุษย์ปักกิ่ง (Beijing Man) พบในประเทศจีน H. erectus มีอายุประมาณ 1.8 ล้านปีถึง 500,000 ปี และได้ตั้งถิ่นฐานอยู่ในเอเชียไม่น้อยกว่า 1.5 ล้านปีที่ผ่านมา H. erectus มีร่างกายสูงและมีสมองขนาดใหญ่ มีความจุประมาณ 1,100 ลูกบาศก์เซนติเมตร และเพศชายมีลำตัวขนาดใหญ่เป็น 1.2 เท่าของเพศหญิง แสดงถึงความแตกต่างระหว่างเพศที่ชัดเจนขึ้นเหมือนมนุษย์ในปัจจุบัน มนุษย์ยุคนี้เริ่มรู้จักการใช้ไฟและประดิษฐ์เครื่องมือจากหินได้ดี มีความประณีตตมากขึ้น ขนาดสมองที่โตขึ้นของ H. erectus น่าจะมีความสัมพันธ์กับการพัฒนาทางด้านวัฒนธรรม สังคมและการใช้ภาษาด้วยและขณะที่มีการแพร่กระจายของ H. erectus จากแอฟริกามายังเอเชียนั้นพบว่า H. erectus บางส่วนได้อพยพเข้าไปอยู่ในแถวยุโรปด้วย ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.6 Homo sapiens จัดเป็นมนุษย์ปัจจุบันซึ่งมีวิวัฒนาการมาจาก H. erectus ในทวีปแอฟริกา โดย H. sapiens ซับสปีชีส์แรกที่พบคือ นีแอนเดอร์ทัล มนุษย์นีแอนเดอร์ทัส (Neanderthal man) มีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 200,000 ถึง 30,000 ปีที่ผ่านมา จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์พบว่ามนุษย์นีแอนเดอร์ทัสมีสมองขนาดใหญ่เหมือนกับมนุษย์ในปัจจุบันมีความจุประมาณ 1,400 ลูกบาศก์เซนติเมตร แต่มีกะโหลกศีรษะที่แตกต่างจากมนุษย์ในปัจจุบัน คือ มีกระดูกคิ้วยื่นออกมา จมูกกว้าง คางสั้น นักมานุษยวิทยาได้จัดให้มนุษย์นีแอนเดอร์ทัสอยู่ในสปีชีส์เดียวกับมนุษย์ในปัจจุบันแต่แยกเป็น ซับสปีชีส์คือ H. sapiens neanderthalensis ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

18.6 มนุษย์โครแมนยัง (Cro-magnon man) จัดอยู่ในซับสปีชีส์เดียวกับมนุษย์ยุคปัจจุบัน คือ H. sapiens sapiens ซึ่งวิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อ 40,000 ปีที่ผ่านมาและสูญพันธุ์ไปเมื่อ 20,000ปีที่ผ่านมามนุษย์โครแมนยังมีขนาดสมองใกล้เคียงกับมนุษย์ปัจจุบัน มีความสามารถในการล่าสัตว์ มีหลักฐานพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมหลายชนิดในยุคนั้นเริ่มสูญพันธุ์ เชื่อกันว่าเป็นผลมาจากการล่าสัตว์ของมนุษย์โครแมนยัง ซึ่งสามารถประดิษฐ์เครื่องมือจากหิน ที่ซับซ้อนและเหมาะสมกับการใช้งาน มีการใช้หอกในการล่าสัตว์ระยะไกลสามารถวาดภาพสัตว์โดยใช้สีที่สวยงามซึ่งพบในถ้ำ หลายแท่ง มีการแกะสลักกระดูกและเขากวางเป็นรูปต่างๆ และอยู่ร่วมกันเป็นชุมชนที่มีกฎเกณฑ์ร่วมกัน ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

คำถามท้ายบท 1. จากคำกล่าวที่ว่า”แมลงที่ได้รับสารฆ่าแมลงทำให้มีความต้านทานต่อสารฆ่าแมลงมากยิ่งขึ้น” นักเรียนเห็นด้วยกับคำกล่าวนี้หรือไม่ ให้เหตุผลประกอบ เฉลย เนื่องจากสารฆ่าแมลง ไม่ได้ทำให้แมลงมีความต้านทานต่อสารฆ่าแมลง มากขึ้น แต่แมลงมียีนต้านทานสารฆ่าแมลงจะถูกคัดเลือกโดยธรรมชาติ ให้มีโอกาสอยู่รอดและให้กำเนิดลูกหลานในรุ่นต่อๆไป ทำให้ลูกหลานมีความต้านทานต่อสารฆ่าแมลง 2. จงเปรียบเทียบความแตกต่างระดับวิวัฒนาการระดับจุลภาคกับวิวัฒนาการระดับมหภาค เฉลย วิวัฒนาการระดับจุลภาค เป็นวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ทางพันธุกรรม ของยีนพูลภายในประชากรในการเปลี่ยนแปลง ที่เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงในระดับสปีชีส์เดียวกัน แต่ วิวัฒนาการระดับมหภาค เป็นการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ทางพันธุกรรมของประชากร ที่ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่ ซึ่งนำไปสู่การเกิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

5. ในพื้นที่หนึ่งมีประชากรจำนวน 400 คน ถ้าประชากรนี้มีความถี่ของยีน A=0.6 และยีน a = 0.4 ถ้าประชากรที่อยู่ในภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก จงหาจำนวนคนที่มีจีโนไทป์แบบต่างๆ เฉลย ประชากรที่มีจีโนไทป์ Aa หรือ 2pq = 2 x 0.6 x 0.4 = 0.48 ดังนั้นมีจำนวนประชากรที่มีจีโนไทป์ Aa = 0.48 x 400 =192 คน ประชากรที่มีจีโนไทป์ aa หรือ = 0.4 x 0.4 = 0.16 ดังนั้นมีจำนวนประชากรที่มีจีโนไทป์ aa = 0.16 x 400 = 64 คน

3. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ และการคัดเลือกโดยมนุษย์แตกต่างกันอย่างไร เฉลย การคัดเลือกโดยธรรมชาติ เป็นการคัดเลือกสิ่งมีชีวิต ที่มีลักษณะเหมาะสมที่สุด ในสภาพแวดล้อมขณะนั้น ให้ดำรงชีวิตอยู่ต่อไปเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ในช่วงเวลาหลายชั่วรุ่น แต่การคัดเลือกโดยมนุษย์ป็นการคัดเลือกลักษณะของสิ่งมีชีวิตตามความต้องการของมนุษย์ เช่น การคัดเลือกพันธุ์ของสุนัข เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในชั่วเวลาไม่กี่รุ่น 4. การแปนผันทางพันธุกรรม มิวเทชันและการคัดเลือกโดยธรมมชาติทำให้เกิดวิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร เฉลย มิวเทชัน เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดแอลลีลใหม่ๆ ที่สะสมไว้ในยีนพูลของประชากรที่ทำให้เกิดการแปรผันทางพันธุกรรมของประชากร สิ่งมีชีวิตในประชากรที่มีความแปรผันทางพันธุกรรมสิ่งมีชีวิตใดที่มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ในขณะนั้นก็จะถูกคัดเลือกโดยธรรมชาติ ทำให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต 5. ในพื้นที่แห่งหนึ่งมีประกรจำนวน 400 คน ถ้าประชากรนี้มีความถี่ของยีน A = 0.6 และยีน a =0.4 ถ้าประชากรนี้อยู่ในภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก จงหาจำนวนคนที่มีจีโนไทป์แบบต่างๆ เฉลย

6. เพราะเหตุใดการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสิ่งมีชีวิตจึงมีความสำคัญต่อการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เฉลย การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เกิดจากการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ และ เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโอซีส จะมีกระบวนการครอสซิงโอเวอร์ ที่ทำให้เกิดการรวมกันใหม่ของยีนในรูปแบบที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรมซึ่งธรรมชาติจะเป็นตัวคัดเลือกลักษณะทางพันธุกรรมที่เหมาะสมไว้ในประชากร

7. ในปัจจุบันยีราฟคอยาวขึ้นกว่าในอดีต ลาร์มาร์กและดาร์วินอธิบายปรากฎการณ์นี้อย่างไร เฉลย ลามาร์กอธิบายว่ายีราฟในอดีตมีลักษณะคอสั้น เมื่อพืชที่เป็นอาหารบนพื้นดินมีไม่เพียงพอ ทำให้ยีราฟต้องยืดคอเพื่อกินใบไม้บนต้นไม้สูงๆ อยู่เสมอ ยีราฟในปัจจุบันจึงมีคอยาวกว่ายีราฟในอดีต แต่ดาร์วินอธิบายว่ายีราฟในอดีตมีทั้งยีราฟพันธุ์คอสั้น และ พันธุ์คอยาวเมื่อพืชที่เป็นอาหารบนพื้นดินมีไม่เพียงพอยีราฟพันธุ์คอยาวสามารถกินใบไม้ในที่สูงได้ จึงมีชีวิตอยู่รอด และสืบทอดลักษณะดังกล่าวไปยังรุ่นต่อไป ทำให้ในปัจจุบันพบเฉพาะยีราฟที่มีลักษณะคอยาว

8. จงอธิบายว่าเห๖ใดสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันมาก จึงไม่สามารถผสมพันธุ์กันและให้กำเนิดลูกได้ เฉลย สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันมาก แต่ไม่สามารถผสมพันธุ์กันและให้กำเนิดลูกได้ทั้งนั้น เพราะสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเป็นสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์ กัน มียีนพูลต่างกันจึงไม่สามารถถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างประชากรได้

9. จงศึกษาภาพและข้อความข้างล่างนี้ แล้วตอบคำถาม ภาพข้างล่างนี้เป็นซากดึกบรรพ์ของหอยโข่งพบว่าซากดึกดำบรรพ์หอยหมายเลข 1 มีอายุมากที่สุด คือ 10 ล้านปีมาแล้ว และซากดึกดำบรรพ์หอยที่มีอายุน้อยที่สุด คือ หอยหมายเลข 10 ซึ่งมีอายุประมาณ 3 ล้านปีมาแล้ว

จงตอบคำถามต่อไปนี้ 9.1 หอยเหล่านี้มีความเหมือนกันหรือแตกต่างกันอย่างไร เฉลย ลักษณะที่เหมือนกันคือ เปลือกหอยมีลักษณะขดเป็นวงช้อนกันในรูปแบบบันไดเวียนขวา โดยปลายสุดของเปลือก จะยกสูงขึ้น ผิวของเปลือกมีลักษณะนูนเป็นซี่ๆ และมีช่องเปิดของเปลือกเหมือนกัน ลักษณะที่แตกต่างกันคือ จำนวนเกลียวที่ขดซ้อนกัน เป็นวงจะมีจำนวนเพิ่มขึ้น เกลียวล่างสุดของเปลือกหมายเลข 1 ,2 และ 3 มีลักษณะเรียบ เปลือกหอยหมายเลข 4 และ 5 เริ่มพบลักษณะคล้ายสายสร้อยไข่มุกเรียงซ้อนกันตามขวางและมีขนาดใหญ่ขึ้นในเปลือกหอยหมายเลข 6 และยาวขึ้นในเปลือกหอยหมายเลข 7 และ 8 และกว้างขึ้นในเปลือกหอยหมายเลข 9 และ 10 ขณะที่รูปทรงของเปลือกหอยเปลี่ยนจากรูปกรวยทรงกลมมาเป็นรูปกรวยทรงสามเหลี่ยม **** อย่างไรก็ตามคำตอบอาจแตกต่างกันไปตามการวิเคราะห์ของนักเรียน

9.2 จากข้อมูลภาพข้างบนนี้แสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการอย่างไร เฉลย จากข้อมูลแสดงให้เห็นลำดับการเกิดวิวัฒนาการ ของหอยอย่างค่อยเป็นค่อยไป จากเปลือกหอยหมายเลข 1 จนกระทั่งปรากฏเป็นเปลือกหอยหมายเลข 10 ซึ่งเกิดขึ้นในระยะเวลานับล้านปี 9.3 ถ้าซากดึกดำบรรพ์ในตัวอย่างหมายเลข 3,4,5 และ 6 ขาดหายไปจากซากดึกดำบรรพ์ที่เหลือ นักเรียนจะสรุปว่าอย่างไร เฉลย ถ้าซากดึกดำบรรพ์ในตัวอย่างหมายเลข 3,4,5 และ 6 ขาดหายไป ซากดึกดำบรรพ์ของหมายเลข 1 และ 2 อาจมีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกันทางวิวัฒนาการ ขณะที่ซากดึกดำบรรพ์หอยหมายเลข 7 ,8, 9 และ 10 อาจมีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษ ที่แตกต่างกันจากฟอสซิลหมายเลข 1 และ 2

10. จงศึกษาข้อมูลจำนวนของฟอสซิลไทรโลไบท์ที่มีความยาวต่างๆกัน ในชั้นของหินตะกอนที่มีความลึกต่างกัน ดังในตารางข้างล่างนี้ ภาพ ไทรโลไบท์

10.1 จงนำข้อมูลด้านบนมาเขียนเป็นกราฟ เฉลย

11. เหตุใดในทะเลทราย จึงพบหนูสีน้ำตาลมากกว่าหนูสีดำ และลักษณะสีของขนนี้สามารถถ่ายทอดไปสู่ลูกหลานได้หรือไม่เพราะเหตุใด เฉลย หนูสีน้ำตาลมีลักษณะกลมกลืน กับสภาพแวดล้อมในทะเลทรายได้ดีกว่าหนูสีดำ ทำให้มีโอกาสอยู่รอด จากการล่าของศัตรู เช่น นกเหยี่ยวได้ดีกว่าทำให้มีโอกาสถ่ายทอดลักษณะขนสีน้ำตาลไปยังลูกหลานได้ดีกว่าลักษณะขนสีดำ

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

งานนำเสนอเรื่อง: "ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

เรื่องโครงการ

การติดต่อกลับ

เข้าสู่ระบบ

ลงทะเบียนผ่านเครือข่ายสังคม:

ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

งานนำเสนอเรื่อง: "ครูฐิติรัตน์ กันนะ : โรงเรียนโพธาวัฒนาเสนี"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

เรื่องโครงการ

การติดต่อกลับ