เว็บไซต์เพื่อการเรียนการสอนรายวิชาชีววิทยาเบื้องต้น

บทที่ 2
์ การถ่าทอดลักษณะทางพันธุกรรม
และวิวัฒนาการ

 

เกริ่นนำ
.
1.กฎการแยกตัว ( Mendel’s Law of segregation )
กฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระ (Law of independent assortment)
การคำนวณหาจำนวน ชนิด และอัตราส่วนของ เซลล์สืบพันธุ์ จีโนไทพ์ และ ฟีโนไทพ

์ ในปี ค.ศ.1900 หรือประมาณ 16 ปี หลังจากที่เมนเดลได้สิ้นชีวิตลง มีนักวิทยาศาสตร์
3 ท่านคือ ฮิวโก เดอฟรีส์, คาร์ล คอร์เรนส์และ อีริค ฟอน เชอร์มาค
ได้ค้นพบผลงานของเมนเดลที่ได้เสนอต่อสมาคมตั้งแต่ปี ค.ศ.1865 และนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามท่านนี้ต่างก็ได้ทดลองเพื่อพิสูจน์กฎของเมนเดล
ผลการทดลองสอดคล้องกับเมนเดล ทุกประการ ไม่มีผู้ใดสามารถคัดค้านกฎของเมนเดลได้ และกฎของเมนเดลสามารถใช้ได้กับทั้งพืชและสัตว์จนกระทั่งในปัจจุบันนี้

การถ่าทอดลักษณะทางพันธุกรรม

การทดลองของเมนเดล
เมนเดลประสบผลสำเร็จในการทดลอง จนตั้งเป็นกฎเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะ
ทางพันธุกรรมจากพ่อแม่มายังลูกหลานในชั่วต่อๆมาได้เนื่องจากสาเหตุสำคัญสองประการคือ
1. เมนเดลรู้จักเลือกชนิดของพืชมาทำการทดลอง พืชที่เมนเดลใช้ในการทดลอง
คือถั่วลันเตา (Pisum sativum) ซึ่งมีข้อดีในการศึกษาด้านพันธุศาสตร์หลายประการ เช่น
1.1 เป็นพืชที่ผสมตัวเอง (self- fertilized) ซึ่งสามารถสร้างพันธุ์แท้ได้ง่าย
หรือจะทำการผสมข้ามพันธุ์ (cross-fertilized) เพื่อสร้างลูกผสมก็ทำได้ง่าย
โดยวิธีผสมโดยใช้มือช่วย (hand pollination)
1.2 เป็นพืชที่ปลูกง่าย ไม่ต้องทำนุบำรุงรักษามากนัก ใช้เวลาปลูกตั้งแต่ปลูก
จนถึงเก็บเกี่ยวภายในหนึ่งฤดูปลูก (growing season) หรือประมาณ 3 เดือน เท่านั้น
และยังให้เมล็ดในปริมาณที่มากด้วย
1.3 เป็นพืชที่ มีลักษณะทางพันธุกรรม ที่แตกต่างกันชัดเจนหลายลักษณะ
ซึ่งในการทดลองดังกล่าว เมนเดลได้นำมาใช้ 7 ลักษณะด้วยกัน

2. เมนเดลรู้จักวางแผนการทดลอง
2.1 เลือกศึกษาการถ่ายทอดลักษณะของถั่วลันเตาแต่ละลักษณะก่อน เมื่อเข้าใจหลักการ
ถ่ายทอดลักษณะนั้น ๆ แล้ว เขาจึงได้ศึกษาการถ่ายทอดสองลักษณะไปพร้อม ๆ กัน
2.2 ในการผสมพันธุ์จะใช้พ่อแม่ พันธุ์แท้ (pure line) ในลักษณะที่ตรงกันข้ามกัน
มาทำการผสมข้ามพันธุ์เพื่อสร้างลูกผสมโดยใช้มือช่วย (hand pollination )
2.3 ลูกผสมจากข้อ 2 เรียกว่าลูกผสมชั่วที่ 1 หรือ F1( first filial generation)
นำลูกผสมที่ได้มาปลูกดูลักษณะที่เกิดขึ้นว่าเป็นอย่างไร บันทึกลักษณะและจำนวนที่พบ
2.4 ปล่อยให้ลูกผสมชั่วที่ 1 ผสมกันเอง ลูกที่ได้เรียกว่า ลูกผสมชั่วที่ 2 หรือ F2
( second filial generation) นำลูกชั่วที่ 2 มาปลูกดูลักษณะต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นว่า
เป็นอย่างไร บันทึกลักษณะและจำนวนที่พบ

ลักษณะต่าง ๆ ของถั่วลันเตาที่เมนเดล ใช้ในการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรม

1. ลักษณะของเมล็ด - เมล็ดกลม และ เมล็ดย่น (round & wrinkled)
2. สีของใบเลี้ยง - สีเหลือง และ สีเขียว (yellow & green)
3. สีเปลือกเมล็ด - สีขาว และ สีเทา (white & gray)
4. ลักษณะของฝัก - ฝักพอง และ ฝักแฟบ (full & constricted)
5. ลักษณะสีของฝัก - สีเหลือง และ สีเขียว (yellow & green)
6. ลักษณะตำแหน่งของฝัก-ด้านข้างลำต้น และปลายยอด (axial & terminal)
7. ลักษณะความสูงของต้น - ต้นสูง และ ต้นเตี้ย (long & short)

ศัพท์ทางพันธุศาสตร์ที่ควรทราบในเบื้องต้น

hereditary traits หมายถึงลักษณะที่สามารถถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งได้
genes หมายถึงส่วนของดี เอน เอ ที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม
genotype หมายถึงรูปแบบของยีนที่ควบคุมลักษณะต่าง ๆทางพันธุกรรม
phenotype หมายถึงลักษณะที่ปรากฏออกมาให้เห็น
genome หมายถึงโครโมโซมทั้งหมดในเซลล์
alleles หมายถึง รูปแบบของยีนที่แตกต่างกันบน 1 ตำแหน่ง หรือ โลคัส
dominant หมายถึงลักษณะเด่นที่สามารถแสดงออกมาได้ ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพ
โฮโมไซกัส หรือ เฮทเทอโรไซกัส
recessive หมายถึงลักษณะด้อย และจะแสดงออกมาได้เมื่ออยู่ในสภาพโฮโมไซกัสเท่านั้น
homozygous หมายถึง รูปแบบของยีนที่เหมือนกันเช่น AA, bb
heterozygous หมายถึง รูปแบบของยีนที่ต่างกันเช่น Aa , Bb
pure line หมายถึงพันธุ์แท้ ที่มีจีโนไทพ์ในสภาพโฮโมไซกัส
hybrid หมายถึงพันธุ์ลูกผสม ที่มีจีโนไทพ์ใสภาพเฮทเทอโรไซกัส
monohybrid cross หมายถึงการสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันหนึ่งลักษณะ
dihybrid crossหมายถึงการสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันทางสองลักษณะ

แผนการการทดลองของเมนเดล


เมนเดลได้ทำการทดลอง สร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันทั้ง 7 ลักษณะสรุปได้ดังนี้

1. ลูกที่เกิดจากการผสมตรง (crossing) และการผสมแบบสลับพ่อแม่( reciprocal cross)
จะมีลักษณะเหมือนกัน
2. ลูกผสม F1 ทุกต้นจะมีลักษณะเพียงลักษณะเดียวเท่านั้น (ไม่เหมือนพ่อก็เหมือนแม่)
เมนเดลเรียกลักษณะที่ปรากฏในลูกรุ่นที่ 1 นี้ว่าลักษณะเด่น
3. ลูกผสม F2 จะมีลักษณะที่ไม่ปรากฏในลูก F1 แสดงออกมาให้เห็ด้วย เมนเดลเรียก
ลักษณะที่ไม่ปรากฏในรุ่น F1 แต่ปรากฏในรุ่น F2 นี้ว่าลักษณะด้อย และลักษณะดังกล่าว
จะมีอยู่ประมาณ 1 ใน 4 ของลูกทั้งหมด
จากผลการทดลองนี้ ทำให้เมนเดลสงสัยว่า ลักษณะที่ปรากฏในรุ่นพ่อ-แม่ บางลักษณะ
จะไม่ปรากฏในรุ่น F1 แต่จะกลับมาปรากฏอีกครั้งในรุ่น F2 มันเป็นไปได้อย่างไร?
นั่นย่อมแสดงว่าลูก F1 ที่มีลักษณะเพียงลักษณะเดียว ย่อมจะไม่ใช่พันธุ์แท้ เหมือนรุ่นพ่อแม่
เพราะลูก F1 จะได้รับสเปอร์ม และ ไข่ ซึ่งมีแฟคเตอร์( factor)ที่ต่างกัน ต่อมา
ในปี ค.ศ 1911 โจแฮนเซน(Johansen) ได้เปลี่ยนจากคำว่า “ แฟคเตอร์ ”
เป็นคำว่า ” ยีน” (gene) แทน

กฎการแยกตัว ( Mendel’s Law of segregation )
ผลการทดลองการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมในถั่วลันเตา ทำให้เมนเดลพบว่ายีนหรือ
แฟคเตอร์ ทำหน้าที่เป็นหน่วยพันธุกรรม จะมีคุณสมบัติ และลักษณะเฉพาะตัว
ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพโฮโมไซกัส หรือเฮทเทอโรไซกัส คู่ยีนจะแยกกันอยู่อย่างอิสระ
(ไม่เหมือนกับการผสมสี) และอยู่ที่ ตำแหน่งเดียวกัน

จากผลการทดลองสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันหนึ่งลักษณะทั้ง 7 ลักษณะ และ
ได้ผลการทดลองเหมือนกัน คือลูกผสมรุ่นที่ 1 จะปรากฏเพียงลักษณะเดียว และ
ลูกผสมรุ่นที่ 2 จะพบทั้งสองลักษณะ และพบในอัตราส่วนประมาณ 3 : 1 อัตราส่วนดังกล่าว
ทำให้เมนเดลเสนอ กฏการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมขึ้นมาหนึ่งข้อ คือกฏการแยกตัว
ของแฟคเตอร์กฏข้อนี้มีใจความสำคัญว่า “ลักษณะพันธุกรรมต่างๆจะมีแฟคเตอร์
หรือหน่วยเป็นตัวควบคุมลักษณะพันธุกรรม และแฟคเตอร์นั้นจะต้องอยู่กันเป็นคู่ เมื่อมี
การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพื่อที่จะผสมพันธุ์กัน แฟคเตอร์ที่อยู่เป็นคู่จะแยกตัวออกจากกัน และจะกลับมาปรากฏเป็นคู่อีกครั้งเมื่อมีการผสมพันธุ์กันระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน”

เพื่อที่จะให้เข้าใจที่มาของกฏการถ่ายทอดพันธุกรรมข้อนี้ได้ง่ายยิ่งขึ้น จึงมีการกำหนดให้
ใช้อักษรภาษาอังกฤษแทนแฟคเตอร์ หรือ ยีน โดยที่อักษรตัวใหญ่จะเป็นสัญลักษณ์แทนยีนเด่น
และอักษรตัวเล็กจะเป็นสัญลักษณ์ แทนยีนด้อย ดังเช่นตัวอย่างหนึ่งของการทดลองของเมนเดล
สามารถเขียนเป็นแผนภาพได้ดังนี้

กำหนดให้ : A นำลักษณะเด่นเช่นลักษณะเมล็ดกลม
a นำลักษณะด้อยเช่นลักษณะเมล็ดย่น
พืชแต่ละต้นจะมียีนในลักษณะของเมล็ด 2 อยู่อัลลีล ( เพราะลักษณะพันธุกรรม
จะมียีนเป็นตัวควบคุมลักษณะ และยีนนั้นจะอยู่กันเป็นคู่) แต่ละอัลลีลจะได้มาจาก
เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ และแม่ และยีนนั้นจะอยู่กันเป็นคู่) แต่ละอัลลีลจะได้มาจาก
เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ และแม่


จะเห็นได้ว่า อัตราส่วน 3 : 1 ที่พบในลูกรุ่นที่ 2 นั้นเกิดจากการที่ยีนที่ควบคุมลักษณะ
ที่อยู่กันเป็นคู่ในรุ่นพ่อแม่รุ่นที่ 1 ( Aa และ Aa ) จะแยกตัวออกจากกันในขณะที่มีการสร้าง
เซลล์สืบพันธุ์ ทำให้เซลล์สืบพันธุ์มียีนอยู่ในสภาพเดี่ยว (A) และ (a) อย่างละครึ่งและเมื่อเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อและแม่มารวมกันเมื่อมีการปฏิสนธิ
(การรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์จะเป็นไปอย่างสุ่ม) ยีนก็จะกลับมาอยู่กันเป็นคู่อีกในลูกรุ่นที่ 2
คือ Aa , Aa และ aa อย่างละ 1/4 , 2/4 และ 1/4 ตามลำดับ ซึ่งการทดลองตามแผนผัง
จะสอดคล้องกับผลการทดลองของเมนเดล

การผสมทดสอบ (The testcross)
การผสมทดสอบ เป็นวิธีการผสมพันธุ์เพื่อที่จะทดสอบจีโนไทพ์ของลักษณะพันธุกรรมที่
เป็นลักษณเด่นซึ่งอาจจะมีจีโนไทพ์เป็นโฮโมไซกัส หรือเฮทเทอโรไซกัสก็ได้ โดยนำพืช
(หรือสิ่งมีชีวิต) ที่ต้องการทดสอบจีโนไทพ์ มาผสมพันธุ์กับตัว / ต้น “ทดสอบ”
ซึ่งมีฟีโนไทพ์เป็นลักษณะด้อย แล้วดูลักษณะของลูกที่เกิดขึ้น


สรุป : กฎการแยกตัวของยีน (Law of segregation of Gene)
“ลักษณะพันธุกรรมต่างๆ จะถูกควบคุมโดยยีน อย่างเฉพาะเจาะจงและยีน
เหล่านี้จะอยู่กันเป็นคู่ ๆ เมื่อมีการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ขึ้นมา ยีน ดังกล่าวจะแยกออกจากกัน
โดยที่ยีนเพียงอันเดียวเท่านั้น จากแต่ละคู่ จะไปปรากฏอยู่ในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์
เมื่อมีการปฏิสนธิเกิดขึ้นยีน ดังกล่าวจะกลับมาปรากฎอยู่เป็นคู่ดังเดิม กฎข้อนี้จะสอดคล้องกับการแยกตัวของโครโมโซมในขบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส
เพราะ ยีนดังกล่าวก็คือส่วนหนึ่งของเส้น ดี เอน เอ นั่นเอง

กฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระ (Law of independent assortment)
กฏการเข้าชุดกันอย่างอิสระของยีน เป็นกฏข้อที่สองที่เมนเดลได้เสนอขึ้นมา หลังจากที่ได้ทำการผสมข้ามพันธุ์ถั่วลันเตาเพื่อสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกัน 2 ลักษณะ
เช่น ลักษณะของเมล็ด และลักษณะสีของเมล็ด โดยผสมพันธุ์ระหว่างถั่วลันเตาพันธุ์แท้
เมล็ดกลม สีเหลือง กับ เมล็ดย่นสีเขียว

ผลจากการทดลองพบว่าลูกผสมรุ่นที่ 1 (F1) ทุกต้นจะให้เมล็ดกลมและ
มีสีเหลือง ลูกผสมชั่วที่ 2 (F2) จะมีลักษณะต่าง ๆ 4 พวก ด้วยกันคือ

1). เมล็ดกลม สีเหลือง จำนวน 315 เมล็ด
2). เมล็ดกลม สีเขียว จำนวน 108 เมล็ด
3). เมล็ดย่น สีเหลือง จำนวน 101 เมล็ด
4). เมล็ดย่น สีเขียว จำนวน 32 เมล็ด

จะเห็นว่าจำนวนลูก F2 ที่พบในแต่ละพวกคือ 315 : 108 : 101 : 32 จะใกล้เคียงกับ
อัตราส่วนอย่างต่ำ 9 : 3 : 3 : 1 ซึ่งเป็นอัตราส่วน ของโมโนไฮบริด หรือ 3 : 1 สองชุด
คูณกัน นั่นเอง และเมื่อทำการแยกศึกษาทีละลักษณะจะได้ดังนี้ :

รวมผลลัพภ์ของสองลักษณะเข้าด้วยกันโดยวิธีคูณ (เพราะเป็นเหตุการณ์ที่อิสระต่อกัน )
จะได้อัตราส่วนของลูกผสม 2 ลักษณะ
หรือ 9 : 3 : 3 : 1 นั่นเอง


เมนเดลได้ทำการผสมทดสอบในลักษณะของเมล็ด, สีของเมล็ด เพื่อยืนยันว่ายีนแต่ละคู่
จะแยกออกจากกัน และกลับเข้ารวมกันใหม่ในเซลล์สืบพันธุ์อย่างอิสระจริง ผลการทดลอง
พบว่าลูกที่เกิดขึ้นมีลักษณะและอัตราส่วนดังนี้

ซึ่งผลการทดลองจะตรงกับการผสมทดสองลักษณะ นั่นแสดงให้เห็นว่าในการสร้าง
เซลล์สืบพันธุ์ ยีนที่อยู่เป็นคู่ จะแยกออกจากกัน และมาเข้าชุดกันอย่างอิสระ จึงทำให้ได้
้ลูกรุ่นที่ 2 ในอัตราส่วน 9 : 3 : 3 : 1 เมื่อทำการผสมตัวเองและเมื่อทำการผสมทดสอบ
จะได้ลูกในอัตราส่วน 1 : 1 : 1 : 1 เป็นต้น

สรุปกฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระของยีน (Law of Independent Assortment)
ในขบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ยีนแต่ละคู่จะแยกตัวออกจากกัน และกลับเข้ารวมตัวกันใหม่
กับยีนอีกคู่หนึ่งอย่างอิสระ

การแสดงออกร่วมกันของยีน
ในกรณีที่ยีนหนึ่งคู่ ประกอบไปด้วย 2 อัลลีล เช่น A และ a การแสดงออกของยีนทั้ง
สองอัลลีลแบ่งออกได้ 3 แบบด้วยกันคือ
1. การข่มกันอย่างสมบูรณ์ ( complete dominance) หมายถึงการที่อัลลีล A จะข่มการ
แสดงออกของ a ได้อย่างสมบูรณ์ทำให้ จีโนไทพ์ AA และ Aa มีฟีโนไทพ์อย่างเดียวกัน
อัตราส่วนของฟีโนไทพ์ของลูกชั่วที่ 2 จะเป็น 3 : 1
2. การข่มกันไม่สมบูรณ์ ( incomplete dominance) หมายถึงการที่อัลลีล A ไม่สามารถ
ข่มการแสดงออกของ a ได้ จีโนไทพ์ AA และ Aa มี ฟีโนไทพ์ไม่เหมือนกัน อัตราส่วนของ
ฟีโนไทพ์ และจีโนไทพ์ของลูกชั่วที่ 2 จะเท่ากันคือ AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1

ตัวอย่าง พันธุกรรมสีของดอกชะบา
A = นำลักษณะดอกสีแดง a = นำลักษณะดอกสีขาว
แต่เนื่องจากก A ข่ม a ได้ไม่สมบูรณ์ ดังนั้น :
AA = ลักษณะดอกสีแดง aa = ลักษณะดอกสีขาว
Aa = ลักษณะอยู่กึ่งกลางระหว่างสีแดงกับสีขาว คือสีชมพู
3. การแสดงออกร่วมกัน (codominance) การแสดงออกร่วมกันพบว่าการ
แสดงออกของยีนจะเหมือนกับแบบที่ 2 แต่จะแตกต่างกันตรงที่ ยีนแต่ละอัลลีลจะแสดงออก
อย่างอิสระต่อกัน ทำให้จีโนไทพ์ Aa จะมีฟีโนไทพ์ที่ไม่ใช่การผสมปนกัน
ระหว่าง AA และ aa เช่นแบบที่ 2 แต่จะให้ฟีโนไทพ์เป็นอีกแบบหนึ่ง
ตัวอย่าง พันธุกรรมของ เลือดระบบ ABO ในมนุษย์

ตัวอย่าง พันธุกรรมของ เลือดระบบ M-N ในมนุษย์

ตัวอย่างพันธุกรรมสีขนของวัว
R1 = นำลักษณะขนสีน้ำตาล , R2 = นำลักษณะขนสีขาว
แต่อัลลีล R1 และ R2 มีการแสดงออกร่วมกัน ดังนั้น
R1 R1 = ขนสีน้ำตาล R2R2 = ขนสีขาว
R1R2 = ขนสี Roan (เส้นขนจะมีทั้งสีน้ำตาลและสีขาวในเส้นเดียวกัน)

จะเห็นว่าอัตราส่วนของจีโนไทพ์ และฟีโนไทพ์ ของการผสมพันธุ์ระหว่าง
เฮทเทอโรไซโกตด้วยกัน จะมีค่าเท่ากัน คือ 1 : 2 : 1

การคำนวณหาจำนวน ชนิด และอัตราส่วนของ เซลล์สืบพันธุ์ จีโนไทพ์ และ ฟีโนไทพ์

1. การผสมลักษณะเดียว
ตารางแสดงผลที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากการผสมระหว่างพ่อ-แม่ที่มี จีโนไทพ์ แบบต่าง ๆ

2. การผสมสองลักษณะ มีวิธีคิดดังนี้

2.1. ใช้ตาราง “checkor board” หรือ “punnett square”
วิธีนี้จะใช้การเรียงเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ /แม่ตามแถวแนวตั้งและ ตามแถวนอน
ผลรวมของเซลล์สืบพันธุ์ของ ทั้งสองฝ่ายจะเป็นจีโนไทพ์ของลูก


2.2 วิธีแตกสาขา ( branching) หรือ “forked-line method” ถ้ามียีนมาเกี่ยวข้องหลายคู่ ให้นำยีนแต่ละคู่มาทำการผสมแบบหนึ่งลักษณะ หาสัดส่วนของจีโนไทพ์หรือ
ฟีโนไทพ์ก่อน แล้วจึงนำผลที่ได้ของยีนแต่ละ คู่มาคิดรวมกัน (โดยวิธีคูณ) เช่น

3. การผสมสามลักษณะหรือยีนมีมาเกี่ยวขัอง 3 คู่ (Trihybrid cross)

ใช้หลักการหาจำนวนชนิดของเซลล์สืบพันธุ์ จีโนไทพ์ และฟีโนไทพ์เช่นเดียวกับการ
ผสมสองลักษณะเช่น

4. จีโนไทพ์ของเซลล์สืบพันธุ์ ( gametic genotypes) : Tt Rr Yy

วิธีคิด: หาจำนวนเซลล์สืบพันธุ์ของยีนแต่ละคู่ แล้วรวมเข้าด้วยกันโดยวิธีคูณ

อัตราส่วนของจีโนไทพ์ของลูกรุ่นที่ 2 (genetypic ratio)

วิธีคิด:หาสัดส่วนของจีโนไทพ์ของแต่ละลักษณะ แล้วรวมสัดส่วนเข้าด้วยกันโดยวิธีคูณ

อัตราส่วนของฟีโนไทพ์ของลูกรุ่นที่ 2 ( phenotypic ratio )

วิธีคิด : หาสัดส่วนของฟีโนไทพ์ ของแต่ละลักษณะ แล้วรวมสัดส่วนเข้าด้วยกัน
โดยวิธีคูณ





หมายเหตุ : 1. A หรือ B หมายถึงฟีโนไทพ์ ต่าง ๆ ที่จะมีลักษณะ เด่นซึ่งได้แก่ จีโนไทพ์
AA กับ Aa หรือ BB กับ Bb ตามลำดับ
2. a หรือ b หมายถึงฟีโนไทพ์ที่ในลักษณะด้อย ซึ่งได้แก่ จีโนไทพ์ aa และ
bb ตามลำดับ

...................................................................................................................................

วิวัฒนาการ

สภาพภูมิศาสตร์ของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เป็นผลให้สิ่งแวดล้อม
ของสิ่งมีชีวิตมีโอกาสเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมได้ สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีความสามารถ
ที่จะอยู่รอดท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว และส่วนใหญ่แล้วจะมีการสืบทอดมาเป็น
สิ่งมีชีวิตในยุคปัจจุบัน

ความหมายของวิวัฒนาการ
- กระบวนการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมของประชากรสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
- การเปลี่ยนแปลงที่เมื่อเกิดขึ้นแล้วจะไม่มีการย้อนกลับเป็นอย่างเดิมอีก
(Dobzhansky et.al.1977)
- การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นติดต่อกันเป็นเวลานานจนทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลง
ลักษณะไปจากเดิม
- เราไม่สามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงที่กำลังเกิดขึ้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิด
ขึ้นมากกว่าอายุขัยของคน แต่สามารถเห็นผลลัพธ์จากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวได้

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการที่สำคัญ

1. ทฤษฎีการใช้และไม่ใช้ ของลามาร์ค
- ลามาร์ก ชอง บัปติสต์ เดอ ( Lamarck ,Jean Baptiste de คศ.1744 – 1829)
นักชีววิทยาชาวฝรั่งเศสได้ศึกษา
- การจำแนกชนิดของพืชและสัตว์โดยเฉพาะพวกไม่มีกระดูกสันหลัง
- ชี้ให้เห็นว่าสปีชีส์ไม่ได้คงที่ มีความผันแปรในประชากร
- สปีชีส์ในปัจจุบันน่าจะเปลี่ยนแปลงมาจากสปีชีส์ที่เกิดมาก่อน
- เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการขึ้นมาในปี ค.ศ 1802 สรุปได้ดังนี้
- สิ่งมีชีวิตและส่วนต่างๆของสิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะมีขนาดเพิ่มขึ้น
- การเกิดอวัยวะใหม่มีผลมาจากความต้องการใหม่ในการดำรงชีวิต
- อวัยวะที่ถูกใช้เสมอๆมีความโน้มเอียงที่จะเจริญและพัฒนา
- อวัยวะที่ไม่ค่อยได้ใช้จะเสื่อมหายไป ( Law of Use and Disuse)
- การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถถ่ายทอดไปได้ ( Acquire Character is Inherited)

จุดอ่อนของทฤษฏีนี้คือ ไม่มีการทดลองที่จะพิสูจน์ให้เห็นจริง จึงขาดหลักฐานสนับสนุน

2. ทฤษฎีการคัดเลือกตามธรรมชาติของดาร์วิน
- ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin ค.ศ 1809 – 1882) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ
- เดินทางสำรวจรอบโลกเช่นทวีปอเมริกาใต้ และหมู่เกาะ Galapagos สรุปได้ว่า
- สภาพแวดล้อมทำให้สิ่งมีชีวิตมีความผันแปรแตกต่างกันไป
- ความสำคัญในการเกิดสปีชีส์ใหม่เนื่องจากสภาพภูมิศาสตร์ถูกแยกจากกัน
- ใช้เวลา 25 ปีรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวิวัฒนาการและเขียนหนังสือ‘The Origin of
Species ”
ในปี ค.ศ 1859 จากข้อคิดที่ว่าประชากรมีการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว และจากความ
สัมพันธ์ของอายุซากหินและชนิดของฟอสซิลสิ่งมีชีวิต
- ในปี คศ.1859 ดาร์วิน และ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ (Alfred Russell Wallace -
ค.ศ 1823-1913) ได้เสนอ “ ทฤษฎีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต โดยการคัดเลือก
ตามธรรมชาติ ”โดยให้ความสำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นปัจจัยสำคัญ
ในการเกิดสปีชีส์ใหม่
- ดาร์วินได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของการศึกษาวิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิต

จุดอ่อนของทฤษฎีวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกตามธรรมชาติของดาร์วิน คือ
- ไม่มีการทดลองสนับสนุนว่า การคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เกิดขึ้นในประชากรเกิดขึ้น
ได้อย่างไร
- ดาร์วินไม่สามารถอธิบายได้ว่า ความแตกต่างแปรผันที่เกิดขึ้นในประชากรเกิดขึ้นได้
อย่างไร (ทั้งๆ ที่นักพันธุศาสตร์ได้ค้นพบหลักการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมแล้ว)

3. ทฤษฎีวิวัฒนาการในปัจจุบัน (Natural Selection and Adaptation)
ทฤษฎี วิวัฒนาการ ตามที่ดาร์วินเสนอไว้มีใจความสำคัญคือ :
- สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสามารถในการผลิตลูกหลานได้สูงมาก
- ถ้าสมาชิกทุกตัว/ต้นในประชากรหนึ่งประสพผลสำเร็จในการผลิตลูกหลานได้เท่ากัน
จะมีผลทำให้ขนาดของประชากรนั้นเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัว
- โดยปกติขนาดของประชากรจะคงที่ ยกเว้นในกรณีที่เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดของ
ประชากรเป็นครั้งคราว
- ทรัพยากรธรรมชาติมีจำกัด ถ้าสภาวะแวดล้อมคงที่ ทรัพยากรธรรมชาติก็จะคงที่ด้วย
- สมาชิกในประชากรของสิ่งมีชีวิตจะมีความแตกต่างกัน ไม่มีสมาชิกคู่ใดที่ม
ีความเหมือนกันทุกประการ
- ความแตกต่างของสมาชิกในแต่ละประชากร สามารถที่จะถ่ายทอดต่อไปยังลูกหลาน
ในรุ่นต่อๆไปได้

Ernst Mayr นักชีววิทยาวิวัฒนาการ สรุปความสำคัญของทฤษฎี วิวัฒนาการจากหลักการ
ข้างบนได้ 3 ประเด็นที่สำคัญคือ

1. ประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสามารถในการผลิตลูกหลานออกมาได้เป็น
จำนวนมาก แต่ทรัพยากรธรรมชาติมีอยู่จำกัด และจำนวนของประชากรนั้นคงที่ ดังนั้นลูกหลานเหล่านั้นจะต้องมีการดิ้นรนต่อสู้เพื่อความอยู่รอด จะมีสมาชิกเป็นจำนวนน้อย
เท่านั้นที่มีชีวิตรอด

2. การดิ้นรนต่อสู้เพื่อความอยู่รอดของสมาชิกที่เกิดใหม่ ไม่ได้เป็นไปอย่างสุ่ม เพราะสิ่งม
ชีวิตเหล่านี้มีรูปแบบของพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ทำให้การปรับตัว หรือการอยู่รอดไม่เท่ากัน
ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

3. การคัดเลือกโดยธรรมชาติเมื่อผ่านไปหลายๆรุ่น จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ
ลักษณะ เป็นไปอย่างช้าๆจนในที่สุดทำให้วิวัฒนาการไปเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ในที่สุด

4. หฤษฎีซินเทติค หรือ ทฤษฎีวิวัฒนาการแบบผสมผสาน

- นักชีววิทยาหลายๆสาขาได้ร่วมกันเสนอทฤษฎีวิวัฒนาการแบบผสมผสานขึ้นมา โดยได้
ข้อมูล จากการทดลองในพืช และสัตว์ และ การศึกษาประชากรในธรรมชาติ ผนวกกับ
ความรู้ทางด้านคณิตศาสตร์ และสถิติ โดยเฉพาะความรู้ทางด้านพันธุศาสตร์ของประชากร
(Population Genetics) มีใจความว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการที่สิ่งมีชีวิตแต่ละ
ชนิดมีความหลากหลายแตกต่างกันอยู่แล้ว ธรรมชาติจะเป็นผู้คัดเลือกลักษณะที่เหมาะสม
อย่างสุ่ม ที่มีการปรับตัวได้ดี ให้อยู่รอด และมีวิวัฒนาการมาเป็นชนิดใหม่ในที่สุด


1) การรวมตัวกันใหม่ของยีน (Genetic Recombination )
- สิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สร้างเซลล์สืบพันธุ์โดยแบ่งเซลล์แบบ
ไมโอซิส
- กระบวนการไมโอซิส จะเกิดการรวมตัวของยีนใหม่หรือเกิดยีนรีคอมบิเนชัน
- เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ต่างชนิดกันมารวมตัวกัน ทำให้ได้ลูกหลานที่มีความแตก
ต่างกันทางพันธุกรรม
- ประชากรตามธรรมชาติเกือบจะไม่มีพันธุ์บริสุทธิ์( pure line)
- การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงเกิดขึ้นได้ง่ายและเปลี่ยนเป็นชนิดใหม่ได้มากขึ้น

2) ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม ( Heriditary Variability )
- สิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จะมีแหล่งสะสมยีนของลักษณะพันธุกรรมต่างๆ
ของประชากรทั้งหมดไว้ รวมเรียกว่า “ ยีนพูล ” (gene pool )

3) ประชากรและสมาชิกในประชากร ( Population versus Individuals )
- วิวัฒนาการจะเกิดขึ้นได้ก็โดยการที่สมาชิกในประชากรมีการตอบสนองหรือ
การปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม
- ธรรมชาติจะทำการคัดเลือกสมาชิกที่มีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมให้คง
อยู่ และมีลูกหลานดำรงพันธุ์ต่อไป

4) ความคงที่ของความถี่ของยีน ( Constancy of Gene Frequency )
- ความถี่ของยีนในประชากรจะคงที่หรืออยู่ในสภาวะสมดุล ไปทุกๆรุ่น ถ้าประชากรนั้น
ไม่มีการอพยพโยกย้าย ไม่มีการเกิดมิวเตชัน ไม่มีการคัดเลือก
และสมาชิกในประชากรมีการผสมพันธุ์กันอย่างสุ่ม (random mating) ซึ่งเป็น
ไปตามหลักของฮาร์ดี และไวน์เบอร์ก ( Hardy and Weinberg Law )

5) การเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน ( Change in Gene Frequency )
- ประชากรในธรรมชาติไม่ได้มีความถี่ของยีนที่คงที่ตลอดไป จะมีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมเนื่องจากผลกระทบจากการคัดเลือกตามธรรมชาติ
- ลักษณะที่ถูกคัดเอาไว้จะมีความถี่ของยีนสูงขึ้น
- ลักษณะที่ถูกคัดทิ้งจะมีความถี่ของยีนที่ลดลงไปเรื่อยๆ และสูญหายไปจาก
ประชากรในที่สุด
6) ลักษณะที่ซับซ้อนเนื่องมาจากการปรับตัว ( Adaptive complex )
- สิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมต่างๆได้ เป็นเพราะมีความหลากหลายทางพันธุกรรม
- ความหลากหลายทางพันธุกรรม อาจจะเกิดจากผลของการเกิดยีนรีคอมบิเนชัน
หรือการเกิดมิวเตชันก็ได้
- ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมไปจากเดิมอย่างมาก ยีนที่ผ่าเหล่าไปและ
ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้เป็น จะมีโอกาสอยู่รอดกลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่

ดาร์วินกล่าวไว้ว่า “การคัดเลือกตามธรรมชาติหมายถึงการรักษาลักษณะที่เหมาะสมเอาไว้
และลักษณะที่ไม่เหมาะสม จะถูกกำจัดออกไป” การคัดเลือกดังกล่าวมักจะเน้นถึงการคัดเลือกระหว่างสมาชิกชนิดเดียวกันที่มีความสามารถ
ในการเจริญเติบโต และการอยู่รอดต่างกัน การคัดเลือกตามธรรมชาติ เป็นกระบวนการ
ที่ซับซ้อน เพราะเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในทุกระดับของสิ่งมีชีวิต นับตั้งแต่ระดับโมเลกุล
ระดับยีน ระดับโครโมโซม ระดับแกมีท จนถึงระดับสังคมของสิ่งมีชีวิตการคัดเลือกมักจะ
ควบคู่ไปกับการปรับตัวเสมอ เพราะสิ่งมีชีวิตจะต้องมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพ
แวดล้อมของแต่ละแห่งอาจจะเป็นการปรับตัว โดยมีการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา
หรือพฤติกรรมก็ได้ เมื่อผ่านการปรับตัวแล้วอาจจะได้สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ที่เหมาะสมต่อ
สภาพแวดล้อม และสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างดี มีการผลิตลูกหลานได้เป็นจำนวนมาก
เป็นต้น

การศึกษาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในปัจจุบัน
การศึกษาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต จะเกี่ยวข้องกับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งได้มาจาก
ความรู้ในหลายสาขาเช่น
1. หลักฐานจากการจัดอนุกรมวิธาน (Taxonomy)
- การจัดกลุ่มหรือจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตเข้าเป็นหมวดหมู่ อาศัยความสัมพันธ์ของ
สิ่งมีชีวิต
- การตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ที่ประกอบไปด้วยชื่อ สกุล ( genus) และชื่อชนิด (species)
- ระบบการตั้งชื่อเรียกว่า Binomial system of nomenclature โดยนักพฤกษศาสตร์ชาว
สวีเดน C. Linnaeus ซึ่งจะมีการเรียงลำดับจากต่ำสุดไปหาสูงสุด
species -- genus -- family -- order -- class -- phylum -- kingdom
- ในการจัดอนุกรมวิธานของพืช และสัตว์ จะอาศัยความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างร่างกาย
สิ่งมีชีวิตที่เป็นชนิดเดียวกัน จะมีลักษณะส่วนใหญ่คล้ายกัน แสดงถึงลักษณะร่วมที่ปรากฏ
อยู่ในบรรพบุรุษเดียวกัน

2. หลักฐานกายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบ (Comparative anatomy)
- ศึกษาเปรียบเทียบโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต สามารถที่จะเกี่ยวโยงความสัมพันธ์ได้ และ
บอกแนวทางของวิวัฒนาการได้
- เช่นการเปรียบเทียบโครงสร้างที่เหมือนกันแต่ทำหน้าที่ต่างกัน (homology) เช่นระยางค์คู่หน้าของสัตว์บกที่มีการเปลี่ยนแปลงไปเพื่อทำหน้าที่ๆต่างกัน
- หรือโครงสร้างที่ต่างกันแต่ทำหน้าที่เหมือนกัน (analogy) ของสัตว์ทุกระบบ จะทำให้
ทราบความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันได้

3. วิทยาเอมบริโอเปรียบเทียบ (Comparative embryology)
- ศึกษาการเจริญของไซโกตของสัตว์หลายเซลล์
- ถ้ามีความสัมพันธ์กัน จะมีการเจริญ เปลี่ยนแปลงคล้ายกัน เพราะการเจริญของเอมบริโอจะสะท้อนให้เห็นถึงความเหมือนกันของเอมบริโอของ
บรรพบุรุษ
- เช่นเอมบริโอของปลา กบ นก คน จะมีการเจริญพัฒนาในขั้นแรกเหมือนๆกันจนแยกไม่ได้
จนในระยะต่อมา
เมื่อมีอวัยวะต่างๆมากขึ้น ความแตกต่างจึงปรากฏชัด

4. สรีรวิทยาและชีวเคมีเปรียบเทียบ (Comparative physiology and biochemistry)
- สิ่งมีชีวิตทุกชนิด จะมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักเหมือนกัน และมีในสัดส่วนที่ไกล้เคียงกัน
- สิ่งมีชีวิตที่มีความใกล้เคียงกัน จะมีลำดับของเบส หรือลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีน
ฮีโมโกลบิน เหมือนกันมากที่สุด เช่นคน กับชิมแพนซี หรือกับลิงรีซัส

5. หลักฐานจากการปรับปรุงพันธุ์พืชพันธุ์สัตว์
- การผสมข้ามพันธุ์
- การผสมในสายพันธุ์เดียวกัน
- การชักนำให้เกิดมิวเตชัน
- การรวมตัวของโปรโตพลาสต์
- การใช้พาหะนำยีนใหม่ๆเข้าสู่พืชหรือสัตว

6. หลักฐานจากการกระจายตามสภาพภูมิศาสตร์
พืชและสัตว์มีแนวโน้มที่จะกระจายจากประชากรออกจากถิ่นที่อยู่อาศัยเดิมออกไป โดยรอบจนกว่าจะพบสิ่งกีดขวางจึงจะหยุดการแพร่กระจาย และจะก่อให้เกิดการคัดเลือก
ตามธรรมชาติ

7. หลักฐานทางชีวเคมี (Comparative physiology and biochemistry)
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักเหมือนๆ กัน เช่น ไขมัน คาร์โบไฮเดรต
โปรตีน และกรดนิวคลีอิค และจะมีในสัดส่วนที่ไกล้เคียงกัน สิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ทาง
เชื้อสายจะมีลำดับของเบสบนสาย ดีเอนเอ หรือลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีนฮีโมโกลบิน
เหมือนกันมากที่สุด (มีความแตกต่างกันน้อยที่สุด) เช่น คนกับชิมแพนซี หรือกับลิงรีซัส
สิ่งมีชีวิตที่มีวิวัฒนาการมาด้วยกัน จะแสดงความคล้ายคลึงในด้านโครงสร้าง และทางด้านสรีระ
และชีวเคมีด้วย

8. บรรพชีวินวิทยาและซากดึกดำบรรพ์ (Paleontology and the Fossils)
- หลักฐานที่แท้จริงและสำคัญของวิวัฒนาการคือ ฟอสซิล ที่ถูกทับถมอยู่ในชั้นหินยุคต่าง ๆ
- ฟอสซิลจะปรากฏอยู่ในรูปอะไรก็ได้: รอยคืบคลาน รอยตีน รอยพิมพ์รูปร่าง ฯลฯ
- ซากเหล่านี้สามารถที่จะตรวจสอบได้ว่ามีอายุประมาณเท่าใด อยู่ในยุคใดในอดีต
- โดยถืออายุโลกเป็นเกณฑ์ว่ามีกำเนิดมาเมื่อ 4.5 พันล้านปีล่วงมาแล้ว

การศึกษาทางธรณีวิทยาชั้นหินในระดับลึกต่างๆ แบ่งอายุชั้นหินออกเป็น 5 มหายุคคือ

1) อาร์เคียน (Archean) หรืออาร์คีโอโซอิค (Archeozoic)
- เริ่มเมื่อประมาณ 3600-3900 ล้านปีมาแล้ว
- พบฟอสซิลของโมเนรา และแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้
2) โปรเทอร์โรโซอิค(Proterozoic) สองมหายุคนี้อาจเรียกรวมกันว่า พรีแคมเบีรยน
(Precambrian) ก็ได้
- พบซากสิ่งมีชีวิตพวกแอลจี ฟังไจ โปรโตซัว และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิด
3) พาลีโอโซอิค(Paleozoic)
- พบซากดึกดำบรรพ์ของพืช และสัตว์ชนิดใหม่ๆเป็นจำนวนมากและหลายกลุ่ม
- เช่นปลาหมึก หอยงวงช้าง สัตว์มีกระดูกสันหลังก็เริ่มพบเช่นกัน
4) มีโซโซอิค(Mesozoic)
- เป็นยุคที่สัตว์เลื้อยคลานมีวิวัฒนาการมากที่สุด
- พบมากทั้งชนิดและจำนวน ทุกแห่งทั้งในน้ำ บนบก และพวกที่บินได้
- แบ่งออกเป็น 3 ยุคย่อยๆ
- ไทรแอสสิก (Triassic) พบไดโนเซอร์เป็นครั้งแรก พบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่วางไข่
- จูแรสสิก (Jurassic) มีนกเกิดขึ้นเป็นครั้งแรก
- ครีเตเชียส (Cretaceous) เป็นยุคที่ไดโนเซอร์มีวิวัฒนาการสูงสุด และได้สูญพันธุ์ไปในปลาย
ยุคนี้เช่นกัน
5) ซีโนโซอิค (Cenozoic)
เป็นยุคที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีวิวัฒนาการมากที่สุด ( รวมทั้งคนด้วย) แบ่งออกเป็น 2 ยุคย่อย
คือ เทอร์เทียรี (Tertiary) และควาเทอร์นารี (Quaternary ) ซากดึกดำบรรพ์ที่ปรากฏในชั้นหิน
ต่างๆ ชี้ให้เห็นถึงกระบวนการวิวัฒนาการที่มีรูปแบบเดียวกัน กลุ่มที่มีรูปร่างใกล้เคียงกัน แสดงให้เห็นว่ามีวิวัฒนาการมาจากจุดกำเนิดเดียวกัน มีการปรับตัวให้เหมาะสมกับที่อยู่อาศัย
และสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป มีผลทำให้จำนวนชนิดพันธุ์มากขึ้น เมื่อวิวัฒนาการขึ้นสู่ระดับ
สูงสุดแล้วจะค่อยๆสูญพันธุ์ เกิดมีสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ๆขึ้นมาแทนที่

ทฤษฎีวิวัฒนาการในปัจจุบัน
Mayr (1982) ได้สรุปทฤษฎีวิวัฒนาการตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันได้ดังนี้

1. ทฤษฎีออโตเจเนติค ( Autogenetic Theory)
“ วิวัฒนาการเกิดขึ้นโดยพลังหรือความสามารถที่มีอยู่เดิมในสิ่งมีชีวิต ไม่มีปัจจัยภานอก
มาเกี่ยวข้อง “ ทฤษฎีนี้ได้รับการสนับสนุนมาก

2. ทฤษฎีกฏการใช้และไม่ใช้และการถ่ายทอดลักษณะใหม่ที่ต้องการ ( Law of Use and-
Disuse and Inheritance of Acquired Characters ) เป็นทฤษฎีของลามาร์ก และมีนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามทดลองเพื่อหาเหตุผลสนับสนุนแต่ไม่ประสพผลสำเร็จ

3. ทฤษฎีการเหนี่ยวนำของสิ่งแวดล้อม ( Induction of Environment ) เป็นทฤษฎีที่เชื่อกันว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการกระทำของสิ่งแวดล้อม

4. ทฤษฎีมิวเตชันนิสม ( Mutationism ) ทฤษฎีนี้เชื่อกันว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตใหม่เกิด
จากการกลายพันธุ์อย่างฉับพลัน และเป็นทฤษฎีที่ยอมรับกันมากในหมู่นักพันธุศาสตร์

5. ทฤษฎีแรนดอมหรือสโตเคสติก ( Random หรือ Non–Darwinian Evolution ) เป็นทฤษฎีทีเชื่อกันว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตไม่ได้เกิดจากการกระทำของสิ่งแวดล้อม
หรือการคัดเลือกตามธรรมชาติ แต่เกิดขึ้นอย่างสุ่ม ไม่มีกฏเกณฑ์ที่แน่นอน

6. ทฤษฎีดาร์วินใหม่ หรือ ซินเทติก (Neo – Darwinisism , Synthetic Theory )
เป็นทฤษฎีที่ผสมผสานระหว่างทฤษฎีการคัดเลือกตามธรรมชาติของดาร์วิน และความรู้
ทางพันธุศาสตร์อีหลายแขนง ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม ( Heriditary -
Variability )
สิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ โดยการผสมข้าม จะมีแหล่งสะสมยีนของลักษณะ
พันธุกรรมต่างๆของประชากรทั้งหมดไว้ รวมเรียกว่า “ ยีนพูล “ (gene pool )ลักษณะ
พันธุกรรมบางอย่างอาจจะมองเห็นได้ เช่นลักษณะสีดอก สีตา ความสูง แต่ลักษณะพันธุกรรมบางลักษณะจะต้องมีการทดสอบทางชีวเคมีจึงจะมองเห็นความแตกต่าง
เช่น ลักษณะหมู่เลือด ประชากรและสมาชิกในประชากร ( Population versus -
Individuals )
วิวัฒนาการจะเกิดขึ้นได้ก็โดยการที่สมาชิกในประชากรมีการตอบสนอง หรือการปรับตัวเข้ากับ
สภาพแวดล้อม ธรรมชาติจะทำการคัดเลือกสมาชิกที่มีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมให้คงอยู่
และมีลูกหลานดำรงพันธุ์ต่อไป
ความคงที่ของความถี่ของยีน ( Constancy of Gene Frequency ) ความถี่ของยีนใน
ประชากรจะคงที่ หรืออยู่ในสภาวะสมดุล ไปทุกๆรุ่น ถ้าประชากรนั้นไม่มีการอพยพโยกย้าย
ไม่มีการเกิดมิวเตชัน ไม่มีการคัดเลือก และสมาชิกในประชากรมีการผสมพันธุ์กันอย่างสุ่ม
(random mating) ซึ่งเป็นไปตามหลักของฮาร์ดี และไวน์เบอร์ก ( Hardy and Weinberg -
Law )
การเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน ( Change in Gene Frequency )ประชากรในธรรมชาติ
ไม่ได้มีความถี่ของยีนที่คงที่ตลอดไป จะมีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมอันเนื่องจากผลกระทบจาก
การคัดเลือกตามธรรมชาติเป็นสำคัญ ลักษณะที่ถูกคัดเอาไว้จะมีความถี่ของยีนสูงขึ้น ส่วนลักษณะที่ถูกคัดทิ้งจะมีความถี่ของยีนที่ลดลงไปเรื่อยๆ และสูญหายไปจากประชากรในที่สุด
ลักษณะที่ซับซ้อนเนื่องมาจากการปรับตัว ( Adaptive complex )สิ่งมีชีวิตที่มีการปรับตัวเข้ากับ
สิ่งแวดล้อมต่างๆได้ เป็นเพราะมีความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งอาจจะเกิดจากผลของ
การเกิดยีนรีคอมบิเนชัน หรือการเกิดมิวเตชันก็ได้ ในบางโอกาสถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของ
สิ่งแวดล้อมไปจากเดิมอย่างมาก ยีนที่ผ่าเหล่าไปที่ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมไดเป็นอย่างดี ก็มีโอกาสอยู่รอดกลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ก็ได้
จะเห็นได้ว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต จะเกิดขึ้นได้ก็โดยผลจากปฏิกริยาร่วมกันระหว่างประชากร
และสิ่งแวดล้อมโดยมีการคัดเลือก
ตามธรรมชาติเป็นตัวควบคุม ถ้าปฏิกริยาดังกล่าวค่อนข้างคงที่ การคัดเลือกก็จะเกิดขึ้นน้อย
วิวัฒนาการก็จะหยุด เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมอย่างมาก ประชากรที่พันธุกรรมที่แตกต่างกันจะมีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป
ดาร์วินกล่าวไว้ว่า “ การคัดเลือกตามธรรมชาติ หมายถึงการรักษาลักษณะที่เหมาะสมเอาไว้
และลักษณะที่ไม่เหมาะสมจะถูกกำจัดออกไป” การคัดเลือกดังกล่าวเรียกกันว่าการคัดเลือกตาม
แบบดาร์วิน ซึ่งมักจะเน้นถึงการคัดเลือกระหว่างสมาชิกชนิดเดียวกัน ที่มีความสามารถในการ
เจริญเติบโต และอยู่รอดต่างกัน
การคัดเลือกตามธรรมชาติเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เพราะเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นใน
ทุกระดับของสิ่งมีชีวิต นับตั้งแต่ระดับโมเลกุล ระดับยีน ระดับโครโมโซม ระดับแกมีท
จนถึงระดับสังคมของสิ่งมีชีวิต การคัดเลือกมักจะควบคู่ไปกับการปรับตัวเสมอ เพราะสิ่งมีชีวิตจะต้องมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมแต่ละแห่ง อาจจะ
เป็นการปรับตัวโดยมีการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา หรือพฤติกรรมก็ได้ เมื่อผ่านการปรับตัวแล้วอาจจะได้สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ที่เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อม
และสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างดี มีการผลิตลูกหลานได้เป็นจำนวนมากเป็นต้น

การเกิดสปีชีส์ใหม่
สปีชีส์ หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะโครงสร้างคล้ายกัน ผสมพันธ์กันได้ ให้ลูกที่ไม่เป็นหมัน

1. ความแปรผันของลักษณะ
2. การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม
3. การอพยพ
4. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
5. การแยกกันอยู่ของประชากรตามสภาพของภูมิศาสตร์
6. การแยกกันอยู่ของประชากรโดยกลไกของการสืบพันธุ์
7. การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม

--------------------------------------------------------------------------------



     

พัฒนาโดย นางสาวชุลีพร วงศ์กา เสนอ อาจารย์ภาสภร เรืองรอง รายวิชาเทคโนโลยีและสื่อสารการศึกษา 355201
สงวนลิขสิทธิ์ โดยคณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร พ.ศ. 2547

[กลับสู่หน้าหลัก]