วิชาการ.คอม-บทเรียนออนไลน์-บทที่ 20 ความหลากหลายทางชีวภาพ 20.4 | บทเรียน วิชาการ.คอม
ชีววิทยา
 

บทที่ 20 ความหลากหลายทางชีวภาพ 20.4

สร้างเมื่อ 04 เม.ย. 2555 13:02:34
  • ระดับม.6
  • 97,795 view

              อาณาจักรของสิ่งมีชีวิต

คำถามนำ

นักวิทยาศาสตร์ใช้ลักษณะใดในการจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นอาณาจักร

 

                สิ่งมีชีวิตที่พบในปัจจุบันมีบางลักษณะที่คล้ายคลึงกันเพราะสิ่งมีชีวิตต่างๆ เหล่านี้มีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษเดียวกันแต่ที่มีลักษณะแตกต่างๆกัน เพราะมีวิวัฒนาการไปตามสภาพแวดล้อมที่ดำรงชีวิตอยู่นั่นเอง

                นักวิทยาศาสตร์จึงใช้ความคล้ายคลึงกันของสิ่งมีชีวิตในการจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต โดยในอดีตการจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตจะใช้ลักษณะทางกายวิภาค ลักษณะทางสัณฐานวิทยา รวมทั้งสมบัติทางเคมี ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้นำข้อมูลการวิเคราะห์ลำดับเบสบนสาย DNA มาสร้างแผนภาพแสดงสายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตพบว่าสามารถแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็น 3 โดเมน(Domain) คือแบคทีเรียอาร์เคียและยูคาเรีย ดังภาพที่ 20-12

 

ภาพที่20-12 สายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

                ในหนังสือเรียนนี้จะใช้เกณฑ์ในการจำแนกสิ่งมีชีวิตโดยพิจารณาจากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ ลักษณะทางสัณฐานวิทยาความคล้ายคลึงกันของโครงสร้าง การทำงาน การเปรียบเทียบสารชีวโมเลกุลและความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจากหลักฐานดังกล่าวทำให้สามารถแบ่งสิ่งมีชีวิตได้เป็น 5 อาณาจักร ดังนี้

 

          รู้หรือเปล่า? 

                ในการจัดหมวดหมู่บางระบบจะจัดสิ่งมีชีวิตในระดับที่เหนือว่าอาณาจักร โดยจัดอยู่ในระดับโดเมน

 

ภาพที่ 20-13 มาตรเวลาทางธรณีวิทยาในยุคต่างๆ และสายวิวัฒนาการของอาณาจักรสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิตแต่ละอาณาจักรมีลักษณะร่วมกัน และแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรอื่นอย่างไร นักเรียนจะได้ศึกษาต่อไป

 

               20.4.1 อาณาจักรมอเนอรา

              สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรมอเนอรา(Kingdom Monera) หรือเรียกสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้ว่าแบคทีเรีย ที่รู้จักและสามารถจำแนกสปีชีส์ได้มีประมาณ 5,000 สปีชีส์ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ประมาณว่าน่าจะมีจำนวนมากถึง 4 ล้านสปีชีส์ แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมที่หนาวจัด ร้อนจัด ทะเลที่มีความเค็มมากๆหรือในสภาพที่มีความเป็นกรดสูงนักเรียนคิดว่าแบคทีเรียมีลักษณะอย่างไรจึงสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในระบบนิเวศที่มีความหลากหลายดังกล่าว


            ลักษณะรูปร่างและการดำรงชีวิตของแบคทีเรีย 

              
            
แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีขนาดเล็กประมาณ 1-5 ไมโครเมตร มีผนังเซลล์เป็นสารประกอบเพปทิโดไกสแคนภายในเซลล์ไม่มีเยื่อหุ้มสารพันธุกรรมและไม่มีโครงสร้างอื่นอีกหลายชนิด เช่น กอลจิบอดี ไมโทคอนเดรีย เป็นต้น แบคทีเรียที่พบส่วนใหญ่มี เซลล์เดียวหรืออาจอยู่รวมกันเป็นกลุ่มหรือเป็นสายมีทั้ง
รูปทรงกลม (coccus) รูปทรงท่อน(bacillus) และรูปทรงเกลียว(spirillum) ดังภาพที่ 20-15

  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ภาพที่ 20-14 โครงสร้างของแบคทีเรีย

 

 


ภาพที่ 20-15 แบคทีเรียรูปทรงต่างๆ

                แบคทีเรียมีกระบวนการเมแทบอลิซึมในการดำรงชีวิตที่หลากหลาย หลายชนิดสามารถดำรงชีวิตโดยการสร้างอาหารเองได้โดยได้พลังงานจากแสง เช่น ไซยาโนแบคทีเรียหรือใช้พลังงานจากปฏิกิริยาเคมี เช่น ซัลเฟอร์แบคทีเรีย แต่แบคทีเรียส่วนใหญ่สร้างอาหารเองไม่ได้ รวมทั้งสามารถอยู่ได้เกือบทุกแห่งหนบนโลก แม้ในสภาวะแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอื่นไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้

                ความหลากหลายของแบคทีเรีย

                จากการศึกษาสายวิวัฒนาการของแบคทีเรีย โดยการศึกษาเปรียบเทียบลำดับเบสของ DNA RNA รวมทั้งองค์ประกอบของผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์ ทำให้จำแนกแบคทีเรียออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่คือ อาณาจักรย่อยอาร์เคียแบคทีเรีย(Subkingdom Archaebacteria) และอาณาจักรย่อยยูแบคทีเรีย (Subkingdom Eubacteria) เนื่องจากการจัดหมวดหมู่ของแบคทีเรียในระดับไฟลัมต้องศึกษาความรู้ด้านอื่นๆอีกมาก ดังนั้นในบทเรียนนี้จึงได้จำแนกแบคทีเรียออกเป็นกลุ่มตามสายวิวัฒนาการดังนี้

 

 

ภาพที่ 20-16 สายวิวัฒนาการของแบคทีเรีย


          อาณาจักรย่อยอาร์เคียแบคทีเรีย

           อาร์เคียแบคทีเรีย เป็นแบคทีเรียที่ผนังเซลล์ไม่มีเพปทิโดไกลแคน สามารถดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่นอาจไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เช่น ในแหล่งน้ำพุร้อนทะเลที่มีน้ำเค็มจัด ในบริเวณที่มีความเป็นกรดสูงและบริเวณทะเลลึกเป็นต้น อาร์เคียแบคทีเรียแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มยูริอาร์เคียโอตา (Euryarchaeota) ซึ่งสร้างมีเทนและชอบความเค็มจัด และกลุ่มครีนาร์เคียโอตา(Crenarchaeota) ซึ่งชอบอุณหภูมิลูงและกรดจัด

 

ภาพที่ 20-17 อาร์เคียแบคทีเรีย

                                       ก. อาร์เคียแบคทีเรียที่อาศัยในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง กรดจัด

                                       ข. อาร์เคียแบคทีเรียที่อาศัยในทะเลที่มีความเค็มมาก
                                                       ค. อาร์เคียแบคทีเรียที่สร้างแก๊สมีเทน (CH4)


          อาณาจักรย่อยยูแบคทีเรีย

           ยูแบคทีเรียที่สามารถพบได้ทั้งในดิน น้ำ อากาศ อาหาร นมและในร่างกายของสิ่งมีชีวิตอื่น สามารถพบได้ทั้งในน้ำเค็ม น้ำจืด น้ำกร่อย ในธารน้ำแข็ง หรือแม้กระทั่งแหล่งน้ำพุร้อน เป็นต้น นอกจากนี้ยูแบคทีเรียมีกระบวนการเมแทบอลิซึมในการดำรงชีวิตที่หลากหลาย จึงอาจกล่าวได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทสำคัญต่อระบบนิเวศ ยูแบคทีเรียแบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ดังนี้

             1. กลุ่มโพรทีโอแบคทีเรีย(Proteobacteria) เป็นยูแบคทีเรียแกรมลบที่พบมากที่สุดและมีกระบวนการเมแทบอลิซึมที่หลากหลายบางกลุ่มสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้คล้ายพืช บางกลุ่มสามารถดำรงชีวิตโดยใช้ไฮโดรเจนซัลไฟต์ (H2S)และให้ซัลเฟอร์ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เช่น เพอเพิลซัลเฟอร์แบคทีเรีย (purple sulfur bacteria) บางกลุ่มมีบทบาทช่วยตรึงแก๊สไนโตรเจนในอากาศมาสร้างเป็นสารประกอบไนโตรเจนในดิน ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืช เช่น Rhizobium sp. ในปมรากของพืชตระกูลถั่ว เป็นต้น


รู้หรือเปล่า? 

              ยูแบคทีเรียสามารถแยกชนิดได้โดยการย้อมสี (gramstrian) ผนังเซลล์ ถ้าติดสีม่วงของคริสทัลไวโอเลตเป็นแบคทีเรียแกรมบวก(Gram Positive Bactria) และติดสีแดงของซาฟรานีนเป็นแบคทีเรียแกรมลบ (Gram- Negative Bacteria)

 

ภาพที่ 20-18 Rhizobium sp. ในปมรากถั่ว

              2. กลุ่มคลาไมเดีย (Chlamydias) เป็นยูแบคทีเรียแกรมลบที่เป็นปรสิตในเซลล์และทำให้เกิดโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ เช่น โรคโกโรเรียหรือหนองใน เป็นต้น

              3. กลุ่มสไปโรคีท(Spirochetes) เป็นยูแบคทีเรียแกรมลบที่มีรูปทรงเกลียว มีความยาวประมาณ 0.25 มิลลิเมตร ยูแบคทีเรียในกลุ่มนี้มีทั้งดำรงชีวิตแบบอิสระและบางสปีชีส์เป็นสาเหตุของโรคซิฟิลิส โรคฉี่หนู เป็นต้น

 

ภาพที่ 20-19  ก. คลาไมเดียที่ทำให้เกิดโรคโกโนเรีย

                   ข. สไปโรคีทที่ทำให้เกิดโรคซิฟิลิส

                ค. สไปโรคีทที่ทำให้เกิดโรคฉี่หนู

          4. แบคทีเรียแกรมบวก (Gram-Positive Bacteria) เป็นยูแบคทีเรียที่พบแพร่กระจายทั่วไปในดิน อากาศ บางสปีชีส์สามารถผลิตกรดแลกติกได้ เช่น Lactobacillus sp. จึงนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารหลายชนิด เช่น การทำเนย ผักดอง และโยเกิร์ต เป็นต้น บางสปีชีส์ เช่น Streptomyces sp. ใช้ทำยาปฏิชีวนะ เช่น ยาสเตร็บโตมัยซิน ยาเตตราไซคลิน เป็นต้น ยูแบคทีเรียกลุ่มนี้บางสปีชีส์ เช่น Bacillus sp. สามารถสร้างเอนโดสปอร์(endospore) ทำให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมได้ดีและบางชนิดเป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคแอนแทรกซ์


    - 
การสร้างเอนโดสปอร์ภายในเซลล์ของยูแบคทีเรีย 1 สปอร์ต่อ 1 เซลล์ จัดเป็นการสืบพันธุ์หรือไม่เพราะเหตุใด

 

         ยูแบคทีเรียแกรมบวกอีกกลุ่มหนึ่ง เป็นกลุ่มที่ไม่มีผนังเซลล์มีเพียงเยื่อหุ้มเซลล์ที่ประกอบด้วยชั้นของไขมันได้แก่ ไมโคพลาสมา (mycoplasma) เป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็กสุดประมาณ 0.2-0.3 ไมโครเมตรสามารถเจริญและสืบพันธุ์ได้นอกเซลล์โฮสต์ ส่วนใหญ่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอื่น แต่มีบางสปีชีส์ที่เป็นสาเหตุให้เกิดโรคปอดบวมในคนและวัว

                                                                                                                                                                                         

 

                    ภาพที่ 20-20 แบคทีเรียแกรมบวก   ก. รูปร่างของ Lactobacillus sp. 

                                                                                ข. เอนโดสปอร์ของ Bacillus sp. 


 

ภาพที่ 20-21 ไมโคพลาสมา


          5. ไซยาโนแบคทีเรีย  (Cyanobacteria) เป็นยูแบคทีเรียที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ มีสารสีเช่น คลอโรฟิลล์ เอ แคโรทีนนอยด์และไฟโคบิลินอยู่ภายในถุงแบนๆ ที่เยื่อหุ้มเซลล์ พบแพร่กระจายในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายทั้งในแหล่งน้ำจืด น้ำเค็ม บางสปีชีส์พบในบ่อน้ำพุร้อน และภายใต้น้ำแข็งของมหาสมุทร เป็นต้น จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดคะเนได้ว่าไซยาโนแบคทีเรียทำให้ออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่ม มากขึ้นในโลกยุคนั้นและก่อให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่หายใจโดยใช้ออกซิเจนในปัจจุบัน

        ไซยาโนแบคทีเรียเป็นผู้ผลิตที่สำคัญในระบบนิเวศและบางชนิดสามารถตรึงแก๊สไนโตรเจนในอากาศให้เป็นสารประกอบไนเตรตเช่น แอนาบีนา  (Anabaena) นอสตอก (Nostoc) และออสซิลลาทอเรีย (Oscillatoria)


ภาพที่ 20-22 ไซยาโนแบคทีเรีย ก. แอนาบีนา ข. นอสตอก ค.ออสซิลาทอเรีย


         - เพราะเหตุใดเกษตรกรจึงนิยมนำแหนแดง ซึ่งมีแอนาบีนาอาศัยอยู่ด้วยมาเลี้ยงในนาข้าว

 

         บันทึกของนักเรียน

ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลการนำแบคทีเรียมาใช้ประโยชน์ในด้านการแพทย์อุตสาหกรรม รวมทั้งการรักษาสภาพแวดล้อม และสรุปไว้ในบันทึกของนักเรียน

 

           แบคทีเรียมีบทาบาทสำคัญอย่างยิ่งในระบบนิเวศ เนื่องจากมีการดำรงชีวิตแบบภาวะย่อยสลายจึงทำให้เกิดการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ มีการนำแบคทีเรียมาใช้กำจัดขยะที่มีมากในเมืองใหญ่ ใช้สลายคราบน้ำมันบริเวณชายฝั่งและในทะเล รวมทั้งกำจัดสารเคมีตกค้างจากการเกษตรอีกด้วย นอกจากนี้อาร์เคียแบคทีเรียบางกลุ่มสามารถสลายกากของแข็งจากขยะให้เป็นปุ๋ยซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ต่อไป ในด้านการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศพบว่าแบคทีเรียหลายกลุ่มที่สามารถตรึงไนโตรเจน เช่น แบคทีเรียในกลุ่มไรโซเบียม อะโซโตแบคเตอร์และไซยาโนแบคทีเรียทางด้านอุตสาหกรรมได้นำยูแบคทีเรียมาใช้ในการผลิตสารเคมี เช่น แอซีโตน กรดแลกติก ยาปฏิชีวนะหลายชนิดและผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น น้ำส้มสายชู ปลาร้า ผักดอง ปลาส้ม นมเปรี้ยว และเนยแข็ง เป็นต้น

ภาพที่ 20-23 ผลิตภัณฑ์จากแบคทีเรีย

 

                ยูแบคทีเรียเป็นสาเหตุของโรคหลายชนิดที่พบในคนและสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น โรคปอดบวม วัณโรค อหิวาตกโรค โรคฉี่หนูและโรคแอนแทรกซ์ เป็นต้น

 

                20.4.2 อาณาจักรโพรทิสตา

                สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโพรทิสตา เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายมากที่สุด สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้มีลักษณะอย่างไร นักเรียนจะได้ศึกษาจากกิจกรรมต่อไปนี้

 

กิจกรรมที่ 20.4 ลักษณะของโพรทิสต์

วัสดุอุปกรณ์

1.               กล้องจุลทรรศน์

2.               สไลด์และกระจกปิดสไลด์

3.               บีกเกอร์

4.               หลอดหยด

วิธีการทดลอง

                1. ใช้บีกเกอร์ตักน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติในโรงเรียนหรือบริเวณใกล้เคียง มาหยดลงบนสไลด์ ปิดด้วยกระจกสไลด์ นำมาตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์

                2. บันทึกลักษณะของสิ่งมีชีวิตด้วยการวาดภาพและบรรยายลักษณะรูปร่าง โครงสร้างที่สังเกตเห็น ตลอดจนการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตนั้น

                3. สืบค้นข้อมูลเพื่อระบุชื่อหรือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่พบโดยการเปรียบเทียบลักษณะรูปร่างโครงสร้างที่สังเกตเห็นและลักษณะการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตนั้นกับลักษณะของโพรทิสต์จากแหล่งเรียนรู้ต่างๆ

                - สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่พบมีขนาดเป็นอย่างไร และสามารถมองดูด้วยตาเปล่าได้หรือไม่

                - สิ่งมีชีวิตที่พบมีลักษณะสำคัญอย่างไร

                - สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่พบเคลื่อนที่ได้หรือไม่ ถ้าเคลื่อนที่ได้มีโครงสร้างใดช่วยในการเคลื่อนที่


                จากกิจกรรมที่ 20.4 นักเรียนจะพบสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจำนวนมาก ดังภาพที่ 20-24



 

ภาพที่ 20-24 โพรทิสต์ในหยดน้ำ

 

                จะเห็นได้ว่าในหยดน้ำเพียงหยดเดียวจะพบสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก มีทั้งที่เป็นเซลล์เดียวและหลายเซลล์ ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกัน บางชนิดอาจมีคลอโรพลาสต์เหมือนพืช บางชนิดมีแฟลเจลลัม บางชนิดมีซิเลีย สิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่มองเห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ คือ สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโพรทิสตา(KingdomProtista) หรือเรียกสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้ว่าโพรทิสต์ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์แบบยูคาริโอตนักเรียนคิดว่าโพรทิสต์มีลักษณะอย่างไรและลักษณะนั้นมีความเหมาะสมต่อการดำรงชีวิตอย่างไร

 

                ลักษณะรูปร่างและการดำรงชีวิตของโพรทิสต์

                โพรทิสต์เป็นยูคาริโอตกลุ่มแรกที่มีวิวัฒนาการมาจากเซลล์โพรคาริโอตเมื่อประมาณ 2 พันล้านปีที่ผ่านมา และได้มีวิวัฒนาการไปตามสภาพแวดล้อมที่ดำรงชีวิตอยู่จนกระทั่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายมากที่สุดในปัจจุบัน โพรทิสต์มีขนาดแตกต่างกันตั้งแต่สิ่งมีชีวิตเดียวขนาดเดียว เช่น อะมีบา จนถึงสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างซับซ้อน แต่เซลล์เหล่านั้นยังไม่พัฒนาไปเป็นเยื่อ เช่น สาหร่ายทะเล ถึงแม้ว่าโพรทิสต์ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวแต่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้เหมือนสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

                โพรทิสต์พบได้ทั่วไปในบริเวณที่ชื้นแฉะ แหล่งน้ำจืดและในมหาสมุทร มีการใช้ออกซิเจนในกระบวนการเมแทบอลิซึม ยกเว้นบางกลุ่มที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจน กระบวนการเมแทบอลิซึมต่างๆ ของโพรทิสต์จะเกิดขึ้นภายในโครงสร้างที่มีเยื่อหุ้มโพรทิสต์บางชนิดมีกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง การดำรงชีวิตมีทั้งแบบอิสระหรืออาจอยู่ร่วมกันแบบภาวะพึ่งพากัน(mutualism) หรืออาจดำรงชีวิตแบบภาวะปรสิต (parasitism)  ซึ่งพวกที่ดำรงชีวิตแบบภาวะปรสิตบางชนิดทำให้เกิดโรคที่สำคัญ เช่น โรคมาลาเรีย เป็นต้น

 

ความหลากหลายของโพรทิสต์

                ในการจำแนกโพรทิสต์ในบทเรียนนี้ไม่ได้จัดหมวดหมู่ในระดับไฟลัม เนื่องจากโพรทิสต์มีความหลากหลายมากและมีผู้ศึกษาเกี่ยวกับโพรทิสต์น้อย ทำให้การจัดหมวดหมู่ของโพรทิสต์มีการเปลี่ยนแปลงและจำแนกเป็นไฟลัมใหม่ๆ อยู่เสมอเมื่อมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับโพรทิสต์ ดังนั้นจึงแบ่งโพรทิสต์ออกเป็นกลุ่มตามสายวิวัฒนาการดังภาพที่ 20-25

 

ภาพที่ 20-25 สายวิวัฒนาการของโพรทิสต์

 

         1. ดิโพลโมนาดิดา(Diplomonadida) และพาราบาซาลา(Parabasala) เป็นกลุ่มของโพรทิสต์ที่เป็นเซลล์ยูคาริโอตที่ยังไม่มีออร์แกเนลล์ คือ  ไม่มีไมโทคอนเดรีย ร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม กอลจิคอมเพล็กซ์และเซนทริโอล เป็นต้น อาจเป็นไปได้ว่าโพรทิสต์กลุ่มนี้ได้มีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษของยูคาริโอต ซึ่งภายในเซลล์ยังไม่มีออร์แกเนลล์ใดๆ โดย ดิโพลโมแนด(diplomonads) มีแฟลเจลลาหลายเส้น มีนิวเคลียส 2 อัน ตัวอย่างเช่น Giardia lamblia เป็นปรสิตในลำไส้ของคนและพาราบาซาลิต(parabasalids) มีแฟลเจลลาเป็นคู่และผิวเยื่อหุ้มเซลล์มีลักษณะเป็นรอยหยักคล้ายคลื่นตัวอย่างเช่นไตรโคนิมฟา(trichonympha) ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ปลวกจะดำรงชีวิตแบบภาวะพึ่งพากัน โดยสร้างเอนไซม์ย่อยเซลลูโลสในใม้ให้กับปลวกและไตรโคโมแนส(trichomonas) เป็นโพรทิสต์ที่ทำให้เกิดอาการติดเชื้อในช่องคลอด เป็นต้น

 

ภาพที่ 20-26 ก. ไตรโคโมแนสในช่องคลอด
                     ข. ดิโพลโมแนด
(Giardia sp.)
 

 

 

                2. ยูกลีโนซัว(Euglenozoa) เป็นโพรทิสต์กลุ่มที่เคลื่อนที่โดยใช้แฟลเจลลา เช่น ยูกลีนาและทริปพาโนโซมยูกลีนา(Euglena) เป็นโพรทิสต์เซลล์เดียวที่มีสารสีแคโรทีนและคอลโรฟิลล์ จึงสามารถดำรงชีวิตเป็นผู้ผลิตเมื่อมีแสงและเมื่อไม่มีแสงดำรงชีวิตเป็นผู้บริโภคมีอายสปอต(eye spot) ในการตอบสนองต่อแสง ทริปพาโนโซม(Trypanosoma) เป็นโพรทิสต์ที่ดำรงชีวิตเป็นปรสิตในเลือดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ทำให้เกิดโรคเหงาหลับ

 

ภาพที่ 20-27 ยูกลีนา

 

 

                3. แอลวีโอลาตา (Alveolata) เป็นโพรทิสต์เซลล์เดียวที่มีลักษณะร่วมกันคือ มีช่องว่างเล็กๆใต้เยื่อหุ้มเซลล์ที่เรียกว่าแอลวีโอไล(alveoli) ซึ่งยังไม่ทราบหน้าที่ที่ชัดเจน โพรทิสต์ในกลุ่มนี้ประกอบด้วย

                 ไดโนแฟลเจลเลตเป็นโพรทิสต์เซลล์เดียวที่มีสารสีแคโรทีนและคลอโรฟิลล์ในพลาสติด มีบทบาทเป็นผู้ผลิตที่สำคัญในระบบนิเวศเคลื่อนที่โดยใช้แฟลเจลลา 2 เส้น ในแนวขวางและแนวดิ่ง พบเป็นจำนวนมากบริเวณใกล้ผิวน้ำ บางชนิดมีแผ่นเซลลูโลสหลายๆ แผ่นประกอบกันคล้ายเกราะ มีลวดลายสวยงาม โพรทิสต์กลุ่มนี้บางชนิดมีการสะสมสารพิษในตัว เมื่อในน้ำทะเลมีสารอินทรีย์จาก มลภาวะ ซึ่งเป็นแหล่งอาหารของไดโนแฟลเจลเลต ไดโนแฟลเจลเลตจึงมีการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว ทำให้ทะเลมีสีแดงเกิดปรากฏการณ์ขี้ปลาวาฬ(red tide) ขึ้น ทำให้เพิ่มปริมาณสารพิษของโซ่อาหารในทะเลเป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำเป็นจำนวนมาก


      

 

ภาพที่ 20-28 ก. ไดโนแฟลเจลเลต ข. แสดงแอลวีโอไล

 

              - นักเรียนคิดว่ามีวิธีการป้องกันปรากฏการณ์ขี้ปลาวาฬได้อย่างไร

 

          เอพิคอมเพลซา (Apicomplexa) เป็นโพรทิสต์ที่มีขนาดเล็กส่วนใหญ่ดำรงชีวิตเป็นปรสิต มีโครงสร้างสำหรับแทงผ่านเซลล์โฮสต์ไม่มีโครงสร้างในการเคลื่อนที่ ยกเว้นในเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ตัวอย่างของโพรทิสต์กลุ่มนี้ได้แก่พลาสโมเดียม(Plasmodium)ทำให้เกิดโรคมาลาเรียในคนและสัตว์อื่นๆ โดยมียุงก้นปล่องเป็น พาหนะการใช้สารเคมีกำจัดยุง รวมทั้งยาที่ใช้รักษาโรคมาลาเรีย อาจมีผลทำให้ทั้งยุง และพลาสโมเดียมมีการดื้อยาและสารเคมี ปัจจุบันจึงพบการระบาดของโรคมาลาเรียเกิดขึ้นอีก โดยมีคนเป็นโรคมาลาเรียตายถึงปีละประมาณ 2 ล้านคน

 

ภาพที่ 20-29 วัฏจักรของมาลาเรีย

          ซิลิเอต(Ciliates) เป็นโพรทิสต์ที่ใช้ซิเลียในการเคลื่อนที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำหรือมีความชื้นสูง โพรทิสต์กลุ่มนี้มีความหลากหลายสปีชีส์มากที่สุด ตัวอย่างเช่น พารามีเซียม(Paramecium) วอร์ติเซลลา(Vorticella) เป็นต้น

 

ภาพที่ 20-30 ก. พารามีเซียม ข. วอร์ติเซลลา

 

           4. สตรามีโนพิลา (Stramenopila) เป็นโพรทิสต์ที่ส่วนใหญ่มีกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจึงเรียกโพรทิสต์กลุ่มนี้ว่า สาหร่ายหรือแอลจี(algae) มีลักษณะร่วมกันคือ เซลล์สืบพันธุ์มีแฟลเจลลาที่มีขนและไม่มีขน ตัวอย่างของโพรทิสต์กลุ่มนี้ที่สำคัญเช่น

 

ภาพที่ 20-31 เซลล์สืบพันธ์ของสตรามีโนพิลา

 

          สาหร่ายสีน้ำตาล (brown algae) มีสารสีน้ำตาลที่เรียกว่าฟิวโคแซนทินมากกว่าแคโรทีนและคลอโรฟิลล์ เป็นสาหร่ายที่มีขนาดใหญ่ มีโครงสร้างซับซ้อนมากที่สุด อาศัยอยู่ในทะเลมักอยู่ในกระแสน้ำเย็น มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในน้ำโดยเป็นแหล่งอาหาร ที่อยู่อาศัยและใช้ในการหลบภัย เช่น  สาหร่ายเคลป์ (kelp)ซึ่งอาจพบยาวถึง 60 เมตร สาหร่ายทุ่นหรือ ซาร์กัสซัม (Sargassum sp. ) ลามินาเรีย(Laminaria sp.) พาไดนา (Padina sp.) และฟิวกัส  (Fucus sp.) เป็นต้น

           สาหร่ายสีน้ำตาล เป็นสาหร่ายที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจ เช่น สาหร่ายทุ่นหรือซาร์กัสซัมเป็นสาหร่ายที่มีธาตุไอโอดีนสูง สาหร่ายลามินาเรีย พาไดนาและฟิวกัส นำมาใช้ในการผลิตปุ๋ยโพแทสเซียม

 

ภาพที่ 20-32 สาหร่ายสีน้ำตาล ก. สาหร่ายเคลป์ ข. ลามินาเรีย ค. พาไดนา ง. ซาร์กัสซัม


              ไดอะตอม (Diatoms) เป็นสาหร่ายที่มีสารสีชนิดเดียวกับที่พบในสาหร่ายสีน้ำตาล ทำให้มีสีเหลืองหรือน้ำตาลแกมเหลือง มีผนังเซลล์ประกอบด้วยซิลิกา ไดอะตอมพบปริมาณมากทั้งในแหล่งน้ำจืดและน้ำเค็ม เป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศมีการสะสมอาหารไว้ในรูปของน้ำมัน ซากของไดอะตอมที่ตายทับถมกันนานๆจะกลายเป็นส่วนของพื้นดินใต้แหล่งน้ำที่เรียกว่าไดอะตอมเอเชียสเอิร์ท(diatomaceous earth) เป็นแหล่งรวมของแร่ธาตุและน้ำมัน ซึ่งนำมาใช้ประโยชน์ในการทำไส้กรองและยาขัดต่างๆ


      ภาพที่ 20-33 ไดอะตอมชนิดหนึ่ง
                               

            5. โรโดไฟตา (Rhodophyta) หรือเรียกโพรทิสต์กลุ่มนี้ว่าสาหร่ายสีแดง  (red algae) มีสารสีไฟโคอีรีทริน(phycoerythrin) แคโรทีนและคลอโรฟิลล์ แตกต่างจากสาหร่ายกลุ่มอื่น คือ ไม่มีระยะที่มีแฟลเจลลา ส่วนใหญ่พบในทะเลบริเวณเขตร้อนหรือในแหล่งน้ำจืดที่รู้จักกันดีคือ จีฉ่าย หรือพอร์ไฟรา  (Porphyra sp.) นำมาทำเป็นอาหาร สาหร่ายผมนางหรือกราซิลาเรีย (Gracilaria sp.) ใช้ผลิตวุ้น เป็นต้น

 

ภาพที่ 20-34 สาหร่ายสีแดง ก. พอร์ไฟรา ข. กราซิลาเรีย


          6. คลอโรไฟตา(Chlorophyta) หรือเรียกโพรทิสต์กลุ่มนี้ว่าสาหร่ายสีเขียว(green algae) มีลักษณะคล้ายพืชทั้งในแง่โครงสร้างผนังเซลล์และส่วนประกอบของสารสี คือ คลอโรฟิลล์ เอ คลอโรฟิลล์บีและแคโรทีน ส่วนใหญ่จะพบในแหล่งน้ำจืด มีบางสปีชีส์เท่านั้นที่พบในน้ำทะเล เป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของสัตว์น้ำและช่วยเพิ่มปริมาณออกซิเจนในแหล่งน้ำนั้น สาหร่ายสีเขียวที่สำคัญได้แก่ คลอเรลลา(Chlorella sp.) เป็นสาหร่ายสีเขียวเซลล์เดียวที่มีโปรตีนสูงนิยมนำมาผลิตเป็นอาหารเสริมสไปโรไจรา(Spirogyra sp.) หรือเทาน้ำอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม พบบริเวณผิวน้ำของแหล่งน้ำไหลช้า มีคลอโรพลาสต์เรียงตัวเป็นเกลียวอยู่ในเซลล์สาหร่ายไฟ(Chara sp.) มีลักษณะคล้ายพืชเชื่อกันว่า มีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกันทางวิวัฒนาการกับพืช

 

ภาพที่ 20-35 สาหร่ายสีเขียว ก. คลอเรลลา ข. สไปโรไจรา ค. สาหร่ายไฟ

          7. ไมซีโทซัว(Mycetozoa) หรือเรียกโพรทิสต์กลุ่มนี้ว่าราเมือกพบในบริเวณที่ชื้นแฉะและตามขอนไม้ หรือใบไม้เน่าเปื่อย มี2กลุ่ม คือราเมือกชนิดพลาสโมเดียม(plasmodial slime molds) ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีหลายนิวเคลียส และราเมือกชนิดเซลลูลาร์ (cellular slime molds) เป็นเซลล์ที่มี 1 นิวเคลียสและอยู่ได้อิสระ ราเมือกมีบทบาทเป็นผู้ย่อยสลายที่สำคัญในระบบนิเวศ ตัวอย่างได้แก่สเตโมนิทิส(Stemonitis sp.) ไฟซาลัม(Physarum sp.) เป็นต้น

 

ภาพที่ 20-36 วัฏจักรชีวิตของราเมือก



                นอกจากโพรทิสต์ทั้ง 7 กลุ่มที่ได้กล่าวมาแล้ว ยังมีโพรทิสต์อีกกลุ่มหนึ่งที่มีการศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการน้อยมาก ทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถจัดอยู่ในสายวิวัฒนาการของโพรทิสต์กลุ่มใดกลุ่มหนึ่งได้ ได้แก่ ไรโซโพดา(Rhizopoda) เป็นโพรทิสต์ที่มีการเคลื่อนที่หรือกินอาหารโดยการสร้างเท้าเทียม เช่น อะมีบา อาศัยอยู่ได้ทั้งในดิน แหล่งน้ำจืดและแหล่งน้ำเค็ม ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตแบบอิสระแต่บางสปีชีส์เป็นปรสิตที่สำคัญ เช่น Entamoeba histolytica เป็นสาเหตุของโรคบิดในคน เป็นต้น

 

 ภาพที่ 20-37 อะมีบา(Amoeba dubia)

          20.4.3 อาณาจักรพืช

                เมื่อกล่าวถึงอาณาจักรพืช(Kingdow Plantae) นักเรียนจะนึกถึงสมบัติของพืช คือ สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ โดยมีคลอโรพลาสต์ซึ่งมีสารสีชนิดคลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรฟิลล์ บี ด้วยสมบัติดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าพืชน่าจะมีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับโพรทิสต์ที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ นั่นคือสาหร่าย นักเรียนคิดว่าพืชน่าจะมีบรรพบุรุษร่วมกับสาหร่ายชนิดใด

 

          กำเนิดของพืช

           จากหลักฐานทางวิวัฒนาการและการศึกษาเปรียบเทียบลำดับเบสของ DNA จากคลอโรพลาสต์และนิวเคียสแล้วพบว่า พืชและสาหร่ายไฟในกลุ่มคาโรไฟต์ (Charopyte) มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันทางวิวัฒนาการ ประกอบกับมีการเรียงตัวของเซลลูโลสที่ผนังเซลล์เหมือนกัน มีสารสีที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง คือ คลอโรฟิลล์ เอและคลอโรฟิลล์ บี รวมทั้งมีโครงสร้างที่ทำหน้าที่ป้องกันเซลล์สืบพันธุ์และไซโกตที่คล้ายคลึงกับการป้องกันเอ็มบริโอในพีช  นักเรียนคิดว่าพืชมีการปรับตัวในการดำรงชีวิตบนพื้นดินได้อย่างไร

            พืชมีการปรับตัวเพื่อดำรงชีวิตบนพื้นดินดังนี้

             1. การปรับตัวด้านโครงสร้าง โดยมีการปรับโครงสร้างของรากที่สามารถดูดน้ำได้ดี มีเนื้อเยื่อลำเลียงที่ใช้ในการลำเลียงน้ำแร่ธาตุและสารอาหาร และมีปากใบเป็นทางผ่านเข้าออกของแก๊สต่างๆ

             2. การปรับตัวด้านองค์ปรกอบทางเคมี โดยสังเคราะห์สารที่พืชสร้างขึ้นเป็นพิเศษเพื่อใช้ในการดำรงชีวิต เช่น ลิกนิน เพื่อให้พืชมีความแข็งแรงและทนทานต่อสภาพแวดล้อม และคิวทินที่ปกคลุมผิวของลำต้นและใบเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ เป็นต้น

             3. การปรับตัวด้านการสืบพันธุ์ โครงสร้างที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียจะมีเนื้อเยื่อมาปกป้องเซลล์สืบพันธุ์ ซึ่งจะเจริญเป็นเอ็มบริโอและเป็นต้นสปอโรไฟต์ต่อไป  นอกจากนี้ละอองเรณูของพืชดอกมีการป้องกันการสูญเสียน้ำและทนต่อความแห้งแล้งได้ดีและเซลล์สืบพันธุ์ยังมีการปรับตัว โดยใช้น้ำน้อยหรือไม่ต้องอาศัยน้ำเป็นตัวกลางในการผสมพันธุ์

            - นักเรียนคิดว่าพืชเมื่อมาดำรงชีวิตบนบก มีข้อได้เปรียบบรรพบุรุษที่อาศัยอยู่ในน้ำอย่างไร

 

               ลักษณะพืช

               พืชนอกจากเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์แบบยูคาริโอต มีผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลสและสามารถสร้างอาหารด้วยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้ว นักเรียนคิดว่าพืชควรมีลักษณะใดร่วมกันอีกบ้าง พืชทุกชนิดมีวัฏจักรชีวิตแบบสลับ นั่นคือมีระยะแกมีโทไฟต์(gametophyte) ที่แต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซม 1 ชุด (n) สลับกับระยะสปอโรไฟต์(sporophyte) ที่แต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซม 2 ชุด (2n) เมื่อสปอร์เจริญเป็นต้นแกมีโทไฟต์จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส และเมื่อเกิดการปฏิสนธิจะได้ไซโกตและพัฒนาไปเป็นเอ็มบริโอซึ่งจะเข้าสู่ระยะสปอโรไฟต์ และมีการสร้างสปอร์ โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จากนั้นสปอร์จะเจริญเป็นต้นแกมีโทไฟต์ต่อไป

 

ภาพที่ 20-38 วัฏจักรชีวิตแบบสลับของพืช

          - พืชมีการสร้างสปอร์ ด้วยกระบวนการแบ่งเซลล์แบบใดและสปอร์ที่ได้มีจำนวนโครโมโซมกี่ชุด

          - ระยะแกมีโทไฟต์ของพืชมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์แบบใด

            เมื่อนำขนาดและช่วงอายุของระยะสปอโรไฟต์เปรียบเทียบกับระยะแกมีโทไฟต์ของพืชแต่ละกลุ่มพบว่าแตกต่างกันดังภาพที่ 20-39

 

 

ภาพที่ 20-39 ช่วงชีวิตที่เป็นระยะสปอโรไฟต์และแกมีโทไฟต์ของพืชในกลุ่มต่างๆ

          -  จากการเปรียบเทียบระยะสปอโรไฟต์ และระยะแกมีโทไฟต์ของพืชทั้ง 4 กลุ่ม นักเรียนจะสรุปได้อย่างไร

              จากภาพที่ 20-39 จะเห็นว่าระยะแกมีโทไฟต์ของพืชในกลุ่มที่ไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียงมีโครงสร้างซับซ้อนและมีช่วงชีวิตในระยะแกมีโทไฟต์ยาวนานกว่าระยะสปอโรไฟต์ พืชกลุ่มเฟิน พืชเมล็ดเปลือยและพืชดอกนั้นช่วงชีวิตระยะแกมีโทไฟต์จะลดลงและโครงสร้างซับซ้อนน้อยกว่า โดยช่วงชีวิตระยะสปอโรไฟต์ของพืชดอกจะยาวนานกว่ามีการเจริญและพัฒนามากกว่าระยะแกมีโทไฟต์

 

ความหลากหลายของพืช

                จากความสัมพันธ์ของสาหร่ายคาโรไฟต์และพืชที่มีบรรพบุรุษร่วมกันดังที่กล่าวมาแล้ว สามารถสรุปสายวิวัฒนาการและกำเนิดของพืชกลุ่มต่างๆ ได้ดังนี้

 

ภาพที่ 20-40 สายวิวัฒนาการของพืช

           พืชที่พบในปัจจุบันมีมากกว่า 300,000 สปีชีส์ นักอนุกรมวิธานได้แบ่งพืชออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ กลุ่มพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียงและกลุ่มพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียง นักเรียนคิดว่าพืชต่างๆ เหล่งนี้มีลักษณะเหมือนและแตกต่างกันอย่างไร

 

          กลุ่มพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง

          พืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง (nonvascular plant) เป็นพืชบกพวกแรกที่มีวิวัฒนาการเกิดขึ้นในยุคออร์โดวิเชียน เมื่อประมาณ 400 ล้านปีมาแล้ว พืชกลุ่มนี้มีช่วงระยะแกมีโทไฟต์ยาว แต่ช่วงระยะสปอโรไฟต์สั้นเจริญอยู่บนต้นแกมีโทไฟต์

กิจกรรมเสนอแนะ

1. ต้นมอสหรือลิเวอร์เวิร์ทที่มีทั้งระยะสปอโรไฟต์และแกมีโทไฟต์

2  แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์แบบสเตอริโอ

3. ปากคีบ

        4. เข็มเขี่ย

วิธีการทดลอง

         1. ให้นักเรียนนำมอสหรือลิเวอร์เวิร์ทมาศึกษาส่วนประกอบของต้นด้วยแว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์แบบสเตอริโอ

         2. วาดรูปและชี้ส่วนประกอบของสปอโรไฟต์ อับสปอร์ และแกมีโทไฟต์

         - ส่วนที่คล้ายลำต้น คล้ายรากและคล้ายใบของมอสและลิเวอร์เวิร์ทแตกต่างจากราก ลำต้นและใบของพืชอื่นอย่างไร

         - นักเรียนคิดว่าจะพบมอสและลิเวอร์เวิร์ทในสภาพแวดล้อมแบบใด เพราะเหตุใด

 

          ปัจุบันพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียงแบ่งออกเป็น 3 ไฟลัมโดยใช้โครงสร้างและรูปร่างเป็นเกณฑ์ คือ

          ไฟลัมเฮปาโทไฟตา(Phylum Hepatophyta) ต้นแกมีโทไฟต์มีทั้งที่เป็นต้นมีส่วนคล้ายใบและที่เป็นแผ่นบางๆ ภายในเซลล์จะมีหยดน้ำมันอยู่ด้วย ต้นสปอโรๆฟต์มีอับสปอร์เมื่อแก่จะแตกออก เพื่อปล่อยสปอร์กระจายพันธุ์ ตัวอย่างของพืชกลุ่มนี้ได้แก่ ลิเวอร์เวิร์ท

          ไฟลัมแอนโทซีโรไฟตา(Phylum Anthocerophyta) ต้นแกมีโทไฟต์มีลักษณะเป็นแผ่น มีรอยหยักที่ขอบ มักมีคอลโรพลาสต์เพียง 1 คอลโรพลาสต์ต่อเซลล์ และต้นสปอโรไฟต์จะมีลักษณะยาวเรียวมีเนื้อเยื่อเจริญอยู่ที่โคนต้น เช่น ฮอร์เวิร์ท

          ไฟลัมไบรโอไฟตา(Phylum Bryophyta) ต้นแกมีโทไฟต์มีลักษณะคล้ายใบที่เรียงเวียนรอบแกนกลาง ต้นสปอโรไฟต์มีอับสปอร์ซึ่งมีโครงสร้างพิเศษช่วยในการกระจายสปอร์หรือมีช่องเปิดเพื่อกระจายสปอร์ ตัวอย่างเช่น มอส

 

ภาพที่ 20-41 ก. ลิเวอร์เวิร์ท ข. ฮอร์เวิร์ท ค. มอส

อบฉันท์ ไทยทอง ภาควิชาพฤกษาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ต่อศักดิ์ สีลานันท์ ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

 

          พืชกลุ่มนี้ไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง จะดูดน้ำและแร่ธาตุจากดินโดยโครงสร้างคล้ายรากที่เรียกว่าไรซอยด์(rhizoid) มีการลำเลียงน้ำแร่ธาตุด้วยการแพร่ ส่วนที่เป็นแผ่นคล้ายใบมีชั้นคิวทิเคิลบางมากปกคลุมการปฏิสนธิต้องอาศัยน้ำเป็นตัวกลาง สเปิร์มจะว่ายน้ำไปผสมกับเซลล์ไข่ภายในต้นแกมีโทไฟต์เพศเมีย จากนั้นไซโกตจะเจริญเป็นต้นสปอโรไฟต์ซึ่งจะเจริญและต้องอาศัยอาหารจากต้นแกมีโทไฟต์และมีอายุสั้น ดังนั้นจึงพบต้นสปอโรไฟต์อาศัยอยู่บนต้นแกมีโทไฟต์

                - เพราะเหตุใด พืชกลุ่มไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียงจึงมีขนาดเล็ก

                  ในเมืองไทยมีการศึกษาพืชกลุ่มนี้ค่อนข้างน้อย แต่ในปัจจุบันเริ่มมีผู้สนใจศึกษามากขึ้น เนื่องจากได้เห็นประโยชน์และคุณค่า  นักเรียนคิดว่าพืชในกลุ่มนี้มีประโยชน์อย่างไร

 

รู้หรือเปล่า

สแฟกนัมมอสหรือข้าวตอกฤาษีที่ขึ้นปกคลุมในบริเวณพื้นดินที่ชื้นแฉะหรือในบึง เมื่อตายทับถมกันมากๆ จะทำให้ดินมีสภาพเป็นกรดและเกิดการย่อยสลายได้ยาก ทำให้เกิดเป็นเชื้อเพลิงที่เรียกว่าพีท(peat)บริเวณที่เกิดพีทขึ้นนั้นเป็นแหล่งสะสมสารประกอบคาร์บอนมากถึง 400 พันล้านตัน

 

          ประโยชน์ของกลุ่มพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง

          กลุ่มพืชไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง เช่น ข้าวตอกฤาษีหรือสแฟกนัมมอส (Sphagnum sp.) เป็นพืชที่ทนทานต่อการสูญเสียน้ำได้ดีและเกษตรกรนิยมนำมาใช้เป็นวัสดุคลุมหน้าดิน เพื่อรักษาสภาพความชื้นในดินและนำมาใช้ในการเพาะปลูกพืช

          จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ของพืชคือ Cooksonia sp. มีอายุประมาณ 400 ล้านปี ในช่วงต้นยุคซิลูเรียน ซึ่งสันนิษฐานว่าเป็นพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงกลุ่มแรกและมีวิวัฒนาการกลายเป็นพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงอื่นๆ

 

ภาพที่ 20-42 ซากดึกดำบรรพ์และภาพวาดของพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงพวกแรก (Cooksonia sp.) 

          พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่ไม่มีเมล็ด

          พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่ไม่มีเมล็ด ประกอบด้วยเฟินแท้ และกลุ่มใกล้เคียงเฟิน พืชกลุ่มนี้มีราก ลำต้นและใบที่แท้จริง ภายในรากมีเนื้อเยื่อลำเลียงเหมือนที่พบในลำต้น มีต้นแกมีโทไฟต์และต้นสปอโรๆฟต์เจริญแยกกันหรืออยู่รวมกันในช่วงสั้นๆ โดยต้นแกมีโทๆฟต์จะมีช่วงชีวิตสั้นกว่าต้นสปอโรไฟต์ จากการศึกษาซากดึกดำบนนพ์ของพืชโบราณพบว่า รากของพืชกลุ่มนี้อาจจะวิวัฒนาการมาจากลำต้นส่วนล่างหรือส่วนที่อยู่ใต้ดินของพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงโบราณนั่นเอง

          - นักเรียนคิดว่าเฟินและพืชกลุ่มใกล้เคียงเฟินมีลักษณะใดที่แสดงถึงการเกิดวิวัฒนาการทางด้านการสืบพันธุ์เพื่อดำรงชีวิตอยู่บนพื้นดิน

 

รู้หรือเปล่า

พืชที่มีการสร้างสปอร์ขนาดเดียว แต่ละสปอร์จะเจริญเป็นแกมีโทไฟต์เพศผู้หรือแกมีโทไฟต์เพศเมีย ในพืชที่มีการสร้างสปอร์ 2 ขนาด สปอร์ขนาดใหญ่จะเจริญเป็นแกมีโทไฟต์เพศเมีย และสปอร์ขนาดเล็กจะเจริญเป็นแกโทไฟต์เพศผู้

 

          พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่ไม่มีเมล็ดที่พบในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 2 ไฟลัม ดันี้

          ไฟลัมไลโคไฟตา(Phylum Lycophyta) เป็นพืชที่มีลำต้นและใบที่แท้จริง มีใบขนาดเล็ก มีเส้นใบ 1 เส้นที่ไม่แตกแขนง ที่ปลายกิ่งจะมีกลุ่มของใบทำหน้าที่อับสปอร์ พืชกลุ่มนี้ได้แก่ ไลโคโพเดียม (Lycopodium) เช่น สามร้อยยอด หางสิงห์ ซีแลกจิเนลลา(Selagenella) ตีนตุ๊กแก และกระเทียมน้ำ(Isoetes) โดยสามร้อยยอดมีการสร้างสปอร์ที่มีขนาดเดียว ส่วนซีแลกจิเนลลาและกระเทียมน้ำมีการสร้างสปอร์ที่มีขนาดใหญ่และขนาดเล็ก โดยกระเทียมน้ำจะสร้างอับสปอร์ที่โคนใบ

 


ภาพที่ 20-43 ก. หางสิงห์ ข. ตีนตุ๊กแก ค. กระเทียมน้ำ

*อบฉันท์ ไทยทอง ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลากรณ์มหาวิทยาลัย

 

         ไฟลัมเทอโรไฟตา (Phylum Pterophyta) ตัวอย่างของพืชกลุ่มนี้ได้แก่ หวายทะนอย หญ้าถอดปล้องและเฟิน

         หวายทะนอย(Psilotum sp.) เดิมเชื่อว่าเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีชีวิตเพราะมีลักษณะคล้ายซากดึกดำบรรพ์ของพืช คือ ไม่มีรากไม่มีใบถ้ามีใบจะมีขนาดเล็กมาก มีการแตกกิ่งเป็นคู่ แต่เมื่อมีการศึกษาเปรียบเทียบลำดับเบส DNA และโครงสร้างอับสปอร์แล้วพบว่าหวายทะนอยมีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับพืชในกลุ่มหญ้าถอดปล้อง

          หญ้าถอดปล้อง(Equisetum spp.) เป็นกลุ่มพืชที่ลำต้นมีข้อปล้องชัดเจน มีทั้งลำต้นตั้งตรงบนดินและลำต้นใต้ดิน เรียกว่า ไรโซม(rhizome) ลำต้นตั้งตรงบนดินมีสีเขียวเป็นสัน ใบขนาดเล็ก มีเส้นใบเพียง 1 เส้น เรียงเป็นวงรอบข้อ อับสปอร์เกิดเป็นกระจุกที่ปลายกิ่ง เรียกว่า สโตรบิลัส(strobilus) และสร้างสปอร์ที่มีขนาดเดียว

 

ภาพที่ 20-44 ก. หวายทะนอย ข. หญ้าถอดปล้อง

ทรงศักดิ์ สำราญสุข ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

 

           เฟิน (fern) เริ่มมีการแพร่กระจายตั้งแต่ยุคดีโวเนียนจนถึงปัจจุบันพบประมาณ 12,000 สปีชีส์ พืชกลุ่มนี้มีราก ลำต้น และใบที่แท้จริงโดยมีเส้นใบที่แตกแขนง ลักษณะที่พบทั่วไปคือ ใบอ่อน ม้วนจากปลายใบสู่โคนใบ ใบของเฟินมีหลายขนาด อาจเป็นใบเดี่ยว หรือใบประกอบ เฟินจะสร้างอับสปอร์รวมกันเป็นกลุ่ม เรียกว่า  ซอรัส (sorus) อยู่ทางด้านล่างของแผ่นใบ ซึ่งมีรูปร่างแตกต่างกันและใช้จำแนกชนิดของเฟินได้ เฟินส่วนใหญ่สร้างสปอร์ที่มีขนาดเดียว ยกเว้นเฟินน้ำบางสกุลสร้างสปอร์ที่มีขนาดต่างกัน ตัวอย่างของเฟิน ได้แก่เฟินใบมะขาม เฟินก้านดำ ข้าหลวงหลังลาย ชายผ้าสีดา ย่านลิเภา แหนแดง จอกหูหนู ผักแว่น กูดเกี๊ยะ เป็นต้น

 

 ภาพที่ 20-45 ก. จอกหูหนู ข. ผักแว่น ค. ชายผ้าสีดำ ง. ข้าหลวงหลังลาย จ. เฟินก้านดำ ฉ. ย่านลิเภา 

 

              ประโยชน์ของพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่ไม่มีเมล็ด

              พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่ไม่มีเมล็ดบางชนิดนิยมนำมาใช้เป็นอาหาร เช่น ผักแว่น กูดเกี๊ยะ หรือบางชนิดนำมาเป็นสมุนไพร เช่น ว่านลูกไก่ทองใช้ดูดซับห้ามเลือด กูดแดงใช้เป็นยาแก้โรคผิวหนังย่านลิเภานำมาใช้ทำเครื่องจักสาน เช่น กระเป๋าถือ นอกจากนี้เกษตรกรนิยมเลี้ยงแหนแดงในนาข้าวเพื่อเพิ่มปริมาณปุ๋ยไนโตรเจนให้กับต้นข้าว มีเฟินหลายชนิดนิยมนำมาปลูกเป็นไม้ประดับ ไม้ตัดใบ เช่น เฟินใบมะขาม เฟินนาคราช ข้าลวงหลังลายและชายผ้าสีดา เป็นต้น กูดเกี๊ยะมีประโยชน์มากมาย เช่น ใบแห้งสามารถนำมามุงหลังคาและใช้ทำเป็นฟืนได้ด้วย นอกจากนี้เถ้าจากใบยังเป็นแหล่งโพแทสในอุตสาหกรรมแก้วและสบู่ เหง้านำมาใช้ฟอกหนังและย้อมผ้าขนสัตว์ให้เป็นสีเหลือง และยังมีศักยภาพเป็นแหล่งสกัดสารฆ่าแมลงและพลังงานชีวภาพ ช่วยเพิ่มธาตุอาหารให้กับดิน โดยเฉพาะไนโตรเจน ฟอสเฟตและโพแทสเซียม

 

กิจกรรมที่ 20.5 ลักษณะของเฟิน

วัสดุอุปกรณ์

       1. ต้นเฟิน

       2. เข็มเขี่ย

       3. สไลด์และกระจกปิดสไลด์

      4. บีกเกอร์

      5. หลอดหยด

      6. กล้องจุลทรรศน์

วิธีการทดลอง

      1. เลือกสังเกตต้นเฟินจำนวน 2-3 ชนิด นำมาศึกษาเปรียบเทียบลักษณะของใบ กลุ่มอับสปอร์และการเรียงตัวของอับสปอร์ พร้อมทั้งวาดรูปประกอบ

      2. ศึกษาลักษณะของสปอร์โดยใช้เข็มเขี่ยอับสปอร์ 1 กลุ่ม ให้กระจายลงบนสไลด์ที่มีหยดน้ำ ปิดด้วยกระจกปิดสไลด์แล้วนำไปศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์และวาดรูปประกอบ

     -  เฟินแต่ละชนิดมีการจัดเรียงตัวของอับสปอร์เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร

     -  นักเรียนคิดว่าควรนำเฟินมาใช้ประโยชน์ด้านใดได้บ้าง จงอธิบายและยกตัวอย่างประกอบ

 

          พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่มีเมล็ด

                พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่มีเมล็ดพวกแรกเกิดเมื่อประมาณ 360 ล้านปี ในช่วงปลายของยุคดีโวเนียนและพบแพร่กระจายมากในยุคคาร์บอนิเฟอรัส มีโครงสร้างสืบพันธุ์ที่แตกต่างจากพืชกลุ่มที่กล่าวมาแล้ว โดยเซลล์ไข่เจริญอยู่ในออวุล เชื่อกันว่าน่าจะมีวิวัฒนาการมาจากอับสปอร์ที่มีเนื้อเยื่อพิเศษมาหุ้ม ซึ่งอาจมี 1 หรือ 2 ชั้น นอกจากนี้พืชมีเมล็ดยังมีการปรับตัวในการสืบพันธุ์ที่ไม่ต้องอาศัยน้ำโดยการสร้างละอองเรณูที่มีสเปิร์มอยู่ภายใน เมื่ออับเรณูแตกออกละอองเรณูจะกระจายไปตกที่ออวุล โดยอาศัยลมหรือสัตว์เป็นพาหะเมื่อเกิดการปฏิสนธิแล้วออวุลจะเจริญไปเป็นเมล็ด

            - เพราะเหตุใดพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่มีเมล็ด เฟิน และพืชกลุ่มใกล้เคียงกับเฟิน ยังคงมีการแพร่กระจายพันธุ์ตั้งแต่ 200 ล้านปีที่ผ่านมาจนถึงปัจจุบัน

               พืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงที่มีเมล็ด มีระยะสปอโรไฟต์ที่เด่นชัดและยาวนาน แต่ระยะแกมีโทไฟต์จะมีขนาดเล็กลงมากเมื่อเทียบกับมอสและเฟิน ปัจจุบันแบ่งออกเป็น พืชเมล็ดเปลือย (gymnosperm)และ พืชดอก (angiosperm)  นักเรียนคิดว่าพืช 2 กลุ่มนี้มีลักษณะแตกต่างกันอย่างไร 

                พืชเมล็ดเปลือย 

                พืชเมล็ดเปลือยมีลักษณะร่วมกันคือ ออวุลและละอองเรณูจะติดบนกิ่งหรือแผ่นใบซึ่งจะอยู่รวมกันที่ปลายกิ่ง เรียกว่า <b>โคน</b>(cone)แยกเป็นโคนเพศผู้และโคนเพศเมีย เมื่อมีการปฏิสนธิออวุลจะเจริญเป็นเมล็ดติดที่กิ่งหรือแผ่นใบนั้น จึงเรียกว่าพืชเมล็ดเปลือย พืชกลุ่มนี้มีเนื้อไม้เจริญดี มีทั้งไม้พุ่ม ไม้เลื้อยและไม้ยืนต้น จัดเป็นพืชกลุ่มเด่นในยุคจูแรสซิก ซึ่งอาจเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของไดโนเสาร์ซึ่งเป็นสัตว์กลุ่มเด่นในยุคนั้นเช่นกัน พืชเมล็ดเปลือยในปัจจุบันแบ่งออกเป็น 4 ไฟลัม ดังนี้

 ภาพที่ 20-46 เมล็ดของพืชเมล็ดเปลือย 

              ไฟลัมไซแคโดไฟตา (phylum Cycadophyta) เป็นพืชที่มีการกระจายพันธุ์ในบริเวณที่แห้งแล้งได้ดี ในประเทศไทยพบเพียง 10 สปีชีส์อยู่ในสกุล Cycas เช่น ปรง ปรงป่า ปรงเขา เป็นต้น พืชกลุ่มนี้ได้รับการขนานนามว่าเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีชีวิต เนื่องจากเกิดก่อนไดโนเสาร์ พบได้ตั้งแต่บริเวณป่าชายเลน บริเวณเกาะที่มีภูเขา หินปูน ป่าเต็งรัง ป่าเบญจพรรณและป่าดิบเขา มีลำต้นค่อนข้างเตี้ยใบมีขนาดใหญ่เป็นใบประกอบแบบขนนกชั้นเดียว มีการสร้างโคนเพศผู้และโคนเพศเมียแยกต้นกัน

 


 ภาพที่ 20-47 ก. โคนของปรง ข. เมล็ดเปลือยของปรง 

            ไฟลัมกิงโกไฟตา (Phylum Ginkophyta) ปัจจุบันมีเพียงสปีชีส์เดียวกันคือ Ginkgo biloba มีชื่อทั่วไปว่าแป๊ะก๊วยเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีชีวิตเช่นเดียวกับปรง มีลักษณะใกล้เคียงกับพืชที่สูญพันธุ์ไปแล้วพบตามธรรมชาตในประเทศจีน เกาหลีและญี่ปุ่น ลำต้นมีขนาดใหญ่ มีใบเดี่ยวคล้ายพัด ต้นเพศเมียสร้างออวุลที่ปลายกิ่งพิเศษ เมล็ดมีอาหารสะสมนิยมนำมารับประทาน 

 

ภาพที่ 20-48 ลักษณะของแป๊ะก๊วย

 

              ไฟลัมโคนิเฟอโรไฟตา (Phylum Coniferophyta) เป็นพืชที่มีความหลากหลายมากที่สุดในพืชกลุ่มเมล็ดเปลือยทั้งในด้านลักษณะของต้นและโครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์ โคนเพศผู้และโคนเพศเมียอาจเกิดบนต้นเดียวกันหรือแยกต้นกัน ในประเทศไทยพบพืชกลุ่มนี้หลายชิด เช่น สนสองใบ สนสามใบ สนสามพันใบ พญาไม้ เป็นต้น

 


 ภาพที่ 20-49 ก. สนสองใบ ข. สนสามใบ 

 ที่มา วารสาร Advanced Thailand Geographic ปีที่ 10 ฉบับที่ 77 พุทธศักราช 2547 

 

         ไฟลัมนีโทไฟตา (Phylum Gnetophyta) เป็นพืชที่มีลักษณะแตกต่างจากพืชเมล็ดเปลือยกลุ่มอื่นคือพบเวสเซลในท่อลำเลียงน้ำและมีลักษณะคล้ายพืชดอกมากคือ มีกลีบดอก มีใบเลี้ยง 2 ใบ แต่เมล็ดยังไม่มีเปลือกหุ้ม ปัจจุบันพบประมาณ 3 สกุล แต่ที่พบในประเทศไทยคือ มะเมื่อย (Gnetum spp.) มักพบตามป่าชื้นเขตร้อน

 

 ภาพที่ 20-50 มะเมื่อย 

 

          ประโยชน์ของพืชเมล็ดเปลือย

         พืชกลุ่มนี้เช่น ปรง นิยมนำมาจัดสวนหรือนำมาใช้ประโยชน์ในการก่อสร้าง และอุตสาหกรรมอื่น เช่น ทำเยื่อกระดาษแป๊ะก๊วยยังใช้เป็นยาสมุนไพรใช้บำบัดโรคต่างๆ และนอกจากนี้สารสกัดจากใบแป๊ะก๊วยจะช่วยป้องกันและรักษาความสมบรูณ์ของผนังหลอดเลือดฝอยและปรับระบบหมุนเวียนเลือด ต่อต้านการอักเสบ การบวม และเนื่องจากสารสกัดจากใบแป๊ะก๊วยมีความเป็นพิษต่ำมากในวงการแพทย์นิยมใช้ในผู้ป่วยที่เลือดไปเลี้ยงสมองไม่เพียงพอ ผนังหลอดเลือดแดงทำงานผิดปกติ ป้องกันการเกิดอัมพาตและใช้กับโรคที่เกี่ยวกับความชรา เป็นต้น

 

         พืชดอก 

         ไฟลัมแอนโทไฟตา (Phylum Anthophyta) เป็นกลุ่มพืชที่มีความหลากหลายมากที่สุดในอาณาจักรพืช พืชกลุ่มนี้มีดอกซึ่งเป็นกิ่งที่เปลี่ยนแปลงมาเป็นโครงสร้างที่ใช้ในการสืบพันธุ์ มีออวุลเจริญอยู่ในรังไข่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเกสรเพศเมีย ดังนั้นออวุลของพืชดอกจึงได้รับการปกป้องได้มากกว่าพืชเมล็ดเปลือย ปัจจุบันพืชดอกที่ค้นพบมีประมาณ 250,000 สปีชีส์และสามารถดำรงชีวิตอยู่ในบริเวณต่างๆทั่วโลก นักเรียนคิดว่าพืชดอกกำเนิดขึ้นมาได้อย่างไรและพืชดอกกลุ่มแรกที่เกิดขึ้นเป็นพืชกลุ่มใด 

 

 ภาพที่ 20-51 ดอกแสดงออวุลเจริญอยู่ในรังไข่ 

 

            จากการศึกษาด้านบรรพชีวินวิทยา มีการค้นพบหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ที่เชื่อว่าเป็นพืชดอกที่อยู่ในตอนต้นของยุคครีเทเชียสเมื่อประมาณ 130 ล้านปีที่ผ่านมา และเจริญเป็นพืชกลุ่มเด่นในช่วงปลายยุคครีเทเชียสและจากหลักฐานการวิเคราะห์ข้อมูลของ DNA ในพืชดอก พบว่าพืชใน วงศ์แอมโบเรลลา  (Amborellaceae) น่าจะเป็นพืชดอกในกลุ่มแรกๆ ที่เกิดขึ้น

           - นักเรียนคิดว่าลักษณะของพืชดอกมีข้อได้เปรียบกว่าพืชเมล็ดเปลือยอย่างไร

           ความหลากหลายของพืชดอก 

           จากแนวคิดในอดีตพืชดอกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ พืชใบเลี้ยงเดี่ยวและพืชใบเลี้ยงคู่ แต่ในปัจจุบันความรู้จากการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา กายวิภาคและสารชีวโมเลกุล ทำให้แนวคิดเกี่ยวกับสายวิวัฒนาการของพืชดอกมีการเปลี่ยนแปลง โดยพืชที่เคยจัดอยู่ในกลุ่มของพืชใบเลี้ยงคู่ได้มีการแยกสายวิวัฒนาการเป็นพืชดอกกลุ่มอื่นๆ เช่น วงศ์บัว วงศ์จำปีป่า เป็นต้น เนื่องจากยังคงมีลักษณะของบรรพบุรุษ เชื่อว่าน่าจะมีวิวัฒนาการเกิดขึ้นในช่วงแรกก่อนจะแยกสายวิวัฒนาการเป็นพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ดังตัวอย่างสายวิวัฒนาการของพืชดอกในภาพที่ 20-52


 ภาพที่ 20-52 สายวิวัฒนาการของพืชดอกและตัวอย่างของพืชดอกกลุ่มต่างๆ 

 ภาพโดย สุธิรา สระประเทศ ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 

 

          การใช้ประโยชน์จากพืชดอก

           อาจกล่าวได้ว่าในอาณาจักรพืช พืชดอกเป็นพืชที่มีความสำคัญต่อการคงอยู่ของมนุษยชาติในแง่ของการดำรงชีวิต และหากพิจารณาลึกซึ้งลงไปจะพบว่า แหล่งอารยธรรมของโลกก็เป็นแหล่งที่มีดอกหลายชนิดที่เอื้อให้เกิดความเจริญทางด้านวัฒนธรรมดังกล่าว เช่น ข้าว ในอินเดียและเอเชียตะวันออก เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ข้าวบาร์เลย์ ข้าวสาลีในเมโสโปเตเมีย ข้าวโพดในแถบอเมริกาและพืชกลุ่มอื่นๆอีก เป็นต้น

 

           แหล่งทรัพยากรพืช 

            ในปัจจุบันประชากรมนุษย์ได้มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นจึงเกิดความต้องการพื้นที่ในการเพาะปลูกและสร้างที่อยู่อาศัยมากขึ้นทำให้เกิดการสูญพันธุ์ของพืชเป็นอย่างมาก ความหลากหลายสปีชีส์ของพืชเป็นทรัพยากรที่ไม่สามารถสร้างมาทดแทนได้ และยังมีผลทำให้สัตว์และแมลงในป่าชื้นเขตร้อนสูญพันธุ์ตามไปด้วย ได้มีการวิจัยพบว่าการทำลายแหล่งที่อยู่ในป่าชื้นเขตร้อนและระบบนิเวศในบริเวณนี้เป็นการคุกคามสิ่งมีชีวิตประมาณ 100 สปีชีส์ต่อปี ในขณะที่มนุษย์มีการทำลายป่าชื้นเขตร้อน ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ของพืชและสัตว์ที่อาศัยในแหล่งที่อยู่นั้น แต่มนุษย์ยังมีความต้องการผลผลิตจากพืชมากกว่า 1,000 สปีชีส์ เพื่อนำมาเป็นอาหาร วัตถุดิบต่างๆ และนำมาใช้เป็นยาอีกด้วย

        ได้มีการวิจัยพบว่า พืชในป่าชื้นเขตร้อนเป็นพืชสมุนไพรที่นิยมนำมาใช้ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน    ในประเทศไทยมีการนำสมุนไพรมาใช้เป็นยาประจำบ้านตั้งแต่โบราณ และในปัจจุบันได้มีการส่งเสริมการนำพืชสมุนไพรดังกล่าวมาใช้ในการผลิตยาเป็นการค้าอีกด้วย

            ดังนั้นจึงควรมีการรณรงค์ป้องกันการทำลายป่าชื้นเขตร้อนเพื่อป้องกันการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตและควรตระหนักว่าการทำให้สิ่งมีชีวิตสูญพันธุ์นั้นเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว แต่การเกิดสปีชีส์ขึ้นมาใหม่นั้นเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ดังนั้นควรทำอย่างไรจึงจะเป็นการอนุรักษ์ความหลากหลายของพืชไว้ในโลกนี้

 

 กิจกรรมที่ 20.6 ความหลากหลายของพืชในท้องถิ่น

1. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มสืบค้นข้อมูลและร่วมกันอภิปรายในประเด็นต่อไปนี้

    1.1 สาเหตุของปัญหาที่ทำให้ความหลากหลายของพืชในท้องถิ่นลดลง

    1.2 ผลกระทบที่มีผลต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์

    1.3 แนวทางในการแก้ปัญหา

2. นำข้อมูลมานำเสนอในชั้นเรียน พร้อมทั้งอภิปรายร่วมกัน

3. จัดทำรายงานหรือนำเสนอในรูปแบบของป้ายนิเทศเพื่อเผยแพร่ความรู้ต่อไป

 

            20.4.4 อาณาฟังไจ

             ฟังไจ (fungi) เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีทั้งเซลล์เดียวและหลายเซลล์ที่ยังไม่พัฒนาเป็นเนื้อเยื่อ มีลักษณะแตกต่างจากยูคาริโอตกลุ่มอื่นๆในแง่ของการใช้อาหารในการดำรงชีวิต การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ นักเรียนคิดว่าฟังไจมีวิวัฒนาการมาได้อย่างไรและมีความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกับสิ่งมีชีวิตกลุ่มใด

 

           กำเนิดของฟังไจ

            มีการค้นพบหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ของฟังไจที่มีอายุมากที่สุดประมาณ 460 ล้านปี ซึ่งเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่พืชเริ่มมีวิวัฒนาการมาดำรงชีวิตบนบก อีกทั้งซากดึกดำบรรพ์ของพืชมีเนื้อเยื่อลำเลียงในช่วงปลายยุคซิเรียนนั้นพบว่ามีไมคอร์ไรซา (mycorrhizae) ที่กลายเป็นซากดึกดำบรรพ์อยู่ด้วย ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่าพืชได้ถือกำเนิดมาบนพื้นดินในระยะเวลาใกล้เคียงกันกับฟังไจ

              จากการวิเคราะห์ลำดับเบสของฟังไจ พบว่าฟังไจประกอบด้วย 4 ไฟลัม โดยฟังไจกลุ่มไคทริดเป็นกลุ่มแรกที่มีวิวัฒนาการขึ้นมาก่อนดังนั้นจึงยังคงมีลักษณะคล้ายคลึงกับบรรพบุรุษของฟังไจ คือเซลล์สืบพันธุ์ยังคงแฟลเจลลา ซึ่งในไฟลัมอื่นไม่มีลักษณะนี้แล้วและยังพบว่าฟังไจมีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการที่ใกล้ชิดกับสัตว์มากกว่าพืช

 
          ลักษณะรูปร่างและการดำรงชีวิตของฟังไจ

                สิ่งมีชีวิตในกลุ่มฟังไจมีลักษณะร่วมกันคือ ผนังเซลล์มีสารไคทินเป็นองค์ประกอบ มีการดำรงชีวิตแบบภาวะย่อยสลายและบางชนิดเป็นปรสิตของสิ่งมีชีวิตอื่น นักเรียนคิดว่าฟังไจควรมีลักษณะอย่างไรจึงจะเหมาะสมต่อการดำรงชีวิตดังกล่าว

                จากภาพที่ 20-53 นักเรียนจะเห็นว่าฟังไจส่วนใหญ่มีเส้นใยขนาดเล็ก เรียกว่า ไฮฟา (hypha) ซึ่งอาจมีหรือไม่มีเยื่อกั้นเซลล์ กลุ่มของเส้นใยไฮฟา เรียกว่า  ไมซีเลียม (mycelium) ทำหน้าที่ยึดเกาะอาหารและส่งเอนไซม์ไปสลายอาหารภายนอกเซลล์และดูดซับสารอาหารที่ย่อยแล้วเข้าสู่เซลล์ โดยทั่วไปส่วนของไมซีเลียมจะแพร่กระจายเป็นบริเวณกว้างอยู่ใต้ดิน ไมซีเลียมในฟังไจบางชนิดจะพัฒนาเป็นโครงสร้างที่โผล่พ้นดินเรียกว่า ฟรุตติง บอดี (fruiting body) ทำหน้าที่สร้างสปอร์ที่ได้จากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ และฟังไจบางชนิดที่ดำรงชีวิตเป็นปรสิต เส้นใยจะเปลี่ยนแปลงเป็นโครงสร้างที่สามารถดูดซับสารอาหารจากเซลล์ของโฮสต์ได้

 

 ภาพที่ 20-53 โครงสร้างของไฮฟา ก. ไฮฟาที่มีเยื่อกั้นเซลล์ ข. ไฮฟาที่ไม่มีเยื่อกั้นเซลล์ 

 

 ภาพที่ 20-54 ก. ลักษณะของฟังไจ ข. ไฮฟาของฟังไจที่เป็นปรสิต 

 

        ฟังไจมีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศโดยการสร้างสปอร์ ลักษณะการสร้างสปอร์ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะใช้เป็นเกณฑ์ในการจัดจำแนกฟังไจออกเป็นไฟลัมต่างๆ แต่มี ฟังไจอีกหลายชนิดที่พบเฉพาะการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเท่านั้น

 

 รู้หรือเปล่า

       ฟังไจอิมเพอร์เฟคไท (fungi imperfecti) เป็นกลุ่มของฟังไจที่ยังไม่พบระยะที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่สามารถจัดอยู่ในฟังไจกลุ่มใดได้ เช่น  ราเพนิซิลเลียม (Penicillium sp.)

 

 ความหลากหลายของฟังไจ

ภาพที่ 20-55 ความหลากหลายของฟังไจ

 

        ฟังไจที่รู้จักสามารถนำมาจำแนกได้มีประมาณ 100,000 สปีชีส์และยังมีฟังไจที่ยังไม่ได้ศึกษาอีกจำนวนมากถึงคาดคะเนได้ว่าปัจจุบันน่าจะมีฟังไจไม่น้อยว่า 1.5 ล้านสปีชีส์ที่แพร่กระจายอยู่ทั่วไป ฟังไจแต่ละกลุ่มมีลักษณะเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไรนักเรียนจะได้ศึกษาจากกิจกรรมต่อไปนี้

 

กิจกรรมที่ 20.7 ลักษณะของฟังไจ

วัสดุอุปกรณ์

                1. ขนมปัง อาหารหรือผลไม้

                2. เห็ดฟางหรือเห็ดชนิดอื่น

                3. ยีสต์

                4. แว่นขยาย

                5. กล้องจุลทรรศน์

                6. สไลด์และกระจกปิดสไลด์

                7. มีดโกน เข็มเขี่ย หลอดหยด

                8. กลีเซอรีน 50%

วิธีการทดลอง

                1. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเลือกศึกษาลักษณะของเห็ดฟางหรือเห็ดชนิดอื่นและราที่ขึ้นบนขนมปัง อาหารหรือผลไม้ โดยพิจารณาลักษณะโครงสร้าง บันทึกลักษณะที่สังเกตได้และวาดภาพประกอบ อาจใช้แว่นขยายช่วยในการสังเกต

                2. กลุ่มที่เลือกศึกษาเห็ดชนิดต่างๆนำดอกเห็ดที่บานใหม่ๆมาฉีกตามยาวของครีบให้มีครีบติดกัน 3-4 อัน ใช้ใบมีดโกนตัดครีบเห็ดตามขวาง นำไปวางบนสไลด์ หยดกลีเซอรีน 50%  ปิดด้วยกระจกสไลด์ แล้วตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ บันทึกและวาดภาพสิ่งที่สังเกตเห็น

                3. กลุ่มที่เลือกศึกษาราบนขนมปัง อาหารหรือผลไม้ที่ตั้งทิ้งไว้ ให้ใช้ใบมีดโกนตัดเส้นใยและเขี่ยสปอร์ลงบนสไลด์ หยดกลีเซอรีน 50% แล้วปิดด้วยกระจกปิดสไลด์ แล้วตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ บันทึกและวาดภาพสิ่งที่สังเกตเห็น

                4. กลุ่มที่เลือกศึกษายีสต์ ให้นำยีสต์ที่เตรียมไว้ในน้ำผลไม้ มาหยดลงบนสไลด์และปิดด้วยกระจกปิดสไลด์ นำไปตรวจดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ บันทึกและวาดภาพสิ่งที่สังเกตเห็น

                5. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มไปศึกษาเห็ด รา หรือยีสต์ของเพื่อนนักเรียนกลุ่มอื่น โดยตรวจดูจากกล้องจุลทรรศน์ที่แต่ละกลุ่มเตรียมไว้ บันทึกและวาดภาพสิ่งที่สังเกตเห็น

                - นักเรียนจะสรุปลักษณะสำคัญของเห็ด ราและยีสต์ที่สังเกตได้อย่างไร

                - เปรียบเทียบลักษณะสปอร์ของเห็ดและราที่นักเรียนสังเกตเห็น และจำนวนสปอร์มีผลต่อการดำรงชีวิตของเห็ดราอย่างไร

                - ยีสต์มีการแพร่กระจายพันธุ์อย่างไร

 

          นักอนุกรมวิธานได้จำแนกฟังไจออกเป็น 4 ไฟลัม ดังนี้

           ไฟลัมไคทริดิโอไมโคตา (Phylum Chytridiomycota) มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ โดยการสร้างเซลล์สืบพันธุ์และสปอร์ที่มีแฟลเจลลาใช้ในการเคลื่อนที่เป็นหลักฐานที่สนับสนุนว่าเป็นฟังไจกลุ่มแรกที่มีวิวัฒนาการมาจากโพรทิสต์ที่มีแฟลเจลลานั่นเองฟังไจกลุ่มนี้เรียกกันทั่วไปว่าไคทริด ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำ เป็นปรสิตในโพรทสต์ พืชและสัตว์ เชื่อกันว่าสาเหตุทำให้สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีจำนวนลดลงอย่างมาก

 ภาพที่ 20-56 ไคทริด

 

           ไฟลัมไซโกไมโคตา  (Phylum Zygomycota)  เป็นฟังไจที่ดำรงชีวิตบนพื้นดิน  ตัวอย่างของฟังไจกลุ่มนี้เช่น  ราดำ(Rhizopus sp.)  เป็นราที่ขึ้นบนขนมปัง ราบางกลุ่มนำมาใช้ในอุตสาหกรรมผลิตกรดฟูมาริก เช่น Rhizopus nigricans) บางกลุ่มทำให้เกิดโรคราสนิมราน้ำค้างในพืช เป็นต้น ฟังไจกลุ่มนี้ไฮฟาไม่มีเยื่อกั้นเซลล์ ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมจะมีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยการสร้าง ไซโกสปอร์ (zygospore)

 

 ภาพที่ 20-57 ไซโตไมโคตา 

 

         ไฟลัมแอสโคไมโคตา (Phylum Ascomycota) เป็นฟังไจที่มีจำนวนมากที่สุด พบทั้งในทะเล แหล่งน้ำจืดและบนพื้นดิน มีรูปร่างทั้งเซลล์เดียวและหลายเซลล์ มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยการสร้าง แอสโคสปอร์ (ascospore) ในถุงเรียกว่า แอสคัส (ascus) ตัวอย่างของฟังไจกลุ่มนี้ ได้แก่ ยีสต์ โมเรล ทรัฟเฟิลและราแดง เป็นต้น

 

 ภาพที่ 20-58 แอสโคไมโคตา ก. ภาพวาดแสดงแอสโคสปอร์ ข. ภาพถ่ายแสดงแอสโคไมโคตา 

 

 รู้หรือเปล่า 

         โมเรล(morel) และทรัฟเฟิล(truffle) เป็นเห็ดที่นิยมรับประทานกันมากในประเทศเขตหนาว มีราคาแพงเนื่องจากมีรสชาติอร่อย และไม่สามารถเพาะพันธุ์ได้ ต้องเก็บจากในป่าใต้ต้นไม้ใหญ่ บางครั้งต้องใช้สัตว์ที่มีจมูกดี เช่นสุนัขหรือสุกรช่วยในการค้นหา ทรัฟเฟิลพบได้บ้างทางภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทยซึ่งมีชื่อเรียกว่า เห็ดถอบหรือเห็ดเผาะ

 

ที่มาของภาพ วารสาร Advanced Thailand Geographic ปีที่ 9 ฉบับที่73 พุทธศักราช 2547

            ไฟลัมเบสิดิโอไมโคตา (Phylum Basidiomycota) ได้แก่ เห็ดชนิดต่างๆ เช่น เห็ดโคน เห็ดฟาง เห็ดนางรม เห็ดเป๋าฮื้อ เห็ดหูหนู เห็ดหอม ราสนิมและราเขม่าดำ ฟังไจกลุ่มนี้มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดยการสร้าง เบสิดิโอสปอร์ (basidiospore) อยู่ทางด้านล่างของฟรุตติงบอดีขนาดใหญ่ ไมคอร์ไรซา  (mycorrhizac)ก็จัดเป็นฟังไจกลุ่มนี้ด้วย บทบาทที่สำคัญของฟังไจกลุ่มนี้คือ การย่อยสลายไม้ จึงจัดเป็นผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด และยังสามารถย่อยสลายสารพอลิเมอร์แบบต่างๆได้ เช่น ลิกนิน เป็นต้น นอกจากนี้ราสนิมและราเขม่าดำยังเป็นปรสิตของพืชหลายชนิดอีกด้วย

      

 

 รู้หรือเปล่า

           เชื้อรามีการสร้างสปอร์ที่เกิดจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งเกิดจากการแบ่วนิวเคลียสแบบไมโทซิสภายในไมซีเลียม เช่นสปอร์ของราดำที่มีลักษณะเป็นกระเปาะอยู่บริเวณ ปลายของไมซีเลียมสปอร์ของราเพนนิซิเลียมที่มีลักษณะคล้ายไม้กวาด เป็นต้น เชื้อราสามารถสร้างสปอร์แบบอาศัยเพศได้ ซึ่งเกิดจากการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิสได้เป็น 4-8 นิวเคลียส เช่น เบสิดิโอสปอร์ของเห็ด เป็นต้น
          ยีสต์สามารถสืบพันธุ์ทั้งแบบไม่อาศัย โดยการแตกหน่อและแบบอาศัยเพศโดยการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิสเป็นเซลล์ยีสต์ที่มีลักษณะคล้ายเซลล์อยู่รวมกัน 4 เซลล์

 

 

    - นักเรียนคิดว่าเห็ดที่นำมาใช้ปรุงอาหารคือส่วนใดของกลับฟังไจ

 

 

 ภาพที่ 20-59 ก. กลับฟังไจแสดงเบสิดิโอสปอร์ ข. เบสิดิโอไมโคตาแสดงเบสิดิโอสปอร์

 

 รู้หรือเปล่า 

           ไมคอร์ไรซา เป็นฟังไจที่อยู่ร่วมกันแบบภาวะพึ่งพากันกับรากพืช โดยสร้างโครงสร้างที่ประกอบด้วยเซลล์ของรากพืชและไฮฟาของฟังไจที่บริเวณรากพืช ไมคอร์ไรซาเพิ่มความสามารถในการดูดซึมแร่ธาตุของรากพืชจากดิน ปัจจุบันมีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับไมคอร์ไรซาเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการปรับปรุงดินเพื่อการเพาะปลูก

 

 ที่มาของภาพ http://www.kmutt.ac.th/organization/bioresources/NRM/Systematics.htm 

 

         บทบาทของฟังไจ

         ฟังไจดำรงชีวิตเป็นผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ ทำให้เกิดการหมุนเวียนของสารคาร์บอน ไนโตรเจนและสารอื่นๆ ในระบบนิเวศ

         ในปัจจุบันได้นำฟังไจมาใช้ประโยชน์ทางการค้าและเศรษฐกิจหลายอย่าง เช่น นำไปย่อยสลายขยะมูลฝอยและสารอินทรีย์ต่างๆและนำสารบางอย่างที่ยังมีประโยชน์กลับมาใช้ใหม่ นอกจากนี้ยังมีการเพาะและนำเห็ดหลายชนิดมาประกอบอาหาร เช่น เห็ดฟาง เห็ดหูหนู เห็ดนางฟ้า เห็ดหอม เห็ดเป๋าฮื้อ เป็นต้น

         ทางด้านอุตสาหกรรมได้นำยีสต์มาใช้ทำขนมปัง และผลิตเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์หลายชนิด เช่น เบียร์และไวน์ รวมทั้งการผลิตอาหารเสริมเพื่อเพิ่มวิตามิน B12 และผลิตกรดซิตริกจากรา Aspergillusniger ทางการแพทย์ได้นำราเพนิซิลเลียม (Penicillium sp.) มาผลิตยาปฏิชีวนะเพนิซิลลิน เพื่อใช้รักษาโรคที่เกิดจากแบคทีเรีย

         ฟังไจไม่น้อยกว่าร้อยละ 30 ที่เป็นปรสิตก่อให้เกิดโรคต่างๆในพืช เช่น โรคใบไหม้ในมันฝรั่ง โรคราน้ำค้างในองุ่น โรคราสนิม เป็นต้น ราแอสเพอจิลลัส  (Aspergillus flavus) ที่พบในเมล็ดถั่วและธัญพืชจะสร้างสารพิษ อะฟลาทอกซิน  (aflatoxin) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง ถ้าสะสมในร่างกายมากๆทำให้เกิดโรคมะเร็งในตับได้ ฟังไจบางชนิดสามารถนำสารพิษมาผลิต ทอกซอยด์ (toxoid) ใช้ในการรักษาโรคความดันเลือดสูง

        ในคนและสัตว์มีฟังไจเป็นปรสิต และทำให้เกิดโรคประมาณ 50 สปีชีส์เท่านั้น แต่มีขอบเขตความรุนแรงของโรคที่กว้าง เช่น โรคเชื้อราที่เท้า โรคราที่ปอดหรือเชื้อราที่เข้าไปเจริญในสมองซึ่งมีความรุนแรงถึงตายได้

         นอกจากนี้ รายังมีผลต่อเศรษฐกิจโดยการทำให้อาหารและผลไม้เน่าเสีย และทำลายเครื่องใช้อุปกรณ์และสิ่งปลูกสร้างที่ทำจากไม้โดยเฉพาะในบริเวณเขตร้อนชื้น ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของฟังไจ

ภาพที่ 20-60 ผลิตภัณฑ์จากฟังไจ

 

 

ภาพที่ 20-61 ผลไม้เน่าเสียเกิดจากฟังไจ

 

          - นอกจากฟังไจ ยังมีสิ่งมีชีวิตใดอีกบ้างที่ดำรงชีวิตเป็นผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์

 

กิจกรรมเสนอแนะ

        ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเห็ดเศรษฐกิจชนิดต่างๆบันทึกข้อมูลที่เกี่ยวข้องและนำมาเสนอผลงานในรูปแบบปัญหาพิเศษ โดยศึกษาในประเด็นต่างๆ ที่นักเรียนสนใจเช่น เห็ดกินได้หรือไม่ได้ เห็ดในท้องถิ่น

 

         20.4.5 อาณาจักรสัตว์

        สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรสัตว์  (Kigdom Animalia) พบทั้งในแหล่งน้ำจืด น้ำเค็มและบนบก มีรูปร่างแตกต่างกัน บางชนิดมีขนาดเล็กมากจนยากที่จะสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า ขณะที่สัตว์บางชนิด เช่น วาฬ มีลำตัวขนาดใหญ่มาก

        สัตว์ต่างๆ เหล่านี้ต่างมีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษร่วมกัน นักเรียนคิดว่าสัตว์มีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษกลุ่มใด 

 

         กำเนิดของสัตว์ 

         นักวิทยาศาสตร์ได้สันนิษฐานว่า สัตว์น่าจะมีวิวัฒนาการเกิดขึ้นในช่วงเวลาประมาณ 1,000 ถึง 580 ล้านปีที่ผ่านมา แต่พบหลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์น้อยกว่า อาจเป็นไปได้ว่าสัตว์ที่เกิดขึ้นในยุคแรกๆน่าจะมีร่างกายอ่อนนุ่ม ไม่มีโครงร่างแข็งจึงไม่ปรากฏร่องรอยในซากดึกดำบรรพ์ แต่จะพบซากดึกดำบรรพ์จำนวนมากในช่วงเวลาประมาณ 540 ล้านปี ระหว่างปลายมหายุคพรีแคมเบรียนและตอนต้นของยุคแคมเนรียน โดยซากดุกดำบรรพ์ที่พบในยุคแรกๆ เป็นซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ในไฟลัมมอลลัสคาที่มีลำตัวอ่อนนุ่มและจากหลักฐานต่างๆ สนับสนุนแนวความคิดที่ว่าสัตว์น่าจะมีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษพวกแฟลเจลเลต

          จากวิวัฒนาการของสัตว์ที่เกิดมาจนกระทั่งมีสัตว์จำนวนมากในปัจจุบัน นักเรียนคิดว่าสิ่งมีชีวิตกลุ่มสัตว์ควรมีลักษณะอย่างไร 

 

 ภาพที่ 20-62 ลิ่นทะเล เป็นสัตว์ในไฟลัมมอลลัสคาโบราณที่ยังมีชีวิตอยู่ 

 

        ลักษณะของสัตว์

        สัตว์เป็นสิ่งมีชีวิตกลุ่มยูคาริโอตที่มีหลายเซลล์ โดยเซลล์จะยึดและเกาะติดกันด้วยโปรตีน คอลลาเจน  (collagen) สัตว์จะมีการเรียนรู้และตอบสนองต่อสิ่งเร้า รวมทั้งมีการเคลื่อนไหวโดยการทำงานของเนื้อเยื่อประสาทและกล้ามเนื้อ ทำให้สัตว์สามารถดำรงชีวิตเป็นผู้บริโภคในระบบนิเวศได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

       ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตอาณาจักรสัตว์ 

        ปัจจุบัน ได้จัดกลุ่มสัตว์ออกเป็นไฟลัมต่างๆดังภาพที่ 20-63

 

 ภาพที่ 20-63 สายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตอาณาจักรสัตว์ 

                จากภาพแสดงสายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตอาณาจักรสัตว์มีเกณฑ์ในการจำแนกสัตว์ออกเป็นกลุ่มต่างๆ โดยพิจารณาลักษณะต่างๆของสัตว์ ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลของสารชีวโมเลกุล ดังนี้

               1. เนื้อเยื่อ  แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ กลุ่มที่ไม่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริงได้แก่ ฟองน้ำ และกลุ่มที่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริง ซึ่งเป็นลักษณะของสัตว์ส่วนใหญ่

               2. ลักษณะสมมาตร (symmetry) ของสัตว์แบ่งออกเป็น สมมาตรแบบรัศมี (bilateral symmetry )และสมมาตรแบบด้านข้าง (bilateral symmetry )  ซึ่งพบในสัตว์ส่วนใหญ่ โดยมีร่างกายแบ่งออกเป็นสองซีกตามระนาบแนวยาวที่เหมือนกันทุกประการ

 

 ภาพที่ 20-64 ลักษณะสมมาตร ก. สมมาตรแบบรังสี ข. สมมาตรแบบด้านข้าง

 

                สัตว์ที่มีสมมาตรแบบด้านข้างมีการพัฒนาส่วนหัวเป็นศูนย์รวมของเนื้อเยื่อประสาทและอวัยวะรับสัมผัส ทำให้สัตว์เหล่านี้เคลื่อนที่หาอาหารและหลบหลีกศัตรูได้ดี ขณะที่มีสมมาตรแบบรัศมีส่วนใหญ่จะดำรงชีวิตแบบเกาะอยู่กับที่ เช่น ปะการัง ซีแอนีโมนี เป็นต้น

                3. การเปลี่ยนแปลงของบลาสโทพอร์  พบเฉพาะสัตว์ที่มีสมมาตรแบบด้านข้าง มี 2 แบบ คือ แบบ โพรโทสโทเมีย  (Protostomia ) พวกที่บลาสโทพอร์เปลี่ยนเป็นช่องปากและแบบ ดิวเทอโรสโทเมีย  (Deuterostomia)  พวกที่บลาสโทพอร์เปลี่ยนเป็นทวารหนัก ดังภาพที่ 20-65

 

 ภาพที่ 20-65 การเปลี่ยนแปลงของบลาสโทพอร์ ก. โพรโทสเมีย ข. ดิวเทอโรสเมีย 

 

                  4. การเจริญเติบโตในระยะตัวอ่อน  พบในสัตว์กลุ่มที่มีช่องปากแบบโพรโทสโทเมียซึ่งแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่มีระยะตัวอ่อนแบบ โทรโคฟอร์ (Trochophore) พบในสัตว์พวกหนอนตัวแบน ไส้เดือน ดิน ปลิง หอย และหมึก เป็นต้น และ เอคไดโซซัว(Ecdysozoa ) เป็นกลุ่มที่มีการลอกคราบขณะเจริญเติบโต ซึ่งพบในหนอนตัวกลมและสัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดา

 

ภาพที่ 20-66 ระยะตัวอ่อนแบบโทรโคฟอร์

 

 รู้หรือเปล่า 

โครงร่างค้ำจุนที่แทรกอยู่ในตัวฟองน้ำ เรียกว่า สปิคุล (spicule) ใช้จำแนกชนิดของฟองน้ำ

               

 กลุ่มที่ไม่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริง 

            ไฟลัมพอริเฟอรา  (Phylum Porifera ) มีโครงสร้างร่างกายไม่ซับซ้อน ไม่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริง ลำตัวมีช่องให้น้ำเข้าขนาดเล็กและช่องน้ำออกขนาดใหญ่ ดังภาพที่ 20-67 ตัวเต็มวัยมักเกาะอยู่กับที่สามารถรับรู้และตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมได้ ตัวอย่างของสัตว์ในไฟลัมนี้ได้แก่ ฟองน้ำแก้ว ฟองน้ำ หินปูน ฟองน้ำถูตัว

 ภาพที่ 20-67 ฟองน้ำ ก. ภาพถ่ายฟองน้ำ ข. ภาพวาดแสดงช่องน้ำเข้าและออก 

 


             ฟองน้ำที่เกาะอยู่กับที่จะเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์อื่นๆที่มีขนาดเล็ก หรืออาจเจริญเติบโตโดยอาศัยเกาะอยู่กับสิ่งมีชีวิตอื่น โดยเฉพาะในแนวปะการังจะพบฟองน้ำเจริญเติบโตอยู่ทั่วไป นอกจากนี้ฟองน้ำยังเป็นอาหารของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น หอยฝาเดียวและปลาบางชนิด

 

           กลุ่มที่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริง

            กลุ่มที่มีเนื้อเยื่อที่แท้จริง แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ตามลักษณะสามาตร คือ กลุ่มที่มีสมมาตรแบบรัศมีและกลุ่มที่มีสมมาตรแบบด้านข้าง

             ก. กลุ่มที่มีสมมาตรแบบรัศมี 

                 ไฟลัมไนดาเรีย  (Phylum Cnidaria ) เป็นกลุ่มของสัตว์ที่มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในน้ำเค็ม มีบางชนิดอาศัยอยู่ในน้ำจืดได้แก่ ไฮดรา แมงกะพรุน ซีแอนีโมนี ปะการัง กัลปังหา

 

 ภาพที่ 20-68 สัตว์ในไฟลัมไนดาเรีย ก. ปะการังอ่อน ข. ปะการังสมอง ค. แมงกะพรุน ง.กัลปังหา 

 

                สัตว์ในไฟลัมนี้มีรูปร่าง 2 แบบ คือ แบบโพลิบ (polyps) มีรูปร่างคล้ายทรงกระบอกและแบบเมดูซา (medusa) มีลักษณะคล้ายร่มหรือระฆังมีช่องเปิดออกจากลำตัวช่องเดียวมีการล่าเหยื่อ โดยใช้เทนทาเคิลที่เรียงอยู่รอบช่องปาก ซึ่งมี<b>ไนโดไซต์</b> (cnidocyte ) จัดเรียงเป็นกลุ่ม เมื่อมีเหยื่อมาสัมผัสไนโดไซต์จะปล่อยเข็มพิษใช้จับเหยื่อหรือป้องกันตัว

 

 ภาพที่ 20-69 ไฮดรา ก. ภาพถ่าย ข. ภาพวาดโคร้างและลักษณะของไนโดไซด์ 

 

- นักเรียนคิดว่า สัตว์ในไฟลัมไนดาเรียมีประโยชน์ต่อระบบนิเวศในทะเลอย่างไร จงอภิปราย

หอยและหนอนตัวแบนบางชนิดกินสัตว์ในกลุ่มนี้เป็นอาหารและบางชนิด เช่น แมงกะพรุนเป็นอาหารของคน บางชนิดดำรงชีวิตแบบภาวะพึ่งพากันกับสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น ปูเสฉวนที่นำซีแอนีโมนีมาไว้บนเปลือกเพื่อป้องกัน พวกปะการังเป็นสิ่งมีชีวิตหลักที่ทำให้เกิดความอุดมสมบูรณ์ของท้องทะเล เพราะทำหน้าที่เป็นกำแพงธรรมชาติ ลดความรุนแรงของการกัดเซาะชายฝั่งจากคลื่นลมและกระแสน้ำ เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยและแพร่กระจายพันธุ์ของสัตว์ทะเลซึ่งเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของมนุษย์

 

 บันทึกของนักเรียน 

ให้นักเรียนเขียนบทความเพื่อเผยแพร่ประชาสัมพันธ์เพื่อให้ตระหนักถึงความสำคัญของการอนุรักษ์ปะการัง

 

 ข. กลุ่มที่มีสมมาตรแบบด้านข้าง 

  กลุ่มที่มีสมมาตรแบบด้านข้าง แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ กลุ่มโพรโทสเมียและกลุ่มดิวเทอโรสโทเมีย

  1. กลุ่มโพรโทสเมีย</b> แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อยๆ คือ กลุ่มที่มีตัวอ่อนแบบโทรโคฟอร์และกลุ่มที่มีตัวอ่อนแบบลอกคราบ

  กลุ่มโพรโทสเมีย และมีตัวอ่อนแบบโทรโคฟอร์ เช่น

    ไฟลัมแพลทีเฮลมินทิส  (Phylum Platyhelminthes) สัตว์ในไฟลัมนี้บางชนิดดำรงชีวิตเป็นอิสระ เช่น พลานาเรียแต่ส่วนใหญ่ดำรงชีวิตเป็นปรสิต เช่น พยาธิใบไม้ พยาธิตัวตืด เป็นต้น สัตว์ในไฟลัมนี้มีลำตัวแบนบางจึงเรียกว่า  หนอนตัวแบน  (flat worm) มีขนาดแตกต่างกัน บางกลุ่มไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและบางกลุ่มยาวถึง 20 เมตร เช่น พยาธิตัวตืด เป็นต้น หนอนตัวแบนมีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น มีทางเดินอาหารแบบไม่สมบูรณ์ ดังภาพที่ 20-70 ก. และ ไม่มีช่องตัว (noncoelom) คือ ไม่มีช่องว่างระหว่างผนังลำตัวและผนังทางเดินอาหาร ดังภาพที่ 20-70 ข. ยกเว้นพยาธิตัวตืดที่ไม่มีทางเดินอาหาร

 

 ภาพที่ 20-70 หนอนตัวแบน ก. ภาพถ่ายแสดงทางเดินอาหาร ข. ภาพวาดภาคตัดขวางลำตัว

 

  -     นักเรียนคิดว่าเหตุใด พยาธิตัวตืดจึงไม่มีทางเดินอาหาร
ไฟลัมมอลลัสคา  (Phylum Mollusca) ได้แก่ หอย หอยทาก ทากเปลือย หอยนางรม หอยกาบ หอยงวงช้าง หมึกยักษ์ หมึกกระดองและหมึกกล้วยดังภาพที่ 20-71

 

 ภาพที่ 20-71 สัตว์ในไฟลัมมอลลัสคา ก. หอยเชอรี่ ข. หอยงวงช้าง ค. หอยมือเสือ ง. หอยแครง

 จ. หอยนางรม ฉ. หมึกกระดอง 

 

       สัตว์ในไฟลัมนี้ ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในทะเล  มีบางชนิดอาศัยอยู่ในน้ำจืดและบนพื้นดิน  เป็นสัตว์ที่มีลำตัวนิ่มแต่สามารถสร้างเปลือกแข็งที่มีสารประกอบแคลเซียมคาร์บอเนตหุ้มลำตัวมี แมนเทิล (mantie) ทำหน้าที่สร้างเปลือกหุ้มลำตัว มีการไหลเวียนของน้ำเพื่อแลกเปลี่ยนแก๊สโดยใช้เหงือก มีทวารหนักและรูขับถ่าย บางชนิด เช่น หมึกกล้วย หมึกยักษ์ไม่มีเปลือกแข็งเนื่องจากเปลือกแข็งจะหายไปในระหว่างการเกิดวิวัฒนาการ

 

 ภาพที่ 20-72 โครงสร้างของสัตว์ไฟลัมมอลลัสคา ก. ภาพถ่ายหอยทากยักษ์ ข. ภาพวาด 

 

          สัตว์ในไฟลัมนี้มีการดำรงชีวิตหลายแบบ บางชนิดกินพืช เช่นหอยเชอรี่กัดกินต้นข้าว ทำให้ข้าวในนาเสียหายจำนวนมาก บางชนิด กินสัตว์ เช่น หมึกเป็นผู้ล่าสัตว์อื่น หอยสองฝากินทั้งพืช สัตว์และแพลงก์ตอน

          หอยและหมึก มีความสำคัญต่อมนุษย์ในแง่ของการเป็นอาหาร เช่น หอยแมลงภู่ หอยแครง หอยลาย หอยขม และหมึก เป็นต้นเปลือกหอยนิยมนำมาบดเป็นอาหารสัตว์ที่มีแคลเซียมสูงสำหรับเลี้ยงสัตว์ นอกจากนี้หอยบางชนิดอาจทำอันตรายแก่มนุษย์ได้ เช่น หอยเต้าปูน มีโครงสร้างเปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะคล้ายเข็มและมีถุงน้ำพิษ ทำให้คนถูกพิษเป็นอัมพาตและหอยน้ำจืดหลายชนิด เช่น หอยโข่ง หอยขม เป็นพาหะนำพยาธิมาสู่คน

 

          - สัตว์ในไฟลัมมอลลัสคากลุ่มใดที่มีการปรับตัวมาอาศัยอยู่บนพื้นดิน

           ไฟลัมแอนเนลิดา (Phylum Anneelida) สัตว์ในไฟลัมนี้อาศัยอยู่ในทะเล น้ำจืดและบนพื้นดิน ในบริเวณที่ชื้นแฉะเช่น แม่เพรียง ไส้เดือนดิน ปลิงน้ำจืด ทากดูดเลือด เป็นต้น สัตว์ในไฟลัมนี้ลักษณะลำตัวแบ่งออกเป็นปล้องเห็นได้ชัดเจน ภายในมีเยื่อกั้น ดังภาพ

ภาพที่ 20-73 ลักษณะของสัตว์ในไฟลัมแอนเนลิดา ก. ภาพวาดโครงสร้างภายใน ข. ภาพถ่ายไส้เดือนดิน

 

          ปลิงและทาก เป็นสัตว์ที่ดำรงชีวิตเป็นปรสิตชั่วคราว โดยการดูดเลือดของสัตว์อื่นรวมทั้งคน เมื่อใช้เขี้ยวกัดผิวหนังโฮสต์ปลิงและทากจะปล่อยสารคล้ายยาชาทำให้ไม่รู้สึกเจ็บและปล่อยสาร ฮิรูดิน (hirudin) เพื่อป้องกันไม่ให้เลือดของโฮสต์แข็งตัว

         ไส้เดือนดินเป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในดินโดยการขุดรูอยู่ในดินทำให้ดินเป็นโพรง อากาศจึงแทรกเข้าไปในดินได้ มีส่วนช่วยให้จุลินทรีย์ซากพืชและซากสัตว์ที่เน่าเปื่อยเป็นอาหารและกากอาหารที่ขับถ่ายออกมาจะเป็นปุ๋ยแก่พืชและทำให้ดินร่วนซุย

 

         กลุ่มโพรโทสโทเมียและตัวอ่อนมีการลอกคราบ สัตว์ในกลุ่มนี้มีหลายไฟลัม เช่น

          ไฟลัมนีมาโทดา  (Phylum Nematoda) เป็นสัตว์ที่พบอยู่ทั่วไปทั้งในแหล่งน้ำจืด น้ำเค็มและดินชื้นแฉะ เป็นสัตว์ที่มีลำตัวรูปทรงกระบอกไม่มีปล้องบริเวณลำตัว จึงเรียกสัตว์กลุ่มนี้ว่า หนอนตัวกลม  (round worm ) มีคิวทิเคิลห่อหุ้มร่างกายทำให้มีการลอกคราบในระหว่างการเจริญเติบโต หนอนตัวกลมมีทางเดินอาหารแบบสมบูรณ์ ไม่มีหมุนเวียนเลือด ลำเลียงสารอาหาร โดยของเหลวภายใน ช่องตัวเทียม (pseudocoelom) พบเฉพาะกล้ามเนื้อตามยาว

 

 

 รู้หรือเปล่า 

         ช่องตัว  (coelom)  หมายถึง  ช่องว่างระหว่างผนังลำตัวและอวัยวะภายในของตัวสัตว์แบบแผนการเกิดช่องตัวในเอ็มบริโอของสัตว์แตกต่างกันพวกที่มีช่องตัวจะมีช่องตัวอยู่ระหว่าง  ชั้นมีโซเดิร์มแต่พวกที่มี ช่องตัวเทียม  (pseudocoelom)  ช่องตัวไม่ได้อยู่ระหว่างชั้นมีโซเดิร์ม

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ภาพที่ 20-74 ลักษณะของหนอนตัวกลม 


 

 กิจกรรมเสนอแนะ 

           ให้นักเรียนเลือกศึกษาวัฏจักรชีวิตของพยาธิชนิดต่างๆ ในกลุ่มของหนอนตัวแบนหรือหนอนตัวกลมที่เป็นสาเหตุของโรคพยาธิในท้องถิ่น ความรุนแรงของโรค วิธีป้องกัน แล้วนำมาเสนอและประชาสัมพันธ์ให้เพื่อนนักเรียนทราบโดยการจัดป้ายนิเทศหรือนำเสนอในชั้นเรียน

 

ไฟลัมอาร์โทรโพดา (Phylum Arthropoda) เป็นสัตว์ที่พบจำนวนมาก และที่สามารถจำแนกสปีชีส์ได้มีประมาณเกือบ 1 ล้านสปีชีส์ ส่วนใหญ่เป็นแมลง สัตว์ในไฟลัมนี้พบได้แทบทุกแห่งบนโลกเป็นสัตว์ที่สามารถดำรงชีวิตอยู่บนบกได้อย่างสมบูรณ์ ถึงแม้ว่าบางกลุ่มยังคงอาศัยอยู่ในน้ำก็ตาม

 

- นักเรียนคิดว่าลักษณะใดที่ทำให้สัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดาประสบความสำเร็จในการอาศัยอยู่บนบก

 

สัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดา มีลำต้นเป็นปล้อง มีรยางค์เป็นข้อๆต่อกัน รยางค์เป็นลักษณะพิเศษที่ปรับเปลี่ยนให้ทำหน้าที่ได้ หลายอย่าง เช่น ใช้เดิน จับอาหาร รับความรู้สึก ผสมพันธุ์และป้องกันอันตราย สัตว์ในไฟลัมนี้มีโครงร่างภายนอกเป็นเปลือกแข็งที่ประกอบด้วยไคทิน ในการเจริญเติบโตจะมีการลอกคราบจากระยะตัวอ่อนเป็นตัวเต็มวัย ในระยะตัวอ่อนจึงถูกล่าได้ง่ายและเมื่อเจริญเป็นตัวเต็มวัยจะดำรงชีวิตเป็นผู้ล่า

 

ภาพที่ 20-75 โครงสร้างของสัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดา 

 

สัตว์ในไฟลัมนี้มีการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมโดยมีระบบประสาทและอวัยวะรับสัมผัสที่เจริญ มีศูนย์รวมของระบบประสาทอยู่ที่ส่วนหัว มีระบบหมุนเวียนเลือดแบบเปิดและสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

สัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดาที่พบในปัจจุบันมีดังนี้

คลาเมอโรสโตมาตา (Class Merostomata) ได้แก่ แมงดาทะเล นับว่าเป็นสัตว์โบราณมากกลุ่มหนึ่ง เชื่อว่าบรรพบุรุษของแมงดาทะเล เริ่มมีในโลกตั้งแต่ยุคออร์โดวิเชียน และสูญพันธุ์ไปปัจจุบันเหลือเพียง 3 สกุล 4 สปีชีส์เท่านั้น แมงดาทะเลพบอยู่ตามบริเวณน้ำตื้นในป่าชายเลน มีลำตัวแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนหัวและส่วนอกรวมกันและส่วนท้องมีรยางค์คู่แรกทำหน้าที่ในการกินอาหาร มีขาเดิน 5 คู่ ปลายขาคู่สุดท้ายมีลักษณะเป็นแผ่นซ้อนกันใช้ขุดทรายเวลาฝังตัว ในประเทศไทยมีแมงดาทะเล 2 สปีชีส์ คือแมงดาทะเลหางเหลี่ยมหรือแมงดาจานและแมงดาทะเลหางกลมหรือแมงดาถ้วยหรือแมงดาไฟ ปัจจุบันมีการนำไข่ของแมงดาทะเลมาบริโภค ทำให้จำนวนของแมงดาทะเลในระบบนิเวศลดลงเป็นจำนวนมาก

 

 ภาพที่ 20-76 โครงสร้างของแมงดาทะเล ก. ด้านท้องข. ด้านหลัง 

 

                                                                               รู้หรือเปล่า

        บางครั้งการนำไข่แมงดาทะเลมาเป็นอาหาร อาจทำให้เกิดท้องร่วงหรือผลต่อระบบประสาท อาจทำให้ตายได้ปกติแล้วไข่แมงดาทะเลไม่มีพิษนอกจากแมงดาทะเลไปกินอาหารที่มีพิษ พิษจะตกค้างอยู่ในกระเพาะ เมื่อนำไข่มารับประทาน ทำให้ได้รับสารพิษเข้าไป

 

                - นักเรียนคิดว่าควรมีวิธีการอนุรักษ์แมงดาทะเลได้อย่างไร

 คลาสอะแรคนิดา (Class Arachnida) เช่น แมงป่อง แมงมุม เห็บ ไร มีส่วนหัวและส่วนอกรวมกัน มีรยางค์ 6 คู่ โดยรยางค์คู่ที่1 และคู่ที่ 2 ใช้จับอาหารและรับความรู้สึกและมีขาเดินอีก 4 คู่ ในบริเวณปล้องส่วนท้ายของแมงมุมจะมีอวัยวะชักใย ขณะที่ในแมงป่อง จะปรับเปลี่ยนไปสำหรับใช้ล่าเหยื่อและป้องกันตัว

 

 ภาพที่ 20-77 ก. แมงมุม ข. แมงป่อง ค. เห็บ 

 ที่มา วารสาร Advanced Thailand Geographic ปีที่ 6 ฉบับที่ 43 เดิอนกันยายน-ตุลาคม 2543

 

แมงมุมเป็นสัตว์ที่มีความสำคัญในฐานะเป็นตัวห้ำ ช่วยกำจัดแมลงหลายชนิดที่เป็นศัตรูพืช เห็บ ไร เป็นปรสิตของสัตว์หลายชนิดบางชนิดทำลายผลผลิตทางการเกษตร อาหารของแมงป่องส่วนใหญ่เป็นแมงมุมและแมลงชนิดต่างๆแมงป่องบางชนิดมีพิษร้ายแรงมาก

 คลาสไดโพลโพดา (Class Diplopoda) เช่น กิ้งกือ ลำตัวมีรยางค์ปล้องละ 2 คู่ บริเวณหัวมีหนวด 1 คู่ อาศัยอยู่ตามพื้นดินใต้กองใบไม้กินซากใบไม้และซากสัตว์ที่เน่าเปื่อยในดินเป็นอาหาร มูลของสัตว์พวกนี้จะเป็นสารอินทรีย์ในดิน เชื่อว่าน่าจะเป็นสัตว์พวกแรกที่เริ่มมีวิวัฒนาการดำรงชีวิตบนพื้นดิน
                 คลาสชิโลโพดา  (Class Chilopoda) เช่น ตะขาบ ตะเข็บ ตะขาบฝอย ลำตัวแบนมีรยางค์ปล้องละ 1 คู่ บริเวณหัวมีหนวด 1 คู่ ปล้องแรกของลำตัวมีเขี้ยวพิษ 1 คู่ แนบกับส่วนหัวจะปล่อยพิษทำให้เหยื่อเป็นอัมพาตจึงจับกินได้ง่ายหรือใช้ป้องกันตัวเอง

 คลาสอินเซ็คตา  (Class Insecta) ได้แก่ แมลงชนิดต่างๆเป็นสัตว์ที่มีจำนวนสปีชีส์ มากที่สุด อาศัยอยู่ทั้งบนบก ในน้ำจืดหรือบินอยู่ในอากาศ จากหลักฐานซากดึงดำบรรพ์เริ่มพบแมลงในยุคดีโวเนียนและมีการแพร่กระจายพันธุ์อย่างรวดเร็วในยุคคาร์บอเฟอรัสและยุคเพอร์เมียน โดยแมลงที่พบในยุคนั้นมีลักษณะปากที่เหมาะสมในการกินพืชเมล็ดเปลือย จึงเป็นหลักฐานที่สนับสนุนการเกิดวิวัฒนาการของแมลงก่อนที่พืชดอกจะมีการแพร่กระจายพันธุ์ 

 

 

ภาพที่ 20-78 ก. กิ้งกือ ข. ตะขาบ

แมลงมีลำตัวแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนหัว ส่วนนอกและส่วนท้อง มีหนวด 1 คู่ มีขา 3 คู่ อยู่บริเวณส่วนอกบางชนิดอาจมีปีก 1-2 คู่


 ภาพที่ 20-79 โครงสร้างของแมลง 

 - นักเรียนคิดว่าการเพิ่มจำนวนของแมลงน่าจะมีผลต่อวิวัฒนาการของพืชดอกหรือไม่อย่างไร

 แมลงมีความเกี่ยวข้องมนุษย์มาก เนื่องจากเป็นศัตรูทำลายพืช ผลิตผลทางการเกษตร เป็นพาหะนำโรค เป็นปรสิตของคนและสัตว์เลี้ยง ทำให้เกิดความเสียหายในทางการเกษตรแต่ทำประโยชน์ให้แก่มนุษย์หลายๆด้าน เช่น ช่วยผสมเกสร ทำให้โลกสวยงาม  เป็นอาหาร เป็นต้น

 ภาพที่ 20-80 สิ่งมีชีวิตพวกแมลง ก. ผึ้ง ข. ด้วงกว่าง ค. ผีเสือ ง. แลงปอ จ. ด้วง ฉ. แตน 

 

- นักเรียนคิดว่าแมลงมีประโยชน์และโทษอะไรบ้างจงอภิปราย

ประเทศไทยเป็นประเทศในเขตร้อน ดังนั้นการทำเกษตรกรรมในประเทศไทยจึงมีปัญหาเกี่ยวกับแมลงศัตรูพืชโดยทั่วไปเกษตรกรนิยมใช้สารเคมีในการกำจัดแมลง ถ้าใช้ติดต่อกันเป็นเวลานานๆ จะทำให้แมลงมีการปรับตัวดื้อสารฆ่าแมลงและทำให้เกิดปัญหาการตกค้างของสารเคมีในดินและในน้ำ รวมทั้งแมลงที่มีประโยชน์หรือสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ ถูกทำลายไปด้วยปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาวิจัยหาวิธีกำจัดแมลงศัตรูพืชด้วยการควบคุมแบบชีววิธี เช่น การใช้ตัวห้ำและตัวเบียน โดยการใช้แตนเบียนไข่ในการกำจัดแมลงด้วยกัน

 

 รู้หรือเปล่า 

          ข้อมูลจากสำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร บอกไว้ว่าใน พ.ศ. 2546 ประเทศไทยนำเข้าสารเคมีทางการเกษตรประเภทยาปราบศัตรูพืชประมาณปีละ 73,027 ตันคิดเป็นมูลค่า 10,035.82 ล้านบาท ที่มา หนังสือพิมพ์เดลินิวส์ฉบับวันที่ 21 กรกฎาคม 2547 หน้า 12

 

- การกำจัดแมลงศัตรูพืชด้วยการควบคุมแบบชีววิธีมีประโยชน์ต่อระบบนิเวศอย่างไร

- จงยกตัวอย่างการควบคุมแมลงศัตรูพืชและสัตว์ด้วยการควบคุมแบบชีววิธี

 

 คลาสครัสตาเชีย (Class Crustacea ) ได้แก่ กุ้ง กั้ง ปู ไรน้ำ ส่วนใหญ่ยังคงอาศัยอยู่ในทะเลหรือแหล่งน้ำจืดสัตว์กลุ่มนี้มีรยางค์จำนวนมากทำหน้าที่พิเศษหลายอย่าง เช่น ใช้เดิน ว่ายน้ำ หรือเปลี่ยนแปลงเป็นหนวดและส่วนประกอบของปาก เป็นสัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดาส่วนประกอบของปาก เป็นสัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดากลุ่มเดียวที่มีหนวด 2 คู่ มีขาเดินและมีรยางค์ที่ส่วนท้องสำหรับว่ายน้ำหรือปรับเปลี่ยนไปทำหน้าที่เฉพาะ เช่น แลกเปลี่ยนแก๊ส เป็นที่เกาะของไข่ เป็นต้น

สัตว์ในกลุ่มนี้เป็นสัตว์ที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจนิยมนำมาใช้รับประทานเป็นอาหาร ดังนั้นเกษตรกรนิยมเพาะเลี้ยงทดแทนตามธรรมชาติ เช่น การเพาะเลี้ยงกุ้งกุลาดำ กุ้งก้ามกราม การเพาะเลี้ยงปู เป็นต้น

 

 รู้หรือเปล่า 

กราฟมูลค่าการส่งออกกุ้งสดแช่เย็น แช่แข็ง มูลค่าล้านเหรียญสหรัฐ

 

ที่มา: สมาคมอาหารแช่เยือกแข็งไทย

 

 

 ภาพที่ 20-81 สิ่งมีชีวิตในคลาสครัสตาเชีย ก. กุ้ง ข.กั้ง ค. ปูฟองน้ำ

 

 2. กลุ่มดิวเทอโรสโทเมีย 

 ไฟลัมเอคไคโนเดอมาตา (Phylum Echinodermata) พบดำรงชีวิตอยู่ในทะเลทั้งหมด เป็นสัตว์ที่มี 5 แฉกและมีผิวหนังบางๆหุ้มโครงร่างแข็งภายใน ที่ประกอบด้วยแผ่นแคลเซียมคาร์บอเนตผิวลำตัวมีหนามยื่นออกมาซึ่งจะทำหน้าที่แตกต่างกันในแต่ละชนิดมีระบบท่อลำเลียงน้ำที่ปรับเปลี่ยนมาจากช่องตัวแยกไปตามแฉกและแตกแขนงออกเป็นทิวบ์ฟีท ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ใช้ในการเคลื่อนที่ระยะตัวอ่อนมีสมมาตรแบบด้านข้าง ขณะที่ตัวเต็มวัยมีสมมาตรแบบรัศมีที่แตกต่างจากสัตว์ในไฟลัมไนดาเรีย คือ มีจจุดแบ่งที่แน่นอนเพราะฉะนั้นจึงจัดอยู่ในกลุ่มที่มีสมมาตรแบบด้านข้าง ลักษณะสมมาตรแบบรัศมีนี้เป็นผลจากการเกิดวิวัฒนาการเพื่อให้มีวิถีชีวิตที่เกาะติดอยู่กับที่นั่นเอง

สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ เช่น ปลิงทะเล ดาวทะเล พลับพลึงทะเล ดาวขนนก ดาวมงกุฎหนาม เป็นต้น

ภาพที่ 20-82 เอคไคโนเดิร์ม ก.ข. ดาวขนนก ค.ดาวทะเล ง. ดาวแสงพระอาทิตย์ จ. เม่นทะเล ฉ. ปลิงทะเล

 

ในบริเวณอ่าวไทยและทะเลอันดามัน พบดาวมงกุฎหนามซึ่งมีหอยสังข์แตรเป็นผู้ล่าที่สำคัญ แต่หอยสังข์แตรเปลือกที่สวยและราคาแพง จึงถูกมนุษย์จับเพื่อนำเปลือยมาขายมากขึ้น ทำให้หอยสังข์แตรมีปริมาณน้อยลง


 

 ไฟลัมคอร์ดาตา  (Phylum Chordata) มีลักษณะสำคัญที่พบในระยะใดระยะหนึ่งของวัฎจักรชีวิต มักพบในระยะเอ็มบริโอซึ่งมีลักษณะดังนี้

 1. โนโทคอร์ด  (notochord) มีลักษณะเป็นแท่งยาวตลอดความยาวของลำตัว มีความยืดหยุ่นตัวดีอยู่ระหว่างท่อทางเดินอาหารและท่อระบบประสาท เป็นลักษณะที่พบในระยะเอ็มบริโอของสัตว์ในไฟลัมคอร์ดาตาทุกชนิด และในบางชนิดยังคงพบในระยะตัวเต็มวัย เช่น  แอมฟิออกซัล (amphioxus ) และปลาปากกลม

 ภาพที่ 20-83 โนโทคอร์ดในระยะเอ็มบริโอของไฟลัมคอร์ดาตา 

 

 2. มีท่อประสาทกลวงที่ด้านหลัง  ซึ่งเจริญมาจากเนื้อเยื่อชั้นเอกโทเดิร์ม พบบริเวณด้านหลังเหนือโนโทคอร์ดในระยะเอ็มบริโอ ซึ่งจะพัฒนาต่อไปเป็นสมองและไขสันหลังในระยะตัวเต็มวัย

 3.มีช่องเหงือกอยู่บริเวณคดหอย โดยอยู่เป็นคู่ๆ ทำหน้าที่กรองอาหารในน้ำที่ไหลผ่านเข้ามา พบในระยะตัวอ่อนของสัตว์กลุ่มนี้ทุกชนิดและมีการปรับเปลี่ยนไปทำหน้าที่อื่นๆ ในระยะตัวเต็มวัยต่อไป แต่ในบางชนิดจะยังคงมีอยู่ตลอดชีวิต เช่น ฉลาม กระเบน

 4. หาง เป็นส่วนที่อยู่ถัดจากทวารหนักบริเวณท้ายลำตัวพบในสัตว์ส่วนใหญ่ในไฟลัมสัตว์ในไฟลัมคอร์ดาตาแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ สัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง สัตว์ทั้ง 2 กลุ่มนี้มีลักษณะต่างกันอย่างไร 

 สัตว์ในไฟลัมคอร์ดาตาที่ไม่มีกระดูกสันหลัง</b>

 สัตว์นี้ยังไม่มีโครงร่างแข็งค้ำจุนภายในร่างกาย ตัวอย่าง  เช่น

 ยูโรคอร์เดต  (Urochordate) เป็นสัตว์ที่มีถุงหุ้มตัว ประกอบด้วยสารคล้ายเซลลูโลส ตัวเต็มวัยไม่มีโนโทคอร์ด ไม่มีเส้นประสาทขนาดใหญ่บริเวณหลังและหางจะหดหายไปในระยะตัวเต็มวัย ตัวอย่างเช่น เพรียงหัวหอม เป็นต้น

 

 ภาพที่ 20-84 เพรียงหัวหอม ก. ตัวอ่อน ข. ภาพถ่ายตัวเต็มวัย ค. โครงสร้างตัวเต็มวัย 

 

 เซฟาโลคอร์เดต  (Cephalochordate) เป็นสัตว์ที่ระยะตัวเต็มวัยมีท่อประสาทขนาดใหญ่ที่บริเวณหลัง มีโนโทคอร์ดยาวตลอดชีวิต มีช่องเหงือกที่คอหอยและมีหางตัวอย่างของสัตว์กลุ่มนี้ได้แก่ แอมฟิออกซัส ซึ่งเป็นสัตว์ขนาดเล็กอาศัยอยู่ในบริเวณที่ตื้นชายฝั่งทะเล

 

 ภาพที่ 20-85 แอมฟิออกซัส ก. ภาพวาด ข. ภาพถ่าย 

 

สัตว์มีกระดูกสันหลัง 

สัตว์มีกระดูกสันหลัง (vertebrate) แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ สัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่มีขากรรไกร และสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกร สัตว์ 2 กลุ่มนี้มีลักษณะแตกต่างกันอย่างไร 

สัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่มีขากรรไกร

สัตว์มีกระดูกสันหลังที่ไม่มีขากรรไกรเป็นสัตว์น้ำ ได้แก่ ปลาไม่มีขากรรไกรส่วนใหญ่จะสูญพันธุ์ไปแล้ว ปลาไม่มีขากรรไกรที่พบในปัจจุบันคือ ปลาปากกลม ซึ่งได้แก่  แฮกฟิช  (hagfish) เป็นปรสิตภายนอกของปลาหลายชนิด และ แลมเพรย์  (lamprey) ซึ่งมีรูปร่างคล้ายปลาไหล มีโครงร่างเป็นกระดูกอ่อนและไม่มีครีบคู่เหมืนปลาทั่วไป

 

 ภาพที่ 20-86 แฮกฟิช ก. ภาพถ่าย ข. ภาพถ่ายแสดงส่วนปาก 

 

สัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกร 

ระหว่างปลายยุคซิลูเรียนและช่วงต้นของยุคดีโวเนียนสัตว์มีกระดูกสันหลังที่มีขากรรไกรได้มีวิวัฒนาการเกิดขึ้น โดยพบซากดึกดำบรรพ์เป็นปลามีกรรไกรที่เชื่อว่าน่าจะมีบรรพบุรุษร่วมกับฉลามและปลากระดูกแข็ง ซึ่งกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 450 ถึง 425 ล้านปีที่ผ่านมา

ปลามีขากรรไกรที่พบใบปัจจุบันมี 2 กลุ่ม คือ ปลากระดูกอ่อนและปลากระดูกแข็ง

คลาสคอนดริคไทอิส (Class Chondrichthyes) เรียกสัตว์ในคลาสนี้ว่า ปลากระดูกอ่อน  มีโครงร่างเป็นกระดูกอ่อนที่ยืดหยุ่นตัวดี มีขากรรไกรและครีบคู่ที่เจริญดี เช่น ฉลามและกระเบน มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยใช้เหงือกภายนอก มีการปฏิสนธิภายในและออกลูกเป็นตัว ฉลามส่วนใหญ่มีบทบาทเป็นผู้ล่าที่ดีกว่าปลากระดูกแข็งโดยใช้ขากรรไกรและฟันที่แหลมคม มีเกล็ดที่คมปกคลุมผิวหนัง

 

 ภาพที่ 20-87 ปลากระดูกอ่อน ก. กระเบน ข. ฉลาม 

 

- นักเรียนคิดว่าการรับประทานหูฉลามจะมีผลต่อระบบนิเวณในทะเลอย่างไร

 

 คลาสออสติอิคไทอิส  (Class Osteicthyes ) เรียกสัตว์ในคลาสนี้ว่า ปลากระดูกแข็ง พบดำรงชีวิตทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็ม มีโครงร่างภายในเป็นกระดูกแข็งที่มีสารประกอบแคลเซียมฟอสเฟตมีลำตัวแบน ส่วนใหญ่ผิวหนังมีเกล็ดปกคลุม มีครีบคู่ 2 คู่ คือ ครีบอกและครีบสะโพก หายใจโดยใช้เหงือกมีแผ่นปิดเหงือก มีถุงลม  (airbladder) ช่วยควบคุมการลอยตัวในน้ำ ส่วนใหญ่มีการปฏิสนธิภายนอก เป็นแหล่งโปรตีนที่สำคัญของคน เมื่อจำนวนประชากรเพิ่มมากขึ้นทำให้มีแนวโน้มในการจับปลาเพิ่มมากขึ้น และแหล่งน้ำธรรมชาติที่เกิดมลภาวะจะทำให้จำนวนปลาและชนิดพันธุ์ของปลาลดลงอย่างมาก

- มีวิธีการอย่างไรในการแก้ปัญหาจำนวนปลากระดูกแข็งที่มีแนวโน้มลดลง

 

 

ภาพที่ 20-88 ปลากระดูกแข็งชนิดต่างๆ

ปลากระดูกแข็งส่วนใหญ่ที่พบในปัจจุบันดำรงชีวิตในน้ำโดยอาศัยแก๊สออกซิเจนที่ละลายในน้ำหายใจ แต่มีปลากระดูกแข็ง 2 กลุ่ม คือ ปลาที่มีครีบเนื้อและปลาปอดที่สามารถหายใจจากอากาศได้ในช่วงเวลาสั้นๆ ปลาทั้ง 2 กลุ่มนี้เป็นหลักฐานที่สนับสนุนการเกิดวิวัฒนาการเพื่อมาดำรงชีวิตบนพื้นดิน โดยการพัฒนาถุงลมไปทำหน้าที่เป็นปอดและครีบอกมีวิวัฒนาการเป็นขาในสัตว์บกนั่นเอง

 

 ภาพที่ 20-89 ปลาปอด(ปลาปอดแอฟริกัน) ข. ปลาที่มีครีบเนื้อ 

 

- ปลากระดูกอ่อนและปลากระดูกแข็งมีลักษณะใดบ้างที่แตกต่างกัน

 

 

 

 รู้หรือเปล่า 

 สัตว์เลือดเย็น (poikilotherm) หมายถึง สัตว์ที่มีอุณหภูมิของร่างกายไม่คงที่จะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม ได้แก่ ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์เลือดอุ่น  (homeotherm) หมายถึงสัตว์ที่มีกลไกในการรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ ได้แก่ สัตว์ปีกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

 

 

 คลาสแอมฟิเบีย  (Class Amphibia) เรียกสัตว์ในคลาสนี้ว่าสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก ปัจจุบันพบประมาณ 4,800 สปีชีส์แบ่งออกเป็น 3 กลุ่มคือ กลุ่มซาลามานเดอร์ กลุ่มกบและกลุ่มงูดิน

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเป็นสัตว์เลือดเย็น มีผิวหนังเปียกชื้นทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊ส ไม่มีเกล็ดปกคลุม มีการปฏิสนธิภายนอกตัวอ่อนอาศัยอยู่ในน้ำและหายใจด้วยเหงือกภายนอก เมื่อเจริญเป็นตัวเต็มวัยจะดำรงชีวิตบนบกและใช้ปอดในการหายใจ ยกเว้นซาลามานเดอร์บางชนิดที่อาศัยในน้ำตลอดชีวิต

  

 ภาพที่ 20-90 ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตพวกสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

  ก. ซาลามานเดอร์ ข. คางคก ค. งูดิน 

ที่มา วารสาร Advanced Thailand Geographic ปีที่ 6 ฉบับที่ 47 พฤษภาคม มิถุนายน 2544

 

กบ อึ่งอ่าง คางคก มีขาหลังที่แข็งแรงสามารถกระโดดได้ไกล นอกจากนี้กบยังสามารถเปลี่ยนสีที่ผิวหนังเพื่อการพรางตัวและอึ่งอ่างสามารถปล่อยสารเมือกจากต่อมที่ใต้ผิวหนัง ทำให้มีความสามารถในการหลบหลีกอันตรายจากผู้ล่าที่มีขนาดใหญ่ได้ดี

 

- ในช่วงเวลาประมาณ 30 ปีที่ผ่านมามีรายงานว่าสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีจำนวนลดลงอย่างรวอเร็วนักเรียนคิดว่าน่าจะเป็นเพราะเหตุใด

 

 คลาสเรปทิเลีย  (Class Reptilia) เรียกสัตว์ในคลาสนี้ว่า สัตว์เลื้อยคลาน  (reptile) เป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังกลุ่มแรกที่มีการดำรงชีวิตบนบกอย่างแท้จริง

สัตว์เลื้อยคลาน มีวิวัฒนาการมาจากสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกที่มีลักษณะก้ำกึ่งระหว่างสัตว์เลื้อยคลานกับสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกในยุคไทรแอสซิก และมีการแพร่กระจายมากที่สุดในยุคจูแรสซิกและครีเทเชียส จึงเรียกโลกในยุคนั้นว่ายุคของสัตว์เลื้อยคลาน

สัตว์เลื้อยคลานในอดีตที่รู้จักกันดี คือ  ไดโนเสาร์  (dinosaurs) มีขนาดตั้งแต่ความยาวไม่เกิน 1 เมตร จนถึงยาวประมาณ 24 เมตร และมีน้ำหนักประมาณ 50,000 กิโลกรัม ซึ่งไดโนเสาร์ส่วนใหญ่ที่พบมีขนาดใหญ่มาก มีทั้งเดิน 2 ขาและเดิน 4 ขา ดำรงชีวิตโดยการกินพืชหรือกินเนื้อสัตว์

สัตว์เลื้อยคลานมีผิวหนังปกคลุมด้วยสาร เคราทิน (keratin) เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำออกจากร่างกาย มีการหายใจโดยใช้ปอดมีการปฏิสนธิภายในร่างกายเพศเมีย แล้วสร้างเปลือกมาห่อหุ้มไข่และวางไข่นอกร่างกายเพศเมีย

สัตว์เลื้อยคลานที่พบในปัจจุบัน เช่น เต่า ตะพาบน้ำ จิ้งจก ตุ๊กแก จิ้งเหลนและจระเข้

 

 ภาพที่ 20-91 สัตว์เลื้อยคลาน ก. จระเข้ ข. เต่า ค. จิ้งเหลน 

 

- นักเรียนคิดว่า สัตว์เลื้อยคลานมีประโยชน์อย่างไรบ้างจงอธิบาย

 

 คลาสเอวิส  (Class Aves) เรียกสัตว์ในคลาสนี้ว่า สัตว์ปีก มีวิวัฒนาการมาจากสัตว์เลื้อยคลานในช่วงมหายุคมีโซโซอิก โดยพบซากดึกดำบรรพ์ของอาร์คืออพเทริกซ์  (Archaeopteryx) ที่มีลักษณะเหมือนสัตว์เลื้อยคลาน แต่มีขนเหมือนขนนก ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าอาร์คืออพเทริกซ์มีบรรพบุรุษร่วมกันกับนกในปัจจุบันนั่นเอง 

 

 ภาพที่ 20-92 ภาพจำลองของอาร์คืออพเทริกซ์ 

 

นกเป็นสัตว์เลือดอุ่นที่มีการปรับเปลี่ยนรูปร่างเพื่อช่วยในการบินอย่างมีประสิทธิภาพ โดยกระดูกมีรูพรุน ทำให้มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรง มีการปรับเปลี่ยนอวัยวะที่ไม่จำเป็นให้มีขนาดเล็กลงมีการปฏิสนธิภายในและออกลูกเป็นไข่

ปัจจุบันมีนกหลายชนิดที่สูญพันธุ์ไปแล้ว เช่น นกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธรและนกบางชนิดใกล้สูญพันธุ์ เช่น นกเงือก ทั้งนี้เนื่องจากป่าซึ่งเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยได้ถูกทำลายโดยฝีมือมนุษย์นั่นเองนอกจากนี้มีการจับนกหายากมาขายตามท้องตลาดอีกด้วย


 ภาพที่ 20-93 ก. โครงสร้างขนนก ข. กระดูกของนก 

 

 ภาพที่ 20-94 นกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธร 

 

- นกในท้องถิ่นของนักเรียนมีชนิดใดบ้างและเหล่านี้มีความสำคัญต่อระบบนิเวศอย่างไร

 

 คลาสแมมมาเลีย (Class Mammalia) เรียกสัตว์ในคลาสนี้ว่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม  (mammal) ได้มีวิวัฒนาการมาจากสัตว์เลื้อยคลานตั้งแต่มหายุคมีโซโซอิก เมื่อไดโนเสาร์เริ่มสูญพันธุ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเริ่มแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว

ในเพศเมียของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดมีต่อมน้ำนมทำหน้าที่ผลิตน้ำนมสำหรับเลี้ยงลูกอ่อนและมีขนปกคลุมลำตัวเนื่องจากเป็นสัตว์เลือดอุ่น อุณหภูมิของร่างกายจึงค่อนข้างจะคงที่ มีการปฏิสนธิภายในร่างกาย และเกือบทุกชนิดออกลูกเป็นตัว ตัวอ่อนเจริญอยู่ภายในมดลูก และได้รับสารอาหารจากแม่ผ่านรกที่เชื่อมระหว่างตัวอ่อนกับแม่ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปัจจุบันแบ่งเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ดังนี้

 กลุ่มมอโนทรีม  (Monotremes) เช่น ตุ่นปากเป็ดและตัวกินมดมีหนาม (spiny anteaters) เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่มีลักษณะโบราณคือออกลูกเป็นไข่ แต่มีขนและต่อมน้ำนม ตัวอ่อนฟักออกจากไข่แล้วจะเลียน้ำนมบริเวณหน้าท้องของแม่กิน ตุ่นปากเป็ดและตัวกินมดมีหนามที่มีขนแข็งคล้ายเม่น เป็นสัตว์ที่พบเฉพาะในประเทศออสเตรเลียและนิวกีนีเท่านั้น

 

 ภาพที่ 20-95 สิ่งมีชีวิตพวกมอโนทรีม ก. ตุ่มปากเป็ด ข. ตัวกินมดมีหนาม 


 กลุ่มมาร์ซูเพียล  (Marsupials) เช่น โอพอสซัม จิงโจ้และโคอาลา สัตว์กลุ่มนี้จะตั้งท้องในระยะเวลาที่สั้นมาก ทำให้ลูกอ่อนที่คลอดออกมามีขนาดเล็กและจะคลานเข้าไปอยู่ในถุงหน้าท้องของแม่ ซึ่งภายในจะมีต่อมน้ำนมที่มีหัวนมสำหรับเลี้ยงลูกอ่อน ลูกจะอยู่ในถุงหน้าท้องจนกว่าจะเจริญเติบโตเต็มที่จึงจะออกจากถุงหน้าท้องของแม่

 กลุ่มยูเทเรียน (Eutherians) เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่มีรกมีวิวัฒนาการเกิดขึ้นในยุคครีเทเชียสเมื่อประมาณ 100 ล้านปีที่ผ่านมายูเทเรียนมีระยะเวลาในการตั้งท้องนานกว่ามาร์ซูเพียล ตัวอ่อนจะมีการเจริญเติบโตที่สมบูรณ์ภายในมดลูกของแม่และได้รับสารอาหารจากแม่ผ่านทางรก ได้แก่ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมส่วนใหญ่รวมทั้งสัตว์กลุ่มไพรเมต 

 

ภาพที่ 20-96 จิงโจ้

 นักเรียนคิดว่าสัตว์ในกลุ่มไพรเมตน่าจะมีลักษณะใดบ้างที่แตกต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมกลุ่มอื่น

 

 ไพรเมต  (primate) เป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่บนต้นไม้เป็นส่วนใหญ่ เช่น ลิงลม กระแต ลิง ชะนี อุรังอุตัง ชิมแปนซีและมนุษย์ สัตว์กลุ่มนี้มีมือและเท้าสำหรับยึดเกาะ มีสมองขนาดใหญ่ มีขากรรไกรสั้นทำให้ใบหน้าแบน มีตาที่ใช้มองไปข้างหน้า มีเล็บแบนทั้งนิ้วมือและนิ้วเท้า ซึ่งพัฒนาดีกว่าอุ้งเล็บในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมชนิดอื่นมีพฤติกรรมในการเลี้ยงลูกอ่อนและพฤติกรรมทางสังคมที่ซับซ้อนขึ้นกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมกลุ่มอื่น

สัตว์กลุ่มไพรเมตมีวิวัฒนาการแบ่งออกเป็น 2 สาย คือ โพรซิเมียน  (Prosimian) และ แอนโทรพอยด์  (Anthropoid) ดังภาพที่ 20-97 สัตว์ 2 กลุ่มนี้มัลักษณะอย่างไร 

 ภาพที่ 20-97 วิวัฒนาการของไพรเมต 

 

 โพรซิเมียน  เป็นสัตว์กลุ่มไพรเมตรระยะแรกเริ่มที่อาศัยอยู่บนต้นไม้ ได้แก่ ลิงลมหรือนางอายและลิงทาร์ซิเออร์ พบอยู่ในเขตร้อนแถบแอฟริกาและเอเชียใต้

 แอนโทรพอยด์ ได้แก่ ลิงมีหางลิงไม่มีหางและมนุษย์

 

 รู้หรือเปล่า 

         สิงโลกใหม่  เป็นลิงที่มีหางที่สามารถใช้หางในการยึดเกาะหรือ พันต้นไม้เพื่อห้อยโหนได้ เช่น ลิงสไปเดอร์ ขณะที่ ลิงโลกเก่า  ไม่สามารถใช้หางในการยึดหรือพันต้นไม้เพื่อห้อยโหนได้ เช่น ลิงแสม ลิงบาบู

 

 ลิงมีหาง 

จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์พบว่า ลิงมีหาง ได้แก่ ลิงโลกเก่าและลิงโลกใหม่ มีวิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 45 ล้านปีที่ผ่านมา และมีการแพร่กระจายอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันโดยลิงโลกใหม่ทุกชนิดยังคงอาศัยอยู่บนต้นไม้ มีการแพร่กระจายตามธรรมชาติเฉพาะทวีปอเมริกาใต้ มีแขนขายาวใช้ประโยชน์ในการปีนป่ายและห้อยโหน แต่ลิงโลกเก่ามีก้นเป็นแผ่นหนังหนา เกลี้ยง ลิงทั้งสองกลุ่มเป็นสัตว์ที่หากินในเวลากลางวันอยู่รวมกันเป็นฝูงมีการควบคุมกันโดยใช้พฤติกรรมทางสังคม โดยลิงเพศผู้ที่แข็งแรงเป็นจ่าฝูงและมีอำนาจในการควบคุมฝูงลิงทั้งหมด

 

- สัตว์ที่จัดอยู่ในกลุ่มของลิงโลกเก่าและลิงโลกใหม่ได้แก่สัตว์อะไรบ้าง

 

 

 ภาพที่ 20-98 ลิงมีหาง ก. ลิงโลกใหม่ ข. ลิงโลกเก่า 

ลิงไม่มีหาง

ลิงไม่มีหางหรือเอพ(ape) ได้แก่ ชะนี อุรังอุตัง กอริลลา และชิมแปนซี มีการสืบสายวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษซึ่งเป็นลิงโลกเก่าเมื่อประมาณ 25-30 ล้านปีที่ผ่านมา มีแขนยาว แต่ขาสั้นและไม่มีหาง สามารห้อยโหนไปมาได้ มีเพียงชะนีและอุรังอุตังเท่านั้นที่ยังคงอาศัยอยู่บนต้นไม้ ลิงไม่มีหางมีพัฒนาการทางสมองดีกว่าลิงโลกเก่ามาก สมองมีรอยหยักคล้ายคน ทำให้สามารถแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อนได้ มีการสื่อสารระหว่างกลุ่ม มีการพัฒนาพฤติกรรมทางสังคมดี มีการอยู่รวมกันเป็นครอบครัว เช่น ชะนี ขณะที่ชิมแปนซีและกอริลลาจะดำรงชีวิตเป็นฝูงเล็กๆ มีจ่าฝูงเป็นผู้นำเป็นสัตว์หากินเวลากลางวันและมักสร้างที่อยู่อย่างง่ายๆเนื่องจากลิงไม่มีหางเป็นไพรเมตกลุ่มที่มีวิวัฒนาการใกล้มนุษย์มากที่สุด นักเรียนคิดว่า มนุษย์มีวิวัฒนาการเกิดขึ้นมาได้อย่างไร 

 ภาพที่ 20-99 ลิงไม่มีหาง ก. ชะนี ข. กอริลลา ค. ชิมแปนซี 

 ที่มา วารสารAdvanced Thailand Geographic ปีที่ 8 ฉบับที่ 58 เดือนพฤศจิกายน พุทธศักราช2545 


 

 วิวัฒนาการของมนุษย์ 

เมื่อประมาณ 20 ล้านปีที่ผ่านมา เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมโดยมีทุ่งหญ้าขึ้นมาทดแทนป่าที่อุดมสมบูรณ์ ทำให้สิ่งมีชีวิตหลายชนิด มีวิวัฒนาการมาดำรงชีวิตบนพ้นดินมากขึ้น จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์และการเปรียบเทียบลำดับเบสบน DNA ระหว่างมนุษย์และชิมแปนซี พบว่ามนุษย์แยกสายวิวัฒนาการจากลิงไม่มีหางเมื่อประมาณ 7-5 ล้านปีที่ผ่านมา  มนุษย์ในปัจจุบันมีลำดับวิวัฒนาการเกิดขึ้นมาอย่างไร และมีการปรับเปลี่ยนรูปร่างแลพฤติกรรมแตกต่างจากบรรพบุรุษอย่างไร 

จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ นักบรรพ์ชีวินได้คาดคะเนลำดับขั้นตอนการสืบสายวิวัฒนาการของมนุษย์ได้ ดังภาพที่ 20-100

 

 ภาพที่ 20-100 วิวัฒนาการของมนุษย์ 

 

จากภาพพบว่ามนุษย์มีการสืบสายวิวัฒนาการแยกกันหลายทางและเกิดขึ้นในระยะเวลาที่คาบเกี่ยวกัน  นักเรียนคิดว่าอะไรเป็นปัจจัยทำให้มนุษย์เหลือรอดในปัจจุบันเพียงสปีชีส์เดียว คือ Homo sapiens จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์สนับสนุนว่ามนุษย์มีวิวัฒนาการโดยการเปลี่ยนแปลงขนาดความจุของกะโหลกศีรษะ รูปร่างของขากรรไกรที่หดสั้นลง และมีขนาดของร่างกายเพศผู้และเพศเมียต่างกัน

 

- เพราะเหตุใดมนุษย์ในปัจจุบันจึงมีการเรียนรู้และพฤติกรรมที่ซับซ้อนกว่าลิงไม่มีหาง

 

 ออสทราโลพิเทคัส 

นักบรรพชีวินได้จัดลำดับสายวิวัฒนาการของมนุษย์จากซากดึกดำบรรพ์ รวมทั้งข้อมูลจากการเปรียบเทียบชีวโมเลกุล พบว่าบรรพบุรุษที่มีความคล้ายคลึงกันกับมนุษย์มากที่สุดคือออสทราโลพิเทคัส(Australopithecus) ซึ่งกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.3 ล้านปีที่ผ่านมาและได้สูญพันธุ์ไปกว่า 2 ล้านปีมาแล้ว

ต่อมานักบรรพชีวินได้ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ที่มีความสมบูรณ์ประมาณร้อยละ 40 ที่บริเวณตอนเหนือของประเทศเอธิโอเปียและเรียกซากดึกดำบรรพ์ที่ค้นพบนั้นว่า  ลูซี (Lucy) หรือAustralopithecus afarensis เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีขนาดเล็กสูงประมาณ 1 เมตร มีอายุประมาณ 3.8-3.0 ล้านปีที่ผ่านมามีลักษณะผสมผสานระหว่างลักษณะของมนุษย์และลิงไม่มีหาง

หลักฐานจากกระดูกเชิงกราน กระดูกกะโหลกศีรษะและรอยเท้าบนหินได้บ่งชี้ว่า A. afarensis มีการเดิน 2 ขา มีแขนยาวกว่ามนุษย์ในปัจจุบัน ซึ่งเหมาะสมในการเคลื่อนที่ได้ดีทั้งบนพื้นดิน และบนต้นไม้ซึ่งเหมาะสมกับแหล่งที่อยู่ที่มีลักษณะเป็นป่าโปร่งและทุ่งหญ้าลำตัวสูงประมาณ 1-1.5 เมตร สมองมีความจุประมาณ 400-500 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีฟันที่ปรับเปลี่ยนมาเพื่อการกินอาหารได้หลายแบบ รู้จักใช้เครื่องมือแต่อาจสร้างเครื่องมือไม่ได้หรือสร้างได้นานถึงประมาณ 1 ล้านปี เชื่อกันว่า A. afarensis เป็นบรรพบุรุษของออสทราโลพิเทคัสสปีชีส์อื่นๆและบรรพบุรุษของมนุษย์ในจีนนัสโฮโมด้วย

 ภาพที่ 20-101 กะโหลกศีรษะของออสทราโลพิเทคัส 

 จีนัสโฮโม(Homo)  

มนุษย์ในจีนัสโฮโมมีหลักฐานสนับสนุนว่าได้มีวิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 2 ล้านปีที่ผ่านมา โดยอาศัยอยู่ในทวีปแอฟริกาซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ออสทราโลพิเทคัสยังไม่สูญพันธุ์ โดยซากดึกดำบรรพ์ของจีนัสโฮโมที่มีอายุมากที่สุดคือ Homo habilis มีสมองขนาดใหญ่มีความจุประมาณ 600-750 ลูกบาศก์เซนติเมตร มีน้ำหนักประมาณ 40-50 กิโลกรัม ลำตัวตั้งตรงและเดิน 2 ขา มีกระดูกปลายนิ้วมือที่คล้ายกับมนุษย์ในปัจจุบันมาก แต่มีขนาดใหญ่กว่า แสดงว่ามีทักษะการใช้มือและหยิบจับสิ่งของได้ดี นอกจากนี้ยังพบหินที่นำมา ประดิษฐ์เป็นเครื่องมือเครื่องใช้อยู่ในบริเวณเดียวกันที่พบซากดึกดำบรรพ์แสดงว่า H. habilis เริ่มใช้สมองและมือในการประดิษฐ์สิ่งของเครื่องใช้จากหิน เพื่อใช้ในการดำรงชีวิต

H. habilis เป็นไพรเมตกลุ่มแรกที่จัดอยู่ในสกุลเดียวกันมนุษย์ แม้ว่าจะต่างสปีชีส์กับมนุษย์ในปัจจุบันก็ตาม

 

- นักเรียนคิดว่าเพราะเหตุใดจึงจัดให้ H. habilis อยู่ในกลุ่มเดียวกับมนุษย์และลักษณะเช่นใดที่ถือว่าเป็นมนุษย์

 

Homo erectus เป็นมนุษย์สปีชีส์แรกที่เริมมีการอพยพออกจากแอฟริกา พบทั่วไปในแถบเอเชียรวมทั้งหมู่เกาะอินโดนีเชียซากดึกดำบรรพ์ของ H. erectus ที่พบและรู้จักกันดีคือ มนุษย์ชวา (Java Man)พบที่เกาะชวาและมนุษย์ปักกิ่ง (Beijing Man ) พบในประเทศจีน H. erectus มีอายุประมาณ 1.8 ล้านปีถึง 500,000ปี และตั้งถิ่นฐานอยู่ในเอเชียไม่น้อยกว่า 1.5 ล้านปีที่ผ่านมา H. erectus มีร่างกายสูงและมีสมองขนาดใหญ่มีความจุประมาณ 1,100ลูกบาศก์เซนติเมตรและเพศชายมีลำตัวขนาดใหญ่เป็น 1.2 เท่าของเพศหญิง แสดงถึงความแตกต่างระหว่างเพศที่ชัดเจนขึ้นเหมือนมนุษย์ในปัจจุบัน มนุษย์ยุคนี้เริ่มรู้จักการใช้ไฟและประดิษฐ์เครื่องมือจากหินได้ดี มีความประณีตมากขึ้น ขนาดสมองที่โตขึ้นของ H. erectus น่าจะมีความสัมพันธ์กับการพัฒนาทางด้านวัฒนธรรม สังคมและการใช้ภาษา

ขณะที่มีการแพร่กระจายของ H. erectus จากแอฟริกามายังเอเชียพบว่า H. erectus บางส่วนได้อพยพเข้าไปอยู่ในแถบยุโรปด้วย

 

- นักเรียนคิดว่ามนุษย์ในปัจจุบันแตกต่างจากมนุษย์กลุ่ม H. habilis และ H. erectus อย่างไร

 

 

 

 ภาพที่ 20-102 กะโหลกศีรษะของ H. erectus 

 

มนุษย์นีแอนเดอร์ทัส

 มนุษย์นีแอนเดอร์ทัส  (Neanderthal man) มีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 200,000 ถึง 30,000ปีที่ผ่านมา จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์พบว่ามนุษย์นีแอนเดอร์ทัสมีสมองขนาดใหญ่เหมือนกับมนุษย์ในปัจจุบันมีความจุประมาณ 1,400 ลูกบาศก์เซนติเมตรแต่มีกะโหลกศีรษะที่แตกต่างจากมนุษย์ในปัจจุบัน คือ มีกระดูกคิ้วยื่นออกมา จมูกกว้าง คางสั้น นักมนุษย์วิทยาได้จัดให้มนุษย์นีแอนเดอร์ทัสอยู่ในสปีชีส์เดียวกับมนุษย์ในปัจจุบัน แต่แยกเป็นซับสปีชีส์คือ H. sapiens neanderthalensis

มนุษย์นีแอนเดอร์ทัส มีการอยู่รวมกันเป็นหมู่ มีการล่าสัตว์ร่วมกัน รู้จักใช้ไฟและใช้หนังสัตว์นุ่งห่ม เริ่มมีวัฒนธรรมการฝังศพที่ตบแต่งด้วยดอกไม้และฝังศพพร้อมกับเครื่องมือเครื่องไม้ นอกจากนี้ยังค้นพบซากกะโหลกหมีกองใหญ่ในถ้ำ อาจเป็นไปได้ว่า สัตว์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของพิธีกรรมทางศาสนา มนุษย์นีแอนเดอร์ทัสอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นชุมชนทั้งในถ้ำในที่ราบและหุบเขา พบกระจายในบริเวณต่างๆ กว้างขวางมาก ตั้งแต่ยุโรป ตะวันออกกลาง แอฟริกาไปจนถึงประเทศจีน

 

 

 ภาพที่ 20-103 ภาพจำลองความเป็นอยู่ของมนุษย์นีแอนเดอร์ทัส 

 

 กำเนิดของมนุษย์ปัจจุบัน 

นักบรรพชีวินและนักมนุษย์วิทยา ได้ตั้งสมมติฐานของกำเนิดมนุษย์ในยุคปัจจุบันออกเป็น 2 แนวทางคือ

 สมมติฐานแรก  กล่าวว่า มนุษย์ในปัจจุบันที่อาศัยอยู่ตามบริเวณต่างๆ ของโลก มีวิวัฒนาการมาจากH. erectus ที่แพร่กระจายไปอาศัยอยู่ตามที่ต่างๆโดยมีวิวัฒนาการแบบขนานมาเป็นมนุษย์ในยุคปัจจุบัน แนวสมมติฐานนี้ได้อ้างถึงมนุษย์โบราณ เช่น H.sapiens neanderthalensis ที่ตั้งชื่อซับสปีชีส์ตามบริเวณที่ดำรงชีวิตอยู่นอกจากนี้มนุษย์ในปัจจุบันที่อาศัยอยู่ในบริเวณต่างๆ ทั่วโลกยังมีลักษณะทางพันธุกรรมที่เหมือนกัน เนื่องจากสามารถแลกเปลี่ยนยีนระหว่างกันได้ ทำให้ไม่มีความแตกต่างกันจนเกิดเป็นสปีชีส์ใหม่

 

 ภาพที่ 20-104 กะโหลกศรีษะของ H.sapiens neanderthalensis 

 

 สมมติฐานที่สอง  กล่าวว่า มนุษย์ในปัจจุบันมีวิวัฒนาการครั้งที่สอง โดย H. erectus ที่แพร่กระจายไปอาศัยตามบริเวณต่างๆได้สูญพันธุ์ไปหมดเหลือเพียง H. erectus ในแอฟริกาเท่านั้นที่มีวิวัฒนาการเป็น H. sapiens จากสมมติฐานนี้แสดงว่ามนุษย์ในยุคปัจจุบันมีกำเนิดมาจากบรรพบุรุษเดียวกัน คือ H. sapiens ที่ได้อพยพออกจากแอฟริกาเมื่อประมาณ 1 แสนปีที่ผ่านมานั่นเอง

 

 


 

 ภาพที่ 20-105 เปรียบเทียบสมมติฐานของกำเนิดมนุษย์ในปัจจุบัน 

 

- สมมติฐานทั้งสองนี้แตกต่างกันอย่างไร

- จากสมมติฐานที่สอง H. sapiens ในปัจจุบันที่อาศัยอยู่ในเอเชีย มีวิวัฒนาการแยกออกมาจาก H. sapiens ที่อาศัยอยู่ในยุโรปและออสเตรเลียเมื่อประมาณกี่ปีมาแล้ว

ทั้งสองสมมติฐานนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอย่างกว้างขวางในหมู่นักมานุษยวิทยา ซึ่งต้องอาศัยหลักฐานอื่นเพิ่มเติม เพื่อหาคำตอบว่ามนุษย์ในปัจจุบันมีวิวัฒนาการเกิดขึ้นอย่างไร

 

 มนุษย์โครแมนยัง 

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

 

 ภาพที่ 20-106 กะโหลกศรีษะของ H. sapiens(Cro-Magnon

 

- นักเรียนคิดว่าน้ำหนักสมองมีความสัมพันธ์กับวิวัฒนาการอย่างไร

 

มีผู้ศึกษาขนาดของสมองลิงชนิดต่างๆ มนุษย์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วและมนุษย์ปัจจุบัน ดังตารางที่ 20.3

 

 ตารางที่ 20.3 เปรียบเทียบน้ำหนักตัวและขนาดสมองของลิงชนิดต่างๆ กับมนุษย์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วและมนุษย์ในปัจจุบัน  

สปีชีส์

น้ำหนักตัว(กิโลกรัม)

ขนาดสมอง(CM3)

 

เพศผู้

เพศเมีย

เพศผู้

เพศเมีย

ชะนี

5-10

5-10

100-125

100-125

อุรังอุตัง

84

38

425

370

ชิมแปนซี

40-46

30-50

400

355

กอริลลา

150+

75+

535

460

A. afrarensis

30-60

30-60

400

400

H. habilis

40-50

40-50

650-800

650-800

H. erectus

55

55

800-1,000

800-1,000

มนุษย์

65

58

1,400

1,300

 

             - จากตารางนักเรียนคิดว่าขนาดสมองต่อน้ำหนักของมนุษย์ในปัจจุบัน เมื่อเปรียบเทียบกับมนุษย์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วและลิงชนิดต่างๆ เป็นอย่างไร

             จากตารางพบว่า สัตว์ไพรเมตทั่วไปมีขนาดสมองใหญ่ขึ้นเมื่อน้ำหนักตัวเพิ่มขึ้น แต่มนุษย์มีขนาดสมองเพิ่มมากเกินสัดส่วนที่ควรเป็น ถ้าขนาดสมองมีส่วนเกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการทำให้มนุษย์เริ่มคิดในสิ่งที่เป็นปรัชญามากขึ้น ทำให้เกิดวัฒนธรรมซึ่งเป็นการพัฒนาทางสังคมที่ไม่เกิดในสิ่งมีชีวิตอื่น และความสามารถดังกล่าวจะสะสมและถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อๆไป ทำให้มนุษย์สามารถดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ทะเลทรายจนถึงแถบขั้วโลกที่มีน้ำแข็งเกือบตลอดปี แม้ว่าสภาพแวดล้อมของโลกจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร การสะสมวัฒนธรรมของมนุษย์อันเนื่องจากวิวัฒนาการทางวัฒนธรรมก็ช่วยให้มนุษย์สามารถดำรงเผ่าพันธุ์อยู่ได้ ขณะที่สิ่งมีชีวิตหลายชนิดได้สูญพันธุ์ไป จะเห็นได้ว่าการอยู่รอดของมนุษย์ได้อาศัยวิวัฒนาการทางชีววิทยาน้อยลงแต่อาศัยวิวัฒนาการทางวัฒนธรรมมากขึ้น

 

             - วัฒนธรรมมีส่วนเกี่ยวข้องกับการอยู่รอดของมนุษย์อย่างไร