ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
เคมี
ชีววิทยา
บทเรียนชีววิทยา
สิ่งมีชีวิต
ศัพท์ชีววิทยา
แบบฝึกหัดชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกชีววิทยา | บทเรียนชีววิทยา

บทเรียนชีววิทยา
   

วิวัฒนาการ : วิวัฒนาการในโลกที่กำลังพัฒนา
 
ระดับชั้น : มัธยม 6

วิวัฒนาการในโลกที่กำลังพัฒนา

- วิวัฒนาการร่วมกัน

การวิวัฒนาการร่วมกัน (coevolution) อาจเกิดขึ้นรวดเร็วพอที่นักวิทยาศาสตร์จะสามารถศึกษาติดตามการเปลี่ยนแปลงได้ชัดเจน โดยเฉพาะในกรณีที่มนุษย์ไปรบกวนกับกระบวนการวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเจนในเรื่องนี้ ได้แก่ การใช้ไวรัสเพื่อการควบคุมประชากรกระต่ายในประเทศออสเตรเลีย ซึ่งได้มีผู้นำเอากระต่ายเลี้ยงจากประเทศอังกฤษเข้าไปเลี้ยงในประเทศออสเตรเลีย ที่ซึ่งมีอาหารการกินอุดมสมบูรณ์ และไม่มีศัตรูทำลายกระต่าย จึงทำให้ประชากรกระต่ายเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมากอย่างน่าตกใจ จนทำให้กระต่ายกลายเป็นศัตรูตัวฉกาจของสัตว์ป่าชนิดอื่นๆ และที่ร้ายแรงคือ กระต่ายเหล่านั้นเป็นตัวทำลายพืชผลของเกษตรกรชาวออสเตรเลียไปโดยมิได้ตั้งใจ เมื่อมีเหตุนี้เกิดขึ้นนักวิทยาศาสตร์ก็พยายามหาทางกำจัดหรือควบคุมประชากรของกระต่าย โดยใช้ไวรัสมิกโซมาโทซิส (myxomatosis) ซึ่งทำให้เกิดโรคในกระต่ายอย่างรุนแรงจนถึงตายได้ ทำให้การควบคุมประชากรกระต่ายดังกล่าวได้ผลดียิ่ง โดยมีอัตราการตายของกระต่ายสูงถึง ร้อยละ 99 ในระยะเริ่มต้นของการปล่อยเชื้อไวรัส ซึ่งยังความปิติให้แก่นักวิชาการและประชาชนทั่วไปที่คิดว่าประสบความสำเร็จ แต่ก็ดีใจได้ไม่นานเพราะพวกกระต่ายที่สามารถพัฒนาการภูมิต้านทานต่อสู้กับไวรัสนี้ สามารถรอดตายจากโรคร้ายที่เกิดขึ้นจากไวรัสนั้นได้เพิ่มจำนวนขึ้นเรื่อยๆ และยังคงมีกระต่ายพันธุ์ที่นำเข้าจากยุโรปอยู่ในประเทศออสเตรเลียจนถึงทุกวันนี้ เหตุการณ์เปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับกระต่ายดังกล่าว สามารถอธิบายได้โดยหลักวิวัฒนาการ กล่าวคือ มีการคัดเลือกทางธรรมชาติเกิดขึ้นกับพันธุ์กระต่ายที่สามารถทนทานต่อเชื้อไวรัสนั้นได้

(คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่)
กระต่ายเลี้ยงจากประเทศอังกฤษ ที่อยู่ในประเทศออสเตรเลีย ติดเชื้อ myxomatosis
ในขณะเดียวกันการคัดเลือกตามธรรมชาติก็เกิดขึ้นกับเชื้อไวรัสมิกโซมาโทซิสโดยมีการเปลี่ยนแปลงพัฒนาสายพันธุ์ให้มีความรุนแรงต่อกระต่ายตามไปด้วย ซึ่งพันธุกรรมที่มีฤทธิ์รุนแรงยังจะถ่ายทอดจากกระต่ายตัวหนึ่งสู่อีกตัวหนึ่งโดยอาศัยยุงเป็นพาหะ ไวรัสพันธุ์ที่ไม่รุนแรงมากนักจนถึงกับทำให้กระต่ายตายก็จะสามารถดำรงเผ่าพันธุ์ต่อไปได้โดยการถูกถ่ายทอดไปสู่กระต่ายตัวอื่นต่อไป โดยอาศัยยุงที่เป็นพาหะที่มากินเลือดกระต่ายตัวที่ป่วยเป็นไวรัสพันธุ์นั้น ในขณะที่ไวรัสพันธุ์รุนแรงมากๆ จนถึงกับเป็นอันตรายต่อชีวิตกระต่ายตัวที่ป่วยด้วยไวรัสพันธุ์นั้น ในขณะที่ไวรัสพันธุ์รุนแรงมากๆ จนถึงกับเป็นอันตรายต่อชีวิตกระต่ายก็มักจะไม่ค่อยถ่ายทอดต่อไปยังกระต่ายตัวอื่น เพราะยุงที่เป็นพาหะนั้นจะดูดกินเลือดจากกระต่ายที่ยังมีชีวิตอยู่เท่านั้น ดังนั้นการคัดเลือกตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นกับพันธุ์กระต่ายที่ต้านทานเชื้อไวรัสและที่เกิดขึ้นกับพันธุ์ไวรัสชนิดที่ไม่รุนแรงจนถึงกับทำให้กระต่ายตายได้นั้น ส่งผลให้ทั้งกระต่ายและไวรัสสามารถปรับตัวร่วมกันและวิวัฒนาการร่วมกันมาได้จนถึงสภาวะสมดุลดังที่เป็นอยู่ในประเทศออสเตรเลียขณะนี้

การวิวัฒนาการร่วมกันมักพบเสมอๆ ในเชื้อแบคทีเรียและเชื้อไวรัสกับพืช หรือสัตว์ที่ถูกอาศัย ที่เรียกว่า โฮสต์ (host) แม้กระทั่งไวรัสชนิดที่ทำให้เกิดโรคเอดส์ คือ HIV ไวรัสกลุ่มนี้คงจะอยู่ระหว่างกระบวนการคัดเลือกตามธรรมชาติและการปรับตัวพร้อมๆ กับการปรับตัวของมนุษย์ในเชิงพัฒนาภูมิคุ้มกันเพื่อต่อต้านจากเชื้อไวรัสเอดส์ซึ่งคงใช้เวลาพอสมควร

- เชื้อโรคที่ดื้อยา

ยารักษาโรคและยาปฏิชีวนะที่ถูกนำมารักษาโรคที่ติดเชื้อแบคทีเรียอย่างได้ผลในอดีตก็สร้างปัญหาให้แก่วงการแพทย์เช่นเดียวกัน เพราะการปรับตัวดื้อยาของเชื้อแบคทีเรียบางชนิด เช่น แบคทีเรียที่ทำให้เกิดอาการปวดท้องหรือท้องร่วง แบคทีเรียชนิดที่ทำให้เกิดวัณโรคและหนองหรือฝีชนิดต่างๆ อันเนื่องจากการคัดเลือกตามธรรมชาติโดยกลไกทางพันธุกรรมของเชื้อแบคทีเรีย นอกจากการปรับตัวของแบคทีเรียชนิดที่ทำให้เกิดการปวดท้องแล้ว ยังพบว่า การใช้ยาปฏิชีวนะผสมเจือปนในอาหารสัตว์เลี้ยงก็มีส่วนช่วยให้แบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้ของคนมีสามารถพัฒนาการดื้อยาปฏิชีวนะได้อีกทางหนึ่งด้วย ฉะนั้น ในบางประเทศจึงมีการห้ามมิให้นำเอายาปฏิชีวนะที่ใช้สำหรับบำบัดรักษาโรคติดเชื้อในคนไปใช้ผสมเจือปนในอาหารสัตว์ เช่น วัว เพื่อป้องกันไม่ให้เชื้อแบคทีเรียชนิดที่ก่อโรคในคนด้วยนั้น พัฒนาปรับตัวดื้อยาปฏิชีวนะนั้นได้อีกทางหนึ่ง ทั้งนี้ก็โดยอาศัยประโยชน์จากหลักการวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกทางธรรมชาติซึ่งจะเกิดขึ้นในสภาวะที่เหมาะสมเสมอ

อย่างไรก็ตามอาจยังโชคดีอยู่บ้างที่เชื้อแบคทีเรียบางชนิดไม่สามารถเปลี่ยนแปลงปรับตัวให้ดื้อยาได้โดยง่ายนักเหมือนอย่างชนิดที่กล่าวมาแล้วข้างต้น นักวิทยาศาสตร์ยังคงกังขาในคุณสมบัติของพันธุกรรมที่แตกต่างกันระหว่างแบคทีเรียชนิดต่างๆ กัน เป็นที่น่าสังเกตว่า เชื้อแบคทีเรียส่วนใหญ่ จะสามารถปรับตัวดื้อยาปฏิชีวนะที่นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาและสังเคราะห์ขึ้นมา ยกเว้น เพนิซิลลินซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะทางธรรมชาติชนิดแรกที่ถูกนำมาใช้ทางการแพทย์และยังคงมีประสิทธิภาพดีอยู่จนถึงทุกวันนี้

- การดื้อสารฆ่าแมลง

บทบาทของการคัดเลือกตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตให้บทเรียนที่แสนเจ็บปวดแก่ชาวโลก ในช่วงหลังสงครามโลกมาจนถึงปัจจุบัน โดยเฉพาะเรื่องสารเคมีที่ใช้ฆ่าแมลงศัตรูที่รู้จักกันดีในชื่อย่อว่า ดีดีที ซึ่งถูกพัฒนานำมาใช้เมื่อประมาณ 50 ปีเศษ ทำให้เกิดความหวังอันยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติในขณะนั้นว่าจะสามารถปราบศัตรูพืชและแมลงนานาชนิดให้ราบคาบได้ในไม่ช้า แต่พอเริ่มใช้สาร ดีดีที มาได้ไม่กี่ปีก็พบว่า แมลงวันบ้านเริ่มมีการดื้อสารดีดีทีในปี พ.ศ.2489 และอีกสองปีต่อมาก็พบว่า แมลงไม่น้อยกว่า 12 สปีชีส์ สามารถดื้อสารดีดีทีได้ดีเช่นกัน ซึ่งเริ่มสร้างความกังวลให้แก่นักวิชาการอยู่บ้างในขณะนั้น และพยายามติดตามผลการดื้อสารดีดีทีของแมลงชนิดต่างๆ


จนกระทั่งปี พ.ศ.2509 ก็พบว่า แมลงชนิดที่ยังมีสมบัติดื้อสารดีดีที มีมากมายถึง 165 สปีชีส์หรือมากกว่านี้ ในปัจจุบันคงนับไม่ถ้วนว่ามีแมลงมากมายหลายร้อยชนิดที่มีสมบัติดื้อสารดีดีที ในกรณีนี้ดีดีทีเป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดแรงกดดันทางการคัดเลือกตามธรรมชาติให้แก่แมลงพวกที่พันธุกรรมหรือยีนที่มีคุณสมบัติดื้อสารดีดีที โดยเฉพาะยีนที่ควบคุมการสร้างเอนไซม์ที่ย่อยสลายสารดีดีที ได้ในร่างกายของแมลงก่อนที่ยานี้จะออกฤทธิ์ เนื่องจากดีดีทีเป็นสารที่มีฤทธิ์ตกค้างและสร้างความเสียหายรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตนานาชนิดรวมทั้งมนุษย์ด้วย และก่อให้เกิดมลภาวะอย่างมากมาย ชาวโลกจึงลดบทบาทการใช้สารดีดีทีลงตามลำดับ และขีดวงการใช้ยาดีดีทอย่างจำกัดภายใต้การควบคุมดูแลอย่างใกล้ชิด บทเรียนจากสารดีดีที ช่วยสอนให้มนุษย์ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมากสำหรับการนำสารเคมีชนิดใหม่ๆ ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาใช้ฆ่าแมลงศัตรูและแมลงพาหะในปัจจุบัน สิ่งที่ดีที่สุดสำหรับธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมที่ดีคือ การนำสารเคมีหรือยาธรรมชาติที่สกัดจากสมุนไพรมาใช้ทั้งในทางเกษตรและทางการแพทย์ตามแบบของเทคโนโลยีที่ได้จากภูมิปัญญาท้องถิ่นที่มีมานานในสังคมของชาวตะวันออก อย่างเช่น ชาวไทยและชาวเอเชียทั้งหลาย

- วิวัฒนาการกับมลภาวะ

เป็นที่ทราบกันดีว่าการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมของนานประเทศโดยไม่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อมมักจะส่งผลให้เกิดมลภาวะที่เลวร้ายเสมอ ซึ่งกำลังเป็นปัญหาใหญ่หลวงในทุกระดับไม่ว่าจะเป็นระดับท้องถิ่นตลอดจนระดับประเทศและระดับโลก ตัวอย่างที่ศึกษากันอย่างละเอียดคือ เรื่องเมลานิซึม (melanism) ของผีเสื้อกลางคืนในเขตอุตสาหกรรมของประเทศอังกฤษ หรือการดื้อต่อสารดีดีทีของแมลงศัตรูหรือแมลงพาหะนำโรคต่างๆ โดยทั่วไปการเกิดมลภาวะเป็นการเปลี่ยนแปลงสภาวะแวดล้อมอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตในบริเวณที่เกิดมลภาวะนั้น ในกรณีของพืชถ้าหากปรับตัวไม่ได้กับสภาพมลภาวะที่เกิดขึ้นได้และค่อยๆ เปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการ และปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยมลภาวะนั้นและสามารถดำรงชีวิตต่อไปได้ เช่น พวกแบคทีเรียที่อยู่ได้ในน้ำเน่าขังในแหล่งที่เป็นไขมันตกค้าง หรือแม้กระทั่งแหล่งทิ้งเศษเหล็กหรือสังกะสี ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือการค้นพบแบคทีเรียชนิดที่อาศัยอยู่ในบริเวณบ่อน้ำร้อนหรือแหล่งน้ำที่มีอุณหภูมิสูงใต้ทะเล โดยสามารถสกัดเอาเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ DNA มาใช้ในเทคโนโลยียุคใหม่ได้ เพราะเอนไซม์ดังกล่าวมีคุณสมบัติทำงานได้ดีในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงถึง 70-80 องศาเซลเซียส และนำเอาเอนไซม์นั้นมาใช้ในเทคนิคการเพิ่มจำนวนชุดของชิ้นส่วน DNA ซึ่งมีคุณค่าอย่างยิ่งในเทคโนโลยี DNA ยุคใหม่

- การคัดเลือกตามธรรมชาติในคน

(คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่)
ลักษณะของเม็ดเลือดแดง ในคนที่เป็นโรคโลหิตจางชนิด ซิกเคิลเซลล์
เราได้พูดถึงวิวัฒนาการการคัดเลือกตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นกับพวกจุลินทรีย์ พวกพืช พวกสัตว์ และในคนจะเป็นอย่างไร ? คนเราก็หลีกเลี่ยงกฎเกณฑ์ทางธรรมชาติเช่นนี้ไม่พ้น วิวัฒนาการเกิดขึ้นเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ทั่วไป กรณีศึกษาที่ใช้อ้างอิงกันมากเกี่ยวกับการคัดเลือกตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นในคนคือเรื่อง ฮีโมโกลบินกับโรคโลหิตจางที่เกิดจากความผิดปกติของฮีโมโกลบินที่เรียกว่า โรคโลหิตจาง ชนิดซิกเคิลเซลล์ (sickle cell anemia) โรคพันธุกรรมนี้ควบคุมโดยยีนด้อยในออโตโซม การระบาดของโรคโลหิตจางประเภทนี้มีความสัมพันธ์โยงใยกับการระบาดของเชื้อมาลาเรียที่เกิดขึ้นในทวีปแอฟริกา คนที่มีจีโนไทป์ฮอมอไซโกตสำหรับยีนด้อย (HbS/HbS) จะแสดงอาการโลหิตจางขั้นรุนแรงจนถึงตายตั้งแต่ในวัยเยาว์เพราะมีฮีโมโกลบิน Hbs ที่ผิดปกติ ส่วนคนที่มีจีโนไทป์ฮอมอไซโกตสำหรับยีนเด่น (HbA/HbA) มีเลือดปกติ เพราะฮีโมโกลบิน HbA ปกติ แต่คนปกติเหล่านี้มักเสียชีวิตด้วยไข้มาลาเรียหากได้รับเชื้อมาลาเรียชนิดที่รุนแรง แต่คนที่มีจีโนไทป์เฮเทอโรไซโกต (HbA/HbS) จะมีเลือดปกติและทนทานต่อเชื้อมาลาเรียได้ดีกว่าพวก HbA/HbA ดังนั้น ในประชากรที่อยู่ในท้องที่ที่มีไข้มาลาเรียสูงจะพบยีนฮีโมโกลบิน HbS อยู่ในสัดส่วนที่สูงตามไปด้วย เพราะเชื้อมาลาเรียเป็นปัจจัยการคัดเลือกคัดที่สำคัญ

ในประเทศไทยมีโรคโลหิตจางที่เกิดจากฮีโมโกลบินผิดปกติที่เรียกว่า โรคทาลัสซีเมีย ซึ่งจะพบโรคนี้ทั้งแบบแอลฟาและเบตาในอัตราสูงในประชากรคนไทยบางท้องที่ อาจเป็นไปได้ที่โรคทาลัสซีเมียกับการระบาดของเชื้อไข้มาลาเรียในประชากรธรรมชาติโดยกลไกการคัดเลือกตามธรรมชาติเช่นเดียวกับกรณีโรคโลหิตจางชนิดซิกเคิลเซลล์ที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น

ชีวิตความเป็นอยู่ของคนในสภาพแวดล้อมของเมืองใหญ่ๆ ในปัจจุบันแตกต่างไปจากบรรพบุรุษในอดีตอย่างมากมาย สภาพสังคมและเศรษฐกิจที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นกว่าในอดีตสร้างความกดดันให้คนรุ่นใหม่ที่คาดว่า จะมีผลต่อวิวัฒนาการของมนุษย์ไม่มากก็น้อย แต่ขณะเดียวกันสภาพแวดล้อมที่มีกัมมันตภาพรังสีเพิ่มขึ้น รวมทั้งสารเคมีสังเคราะห์ที่อยู่ในรูปของยารักษาโรค ยาปราบแมลงศัตรูพืช ตลอดจนสารเคมีที่ใช้ปรุงแต่งอาหารล้วนแต่เป็นปัจจัยที่ช่วยเพิ่มอัตราการเกิดยีนมิวเทชันให้สูงขึ้นในกลุ่มชน โดยเฉพาะในประเทศที่ด้อยพัฒนาและที่เราไม่สามารถวัดผลกระทบดังกล่าวได้ชัดเจน แต่เราก็ต้องยอมรับว่ามนุษย์เองคงไม่ได้หยุดอยู่กับที่ในเชิงองค์ประกอบทางพันธุกรรม ในประเทศที่พัฒนาแล้วมีข้อมูลบ่งชี้ว่า ในช่วงระยะหลังสงครามโลกครั้งที่สองเป็นต้นมามีโรคทางพันธุกรรมเกิดขึ้นมากกว่าในยุคก่อนหน้านั้นประมาณร้อยละ 3-4 ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางพันธุกรรมหรือยีนพูลของมนุษย์อย่างแน่นอน นอกจากนั้นยังพบข้อมูลบางอย่างที่สะท้อนให้เห็นว่า มนุษย์ในยุคปัจจุบันกำลังอ่อนแอลงในทางชีววิทยา อันเนื่องมาจากผลกระทบจากสารเคมีและสิ่งแปลกปลอมทั้งภายในและภายนอกร่างกาย นักวิชาการบางท่านให้ทัศนคติในทางลบต่ออนาคตของมนุษย์ หากมนุษย์ยังไม่ยอมปรับเปลี่ยนแนวทางการพัฒนาและการดำรงชีวิตให้สอดคล้องกับธรรมชาติให้มากกว่านี้


ที่มาข้อมูล :
  • สรุปชีววิทยา ม.ปลาย โดย นิพนธ์ ศรีนฤมล

  • หนังสือเรียนวิชาชีววิทยา (ว ๔๔๓) หลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย พ.ศ.๒๕๓๓ กระทรวงศึกษาธิการ
  • จำนวนคนอ่าน 6974 คน
       
     

    © 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved