กำเนิดสปีชีส์

กำเนิดของสปีชีส์

ความหมายของสปีชีส์

       1.1 สปีชีส์ทางด้านสัณฐานวิทยา

หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันในลักษณะทางสัณฐานและโครงสร้างทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิต ใช้เป็นแนวคิด ในการศึกษาอนุกรมวิธาน

       1.2 สปีชีส์ทางด้านชีววิทยา

หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถผสมพันธุ์กันได้ในธรรมชาติ ให้กำเนิดลูกที่ไม่เป็นหมันแต่ถ้าเป็นสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กัน ก็อาจให้กำเนิดลูกได้เช่นกันแต่เป็นหมัน

แนวคิดของสปีชีส์ทางด้านชีววิทยาโดยพิจารณาความสามารถในการผสมพันธุ์และให้กำเนิดลูกหลานที่ไม่เป็นหมัน ในธรรมชาติมีสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันอยู่ด้วยกันจำนวนมาก กลไกที่แบ่งแยกการสืบพันธุ์มีผลยับยั้งมิให้เกิดการผสมาจแบ่งได้เป็น 2 ระดับ คือพันธุ์ข้ามสปีชีส์

       1. กลไกแบ่งแยกระดับก่อนไซโกต (prezygotic isolating mechanism) เป็นกลไกป้องกันไม่ให้เกิดการปฏิสนธิ อันประกอบด้วยความแตกต่างในเรื่องต่อไปนี้

           1.1 ระยะเวลาผสมพันธุ์ หรือฤดูกาลผสมพันธุ์ที่ต่างกัน (temporal isolation)

           1.2 สภาพนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน (ecological isolation)

           1.3 พฤติกรรมการผสมพันธุ์ที่แตกต่างกัน (behavioral isolation)

           1.4 โครงสร้างอวัยวะสืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน (mechanical isolation)

           1.5 สรีรวิทยาของเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน (genetic isolation)

       2. กลไกแบ่งแยกระยะหลังไซโกต (postzygotic isolating mechanism) ถ้าหากในกรณีที่กลไกแบบแรกล้มเหลวยังสามารถควบคุมได้โดย

           2.1 ลูกที่ผสมได้ตายก่อนวัยเจริญพันธุ์

           2.2 ลูกที่ผสมได้เป็นหมัน

ภาพไทกอน

ภาพไลเกอร์

 1.กลไกการแยกกันทางการสืบพันธุ์ก่อนระยะไซโกต

              เป็นกลไกที่ป้องกันไม่ให้เซลล์สืบพันธุ์จากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันได้มาผสมพันธุกัน กลไกเหล่านี้ได้แก่

 1.1 ถิ่นที่อยู่อาศัย สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันที่อาศัยในถิ่นที่อยู่ต่างกัน เช่น กบป่า อาศัยอยู่ในแอ่งน้ำซึ่งเป็น

แหล่งน้ำจืดขนาดเล็ก ส่วนกบบูลฟรอกอาศัยในหนองน้ำหรือบึงขนาดใหญ่ที่มีน้ำตลอดปีกบทั้ง 2 สปีชีส์นี้มีลักษณะรูปร่างใกล้เยงกันมาก แต่อาศัยและผสมพันธุ์ในแหล่งน้ำที่แตกต่างกันทำให้ไม่มีโอกาสได้จับคู่ผสมพันธุ์กัน

   1.2 พฤติกรรมการผสมพันธุ์ เช่น พฤติกรรมในการเกี้ยวพาราสีของนกยูงเพศผู้ ลักษณะการสร้างรังที่แตกต่างกันของนกและการใช้ฟีโรโมนของแมลงเป็นต้น พฤติกรรมต่างๆนี้จะมีผลต่อสัตว์เพศตรงข้ามในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้นที่จะจับคู่ผสมพันธุ์กัน

   1.3 ช่วงเวลาในการผสมพันธุ์  อาจเป็น วันฤดูกาลหรือช่วงเวลาของการผสมพันธุ์ ตัวอย่างเช่นแมลงหวี่ Drosophila pseudoobscura มีช่วงเวลาที่เหมาะสมในการผสมพันธุ์ในตอนบ่ายแต่Drosophila pseudoobscura จะมีช่วงเวลาที่เหมาะสมในตอนเช้า ทำให้ไมมีโอกาสผสมพันธุ์กันได้

   1.4 โครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์  สิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีขนาด ละรูปร่างอวัยวะสืบพันธุ์แตกต่างกันทำให้ไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ เช่น โครงสร้างของดอกไม้บางชนิดมีลักษณะสอดคล้ายกับลักษณะของแมลงหรือสัตว์บางชนิด ทำให้แมลงหรือสัตว์นั้นๆ ถ่ายละอองเรญูเฉพาะพืชในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้น

 1.5 สรีรวิทยาของเซลล์สืบพันธุ์ เมื่อเซลล์พันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันมีโอกาสพบกัน แต่ไม่สามารถปฏิสนธิกันได้ อาจเป็นเพราะอสุจิไม่สามารถอยู่ภายในร่างกายเพศเมียได้หรืออสุจิไม่สามารถสลายสารเคมีที่หุ้มเซลล์ไข่ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์ได้

             2.กลไกการแยกการสืบพันธุ์หลังระยะไซโกต

                 ในกรณีที่เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์สามารถเข้าไปผสมพันธุ์กันได้ไซโกตที่เป้นลูกผสมเกิดขึ้นแล้ว กลไกนี้จะป้องกันไม่ให้ลูกผสมสามารถเจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยหรือสืบพันธุ์ต่อไปได้กลไกเหล่านี้ได้แก่

                  2.1  ลูกผสมตายก่อนถึงวัยเจริญพันธุ์ เช่นการผสมพันธุ์กบ (Rana spp.)ไม่สามารถเจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยได้

                  2.2 ลูกผสมเป็นหมัน  เช่น ล่อ เกิดจากการผสมระหว่างม้ากับลา แต่ล่อเป็นหมันไม่สามารถให้กำเนิดลูกรุ่นต่อไปได้

-ม้ามีโครโซมจำนวน 64 โครโมโซม ส่วนลามีจำนวนโครโมโซมเท่าใดและเพราะเหตุใดล่อจึงเป็นหมัน

-นอกจากล่อแล้วมีลูกผสมที่เกอดจากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์ชนิดใดอีกบ้าง

 ภาพล่อ

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ กำเนิดสปีชีส์ ม.4

              2.3 ลูกผสมล้มเหลว เช่น การผสมระหว่างดอกทานตะวัน(Layia spp) 2สปีชีส์พบว่า ลูกผสมที่เกิดขึ้นสามารถเจริญเติบโตและให้ลูกผสมในรุ่นF1 แต่ลูกในรุ่น F2 เริ่มอ่อนแอและเป็นหมันประมาณร้อยละ 80 และจะปรากฏเช่นนี้ในรุ่นต่อๆไป

 

           19.5.2 การเกิดสปีชีส์ใหม่

           ถ้าสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่มีวิวัฒนาการมาจากสปีชีส์ที่มีมาก่อนแล้ว สปีชีส์ใหม่เกิดขึ้นมาได้อย่างไร

            นักเรียนทราบแล้วว่าสปีชีส์ใหม่ จะเกิดขึ้นเมื่อไม่มีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างประชากรในรุ่นบรรรพบุรุษ ทำให้ประชากรทั้งสองมีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน และมีวิวัฒนาการเกิดเป็นสปีชีส์ใหม่ขึ้น การเกิดสปีชีส์ใหม่  (speciation) เกิดได้ 2 แนวทางคือ  การเกิดสปีชีส์ใหม่จากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ และการเกิดสปีชีส์ใหม่ในเขตภูมิศาสตร์เดียวกัน

1.สปีชีส์ใหม่จากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์

 การไกการเกิดสปีชีส์ใหม่ลักษณะนี้เกิดประชากรดั้งเดิมในรุ่นบรรพบุรุษที่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน เมื่อมีอุปสรรคมาขวางกั้น เช่น ภูเขา แม่น้ำ ทะเล เป็นต้น ทำให้ประชากรในรุ่นบรรพบุรุษที่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน เกิดการแบ่งแยกจากกันเป็นประชากรย่อยๆและไม่มีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างกัน ประกอบกับประชากรแต่ละแห่งต่างก็มีการปรับเปลี่ยนองศ์ประกอบทางพันธุกรรมไปตามทิศทางของคัดเลือกโดยธรรมชาติ จนกระทั่งเกิดเป็นสปีชีส์

               – เพราะเหตุใดประชากรของสิ่งมีชีวิตที่แยกออกจากกันในลักษณะนี้ เมื่อกลับอยู่รวมกันอีกครั้งจึงไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้อีก

                  การเกิดสปีชีส์ใหม่ในลักษณะแบบนี้เป็นกระบวนการค่อยเป็นค่อยไป อาจใช้เวลานานนับเป็นพันๆ หรือเป็นล้านๆรุ่น เช่นกระรอก2สปีชีส์ในรัฐอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งมีลักษณะใกล้เคียงกันมาก แต่พบว่าอาศัยอยู่บริเวณขอบเหวแต่ละด้านของแกรด์แคนยอนซึ่งเป็นหุบผาที่ลึกและกว้างดังภาพที่ 19-26 นักชีววิทยาซื่อกันกระรอก2 สปีชีส์นี้เคยอยู่ในสปีชีส์เดียวกันมาก่อนที่จะเกิดการแยกของแผ่นดินขึ้น

 

แหล่งที่มา :

https://sites.google.com/site/biologyroom610/evolution/evolution5

https://sites.google.com/site/biologyuttaraditdaruni/kar-kaneid-spichi-s

https://sites.google.com/site/mebiology2/bth-thi-4-wiwathnakar/4-5-kaneid-khxng-spichi-s

Comments

comments

ใส่ความเห็น