กำเนิดสปีชีส์

กำเนิดสปีชีส์

ความหมายของสปีชีส์
       1.1 สปีชีส์ทางด้านสัณฐานวิทยา
หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันในลักษณะทางสัณฐานและโครงสร้างทางกายวิภาคของสิ่งมีชีวิต ใช้เป็นแนวคิด ในการศึกษาอนุกรมวิธาน
       1.2 สปีชีส์ทางด้านชีววิทยา
หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถผสมพันธุ์กันได้ในธรรมชาติ ให้กำเนิดลูกที่ไม่เป็นหมันแต่ถ้าเป็นสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กัน ก็อาจให้กำเนิดลูกได้เช่นกันแต่เป็นหมัน
แนวคิดของสปีชีส์ทางด้านชีววิทยาโดยพิจารณาความสามารถในการผสมพันธุ์และให้กำเนิดลูกหลานที่ไม่เป็นหมัน ในธรรมชาติมีสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันอยู่ด้วยกันจำนวนมาก

กลไกที่แบ่งแยกการสืบพันธุ์มีผลยับยั้งมิให้เกิดการผสมาจแบ่งได้เป็น 2 ระดับ คือพันธ์ข้ามสปีชีส์ อ
       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

การเกิดสปีชีส์ใหม่จากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์                กลไกการเกิดสปีชีส์ใหม่ลักษณะนี้ เกิดจากประชากรดั้งเดิมในรุ่นบรรพบุรุษที่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน เมื่อมีอุปสรรคมาขวางกั้น เช่น ภูเขา แม่น้ำ ทะเล เป็นต้น ทำให้ประชากรในรุ่นบรรพบุรุษที่เคยอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน  เกิดการแบ่งแยก ออกจากกันเป็นประชากรย่อยๆและไม่ค่อยมีการถ่ายเทเคลื่อนย้ายยีนระหว่างกัน ประกอบกับประชากรแต่ละแห่งต่างก็มีการปรับเปลี่ยน องค์ประกอบทางพันธุกรรมไปตามทิศทางการคัดเลือกโดยธรรมชาติจนกระทั่งเกิดเป็นสปีชีส์ใหม่                การเกิดสปีชีส์ใหม่ในลักษณะแบบนี้เป็นกระบวนการค่อยเป็นค่อยไป อาจใช้เวลานานนับเป็นพัน ๆ หรือล้าน ๆ รุ่น เช่น กระรอก 2 สปีชีส์ในรัฐอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งมีลักษณะใกล้เคียงกันมาก แต่พบว่าอาศัยอยู่บริเวณขอบเหว แต่ละด้านของแกรนด์แคนยอนซึ่งเป็นหุบผาที่ลึกและกว้าง นักชีววิทยาเชื่อกันว่ากระรอก 2 สปีชีส์นี้เคยอยู่ในสปีชีส์เดียวกันมาก่อน ที่จะเกิดการแยกของแผ่นดินขึ้น                                 การเกิดสปีชีส์ใหม่ในเขตภูมิศาสตร์เดียวกัน               เป็นการเกิดสปีชีส์ใหม่ในถิ่นอาศัยเดียวกับบรรพบุรุษ โดยมีกลไกมาป้องกันทำให้ไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ แม้ว่าจะอยู่ในพื้นที่เดียวกันก็ตาม               การเกิดสปีชีส์ใหม่ลักษณะนี้เห็นได้ชัดเจนในวิวัฒนาการของพืช เช่น การเกิดพอลิพลอยดีของพืชในการเพิ่มจำนวนชุด ของโครโมโซม                                    พอลิพลอยดีเกิดจากความผิดปกติของกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ทำให้เซลล์สืบพันธุ์ มีจำนวนโครโมโซม 2 ชุด (2 n) เมื่อเซลล์สืบพันธุ์นี้เกิดการปฏิสนธิจะได้ไซโกตที่มีจำนวนโครโมโซมมากกว่า 2 ชุด เช่น มีโครโมโซม 3 ชุด (3 n) หรือมีโครโมโซม 4 ชุด (4 n) เป็นต้น การเกิดพอลิพลอยดีอาจเกิดจากสิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกัน หรือสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กัน            ตัวอย่างการเกิดพอลิพลอยดีของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กัน คือ การทดลองของคาร์ปิเชงโก (Karpechengo)                     คาร์ปิเชงโกนักพันธุศาสตร์ขาวรัสเซียซึ่งได้ผสมพันธุ์ผักกาดแดง ซึ่งมีจำนวนโครโมโซม18 โครโมโซม (2 n = 18) กับกระหล่ำปลีซึ่งมีจำนวนโครโมโซม 18 โครโมโซม (2 n = 18) เท่ากัน พบว่าลูกผสมที่เกิดขึ้นในรุ่น F1 มีขนาดแข็งแรง แต่ไม่สามารถผสมพันธุ์ต่อไปได้ แต่ลูกผสมในรุ่น F1 บางต้นสามารถผสมพันธุ์กันและได้ลูกผสมในรุ่น F2 ซึ่งมีโอกาสเกิดได้น้อยมาก เมื่อนำลูกผสมในรุ่น F2 มาตรวจดูโครโมโซมพบว่ามีจำนวนโครโมโซม 36 โครโมโซม (2n = 36) และไม่เป็นหมัน                ถึงแม้ว่าการเกิดสปีชีส์ใหม่แบบพอลิพลอยดีในสัตว์จะพบได้น้อยกว่าในพืช แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตามยังมีกลไกอื่นอีกที่สามารถทำให้สัตว์เกิดสปีชีส์ใหม่ แม้ว่าจะยังคงอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกับบรรพบุรุษ เช่น การเปลี่ยนแปลงยีนเพียงไม่กี่ยีนในตัวต่อซึ่งเป็นแมลงช่วยในการผสมเกสรของพืชพวกมะเดื่อ ทำให้ตัวต่อที่มียีนเปลี่ยนแปลง เลือกไปอาศัยอยู่ในต้นมะเดื่อสปีชีส์ใหม่ทำให้ไม่มีโอกาสได้พบและผสมกับตัวต่อประชากรเดิม แต่จะได้พบและผสมกับตัวต่อ ที่มียีนเปลี่ยนแปลงเหมือนกัน จนกระทั่งเกิดตัวต่อ 2 สปีชีส์ที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกันในที่สุด https://docs.google.com/document/d/1hOOznyWsuuqAfrew6Z7WXu2JFhMRkAEX9exFxfpGvHM/edit