ยินดีต้อนรับเข้าสู่ Blogger. กลุ่ม10
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่6/9
กลุ่ม10 พร้อมส่ง!!!!!
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 |
การคัดเลือกโดยธรรมชาติ 2. การผ่าเหล่า (mutation) และการแปรผันทางพันธุกรรม 3. การอพยพและการเคลื่อนย้ายประชากร 4. ขนาดของประชากร 5. รูปแบบของการผสมพันธุ์ 1. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ความสามารถในการสืบพันธุ์จะเพิ่มจํานวนได้สูงมาก หากไม่มีปัจจัย ที่จํากัดการเพิ่มจํานวนแล้ว สิ่งมีชีวิตทั้งหลายคงจะล้นโลกแต่ตามที่เป็นจริง จํานวนของสิ่งมีชีวิตค่อนข้างจะคงที่ เนื่องจากกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (natural selection) ซึ่งอาศัยหลักเกณฑ์พื้นฐานว่าจะไม่มีลักษณะทางกรรมพันธุ์ชุดเดียวที่เหมาะสม ต่อสภาพความเป็นอยู่ ของสิ่งมีชีวิตในแต่ละแหล่งที่อยู่อาศัย ฉะนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติ จึงต้องมีปัจจัยสําคัญ คือ ความสามารถในการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อการถ่ายทอดลักษณะแตกต่าง ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ และสิ่งมีชีวิตนั้นต้องอยู่ใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมผลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ จะได้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะสปีชีส์เดียวกันที่มีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดทางกรรมพันธุ์ ซึ่งเรียกว่าโพลีมอร์ฟิซึม(polymorphism) ตัวอย่างเช่น สีและลวดลายบนเปลือกหอย :หอยชนิด Cepaea memorials เปลือกมีสีเหลือง นํ้าตาลชมพู ส้มแดง และยังมีชนิดที่มีลวดลาย เป็นเส้นพาดไปตามเปลือก จากการศึกษาพบว่าในแหล่งที่อยู่ที่มีลักษณะเรียบๆ เช่น บริเวณโคลนตมหรือทรายจะพบหอที่มีลักษณะเปลือกเป็น สีเรียบๆมากกว่าลักษณะอื่นๆส่วนในป่าหญ้าจะพบว่ามีหอยที่เปลือกลายมากกว่าลักษณะอื่น แต่ในที่บางแห่งก็พบ หอยทั้งเปลือกมีลาย และหอยเปลือกสีเรียบอยู่ในที่เดียวกันซึ่งพบว่า หอยเปลือกสีเรียบมีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดีกว่าหอยเปลือกลาย ดังนั้นนอกจากความสัมพันธ์ของเหยื่อและผู้ล่าแล้ว ยังน่าจะเกี่ยวข้องกับการปรับตัวทางสรีระอีกด้วย |
![]() ![]()
2. การผ่าเหล่า (mutation) และการแปรผันทางพันธุกรรม
การผ่าเหล่า (mutation) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตการผ่าเหล่า หรือมิวเทชันมีทั้งที่เกิดกับเซลล์ร่างกายซึ่งเรียกว่าโซมาติคมิวเทชัน (somatic mutation) และที่เกิดกับเซลล์สืบพันธุ์เรียกว่าแกมีติคมิวเทชัน (gametic mutation) มิวเทชันที่มีผล ต่อขบวนการวิวัฒนาการมาก คือ มิวเทชันที่เกิดกับเซลล์สืบพันธุ์ เนื่องจากสามารถถ่ายทอด ไปสู่รุ่นต่อๆไปได้ มิวเทชันทําให้เกิดการแปรผันทางพันธุกรรม นอกจากนั้นในกระบวนการ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จะมีการแบ่งเซลล์ด้วยวิธีไมโอซิสเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ในกระบวนการ ไมโอซิสจะมีครอสซิงโอเวอร์ (crossing over) โดยมีการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโฮโมโลกัส โครโมโซมซึ่งมีผลทําให้อัลลีลของยีนเกิดการเปลี่ยนตําแหน่งได้รวมทั้งการรวมกลุ่มกันอย่าง อิสระของโครโมโซม ที่แยกตัวจากคู่ของมันแล้วเป็นผลให้ยีนต่างๆ ได้ รวมกลุ่มกันใหม่ ในแต่ละรุ่น ดังนั้น การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจึงช่วยให้ยีนต่างๆ ทั้งเก่าและใหม่ได้มีโอกาส รวมกลุ่มกัน (gene recombination) ในรูปแบบต่างๆ ทั้งขบวนการมิวเทชันและขบวนการ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเป็นสาเหตุที่ทําให้สิ่งมีชีวิตเกิดความแปรผันทางพันธุกรรมอย่างมากมาย
3.การอพยพของสมาชิกในประชากร
สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีการอพยพเข้าหรือออกของสมาชิก ส่งผลให้ มีการหมุนเวียนพันธุกรรม หรือที่เรียกว่าการไหลของยีน (gene flow) เกิดขึ้นระหว่างประชากรย่อยๆ ซึ่งการอพยพจะทํา ให้สัดส่วนของอัลลีลเปลี่ยนแปลงไป ในประชากรที่มีขนาดใหญ่มากๆ การอพยพเข้าหรือ อพยพออกของสมาชิกอาจจะเกือบไม่มีผลต่อสัดส่วนของยีนในกลุ่มประชากรเลย แต่ถ้า ประชากรมีขนาดเล็ก เมื่อมีสมาชิกอพยพออกไปทําให้กลุ่มประชากรสูญเสียยีนบางส่วน ทําให้มีโอกาสในการถ่ายทอดหรือแลกเปลี่ยนยีนกับกลุ่มยีนนั้นน้อยลงไป หรือไม่มีโอกาส เลยในทางกลับกัน การอพยพเข้าของประชากรในกลุ่มประชากรขนาดเล็ก จะทําให้เกิด การเพิ่มพูนบางส่วน หรือบางยีนใหม่เข้ามาในประชากร มีผลทําให้เกิดความแปรผันทาง พันธุกรรมของประชากร 4.ขนาดของประชากร การเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากร มีบทบาทสําคัญต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่ยีน และโครงสร้างของยีนพูล (gene pool) ซึ่งเกิดจากโอกาส หรือความบังเอิญ หรือจาก ภัยธรรมชาติ ประะชากรที่มีขนาดใหญ่และมีการผสมพันธุ์แบบสุ่มจะไม่พบว่ามีการ เปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนมากมายอย่างมีนัยสําคัญ แต่ถ้าเป็นประชากรขนาดเล็ก จะมีผลอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงผกผันทางพันธุกรรมอย่างฉับพลันอย่างไม่มีทิศทาง แน่นอน หรือการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนอย่างฉับพลันโดยเหตุบังเอิญตามธรรมชาติ ที่เกิดขึ้นแบบสุ่ม ไม่สามารถคาดการณ์ทิศทางการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนได้แน่ นอนเช่นนี้เรียกว่าเจเนติกดริฟต์(geneticdrift)เป็นกลไกที่สําคัญอย่างหนึ่งที่ทําให้ความถี่ของยีน มีการเบี่ยงเบนจนเกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน
https://docs.google.com/document/d/1zVcMEwfqJXsv2nDlSPWCD4MWgvVAt0o9PHgBQMCuCOQ/edit |