ภาะงานที่ 2 ส่วนที่ 3

วิวัฒนาการของพืช

วิวัฒนาการของพืช สันนิษฐานว่า น่าจะมีวิวัฒนาการมาจาก บรรพบุรุษ ที่เป็นแอลจีสีเขียว(Greenalgae)ซึ่งมีชีวิตเมื่อหลายร้อยล้านปีมาแล้ว (รูปที่ 2.15)

หลักฐานและเหตุผลที่สนับสนุนแนวที่ว่า พืชมีวิวัฒนาการมาจากแอลจีสีเขียว

1. แอลจีสีเขียว และพืชมี Chloroplast ที่มีรงควัตถุจำพวกคลอโรฟิลล์ A และ B นอกจากนี้ยังมีคาโรทีนอยด์ ชนิด คาโรทีน (สีส้ม) และแซนโทฟิลล์ (สีเหลือง) เช่นเดียวกัน
2. มีกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส(Mitosis) ในระยะที่มีการสร้าง Cell plate คล้ายกัน
3. มีอาหารสะสมในเซลล์เป็นพวกแป้ง (Starch)
4. ผนังเซลล์เป็นสารประกอบพวกเซลลูโลส(Cellulose)
5.ในพวกไบรโอไฟตา(Bryophyta) เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ มีแฟลกเจลลาช่วยในการเคลื่อนที่และอาศัยน้ำในการปฏิสนธิเหมือนกัน
6. มีวงชีวิตแบบสลับ (Alternation of Generation)

วิวัฒนาการของพืช

รูปที่ 2.19 สายวิวัฒนาการของพืช ที่มา สสวท (2536: 22)

การที่พืชมีวิวัฒนาการ จากน้ำขึ้นมาอยู่บนบกได้ จำเป็นอย่างยิ่ง ที่ต้องมีการปรับตัว ทั้งทางด้าน โครงสร้างและหน้าที่ การทำงาน เพื่อความสามารถในการอยู่รอดในสภาพแวดล้อม ที่มีน้ำหรือความชื้นลดน้อยลง รูปแบบที่พืชมีการปรับตัว เช่น พืชมีกำเนิดมาตั้งแต่ประมาณ 600 ล้านปีที่แล้ว โดยเริ่มจาก สาหร่าย สีเขียวแกมน้ำเงินที่อยู่ในทะเล แล้ววิวัฒนาการ เป็นสาหร่ายสีเขียวรวมทั้งพืชชนิดอื่นๆด้วย ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่า สาหร่ายสีเขียวเป็นบรรพบุรุษ ของพืชทั้งหมด โดยวิวัฒนาการในขั้นต้นเป็น 2 กลุ่ม คือ

เป็นพืชที่ขึ้นอยู่เป็นกลุ่มในบริเวณที่ชื้นแฉะ เริ่มปรากฏให้เห็นเมื่อประมาณ 400 ล้านปีที่แล้ว พืชเหล่านี้มีโครงสร้างของเซลล์คล้ายคลึงกับสาหร่ายสีเขียว พืชที่พบในปัจจุบันได้แก่ มอส (moss) ลิเวอร์เวิรต (liverwort) ฮอร์นเวิรต (hornwort)

มอส	ลิเวอร์เวิร์ต	ฮอร์นเวิร์ต

รูปที่ 2.20 พืชที่ไม่มีเนื้อเยื่อลำเลียง

ที่มา : http://bryophytes.plant.siu.edu (2003)

พืชบกพวกแรกที่มีเนื้อเยื่อลำเลียงเกิดขึ้นประมาณ 425 ล้านปี ไม่มีรากและใบที่แท้จริง มีแต่ลำต้นที่หยั่งลงดิน ลำต้นที่อยู่เหนือพื้นดินทำหน้าที่สังเคราะห์แสง คลอโรฟิลล์ที่ตรวจสอบพบในพืชเหล่านี้เป็นชนิดเดียวกับที่พบในสาหร่ายสีเขียว จึงเชื่อว่าพืชบกน่าจะมีวิวัฒนาการมาจากสาหร่ายสีเขียว เมื่อแรกจะอยู่ตามชายฝั่งทะเลแล้วค่อยๆ วิวัฒนาการขึ้นมาอยู่บนบก และมีการเปลี่ยนแปลงจนเป็นพืชมากมายหลายชนิดในปัจจุบัน เช่น เฟิร์น พืชใบเลี้ยงเดี่ยว พืชใบเลี้ยงคู่ ฯลฯ

เฟิร์น	พืชใบเลี้ยงเดี่ยว	พืชใบเลี้ยงคู่

รูปที่ 2.22 พืชที่มีเนื้อเยื่อลำเลียง

ที่มา http://www.hardyferns.org (2003) และ http://www.sc1.ac.th(2003)

ภาระงานที่ 2 ส่วนที่ 2

รูปที่ 2.23 สายวิวัฒนาการของสัตว์
ที่มา สสวท(2536: 25)

           สัตว์หลายเซลล์พวกแรกปรากฏในทะเลเมื่อประมาณ 600 ล้านปีมาแล้ว เป็นสัตว์ประเภทไม่มีกระดูกสันหลัง จากหลักฐาน ซากดึกดำบรรพ์สัตว์ที่พบได้แก่ ฟองน้ำ แมงกะพรุน หอยปากเป็ด หนอนที่มีลำตัวเป็นปล้องและปะการัง นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าสัตว์หลายเซลล์แรกเริ่มเหล่านี้มีวิวัฒนาการมา จากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวแล้ว จึงมีวิวัฒนาการเป็นสัตว์ต่างๆในปัจจุบัน

            สัตว์ที่มีกระดูกสันหลังพวกแรกที่พบคาดว่ามี อายุประมาณ 500 ล้านปี เป็นปลาไม่มีกระดูกขากรรไกร และเชื่อกันว่าปลาไม่มีกระดูกขากรรไกรนี้ มีกำเนิดมาจากบรรพบุรุษที่คล้ายเพรียงหัวหอม ปลาไม่มีกระดูกขากรรไกร มีวิวัฒนาการไปหลายสายพันธุ์ เป็นปลาที่พบเห็นทั่วไปทั้งที่อาศัยอยู่ในแม่น้ำลำธารและทะเล และเป็นปลามีเนื้อที่ครีบ ได้แก่ปลามีปอดซึ่งปัจจุบันยังคงมีอยู่ในทวีปออสเตรเลีย อาฟริกา อเมริกาใต้ ในระยะเวลาต่อมา สภาพแวดล้อมของโลก ได้เปลี่ยนแปลงไปอีก น้ำในแหล่งน้ำต่างๆเกิดแห้งขอดเป็นครั้งคราว และมีฤดูฝนสลับกับฤดูแล้ง จึงทำให้ปลาที่มีเนื้อที่ครีบ มีวิวัฒนาการต่อไปอีก มีการปรับตัวให้อยู่บนบกได้บ้างเป็นครั้งคราว เป็นผลให้เกิดมีสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำขึ้นมา

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง	สัตว์น้ำ	สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

รูปที่ 2.24 สัตว์ที่มีวิวัฒนาการแตกต่างกัน
ที่มา http://www.enature.com(2001)

ระยะต่อมาสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ได้วิวัฒนาการไปเป็นสัตว์เลื้อยคลานซึ่งมีชีวิตอยู่บนบกอย่างแท้จริง สัตว์เลื้อยคลาน สามารถดำรงชีพอยู่ในน้ำ และบนบกได้ตามลักษณะรูปร่างของร่างกายที่แตกต่างกัน สัตว์เลื้อยคลานมีมากมายหลายชนิด เช่น งู จิ้งเหลน เต่า จระเข้ ฯลฯ

สัตว์เลื้อยคลาน	สัตว์ปีก	สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

รูปที่ 2.25 สัตว์มีกระดูกสันหลัง
ที่มา http://enature.com (20)03)

จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ของ บรรพบุรุษนก นักวิทยาศาสตร์พบว่าลักษณะบางอย่างของบรรพบุรุษนก เช่น ฟันและหาง คล้ายคลึงกับลักษณะ ของสัตว์เลื้อยคลาน นกปัจจุบันไม่มีฟัน แต่มีจงอยปาก สำหรับกระดูกหางของนกดึกดำบรรพ์ มีหางประกอบด้วยกระดูกหลายท่อนเรียงต่อกัน นกปัจจุบันเป็นกระดูกท่อนเดียวเล็กๆ ลักษณะของนกดึกดำบรรพ์ที่เหมือนนกปัจจุบัน คือขน ส่วนสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีวิวัฒนาการ มาจากสัตว์เลื้อยคลานเช่นกัน บรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมปรากฏเมื่อ 181 ล้านปี แล้วมีวิวัฒนาการเป็นสัตว์ชนิดต่างๆ

ภาระงานที่2 ส่วน1

                  ในด้านชีววิทยา วิวัฒนาการ (อังกฤษ: Evolution) คือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในประชากรของสิ่งมีชีวิต จากรุ่นหนึ่งสู่รุ่นหนึ่ง วิวัฒนาการเกิดจากกระบวนการหลัก 3 กระบวนการ ได้แก่ ความแปรผัน การสืบพันธุ์ และการคัดเลือก โดยอาศัยยีนเป็นตัวกลางในการส่งผ่านลักษณะทางพันธุกรรม อันเป็นพื้นฐานของการเกิดวิวัฒนาการ ลักษณะเช่นนี้เกิดขึ้นในประชากรเพื่อให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรมเมื่อสิ่งมีชีวิตให้ กำเนิดลูกหลานย่อมเกิดลักษณะใหม่ หรือเปลี่ยนแปลงลักษณะเดิม โดยลักษณะใหม่ที่เกิดขึ้นนี้มีสาเหตุสำคัญ 2 ประการ ประการหนึ่ง เกิดจากกระบวนการกลายพันธุ์ของยีน และอีกประการหนึ่ง เกิดจากการแลกเปลี่ยนยีนระหว่างประชากร และระหว่างสปีชีส์ ในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตใหม่ที่เกิดขึ้นจะผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนยีน อันก่อให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรมที่หลากหลายในสิ่งมีชีวิต วิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อความแตกต่างทางพันธุกรรมเกิดขึ้น จนเกิดความแตกต่างมากขึ้นเรื่อยๆ จนกลายเป็นลักษณะที่แตกต่างกัน

               โดย ปกติเมื่อสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์ตายลงก็มักจะถูกย่อยสลายให้ เน่าเปื่อยผุพังลงจนไม่มีซากเหลืออยู่ แต่สำหรับบางสภาวะที่ป้องกันการเปลี่ยนแปลงของซากสิ่งมีชีวิตได้ดี เช่น การอยู่ในน้ำแข็ง การอยู่ในยางไม้ (อำพัน) หรือการฝังตัวอยู่ในดินโคลนจนกลายเป็นหินจะทำให้สิ่งมีชีวิตที่ตายลงยังคง เหลือให้เห็นเป็นซากดึกดำบรรพ์ (fossil) ซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญที่ทำให้เราทราบว่าเคยมีสิ่งมีชีวิตมากมายที่เกิดขึ้น ในอดีต หลายชนิดสูญพันธุ์ไปแล้ว เช่น ไดโนเสาร์ และส่วนใหญ่ที่มีชีวิตอยู่ก็มีสัณฐานเปลี่ยนแปลงไป

          ซาก ดึกดำบรรพ์จะพบมากในหินชั้นหรือหินตะกอน นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณอายุของซากดึกดำบรรพ์ได้จากอายุของชั้นหิน ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในหินชั้นล่างย่อมมีอายุมากกว่าซากที่พบในหินชั้นบน และเมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างแล้วซากดึกดำบรรพ์ในหินชั้นบนจะมีความซับซ้อน และมีโครงสร้างที่ใกล้เคียงกับสิ่งมีชีวิตในปัจจุบันมากกว่า

ซากดึกดำบรรพ์ในชั้นหินต่างๆ

                 หลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิต
  หน้า 2 จาก 2

อย่างไรก็ตามซากดึกดำบรรพ์เป็นเพียงหลักฐานหนึ่งเท่านั้นที่สามารถนำมาใช้อธิบายการเกิดวิวัฒนาการ เพราะซากดึกดำบรรพ์ที่ค้นพบอาจไม่สมบูรณ์จึงให้รายละเอียดได้ไม่เพียงพอ ดังนั้นการเข้าใจถึงวิวัฒนาการจึงต้องใช้หลักฐานอื่นมาสนับสนุนเพิ่มเติม

ซากดึกดำบรรพ์ของม้าที่แตกต่างกันในยุคต่างๆ ทำให้สามารถอธิบายถึงวิวัฒนาการของม้าจากอดีตถึงปัจจุบันได้

ซากดึกดำบรรพ์ของอาร์คีออปเทอริก

คำถาม

ส่วนที่1

1.เมื่อพืชหรือสัตว์ตายลงมักจะถูกย่อยสลายจนไม่มีซากที่สมบูรณ์ เรียกว่าอะไร

2.หลักฐานที่บ่งบอกถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตมีกี่หลักฐาน

3.การประมาณอายุของวากดึกดำบรรรพ์สามารถคำนวณได้จากอายุขิงชั้นหินที่พบเปรีบยเทียบจากอะไร