กำเนิดของสปีชีส์ และ วิวัฒนาการของมนุษย์
กำเนิดของสปีชีส์
คำนิยามของสปีชีส์ทางชีววิทยา (Species as defined by biological concept) เป็นหลักการที่สำคัญ และได้รับการยอมรับมากที่สุด เสนอโดย Ernt Mayr ซึ่งคำนิยามดังกล่าว หมายถึง
สิ่งมีชีวิตที่เป็นสปีชีส์เดียวกันต้องผสมพันธุ์กันได้ในธรรมชาติ และให้กำเนิดลูก ที่สามารถผสมพันธุ์ได้เพื่อถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น
ตัวอย่างเช่น ม้า กับ ลา สามารถผสมพันธุ์กันได้แต่ได้ลูกที่เป็นหมัน เพราะ ม้ามีโครโมโซม 64 คู่ ลา มีโครโมโซม 62 คู่
การที่สิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใกล้เคียงกันไม่ถือเป็นสปีชีส์เดียวกัน เนื่องจากมีการป้องกันการผสมข้ามสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ (reproductive isolation barrier)
วิธีป้องกันการสืบพันธุ์ข้ามสปีชีส์ก่อนสืบพันธุ์
- การแยกกันโดยลักษณะและโครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์
- การแยกกันทางสรีระของเซลล์สืบพันธุ์ เช่น สเปิร์มของสปีชีส์ 1 เอนไซม์ไม่สามารถเจาะทะลุ ไข่ ของอีกสปีชีส์ 1
- การแยกทางช่วงเวลาที่ผสมพันธุ์ ยุงชนิดหนึ่งหากินและผสมพันธุ์ตอนกลางวัน ส่วนอีกชนิดหนึ่งหากินและผสมพันธุ์ตอนกลางคืน
- การแยกกันโดยพฤติกรรมในการผสมพันธุ์ นกชนิดหนึ่งมีเสียงร้องอีกแบบหนึ่ง
- การแยกกันทางที่อยู่อาศัย
วิธีป้องกันการสืบพันธุ์ข้ามสปีชีส์หลังสืบพันธุ์
- ลูกผสมตายก่อนเป็นตัวเต็มวัย (nonviable hybrid)
- ลูกผสมไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ (sterile hybrid)
- ลูกผสมรุ่นต่อไปอ่อนแอลงเรื่อย ๆ จนไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ในที่สุด (terminal hybrid)
ทั้งนี้สปีชีส์สามารถอธิบายได้ด้วยหลักการอื่น ๆ ดังนี้
Species as defined by ecological concept
สิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกันจะอยู่ใน ecological niche เดียวกัน คือมีความต้องการปัจจัยทางธรรมชาติเหมือน ๆ กัน Species as defined by palaeontological concept
การจัดสปีชีส์ที่รวมไปถึงสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว โดยใช้หลักฐานจากฟอสซิล ลักษณะทางกายวิภาคและการเทียบเคียงระยะตัวอ่อน มาตัดสินว่าเป็นสิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกันหรือไม่Species as defined by morphological specie concept
สิ่งมีชีวิตที่มีรูปร่างลักษณะทางกายวิภาคใกล้เคียงกัน ทั้งภายในและภายนอก จะเป็นสิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกัน
Speciation หรือ การเกิดสปีชีส์ใหม่
มีแนวคิดหลัก 2 แนวคิด ได้แก่
1. การเกิดสปีชีส์ใหม่จากการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ (Geographical speciation)
เกิดขึ้นเมื่อกลุ่มประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน มีอุปสรรคทางธรรมชาติกั้นขวางแบ่งแยกกลุ่มประชากรเป็นกลุ่มประชากรย่อย ๆ เช่น การมีแม่น้ำขวางกั้น การแบ่งแยกของผิวเปลือกโลก (geographical barriers) ทำให้ไม่มีการถ่ายทอด genetic variation ระหว่างกลุ่มประชากร ไม่มีการถ่ายเทยีนระหว่างกลุ่มประชากร เกิดการกลายพันธุ์และการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ภายในกลุ่มประชากรย่อย ๆ จนระยะเวลาผ่านไปนานกลุ่มประชากรที่ถูกแยกไม่สามารถผสมกันได้อีกจึงเกิดเป็นสปีชีส์ใหม่ หากประชากร 2 ฝั่งมาพบกันและยังสามารถเกิดลูกผสมและสืบพันธุ์ได้ หมายความว่า กลไกการแยกกันทางสืบพันธุ์ยังไม่สมบูรณ์ และการเกิดสปีชีส์ใหม่ยังไม่สมบูรณ์
2. การเกิดสปีชีส์ใหม่ในเขตภูมิศาสตร์เดียวกัน (Sympatric speciation)
เกิดขึ้นเมื่อกลุ่มประชากรของสิ่งมีชีวิตเดียวกัน บางส่วนเกิดการกลายพันธุ์ เช่น มีการเพิ่มหรือลดจำนวนชุดของโครโมโซม จึงทำให้ไม่สามารถผสมพันธุ์กับสิ่งมีชีวิตชนิดเดิมได้ เกิดวิธีการแยกกันทางสืบพันธุ์ ซึ่งการเกิดสปีชีส์ใหม่โดยหลักการนี้ส่วนมากมักเกิดกับพืช
วิวัฒนาการของมนุษย์ (Human Evolution)
จากการเปรียบเทียบทางโครงสร้างกระดูก และหลักฐานทาง DNA โดยพบซากฟอสซิลที่สมบูรณ์ที่ตอนเหนือของเอธิโอเปีย ถูกตั้งชื่อว่า Lucy ทำให้สันนิษฐานว่าบรรพบุรุษของมนุษย์มาจากสายพันธุ์ Australopithecus และ Homo เมื่อประมาณ 2 ล้านปี โดยแยกจากบรรพบุรุษที่เป็นลิงเมื่อ 5 ล้านปีก่อน
Australopithecus ได้วิวัฒนาการมาเป็น Homo habilis เมื่อ 1 ล้านปีที่แล้ว แล้ววิวัฒนาการเป็น Homo erectus, Homo neanderthalensis และ ที่เหลือรอดในปัจจุบัน Homo sapiens
ลักษณะของ Homo erectus
- มีสมองขนาด 1000-1200 cm3
- สร้างเครื่องมือหิน รู้จักใช้ไฟ
- มีการใช้ภาษา มีการอยู่กันเป็นสังคมและมีพัฒนาการทางวัฒนธรรม
ลักษณะของ Homo neanderthalensis
- มีกระโหลกแตกต่างจากมนุษย์ปัจจุบันคือบริเวณคิ้วจะมีกระดูกคิ้วยื่นออกมา ส่วนหัวมีคางสั้น
- จมูกกว้างมีสมองขนาด 1400 cm3
- อยู่กันเป็นสังคม มีความสามารถในการล่าสัตว์ ใช้ไฟ
- มีวัฒนธรรมในการฝังศพ
ลักษณะของ Homo sapiens
- มีสมองขนาด 1400-1600 cm3
- การสร้างเครื่องมือที่ซับซ้อน
- มีการล่าสัตว์ใหญ่
- ทิ้งร่องรอยภาพวาดฝาผนัง
- ทิ้งร่องรอยงานแกะสลัก
สมมติฐานของการเกิด Homo sapiens
มี 2 แนวคิดหลัก
Homo sapiens มีวิวัฒนาการมาจาก homo erectus ทั่วโลก แล้วค่อย ๆ วิวัฒนาการมาเป็นมนุษย์ยุคปัจจุบัน
Homo sapiens มนุษย์ปัจจุบันมีบรรพบุรุษมาจาก Homo sapiens ทั้งหมด ที่ได้อพยพออกจากแอฟริกาเมื่อ 100,000 ปีที่แล้ว การเพิ่มจำนวนของมนุษย์ Homo sapiens ทำให้เกิดการสืบพันธุ์ของ Homo erectus ปัจจุบันหลักฐานทางชีวโมเลกุลและหลักฐานทางโครงสร้างสนับสนุนสมมติฐานนี้