สัตว์มีกระดูกสันหลัง มีลักษณะอันเป็นเอกลักษณ์อย่างไร และประกอบด้วยกลุ่มย่อยใดบ้าง

สัตว์มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate)

สัตว์มีกระดูกสันหลัง เป็นกลุ่มสัตว์ที่มีวิวัฒนาการสูงสุดในอาณาจักรสัตว์

อาณาจักรสัตว์ (Animal Kingdom) คือหนึ่งในห้าอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตบนโลก และสิ่งมีชีวิตที่มีวิวัฒนาการสูงสุดในอาณาจักรนี้คือ สัตว์มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate) โดยมีไขสันหลัง (Spinal Cord) หรือกระดูกสันหลัง (Vertebrae) เป็นแกนหลักที่ช่วยพยุงโครงสร้างของร่างกาย มีลักษณะกระดูกที่เรียงร้อยต่อกันเป็นข้อตามแนวยาวด้านหลังของสิ่งมีชีวิต ทำหน้าที่ปกป้องเส้นประสาทและระบบสมอง ซึ่งเป็นอวัยวะที่สำคัญต่อการเรียนรู้และพฤติกรรมของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

โครงสร้างของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

นอกจากกระดูกสันหลังและไขสันหลังซึ่งถือเป็นโครงร่างภายใน (Internal Skeleton) สัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่มีแขนขา 2 คู่ ซึ่งรวมไปถึงครีบของสัตว์จำพวกปลา และปีกในกลุ่มสัตว์ปีก ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ระบบเนื้อเยื่อของร่างกายเจริญเป็นอวัยวะต่างๆที่มีการทำงานอย่างสลับซับซ้อนและมีระบบกล้ามเนื้อ (Muscular System) จำนวนมาก ช่วยส่งเสริมให้สัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถเคลื่อนไหวอย่างมีประสิทธิภาพ และระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System: CNS) ที่ส่งเสริมให้สัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถเคลื่อนไหวได้หลากหลายมิติ สามารถรับรู้ความรู้สึก ประมวลผล และปรับตัว ก่อให้เกิดพฤติกรรมและการเข้าสังคมที่แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตหรือสัตว์จำพวกอื่น

โครงร่างแข็งภายในสัตว์มีกระดูสันหลัง ช่วยพยุงโครงร่างของร่างกาย และส่งเสริมการเคลื่อนไหว

วิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

จากจุดเริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร วิวัฒนาการเริ่มจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไปจนกระทั่งถึงสัตว์มีกระดูกสันหลัง กลุ่มปลาออสตราโคเดิร์ม (Ostracoderm) หรือปลาไม่มีขากรรไกรที่สูญพันธุ์ไปแล้ว เป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังกลุ่มแรกที่วิวัฒน์ขึ้นมา

เมื่อประชากรสัตว์มีกระดูกสันหลังในแหล่งน้ำเพิ่มจำนวนมากขึ้น จนก่อให้เกิดการแย่งชิงพื้นที่และแหล่งอาหาร เป็นแรงผลักให้สัตว์มีกระดูกสันหลังต้องปรับตัวครั้งใหญ่เพื่อความอยู่รอด ด้วยการขึ้นมาอาศัยอยู่บนบก เกิดเป็นกลุ่มสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก นับเป็นการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาครั้งสำคัญ ทั้งการปรับเปลี่ยนทางโครงสร้างร่างกายเพื่อการเคลื่อนไหวบนบก ระบบการหายใจ พฤติกรรมการหาอาหาร และการเผชิญหน้ากับความแห้งแล้งของสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปโดยสิ้นเชิง ทำให้โลกของเรามีกลุ่มสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ปีก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงมนุษย์เรา ในเวลาต่อมา

สัตว์มีกระดูกสันหลังแบ่งออกเป็น 5 กลุ่มย่อย ได้แก่

  • สัตว์พวกปลา (Fish): มีรูปร่างเรียวยาว ลำตัวค่อนข้างแบน มีครีบและหาง ซึ่งใช้ในการทรงตัวและการเคลื่อนไหวในน้ำ หายใจด้วยเหงือก นอกจากนี้ อุณหภูมิในร่างกายของปลาสามารถปรับเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิของแหล่งน้ำที่อยู่อาศัย ปลาจึงจัดเป็น “สัตว์เลือดเย็น” (Cold-blooded) เช่น ปลากระเบน ปลากะพง และม้าน้ำ
ปลากระดูกออ่อน, ปลาฉลาม, สัตว์มีกระดูกสันหลัง
ปลาฉลามกรีนแลนด์ในภาพอายุมากกว่าร้อยปี แหวกว่ายอยู่ใต้ผืนน้ำแข็งรอบกรีนแลนด์
  • สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก (Amphibian): สามารถอาศัยอยู่ทั้งบนบกและในน้ำ โดยส่วนมากมักดำรงชีวิตอยู่ภายในน้ำ ขณะเป็นช่วงระยะตัวอ่อนมีแขนขา 2 คู่ ที่ใช้ในการเคลื่อนไหว หายใจทั้งทางเหงือกและปอด (เมื่อโตเต็มวัย) มีต่อมเมือกใต้ผิวหนังที่ทำให้ร่างกายคงความชุ่มชื้นตลอดเวลา เช่น กบ คางคก เขียดงู และซาลาแมนเดอร์
สัตว์มีกระดูกสันหลัง, กบที่เล็กที่สุดในโลก, กบ, ปาด, สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
กบ Paedophryne amanuensis เป็นกบที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลก อาศัยอยู่ในป่าฝนของปาปัวนิวกินี
  • สัตว์เลื้อยคลาน (Reptile): มีผิวหนังหนา มีเกล็ดที่แข็งและแห้งปกคลุมลำตัว หรือมีกระดองแข็งห่อหุ้มลำตัว ใช้ปอดในการหายใจ เป็นสัตว์เลือดเย็นที่อาศัยอยู่บนพื้นดินเป็นส่วนใหญ่ เช่น จระเข้ เต่า งู และจิ้งจก
จระเข้ไคแมน, สัตว์มีกรพดูกสันหลัง, สัตว์เลื้อยคลาน
จระเข้ไคแมนสีดำวัยเยาว์ ในเขตป่าสงวนตัมโบปาตาคันดาโม ประเทศเปรู ที่ซึ่งพวกมันรอดพ้นจากการล่าสัตว์
  • สัตว์ปีก (Bird): มีขาและปีกอย่างละคู่ มีรูปร่างเพรียวปกคลุมด้วยขน มีปากเป็นจะงอยแหลม ฟันลดรูป กระดูกทั่วร่างกายเป็นโพรง ซึ่งทำให้มีน้ำหนักเบา หายใจโดยใช้ปอด เป็นสัตว์เลือดอุ่น เช่น นก ห่าน และหงส์
สัตว์ปีก, สัตว์มีกระดูกสันหลัง, นกกระจอกเทศ
นกกระจอกเทศเป็นสัตว์ปีกที่วิ่งเร็ว และมีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก
  • สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Mammal): เป็นสัตว์ที่มีวิวัฒนาการสูงสุด ระบบผิวหนังมีขนปกคลุม มีแขนขา 2 คู่ มีระบบสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ มีการปฏิสนธิภายใน และมีต่อมน้ำนมในเพศเมีย สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นสัตว์เลือดอุ่น เช่น วาฬ สุนัข และมนุษย์
มานาที, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, สัตว์มีกระดูกสันหลัง
มานาที เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีบรรพบุรูษร่วมกันกับช้างที่พบในปัจจุบัน แต่วิวัฒนาการถดถอยกลับลงไปอาศัยอยู่ในน้ำ

สัตว์มีกระดูกสันหลังในปัจจุบัน

ปัจจุบัน มีการค้นพบสัตว์มีกระดูกสันหลังราว 65,000 ชนิด คิดเป็นเพียงร้อยละ 3 ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก โดยมีขนาดตั้งแต่ 0.3 นิ้ว หรือราว 0.8 เซนติเมตร ไปจนถึงความยาวมากกว่า 30 เมตร หนักกว่า 180 ตัน เช่น วาฬสีน้ำเงิน ซึ่งถือเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังหรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย – http://www1a.biotec.or.th/BRT/dmdocuments/reptile%20adaptation.pdf

Dorling Kindersley Limited – https://www.dkfindout.com/us/animals-and-nature/animal-kingdom/what-is-vertebrate/

มหาวิทยาลัยมหิดล – https://il.mahidol.ac.th/e-media/150charles-darwin/Less6_1.html

Biology4kids.com – http://www.biology4kids.com/files/vert_main.html

National Geographic – https://www.nationalgeographic.com/news/2012/1/120111-smallest-frogs-vertebrates-new-species-science-animals/


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : 12 ทฤษฎี เราวิวัฒนาการมาเป็นมนุษย์ได้อย่างไร?

วิวัฒนาการมนุษย์
ราว 3 ล้านปีก่อน เมื่อสภาพอากาศของแอฟริกากลับกลายเป็นแห้งแล้งมากขึ้น ผืนป่าลดจำนวนลงและทุ่งหญ้าเข้ามาแทนที่ส่งผลให้บรรพบรุษของเราต้องปรับตัว
ภาพถ่ายโดย Mauricio Anton

เรื่องแนะนำ

ฉลามหัวบาตร (Bull shark)

ฉลามหัวบาตร ผู้ล่าที่กลับมาปรากฏบนหน้าสื่ออีกครั้ง หลังจากการจู่โจมนักท่องเที่ยวที่กำลังว่ายน้ำในจังหวัดพังงา แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้ระบุชนิดพันธุ์ของปลาฉลามที่พบบนโลกนี้มากกว่า 500 ชนิด แต่มีเพียงสามชนิดเท่านั้นที่มีรายงานการทำร้ายมนุษย์ ได้แก่ ฉลามขาว (Carcharodon carcharias) ฉลามเสือ (Galeocerdo cuvier) และ ฉลามหัวบาตร (Carcharhinus leucas) ในแง่ชีววิทยาจากคำกล่าวของผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับฉลามหัวบาตร จัดว่าเป็นปลาฉลามที่อันตรายที่สุด เนื่องจากมีถิ่นที่อยู่อาศัยตามชายฝั่งที่ความลึกประมาณ 30 เมตร ซึ่งสามารถพบเจอกับมนุษย์ได้ง่าย “ปลาฉลามหัวบาตรอาศัยอยู่ในเขตน้ำตื้น ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสอยู่ใกล้กับแหล่งกิจกรรมของมนุษย์ และพบเจอกับมนุษย์ที่กำลังว่ายน้ำในบริเวณนั้น” จอร์จ เบอร์จีส์ ผู้รวบรวมเหตุการณ์ปลาฉลามจู่โจมมนุษย์ ที่พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาในเกนส์วิลล์ กล่าว ปลาฉลามหัวบาตรสามารถปรับตัวให้อยู่ในน้ำจืดได้ บางครั้งพบในแม่น้ำใหญ่ที่ห่างจากทะเลนับร้อยกิโลเมตร เช่นแม่น้ำมิสซิสซิปปี แม่น้ำแอมะซอน แม่น้ำแซมบีซี แม่น้ำไทกริส  แม่น้ำแยงซี ทะเลสาบนิคารากัว โดยปลาฉลามชนิดนี้มักว่ายเข้ามาจากปากแม่น้ำที่ติดต่อกับทะเล มีรายงานพบอยู่ห่างจากทะเลมากที่สุด คือแม่น้ำแอมะซอนในทวีปอเมริกาใต้ ปลาฉลามหัวบาตรมีระบบการรักษาสมดุลเกลือในร่างกายที่สามารถปรับตัวให้อาศัยอยู่ในน้ำจืดได้ ด้วยต่อมบริเวณทวารหนักที่ทำหน้าที่เหมือนวาล์วเปิดปิดปัสสาวะ คอยควบคุมปริมาณเกลือให้สมดุลกับร่างกาย อีกทั้งการที่มีส่วนหัวขนาดใหญ่ทำให้ได้เปรียบกว่าปลาฉลามกินเนื้อชนิดอื่นๆ ด้วยการที่มีรูรับประสาทสัมผัสที่ส่วนจมูกมากกว่า ทำให้ปลาฉลามหัวบาตรรับรู้สนามไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี จนสามารถรับรู้ได้ถึงเสียงหัวใจเต้นของมนุษย์ได้ อย่างไรก็ตาม ฉลามหัวบาตรยังไม่สามารถใช้ชีวิตได้อย่างสมบูรณ์ในน้ำจืด ยังคงต้องรับน้ำเค็มในบริเวณปากแม่น้ำเป็นระยะ กลยุทธ์การล่าอย่างหนึ่งของฉลามหัวบาตรคือว่ายวนอยู่ในบริเวณที่น้ำขุ่นและซุ่มโจมตี เนื่องจากเหยื่อที่อาศัยอยู่ในน้ำมีทัศนวิสัยไม่ชัดเจน […]

แรงโน้มถ่วง ของโลก (Gravitational Force)

แรงโน้มถ่วง เป็นหนึ่งในสี่แรงหลักของธรรมชาติ ร่วมกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์อ่อน และแรงนิวเคลียร์เข้ม แรงโน้มถ่วง คือแรงที่กระทำระหว่างมวล แรงซึ่งดึงดูดวัตถุรอบข้างเข้าสู่จุดศูนย์กลางของตัวเอง และในจักรวาลแห่งนี้ ทุกวัตถุมีมวล ส่งผลให้ทุกวัตถุมีแรงดึงดูดหรือแรงโน้มถ่วงของตัวเอง ไม่ว่าจะเป็นดวงดาวขนาดใหญ่ในกาแล็กซีหรือร่างกายของเรา มวลและน้ำหนัก มวล (Mass) คือ ปริมาณเนื้อสสารทั้งหมดที่ประกอบเป็นวัตถุนั้นๆ ซึ่งไม่ว่าวัตถุชิ้นนั้นจะไปอยู่ในสถานที่ใด มวลจะไม่มีวันเปลี่ยนแปลง มวลมีหน่วยเป็นกิโลกรัม (Kg) แตกต่างจากน้ำหนัก (Weight) ซึ่งเป็นผลของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุนั้นๆ และในทางวิทยาศาสตร์ น้ำหนักมีทิศทางและเป็นปริมาณเวกเตอร์ (Vector) โดยแปรผันตามค่าแรงโน้มถ่วงและมวลของวัตถุ โดยมีหน่วยเป็นนิวตัน (Newton) แตกต่างจากภาษาพูดทั่วไปของเราที่เรียกน้ำหนักเป็นหน่วยกิโลกรัม ในจักรวาล หากทำการชั่งน้ำหนักตัวบนดวงจันทร์ ย่อมได้ผลที่แตกต่างจากน้ำหนักที่ชั่งบนโลก เพราะแรงโน้มถ่วงบนดาวแต่ละดวงมีค่าไม่เท่ากัน และถ้าเรา มีน้ำหนักราว 100 ปอนด์ (45 กิโลกรัม) บนโลก บนดวงจันทร์เราจะมีน้ำหนักเพียง 17 ปอนด์ (8 กิโลกรัม) นอกจากนี้ บนดาวพุธและดาวอังคารเราจะหนักราว 38 ปอนด์ (17 กิโลกรัม), หนัก 91 […]

ซาลโมเนลลา เชื้อแบคทีเรียที่มากับอาหาร

จากกระแสข่าวในช่วงสองสัปดาห์ที่ผ่านมา กรณีพบผู้ป่วยในตำบลหนองปรือ อำเภอบางเสาธง จังหวัดสมุทรปราการ ที่รับประทานขนมจีบจากแม่ค้าเร่ แล้วเกิดอาการติดเชื้อในทางเดินอาหารหลายสิบราย โดยในจำนวนนี้มีผู้เสียชีวิต 1 คน เป็นหญิงอายุ 66 ปี ด้านนายประกิจ วงค์ประเสริฐ รองนายแพทย์สาธารณสุขจังหวัดสมุทรปราการ กล่าวว่า หลังส่งตัวอย่างขนมจีบไปตรวจที่กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ พบว่า ผลตรวจ เบื้องต้นจากผู้ป่วยในจำนวนดังกล่าว บางส่วนพบว่ามีเชื้อแบคทีเรียชนิด ซาลโมเนลลา (Salmonella) ซึ่งทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยตามที่ปรากฏในข่าว ซาลโมเนลลา (Salmonella) ค้นพบโดย แดเนียล เอลเมอร์ แซลมอน (ชื่อซาลโมเนลลา มาจากนามสกุลผู้ค้นพบ) เป็นแบคทีเรียที่มีลักษณะรูปท่อน เคลื่อนที่โดยใช้แฟลเจลลา (flagella) เจริญได้ดีที่อุณหภูมิปานกลาง (mesophilic bacteria) และเจริญได้ในอุณหภูมิร่างกายของมนุษย์และสัตว์เลือดอุ่น อุณหภูมิต่ำสุดที่เจริญได้คือ 5.2 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิสูงสุดที่เคยมีรายงานการเจริญเติบโตคือ 54 องศาเซลเซียส เจริญได้ทั้งภาวะที่มีอากาศและไม่มีอากาศ จึงพบได้ในอาหารที่บรรจุในบรรจุภัณฑ์สุญญากาศ (vacuum packaging) เชื้อซาลโมเนลลาสามารถทนความร้อนแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิด สายพันธุ์ และปัจจัยจากสิ่งแวดล้อมภายนอก เช่น อุณหภูมิ และความชื้น […]

กลุ่มดาวแมงป่อง (Scorpius)

กลุ่มดาวแมงป่อง เป็นกลุ่มดาวเก่าแก่ที่ถูกค้นเมื่อ 3,000 ปีก่อน กลุ่มดาวแมงป่อง (Scorpius) เป็น 1 ใน 88 กลุ่มดาวสากล (Constellations) ของโลก และเป็นหนึ่งในสมาชิกกลุ่มดาวจักรราศี (Zodiac) บนซีกฟ้าใต้ หรือที่เรารู้จักกันในนามของ “กลุ่มดาวราศีพิจิก” ซึ่งปรากฏขึ้นบนเส้นทางการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ หรือ “สุริยะวิถี” (Ecliptic) ในช่วงเดือนพฤศจิกายนของทุกปี โดยครอบคลุมพื้นที่ราว 497 ตารางองศาหรือมีขนาดใหญ่เป็นลำดับที่ 33 ของกลุ่มดาวสากลทั้งหมด กลุ่มดาวแมงป่องเป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่สามารถพบเห็นได้เฉพาะในช่วงฤดูร้อนของฝั่งซีกโลกเหนือ หรือระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงเดือนสิงหาคม แต่จะมองเห็นได้ชัดเจนที่สุดบนท้องฟ้าฝั่งซีกโลกใต้ ตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงต้นเดือนตุลาคม นอกจากนี้ กลุ่มดาวแมงป่องยังเป็น 1 ใน 48 กลุ่มดาวดั้งเดิมที่ถูกจารึกอยู่ในบันทึกของปโตเลมี (Ptolemy) ในช่วงศตวรรษที่ 2 เช่นเดียวกับกลุ่มดาวหมีใหญ่อีกด้วย เป็นกลุ่มดาวเก่าแก่ที่ถูกค้นเมื่อ 3,000 ปีก่อน โดยชาวสุเมเรียน (Sumerian) ชาวกรีกโบราณและผู้คนทั่วไปเรียกกลุ่มดาวกลุ่มนี้ว่า “แมงป่อง” แต่ในอารยธรรมตะวันออก ชาวจีนโบราณเรียกกลุ่มดาวกลุ่มนี้ว่า “มังกรฟ้า” (Azure Dragon)  องค์ประกอบของกลุ่มดาวแมงป่อง กลุ่มดาวแมงป่องได้รับความสนใจจากผู้คนมานานหลายศตวรรษ […]