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

เราจะสามารถเดินทางข้ามเวลาได้อย่างไร

ในทางทฤษฎีวิทยาศาสตร์แนะว่ามีความเป็นไปได้ที่เราจะเดินทาง ข้ามเวลา หากแต่ในความเป็นจริงยังไม่มีความชัดเจน ในขณะนี้ เราต่างต้องติดอยู่ในบ้าน การเดินทางไปยังสถานที่จุดหมายต่างๆ ที่น่าสนุกอย่างเราเคยทำอาจจะต้องหยุดพักไปก่อน แต่ถ้าหากเป็นเรื่องของการเดินทางท่องเที่ยว ข้ามเวลา ล่ะ ซึ่งแน่นอนว่าเราต่างรอที่จะทำเช่นนั้นได้ในอนาคต การเดินทางข้ามเวลาถือเป็นเรื่องแฟนตาซีมาอย่างน้อยตั้งแต่ 125 ปีก่อน เมื่อ H.G. Wells ได้เขียนนวนิยายที่มีเนื้อหาแหวกแนวในยุคนั้นที่ชื่อว่า ‘The Time Machine’ ในปี 1895 และนั่นคือสิ่งที่ทั้งนักวิทยาศาสตร์และนักปรัชญาต่างเขียนงานวิจัยที่จริงจังในเรื่องนี้มานานนับศตวรรษแล้ว สิ่งที่เป็นจุดเริ่มต้นการค้นคว้าวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในเรื่องของการเดินทางข้ามเวลาเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งเชื่อว่าเวลาสามารถถูกนึกภาพได้ในฐานะของมิติ (dimension) เช่นเดียวกับพื้นที่ (space) แล้วถ้าเราสามารถเดินทางไปในพื้นที่ต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ทำไมจะทำเช่นนั้นกับเวลาบ้างไม่ได้ “ในเรื่องของพื้นที่ คุณสามารถไปยังสถานที่ใดก็ได้ที่คุณต้องการ ซึ่งอาจจะคล้ายกับเวลา ที่คุณสามารถไปยังจุดใดก็ได้ที่คุณต้องการ” Nikk Effingham นักปรัชญาแห่งมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม ในสหราชอาณาจักร กล่าวและเสริมว่า “จากจุดนั้น จะถือเป็นก้าวที่สั้นสู่การผลิตเครื่องย้อนเวลา” ทฤษฎีคู่ขนาน (Dueling theories) Wells เป็นนักเขียนนวนิยาย ไม่ใช่นักฟิสิกส์ แต่ฟิสิกส์ก็สามารถตามความคิดของเขาได้ทันในปี 1905 เมื่ออัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้เผยแพร่ส่วนแรกของทฤษฎีสัมพัทธภาพ […]

ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element)

ธาตุบางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุที่มีมวลอะตอมสูง มีความสามารถในการแผ่รังสีออกมาได้เองอย่างต่อเนื่อง โดยปรากฏการณ์การแผ่รังสีที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี ขณะที่ธาตุดังกล่าวเรียกว่า ธาตุกัมมันตรังสี ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element) คือธาตุที่มีองค์ประกอบภายในนิวเคลียส (Nucleus) ไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดการสลายตัว หรือการปล่อยรังสีของธาตุอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากปรากฏการณ์การแผ่รังสีของธาตุเป็นกระบวนการปรับสมดุล เพื่อสร้างความเสถียรภายในธาตุ ซึ่งในธรรมชาติ ธาตุกัมมันตรังสีมักเป็นธาตุที่มีมวลมากหรือมีเลขอะตอมสูงเกินกว่า 82 เช่น เรเดียม (Radium) ที่มีเลขมวลอยู่ที่ 226 และเลขอะตอม 88 หรือยูเรเนียม (Uranium) มีเลขมวลอยู่ที่ 238 และเลขอะตอม 92 การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี ธาตุกัมมันตรังสีค้นพบครั้งแรกในปี 1896 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส อองตวน อองรี แบ็กเกอเรล (Antoine Henri Becquerel) จากความบังเอิญที่เขานำฟิล์มถ่ายรูปวางไว้ใกล้เกลือโพแทสเซียมยูเรนิลซัลเฟต ซึ่งสร้างรอยดำบนแผ่นฟิล์มเสมือนการถูกแสงผ่านเข้าไป เขาจึงเชื่อว่ามีรังสีพลังงานสูงบางชนิดปลดปล่อยออกมาจากเกลือยูเรเนียมก้อนนั้น นอกจากนี้ เขาทำการทดลองกับสารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่น ต่างให้ผลลัพธ์ไปในทิศทางเดียวกัน โดยหลังจากการค้นพบดังกล่าวเพียง 2 ปี มารี คูรี (Marie Curie) […]

ประเภทของป่าไม้ (Type of Forests)

เนื่องจากโลกของเราประกอบด้วยภูมิอากาศ และภูมิประเทศที่หลากหลาย ส่งผลให้เกิดความรุ่มรวยใน ประเภทของป่าไม้ ปัจจุบัน โลกของเรามีป่าไม้ (Forest) ครอบคลุมพื้นที่ราว 1 ใน 3 ของพื้นผิวโลก โดยประกอบไปด้วยต้นไม้ราว 3 ล้านล้านต้น กระจายตัวอยู่ตามพื้นแผ่นดินในภูมิภาคต่างๆ ทั้งในดินแดนที่มีสภาพอากาศหนาวเย็น ปกคลุมด้วยหิมะเกือบตลอดทั้งปี หรือในเขตพื้นที่ที่มีฝนตกหนัก มีสภาพอากาศร้อนจัด รวมไปถึงในดินแดนอันแห้งแล้ง ซึ่งทั้งสภาพอากาศและปัจจัยทางภูมิประเทศส่งผลให้ป่าไม้ในแต่ละพื้นที่มีองค์ประกอบและลักษณะเด่นทางพืชพรรณแตกต่างกันออกไป ประเภทของป่าไม้ ระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตรหรือแถบเส้นละติจูด (Latitude) เป็นตัวกำหนดอาณาเขตและลักษณะทางภูมิประเทศ สภาพภูมิอากาศ และความอุดมสมบูรณ์ของดินในแต่ละพื้นที่ ทำให้ป่าไม้ทั่วโลกสามารถจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ ป่าไม้เขตร้อน (Tropical Forest) หรือป่าฝนเขตร้อน (Tropical Rain Forest) คือป่าไม้ในแถบพื้นที่ใกล้เส้นศูนย์สูตร เช่น ทวีปอเมริกาใต้ แอฟริกา และภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เป็นป่าไม้ที่มีอุณหภูมิคงที่ตลอดทั้งปี (ราว 20 ถึง 27 องศาเซลเซียส) ได้รับน้ำฝนเฉลี่ยอย่างน้อย 200 เซนติเมตรต่อปี ทั้งในฤดูฝนและฤดูแล้ง ส่งผลให้พืชพรรณต่างๆ […]