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

โยคะ : ค้นพบความสงบในโลกอันวุ่นวาย

ในอินเดียอันเป็นต้นธาร โยคะเป็นทั้งการฝึกเพื่อเสริมสร้างสุขภาพร่างกาย และการเดินทางสู่ภายในเพื่อรู้จักตนเองและเจริญงอกงามทางจิตวิญญาณ แต่เมื่อศาสตร์ของโยคะเผยแพร่สู่โลกตะวันตก ความหมายทางจิตวิญญาณของโยคะกลับจางหาย บ่อยครั้งที่โยคะถูกมองว่าเป็นเพียงเรื่องของการออกกำลังกาย และการฝึกท่วงท่าต่างๆ ที่เรียกว่า อาสนะ ทั้งที่จริงแล้ว โยคะมีความหมายลึกซึ้งและครอบคลุมกว่านั้นมาก

ระบบประสาทส่วนปลาย (Peripheral Nervous System)

ระบบประสาทส่วนปลาย (Peripheral Nervous System: PNS) คือส่วนของระบบประสาทที่แตกแขนงออกมาจากระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System: CNS) ทำหน้าที่รับและส่งกระแสประสาทหรือข้อมูลที่ได้รับจากส่วนต่างๆ ของร่างกายเข้าสู่สมองและไขสันหลัง ซึ่งเป็นศูนย์กลางการควบคุมและประมวลผล และนำคำสั่งหรือผลของสิ่งเร้าที่ได้จากการประมวลผลส่งต่อไปปฏิบัติยังหน่วยรับความรู้สึกและอวัยวะรับสัมผัสต่างๆ รวมถึงเซลล์ประสาทและเส้นประสาทที่อยู่นอกระบบประสาทส่วนกลาง เพื่อให้ร่างกายตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้อย่างถูกต้อง เช่น ความรู้สึกเจ็บปวด ความรู้สึกร้อนและเย็น การรับรู้แรงกดทับที่ผิวหนัง และการเคลื่อนไหวของร่างกาย เป็นต้น องค์ประกอบของระบบประสาทส่วนปลาย เส้นประสาทสมอง (Cranial Nerve) 12 คู่ – ทำหน้าที่รับส่งกระแสประสาทสู่สมองและนำคำสั่งการจากสมองส่งต่อไปยังหน่วยปฏิบัติการ เส้นประสาทไขสันหลัง (Spinal Nerve) 31 คู่ – ทำหน้าที่รับส่งกระแสประสาทสู่ไขสันหลังและนำคำสั่งการจากไขสันหลังส่งต่อไปยังหน่วยปฏิบัติการ เช่น กล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ เซลล์ประสาท (Neuron) นอกระบบประสาทส่วนกลาง – ทำหน้าที่รับข้อมูลจากร่างกายและนำส่งไปยังสมองและไขสันหลัง การทำงานของระบบประสาทส่วนปลายจำแนกได้ 2 ลักษณะ คือ ระบบประสาทภายใต้อำนาจจิตใจ หรือระบบประสาทโซมาติก (Somatic Nervous System: SNS) ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อโครงร่างที่อยู่ภายใต้อำนาจจิตใจ […]

อาหารคีโตจีนิก : อาหารคาร์โบไฮเดรตต่ำ – ไขมันสูง

งานวิจัยทางวิชาการหลายฉบับยังรายงานผลการทดลอง ที่ขัดแย้งกันระหว่างข้อดีและผลกระทบระยะยาวของ อาหารคีโตจีนิก ที่กำลังเป็นกระแสนิยมในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา  อาหารคีโตจีนิก คืออะไร อาหารคีโต หรือ อาหารคีโตจีนิก (Ketogenic diets) เป็นรายการอาหารที่มีปริมาณคาร์โบไฮเดรตต่ำ แต่มีไขมันสูง ซึ่งส่งผลให้ร่างกายใช้พลังงานทางเลือกจากไขมันแทนการใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานหลักคือคาร์โบไฮเดรต ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า คีโตซิส (Ketosis) กระบวนการคีโตซิสจะเกิดขึ้นเมื่อร่างกายรับรู้ว่าระดับน้ำตาลในเลือดต่ำลง จึงจำเป็นเผาผลาญพลังงานจากไขมันแทน กระบวนการคีโซซิสเกิดขึ้นที่ตับ โดยไขมันที่เก็บสะสมไว้ในช่องท้องจะถูกเปลี่ยนให้เป็นกรดไขมัน และได้ผลผลิตสุดท้ายเป็นสารประเภทคีโตน (Ketones) ซึ่งร่างกายสามารถนำไปใช้เป็นพลังงานได้ บทสรุป: เมนูอาหารคีโต คือ อาหารที่คาร์โบไฮเดรตต่ำ และมีไขมันสูง ซึ่งส่งผลให้ร่างกายมีระดับน้ำตาลและอินซูลินในเลือดต่ำ ร่างกายจึงใช้พลังงานจากไขมัน ผ่านสารให้พลังงานที่เรียกว่า คีโตน ประเภทของอาหารคีโตจีนิก 1. Standard ketogenic diet (SKD): เป็นรายการอาหารที่มีปริมาณคาร์โบไฮเดรตน้อยมาก มีโปรตีนปานกลาง และมีไขมันสูง โดยสัดส่วนของอาหารหนึ่งมื้อคือ ไขมันร้อยละ 75 โปรตีนร้อยละ 20 และคาร์โบไฮเดรตร้อยละ 5 2. Cyclical ketogenic diet (CKD): เป็นการเลือกรับประทานอาหารคีโตจีนิกเป็นส่วนใหญ่ […]

หุ่นยนต์แบบใหม่ช่วยจับสัตว์ทะเลอย่างนุ่มนวล

หุ่นยนต์แบบใหม่ช่วยจับสัตว์ทะเลอย่างนุ่มนวล คุณจะเก็บตัวอย่างของสัตว์ทะเลลึกที่บอบบางได้อย่างไร โดยไม่ทำร้ายมัน? หุ่นยนต์ที่ได้แรงบันดาลใจจากการพับกระดาษโอริงามิแบบญี่ปุ่นคือคำตอบ นักวิทยาศาสตร์ร่วมกันสร้างหุ่นยนต์ใต้น้ำตัวนี้ขึ้นมา เพื่อใช้มันสำหรับการเก็บตัวอย่างสัตว์ทะเลในงานวิจัยโดยเฉพาะ เมื่อตัวอย่างว่ายเข้ามาใกล้ บานพับทั้ง 12 ชิ้นของหุ่นจะค่อยๆ พับปิดเข้าหากันจนขังมันไว้ จากนั้นจึงเปิดออกอีกครั้ง โดยที่มันไม่ได้รับบาดเจ็บ หรือเป็นอันตรายแต่อย่างใด มาชมวิดีโอทดสอบการทำงานอันแสนนุ่มนวลของหุ่นยนต์รุ่นใหม่นี้กัน ซึ่งขณะนี้ยังคงอยู่ในขั้นทดลองอยู่ แต่ในอนาคตทีมวิจัยคาดหวังว่าจะพัฒนาให้มันสามารถเก็บตัวอย่างดีเอ็นเอของสัตว์ รวมถึงบันทึกภสพวิดีโออีกด้วย   อ่านเพิ่มเติม หุ่นยนต์ทารกป้องกันการตั้งครรภ์ในวัยรุ่น