การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต จำแนกเป็นกี่ประเภท และนำไปสู่วิวัฒนาการได้อย่างไร

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต (Adaptation)

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต กระบวนการพื้นฐานของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต (Adaptation) หมายถึง กลไกทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตที่ทำการปรับเปลี่ยนลักษณะโครงสร้างทางกายภาพ สรีรวิทยา รวมถึงพฤติกรรมบางประการ ให้เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลาในระบบนิเวศ ทั้งเพื่อป้องกันตนเองจากภัยคุกคามหรือผู้ล่า การเลือกแหล่งที่อยู่อาศัยและแหล่งอาหาร รวมถึงปัจจัยในด้านต่าง ๆ อีกมากมายที่ส่งผลต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตสามารถจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้

การปรับตัวด้านรูปร่างลักษณะ (Morphological/Structural Adaptation) หมายถึง การปรับเปลี่ยนลักษณะรูปร่างหรือโครงสร้างภายนอกของร่างกาย เช่น ขนาดตัว รูปร่าง สีผิว ลักษณะขน และรูปลักษณ์ของอวัยวะภายนอกให้เหมาะสมและกลมกลืนกับสภาพแวดล้อม เพื่อการดำรงชีวิตและการขยายเผ่าพันธุ

ตัวอย่าง การปรับตัวด้านรูปร่างลักษณะของพืชและสัตว์

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต, การปรับตัว, วิวัฒนาการ, การะบวนการ, ประเภทของการปรับตัว

ต้นโกงกาง : มีรากที่แตกแขนงออกมาจากลำต้น เพื่อช่วยค้ำจุน เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่มีการขึ้น-ลงของน้ำทะเลตลอดเวลา รวมถึงการอาศัยอยู่บนหาดโคลนหรือหาดเลนที่มีดินอ่อนนุ่ม

ผักตบชวาและดอกบัว : มีช่องอากาศขนาดเล็กหรือโพรงอากาศจำนวนมากอยู่ภายในก้านใบ ก้านดอก และลำต้น ซึ่งช่วยให้พืชมีน้ำหนักเบาและสามารถลอยตัวอยู่ในแหล่งน้ำได้ดี

การพรางตัวของสัตว์ (Crypsis/Camouflage) : การเปลี่ยนสีผิว การมีรูปร่าง และลวดลายคล้ายกิ่งไม้หรือสภาพแวดล้อมของตน เพื่อตบตาผู้ล่า รวมถึงเพื่อการออกหาอาหารและล่าเหยื่อ เช่น การเปลี่ยนสีผิวของกิ้งก่า การพรางตัวของนกฮูก ม้าน้ำ และจิ้งจก เป็นต้น

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต, การปรับตัว, วิวัฒนาการ, การะบวนการ, ประเภทของการปรับตัว

หมีขั้วโลกและสิงโตทะเล : มีขนและชั้นผิวหนังที่หนาปกคลุมทั่วทั้งตัว เพื่อช่วยสร้างความอบอุ่นให้แก่ร่างกาย จากการอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นตลอดทั้งปี

การปรับตัวด้านสรีระ (Physiological Adaptation) หมายถึง การปรับเปลี่ยนด้านกลไก โครงสร้างภายใน และหน้าที่ของอวัยวะต่าง ๆ เหล่านั้น รวมทั้งปฏิกิริยาชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ทั้งเพื่อการหาอาหาร การป้องกันภัย และการสืบพันธุ์เช่นเดียวกัน

ตัวอย่าง การปรับตัวด้านสรีระของพืชและสัตว์

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต, การปรับตัว, วิวัฒนาการ, การะบวนการ, ประเภทของการปรับตัว

กระบองเพชรและพืชทะเลทรายชนิดต่าง ๆ : มีการปรับเปลี่ยนหน้าที่ของใบและลำต้น ซึ่งส่งผลให้รูปลักษณ์ของพืชทะเลทรายแตกต่างจากพืชที่เติบโตในพื้นที่อื่น ๆ เพื่อลดการสูญเสียน้ำในสภาวะแห้งแล้ง ใบของพืชทะเลทรายจึงถูกลดรูปกลายเป็นหนาม ขณะที่ลำต้นมีหน้าที่สร้างอาหารหรือสังเคราะห์แสงแทนนั่นเอง

อูฐ : มีหลอดไตส่วนต้นที่อยู่ในหน่วยไตยาวกว่าสัตว์ชนิดอื่น ส่งผลให้ไตของอูฐสามารถดูดน้ำกลับและรักษาร่างกายไม่ให้อยู่ในภาวะขาดน้ำได้ดี
เพนกวินจักรพรรดิ : สามารถลดอัตราการเต้นของหัวใจตนเองให้ช้าลง ในขณะที่ดำลงใต้น้ำ ทำให้สามารถอยู่ใต้น้ำได้นาน เพื่อเพิ่มเวลาในการหาอาหารไปพร้อมกับการรักษาระดับออกซิเจนภายในร่างกาย

การปรับตัวด้านพฤติกรรม (Behavioral Adaptation) หมายถึง การปรับเปลี่ยนพฤติกรรมให้สอดคล้องและเหมาะสมต่อทั้งสภาพแวดล้อมที่ตนอาศัยอยู่และรูปร่างลักษณะภายนอกของร่างกาย โดยการปรับตัวด้านพฤติกรรมอาจเป็นไปได้ทั้งการปรับเปลี่ยนเพียงชั่วคราวหรือการปรับเปลี่ยนอย่างถาวร

ตัวอย่าง การปรับตัวด้านพฤติกรรมของพืชและสัตว์

การจำศีล (Hibernation) : การเข้าสู่ภวังค์ของการนอนหลับลึก เพื่อรักษาระดับพลังงานในร่างกาย เนื่องจากสภาพแวดล้อมมีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างไม่ค่อยเหมาะสมต่อการดำรงชีวิตตามปกติ เช่น สภาพอากาศที่หนาวเย็นหรือร้อนจัด ซึ่งส่งผลให้การหาอาหารเป็นไปอย่างยากลำบาก สัตว์ที่เข้าสู่ภาวะการจำศีล เช่น หมี กบ หรือ งูหางกระดิ่ง จึงต้องหยุดการทำกิจกรรมต่าง ๆ เพื่อให้พลังงานในร่างกายถูกนำไปใช้น้อยที่สุด โดยก่อนการจำศีล สัตว์เหล่านี้จะมีการกินและกักตุนอาหาร เพื่อสะสมอาหารในรูปของไขมันไว้ในร่างกาย สำหรับการนำมาใช้ตลอดช่วงเวลาการจำศีลต่อจากนี้

การอพยพ (Migration) : การย้ายถิ่นฐานชั่วคราวของนก สัตว์บก รวมถึงสัตว์น้ำบางชนิด ซึ่งอพยพมายังเขตพื้นที่ซึ่งมีปัจจัยการดำรงชีวิตที่เหมาะสมยิ่งกว่า เช่น สภาพอากาศที่อบอุ่น ความเหมาะสมของแหล่งน้ำ แหล่งอาหาร รวมถึงการอพยพเพื่อการผสมพันธุ์ เป็นต้น

กระรอกทะเลทรายและสุนัขจิ้งจอกทะเลทราย : ออกหากินในเวลากลางคืนแทนกลางวัน เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อน

การปรับตัว ไม่ว่าจะเป็นการปรับเปลี่ยนโครงสร้างรูปร่าง ลักษณะภายนอก สรีรวิทยา และพฤติกรรมต่าง ๆ ถือเป็นลักษณะเฉพาะหรือเอกลักษณ์อย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตที่ช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดและการขยายเผ่าพันธุ์ และยังเป็นกลไกทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเพื่อให้ชีวิตสามารถดำรงอยู่ต่อไปในสภาพแวดล้อมที่เกิดการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ซึ่งการปรับตัวไปทีละเล็กทีละน้อยของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นตลอดช่วงเวลาหลายร้อยหลายพันปี ไม่เพียงส่งผลให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม (Genetic Biodiversity) ที่นับเป็นผลผลิตที่ถูกส่งผ่านจากรุ่นสู่รุ่น แต่ยังส่งผลต่อการเกิดวิวัฒนาการและการก่อกำเนิดของสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ (New Species) บนโลกอีกด้วย

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/adaptation/
BBC UK – https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/z7sdmp3/revision/1
มหาวิทยาลัยรามคำแหง – http://old-book.ru.ac.th/e-book/b/BI103/bi103-13.pdf
สำนักวิชาการและมาตรฐานการศึกษา – http://academic.obec.go.th/textbook/web/images/book/1560929630_example.pdf


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : แมงดาทะเล 

เรื่องแนะนำ

หุ่นยนต์ที่ถูกควบคุมโดยแม่เหล็ก

หุ่นยนต์ที่ถูกควบคุมโดยแม่เหล็ก หุ่นยนต์ตัวนี้เกิดขึ้นจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ แต่ที่พิเศษก็คือมันถูกควบคุมโดยแรงดึงดูดของแม่เหล็ก ทีมนักวิจัยฝังอนุภาคของแม่เหล็กเอาไว้ในยางซิลิโคนของหุ่นยนต์ และเมื่อกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กแล้ว หุ่นยนต์ก็จะเคลื่อนที่ ลองชมภาพการทดลองได้จากวิดีโอนี้ เทคโนโลยีดังกล่าวนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าจะนำมาพัฒนาเพื่อสร้างหุ่นยนต์ขนาดจิ๋วที่ช่วยดูแลสุขภาพของมนุษย์ เช่นการนำยาไปยังจุดที่ต้องการรักษา หรือเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อเพื่อการวินิจฉัย เป็นต้น   อ่านเพิ่มเติม มนุษย์จะเป็นอย่างไรในอนาคต?

พบเครื่องมือหินเก่าแก่ที่สุดนอกทวีปแอฟริกา

จากหลักฐานที่พบใหม่ในจีนนี้บ่งชี้ว่าบรรพบุรุษญาติห่างๆ ของมนุษย์เดินเท้าอพยพออกจากทวีปแอฟริกาเร็วกว่าที่คาดคิดกันไว้มาก ทว่าพวกเขาคือใครยังคงไม่มีคำตอบที่ชัดเจน

เฮอร์ริเคนมีผลต่อการคัดเลือกทางธรรมชาติในกิ้งก่า

เฮอร์ริเคนมีผลต่อการคัดเลือกทางธรรมชาติในกิ้งก่า เหตุใดเจ้ากิ้งก่าเหล่านี้จึงถูกนำมาเกาะอยู่บนเสา แล้วถูกเป่าด้วยลมแรงจากเครื่องเป่าใบไม้? นี่อาจดูเหมือนการรังแกสัตว์ แต่แท้จริงแล้วทีมนักวิทยาศาสตร์กำลังทดลองอะไรบางอย่าง… ก่อนที่เฮอร์ริเคนเออร์มา กับเฮอร์ริเคนมารีอาจะเข้าพัดถล่มหมู่เกาะแคริบเบียนในปี 2017 นักวิทยาศาสตร์เดินทางไปที่หมู่เกาะ Turks และหมู่เกาะ Caicos เพื่อศึกษาเกี่ยวกับกิ้งก่าโดยเฉพาะ พวกเขารวบรวมกิ้งก่าอาโนล์จำนวนหนึ่ง และจับพวกมันเข้าร่วมการทดลอง โดยใช้เครื่องเป่าใบไม้จำลองสถานการณ์ว่ากำลังเกิดเฮอร์ริเคนขึ้น เพื่อสังเกตปฏิกิริยาของกิ้งก่า จากการทดลองทีมนักวิทยาศาสตร์พบว่า กิ้งก่าที่มีอุ้งตีน และขาหน้าที่ยาวกว่า มีโอกาสที่จะรอดชีวิตจากเฮอร์ริเคนได้มากกว่า เนื่องจากพวกมันมีความสามารถในการเกาะเกี่ยวเสาได้ดีกว่ากิ้งก่าทั่วไป สิ่งที่เกิดขึ้นนี้บ่งชี้ว่าภัยพิบัติทางธรรมชาติกลายมาเป็นปัจจัยสำคัญที่กดดันให้เกิด “การคัดเลือกทางธรรมชาติ” ของกิ้งก่าเหล่านี้เข้า (กิ้งก่าที่มีอุ้งตีนเล็ก ขาหน้าสั้นไม่สามารถรอดชีวิตจากพายุได้จึงล้มตายไปในที่สุด) ทั้งนี้ในการศึกษาครั้งต่อๆ ไป ทีมนักวิทยาศาสตร์ตั้งใจหาคำตอบเพิ่มเติมว่าภัยพิบัติอื่นๆ เช่น น้ำท่วม ดินถล่ม จะมีผลต่อวิวัฒนาการของสัตว์อย่างไรบ้าง   อ่านเพิ่มเติม ฟอสซิลรอยเท้าเก่าแก่ที่สุดของการวิ่งสองขาในกิ้งก่า

ฉลามจำนวนมากอยู่มานานเป็นร้อยปี

ทุกวันนี้ มนุษย์เราดูอ่อนกว่าอายุจริงกันหมด ในฉลามเองก็เช่นกัน เมื่อทศวรรษก่อน เริ่มมีการศึกษาอายุขัยของปลาฉลาม และนักวิทยาศาสตร์พบว่าพวกมันอาจมีอายุยืนยาวมากกว่าที่คิด ทุกวันนี้ข้อมูลใหม่จากผลการศึกษามากกว่า 50 ชิ้น ช่วยให้เราสามารถประเมินอายุขัยของบรรดาปลาฉลาม ปลากระเบน และปลากระดูกอ่อนได้ดียิ่งขึ้น ต้องขอขอบคุณวิธีการหาอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตรังสีที่ช่วยให้การคาดคะเนอายุขัยมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น แทนที่การนับการเจริญเติบโตของชั้นแคลเซียมบนข้อต่อกระดูกสันหลังแบบเดิมๆ รายงานจาก Alastair Harry นักวิทยาศาสตร์การประมงจากมหาวิทยาลัยเจมส์ คุก ในออสเตรเลีย ผลการศึกษาใหม่นี้ถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Fish and Fisheries ชี้ว่าฉลามจำนวนมาก ตั้งแต่ฉลามขาวไปจนถึงฉลามเสือทรายและฉลามดัสกี้ล้วนตะลอนอยู่ในผืนมหาสมุทรมาแล้วหลายสิบปี ยาวนานกว่าที่เราคิดไว้ และเมื่อปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์เพิ่งจะค้นพบฉลามที่มีอายุมากที่สุดในโลก ที่น่านน้ำอันหนาวเย็นในทะเลอาร์กติก มันคือฉลามกรีนแลนด์ จากการตรวจสอบคาดว่าฉลามตัวนี้มีอายุ 272 ปี จากการตรวจสอบรายงานการศึกษาทั้ง 53 ชิ้น Harry เปิดเผยว่า ในฉลามที่ถูกศึกษาวิจัยนี้ มี 30% ที่อายุขัยถูกประเมินต่ำไป การประมาณอายุขัยของปลาฉลามนั้นแท้จริงแล้วค่อนข้างยุ่งยากอยู่พอตัว ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์วัดอายุจากชั้นของแคลเซียมคาร์บอเนตภายในข้อต่อกระดูกสันหลังของฉลาม เช่นเดียวกับการนับวงปีของต้นไม้ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ว่านี้ไม่ต่างจากงานศิลปะ นักวิทยาศาสตร์ต้องเพ่งมองจำนวนที่แตกต่างกันและบางครั้งคำตอบที่ได้เป็นค่าเฉลี่ย ข้อมูลจาก George Burgess อดีตผู้อำนวยการพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ ในฟลอริดาภาคการวิจัยฉลามกล่าว แต่ Harry […]