การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต เป็นอย่างไร และนำไปสู่วิวัฒนาการเพื่ออยู่รอดได้อย่างไร

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต (Adaptation)

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต สามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา และเมื่อเกิดการปรับตัวแล้ว หากสิ่งที่เปลี่ยนสร้างโอกาส หรือความได้เปรียบทางธรรมชาติ สิ่งนั้นก็จะถูกถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อๆ ไป กลายเป็นวิวัฒนาการ

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

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตสามารถจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้

1. การปรับตัวด้านสัณฐานวิทยา (Morphological/Structural Adaptation) หมายถึง การปรับเปลี่ยนลักษณะรูปร่างหรือโครงสร้างภายนอกของร่างกาย เช่น ขนาดตัว รูปร่าง สีผิว ลักษณะขน และรูปลักษณ์ของอวัยวะภายนอกให้เหมาะสมและกลมกลืนกับสภาพแวดล้อม เพื่อการดำรงชีวิตและการขยายเผ่าพันธุ์

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

2. การปรับตัวเชิงสรีระวิทยา (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

3. 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 และณภัทรดนัย


ข้อมูลอ้างอิง

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


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : แมงดาทะเล 

เรื่องแนะนำ

สำรวจชีวิตบนดาวอังคารแบบ 360 องศา

การส่งมนุษย์ขึ้นไปยังดาวอังคารนับเป็นความพยายามอันท้าทายและยากลำบากที่สุดเท่าที่เคยมีมาในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ และจะยิ่งยากขึ้นไปอีก เมื่อมนุษย์ต้องสามารถอาศัยอยู่บนนั้นได้ด้วย ฉะนั้นแล้วทุกองค์ประกอบของการใช้ชีวิตอยู่บนดาวเคราะห์สีแดงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องได้รับการศึกษาและวิจัยล่วงหน้า ในโครงการ MARS ซีซั่น 2 นี้ เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิกจะพาคุณผู้อ่านเดินทางไปสำรวจยังสถานีอวกาศจำลองการใช้ชีวิตบนดาวอังคาร ที่ตั้งอยู่ในกรุงบูดาเปสต์ ของฮังการี ด้วยวิดีโอแบบ 360 องศา   อ่านเพิ่มเติม : ดวงอาทิตย์ของเราจะพบจุดจบอย่างเงียบๆ, รำลึก 48 ปีของการขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์ ด้วยชุดภาพถ่ายหาดูยากจากนาซ่า

หมอกควัน หรือ “หมอกพิษ” (Smog)

หมอกควัน หรือ “หมอกพิษ” (Smog) คือ หนึ่งในมลภาวะทางอากาศที่ปกคลุมมหานครทั่วโลกมาตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 เป็นการรวมตัวกันของกลุ่มควันและหมอกหนาหนักในชั้นบรรยากาศซึ่ง หมอกพิษ มีส่วนผสมขององค์ประกอบมากมายที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นสารเคมีจากควันโรงงานและอุตสาหกรรมต่าง ๆ ทั้งที่อยู่ในสถานะของเหลวและก๊าซ ควันจากท่อไอเสียของรถยนต์ตามท้องถนน หรือแม้แต่ฝุ่นละอองจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงธรรมชาติ ประกอบกับการก่อตัวขึ้นภายใต้สภาพอากาศที่อุณหภูมิบริเวณภาคพื้นดินต่ำกว่าชั้นบรรยากาศด้านบนในฤดูหนาว ซึ่งทำให้ชั้นบรรยากาศเกิดแนวผกผัน (Inversion Layer) หรือ สภาวะอุณหภูมิผกผัน (Temperature Inversion) ที่ทำให้หมอกควันเหล่านี้ถูกกดทับให้ลอยตัวต่ำ โดยไม่ถูกพัดพาไปตามการเคลื่อนที่ของกระแสลมตามปกติ กลายเป็นการสะสมสารพิษในอากาศที่หนาแน่น เข้มข้น และฟุ้งกระจายอยู่เหนือมหานครทั้งหลาย นิยามและความหมาย “สม็อก” (Smog) คือ คำศัพท์ที่ได้รับการบัญญัติขึ้นใหม่ในช่วงต้น ค.ศ. 1900 ซึ่งเป็นการอธิบายถึงการผสานหรือการรวมกันของ “ควัน” (Smoke – สโมก) ซึ่งเป็นสารคอลลอยด์ (Colloid) หรืออนุภาคของสสารต่าง ๆ ที่กระจายตัวอยู่ในอากาศและ “หมอก” (Fog – ฟ็อก) ที่เกิดจากการรวมตัวกันของไอน้ำและหยดน้ำจำนวนมาก กลายเป็นกลุ่มหมอกควันที่มีส่วนผสมของทั้งเขม่า ขี้เถ้า ฝุ่นละออง ไอน้ำ และสารเคมีที่อยู่ในอากาศทั้งหลาย […]

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้ คุณผู้อ่านร้องไห้ล่าสุดเมื่อไหร่? และอะไรคือสาเหตุที่ทำให้คุณร้องไห้ เมื่อร้องไห้เราทุกคนมีน้ำตา น้ำตาคือสารเติมความชุ่มชื้นให้แก่ดวงตาซึ่งพบในสัตว์หลายชนิด แต่ในมนุษย์น้ำตายังถูกใช้เพื่อแสดงอารมณ์อีกด้วย ว่าแต่ทำไมมนุษย์ถึงมีน้ำตาเมื่อรู้สึกเสียใจ? คำตอบที่แน่ชัดนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่ทราบแต่มีทฤษฎีบางทฤษฎีสนับสนุน มองไปที่เด็กทารกตัวน้อย สัตว์อื่นๆ เมื่อแรกเกิดนั้นพวกมันมาพร้อมกับสัญชาตญาณในการเอาตัวรอดและการปกป้องตัวเอง แต่กับมนุษย์ไม่ใช่ ลูกมนุษย์อ่อนแอบอบบางและต้องการการปกป้องจากมนุษย์ที่โตกว่า การร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณให้ผู้ใหญ่รู้ได้ว่าทารกนั้นๆ กำลังต้องการอะไรบางอย่าง พอโตขึ้นมาหน่อยการร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณไปยังสมาชิกในสังคมว่าเราต้องการความช่วยเหลืออะไรบางอย่าง ดูกันที่น้ำตาบ้าง น้ำตาจะเกิดขึ้นเมื่อมีอารมณ์สุดโต่งอย่างเสียใจสุดๆ ดีใจสุดๆ หรือตกใจสุดๆ ที่น่าสนใจก็คือในน้ำตาจากสถานการณ์ที่แตกต่างกันนั้นมีสารกระกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่นน้ำตาจากการร้องไห้ไม่เหมือนกับน้ำตาจากการหั่นหัวหอม การศึกษาในปี 1980 พบว่าน้ำตาจากการร้องไห้มีส่วนประกอบของโปรตีนมากกว่า นั่นจึงทำให้น้ำตาค่อยๆ ไหลช้าๆ เป็นทางยาวลงมาที่แก้ม อีกการศึกษาหนึ่งพบว่าน้ำตาเป็นเครื่องมือของการจัดการ เมื่อใครสักคนทำผิดแล้วเขาร้องไห้ น้ำตาจะทำให้คนๆ นั้นได้รับการอภัยง่ายขึ้น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เองพบว่าในน้ำตาของผู้หญิงนั้นมีสารเคมีที่ช่วยยับยั้งความโกรธของผู้ชาย เคยได้ยินกันใช่ไหมว่าการร้องไห้ออกมานั้นดีต่อคุณ วิทยาศาสตร์เองมีผลยืนยันเรื่องนี้ เมื่อคุณร้องไห้คุณอาจไม่ได้รู้สึกดีขึ้นมาเลยในทันที แต่ใน 90 นาทีหลังร้องไห้คุณจะรู้สึกดีขึ้น นอกจากนั้นในคนที่ไม่ได้ร้องไห้ออกมายังมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นคนเก็บกดและมีทัศนคติในทางลบมากขึ้นอีกด้วย เห็นอย่างนี้แล้วครั้งหน้าอย่าอายที่จะร้องไห้ เพราะมันดีต่อคุณเอง!   อ่านเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์ว่าด้วยความน่ารัก

หมูอาจเป็นคำตอบของ การปลูกถ่ายอวัยวะ ต่างสปีชีส์

 การปลูกถ่ายอวัยวะ ต่างสปีชีส์นั้นอาจจะเป็นทางเลือกอีกทางของการปลูกถ่ายอวัยวะในมนุษย์ จากการรายงานของผลการทดลองล่าสุด ถึงแม้ว่าจะมีจำนวนประชากรชาวสหรัฐฯ ทั้งหมดกว่าร้อยละ 54 ที่ลงทะเบียนบริจาคอวัยวะ แต่ก็มีเพียงแค่ 1 ใน 3 ของประชากรในจำนวนนั้น ที่ผ่านเกณฑ์ หรือเสียชีวิตแล้วสภาพอวัยวะยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยังสามารถใช้งานได้ นั้นทำให้ผู้ป่วยทั้งหมดกว่า 100,000 รายยังคงต้องต่อคิวรอ การปลูกถ่ายอวัยวะ ซึ่งโดยส่วนใหญ่เสียชีวิตก่อนที่จะได้รับ การปลูกถ่ายเสียอีก มีตัวเลือกอื่นอีกไหม โดยความต้องการของการเปลี่ยนถ่ายอวัยวะนั้น มีจำนวนมากกว่าคนที่บริจาคมาตลอดหลายปีที่ผ่านมา และคาดว่าก็ยังคงเป็นเช่นนี้ไปอีกนาน ทำให้นักวิจัยต้องเบี่ยงเข็มไปที่ การปลูกถ่ายอวัยวะต่างสปีชีส์ (Xenotransplantation) แต่ว่าการทำเช่นนี้นั้นก็มีความเสี่ยงอยู่มาก และอาจเกิดเหตุไม่คาดฝันได้ในขณะการผ่าตัด ทำให้การกระทำเช่นนี้นั้นยังไม่เป็นที่นิยม และยอมรับมากนัก แต่การค้นพบครั้งนี้อาจทำให้การปลูกถ่ายอวัยวะ นั้น เป็นเรื่องง่าย อีกทั้งยังไม่ต้องรบกวนผู้บริจาคอวัยวะอีกด้วย แล้วจะใช้หัวใจสัตว์ชนิดไหน ถึงแม้ว่าถ้ามองในเรื่องของการวิวัฒนาการนั้น ลิงแทบจะเปรียบเสมือนกับเป็นญาติสายเลือดเดียวกันของมนุษย์นั้น และสามารถเป็นตัวแทนของมนุษย์ได้แทบจะไร้ที่ติ แต่ทว่าการนำหัวใจของลิง มาปลูกถ่ายใส่ไว้ในตัวของมนุษย์นั้น ก็ยังเป็นเครื่องหมายคำถามอยู่ต่อไป นั้นก็เป็นเพราะ การปลูกถ่ายอวัยวะจากลิงมาสู้ตัวมนุษย์นั้น อาจจะทำให้มนุษย์ที่ได้รับอวัยวะนั้นติดเชื้อได้ และเสียชีวิตได้ อีกทั้งการเพาะเลี้ยงสัตว์พวกนี้ก็ถือว่าเป็นเรื่องที่ยาก แต่ก็ยังมีสัตว์อีกหนึ่งชนิด ที่มนุษย์เราเพาะเลี้ยงกันเป็นประจำ และในจำนวนที่มาก อยู่แล้วอย่างหมู โดยหมูนั้นเป็นหนึ่งในสัตว์ที่สามารถปรับเปลี่ยนพันธุกรรมได้ง่าย และระบบการทำงานของอวัยวะนั้นก็มีความใกล้เคียงกับของมนุษย์อีกด้วย โดยนักวิจัยได้มองการปลูกถ่ายอวัยวะต่างสปีชีส์นั้น ให้เป็นตัวแทนของการปลูกถ่ายอวัยวะโดยมนุษย์ด้วยกันเอง […]