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

เชื้อไวรัสซิกา : เชื้อก่อโรคที่สามารถป้องกันได้

นักวิจัยไบโอเทค สวทช. พัฒนาออร์แกนอยด์ หรืออวัยวะจำลองมดลูกและรก เพื่อศึกษาวิธียับยั้งการแพร่ เชื้อไวรัสซิกา จากแม่สู่ลูก เชื้อไวรัสซิกา เกิดจากยุงลายเป็นพาหะสำคัญเช่นเดียวกับโรคไข้เลือดออก สามารถถ่ายทอดจากแม่สู่ลูก ซึ่งยังไม่มีวัคซีนหรือยาป้องกันการติดเชื้อได้ มักพบในประเทศเขตร้อน ข้อดีของออร์แกนอยด์ หรือการสร้างอวัยวะจำลองมดลูกและรก คือนักวิจัยสามารถทำการทดลองเพื่อศึกษาการติดเชื้อของโรค และทดสอบการใช้ยาในการรักษา โดยที่ไม่ต้องทดสอบกับอาสาสมัครหรือคนไข้จริง โครงการนี้เป็น 1 ใน 5 โครงการ TDR Global Crowdfunding Challenge Contest ขององค์การอนามัยโลก (WHO) ซึ่งจัดตั้งเพื่อสนับสนุนงานวิจัยเกี่ยวกับโรคติดต่อในเขตร้อน พร้อมเปิดระดมทุนเพื่อดำเนินงานวิจัย (Crowdfunding for Science) ตั้งเป้า 8,000 ดอลลาร์สหรัฐ (ประมาณ 260,000 บาท) ในช่วงระยะเวลาการตั้งครรภ์ รกเป็นอวัยวะที่เชื่อมต่อระหว่างทารกและแม่ มีหน้าที่ในการควบคุมการแลกเปลี่ยนสารต่าง ๆ ระหว่างแม่และทารกในครรภ์ ซึ่งรวมไปถึงสารอาหาร แก๊ส ของเสีย และยาต่าง ๆ ที่แม่รับประทาน เข้าไป นอกจากนี้ รกยังเป็นตัวเชื่อมการถ่ายทอดเชื้อโรคต่างๆ จากแม่สู่ทารกอีกด้วย […]

ดำดิ่งสู่การทำงานของสมอง

ดำดิ่งสู่”การทำงานของสมอง” นักวิทยาศาสตร์กำลังเรียนรู้อะไรมากมายเกี่ยวกับ การทำงานของสมอง จนหลายคนอาจหลงลืมไปว่าเพียงก่อนหน้านี้ไม่นานเรายังไม่เข้าใจเลยแม้แต่น้อยว่า สมองทำงานอย่างไรหรือสมองคืออะไร แพทย์ในยุคกรีก-โรมันโบราณเชื่อว่าสมองทำมาจากเสมหะ อาริสโตเติลมองสมองเป็นเหมือนตู้เย็นที่ทำให้หัวใจอันร้อนรุ่มเย็นลง จากยุคนั้นจนถึงสมัยฟื้นฟูศิลปวิทยา นักกายวิภาคศาสตร์ประกาศว่า การรับรู้ อารมณ์ การใช้เหตุผล และการกระทำต่างๆ ล้วนเป็นผลมาจาก “วิญญาณสัตว์” หรือไอลึกลับที่ไหลเวียนผ่านโพรงในศีรษะและกระจายไปทั่วร่างกาย การปฏิวัติวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่สิบเจ็ดทำให้แนวคิดดังกล่าวเปลี่ยนไป โทมัส วิลลิส แพทย์ชาวอังกฤษตระหนักว่า เนื้อเยื่อสมองคือที่ตั้งของกิจกรรมทางจิตใจทั้งปวง เขาศึกษาการทำงานของสมองโดยผ่าสมองแกะ สุนัข และผู้ป่วยที่เสียชีวิต และสร้างแผนที่สมองที่มีความถูกต้องแม่นยำทางกายวิภาคครั้งแรก เวลาล่วงเลยมาอีกหนึ่งศตวรรษกว่าที่เราจะทราบว่าสมองทำงานโดยอาศัยอิมพัลส์หรือพลังผลักดันในรูปกระแสไฟฟ้า แทนที่จะเป็นวิญญาณสัตว์ แรงดันไฟฟ้า (voltage) เคลื่อนที่ไปทั่วสมองและเดินทางออกมายังระบบประสาทของร่างกาย แม้กระทั่งในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความรู้เกี่ยวกับเส้นทางของใยประสาทน้อยมาก กามิลโล กอลจี นายแพทย์ชาวอิตาลีชี้ว่า สมองเป็นเหมือนโครงข่ายเส้นใยที่เชื่อมต่อกันอย่างไร้ตะเข็บ ชมการทำงานของสมองแบบชัดๆ  ซานเตียโก รามองอี กาฆาล นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปน สานต่องานวิจัยของกอลจีโดยทดสอบเทคนิคใหม่ในการย้อมสีเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เพื่อตามรอยแขนงเซลล์อันซับซ้อน เขาพบว่า เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะแยกจากเซลล์อื่นๆ เซลล์ประสามส่งสัญญาณไปตามเส้นใยที่เรียกว่า ใยประสาทขาออก (axon) มีช่องว่างเล็กๆ คั่นระหว่างปลายของใยประสาทขาออกกับปลายรับของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ใยประสาทขาเข้า (dendrite) นักวิทยาศาสตร์ค้นพบในภายหลังว่า ใยประสาทขาออกปล่อยสารเคมีหลายตัวเข้าไปในช่องว่างเพื่อกระตุ้นให้เกิดสัญญาณประสาทในเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกัน   […]

สารอาหารใดบ้างที่มีส่วนช่วยให้ สมอง ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

สารอาหารเหล่านี้ต่างมีส่วนช่วยในการประมวลผลของ สมอง ให้สามารถทำงานได้อย่างราบรื่น ว่าแต่สารอาหารเหล่านั้นมีอะไรบ้าง ไปหาคำตอบกัน