ชีววิทยาวิวัฒนาการและวิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ชีววิทยาวิวัฒนาการและวิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต

ชีววิทยาวิวัฒนาการ vs. วิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต

ีววิทยาวิวัฒนาการ (Evolutionary biology) เป็นสาขาย่อยของชีววิทยาที่ศึกษากระบวนการวิวัฒนาการที่ได้สร้างความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก เริ่มตั้งแต่สิ่งมีชีวิตที่เป็นบรรพบุรุษร่วมเดียวกัน กระบวนการนี้รวมทั้ง การคัดเลือกโดยธรรมชาติ การสืบเชื้อสายร่วมกัน และการเกิดสปีชีส์ สาขานี้พัฒนามาจากการศึกษาที่นักชีววิทยาชาวอังกฤษ เซอร์ จูเลียน ฮักซ์ลีย์ เรียกว่า modern evolutionary synthesis (ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1930) ซึ่งก็เป็นความรู้จากสาขาอื่น ๆ ทางชีววิทยาที่มีอยู่แล้วแต่ยังไม่ได้นำมารวมกันเป็นต้นว่าพันธุศาสตร์ นิเวศวิทยา systematics และบรรพชีวินวิทยา งานวิจัยในปัจจุบันได้ขยายรวมสถาปัตยกรรมทางพันธุกรรมในการปรับตัว, วิวัฒนาการเชิงโมเลกุล (molecular evolution), และปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการวิวัฒนาการรวมทั้งการคัดเลือกทางเพศ การเปลี่ยนความถี่ยีนอย่างไม่เจาะจง และชีวภูมิศาสตร์ ส่วนสาขาที่ใหม่กว่าคือ ชีววิทยาพัฒนาการเชิงวิวัฒนาการ (evolutionary developmental biology, evo-devo) จะศึกษาว่าปัจจัยอะไรเป็นตัวควบคุมพัฒนาการของตัวอ่อน และดังนั้นจึงเป็นสาขาวิชาที่สังเคราะห์และรวมชีววิทยาการเจริญ (developmental biology) และสาขาอื่น ๆ ที่สังเคราะห์ความรู้ทางวิวัฒนาการต่าง. วิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต (evolution of color vision in primates) เป็นเหตุการณ์พิเศษในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในเคลดยูเธอเรีย แม้บรรพบุรุษสัตว์มีกระดูกสันหลังของไพรเมตจะเห็นเป็นสีด้วยเซลล์รูปกรวยในจอตา 4 ประเภท (tetrachromacy) แต่บรรพบุรุษที่เป็นสัตว์เลือดอุ่นหากินกลางคืนต่อมา ก็ได้เสียเซลล์รูปกรวย 2 ประเภทไปในยุคไดโนเสาร์ ดังนั้น ปลาใน Infraclass "Teleostei" สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์ปีกล้วนแต่เห็นภาพสีด้วยเซลล์รูปกรวย 4 ประเภท ในขณะที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด ยกเว้นไพรเมตและสัตว์มีกระเป๋าหน้าท้องบางชนิด ล้วนแต่เห็นเป็นสีด้วยเซลล์รูปกรวยเพียง 2 ประเภท (dichromacy) ไพรเมตเห็นภาพสีด้วยเซลล์รูปกรวย 3 ประเภท (Trichromacy) ที่ตอบสนองสูงสุดต่อคลื่นแสงสีม่วง (คลื่นสั้น S) สีเขียว (คลื่นกลาง M) และสีเหลือง-เขียว (คลื่นยาว L) โดยมีโปรตีนอ็อปซิน (Opsin) เป็นสารรงควัตถุไวแสง (photopigment) หลักในตา และลำดับ/โครงสร้างของอ็อปซินจะเป็นตัวกำหนดความไวสี/สเปกตรัมต่าง ๆ ของเซลล์รูปกรวย แต่ก็ไม่ใช่ว่า ไพรเมตทั้งหมดจะสามารถเห็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภท ลิงวงศ์ใหญ่ "catarrhinni" ซึ่งรวมลิงโลกเก่าและเอป ปกติจะเห็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภท คือทั้งตัวผู้ตัวเมียมีอ็อปซิน 3 ประเภทที่ไวต่อความยาวคลื่นแสงแบบสั้น กลาง และยาว ส่วนในสปีชีส์เกือบทั้งหมดของลิงโลกใหม่ ตัวผู้ทั้งหมดและตัวเมียพันธุ์แท้ จะเห็นภาพสีด้วยเซลล์เพียง 2 ประเภท และตัวเมียพันธุ์ผสม จะเห็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภท ซึ่งเป็นภาวะที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า allelic/polymorphic trichromacy (การเห็นภาพสีด้วยเซลล์รูปกรวย 3 ประเภทเหตุอัลลีลหรือภาวะพหุสัณฐาน) ในบรรดาลิงโลกใหม่ ลิงสกุล Alouatta (Howler monkey) ปกติจะเห็นภาพสีด้วยเซลล์ 3 ประเภท.

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

Modern biology began in the nineteenth century with Charles Darwin's work on natural selection. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ (natural selection) เป็นขบวนการแบบค่อยเป็นค่อยไปและไม่สุ่ม ซึ่งลักษณะทางชีววิทยาจะพบมากขึ้นหรือน้อยลงในประชากรเป็นหน้าที่ของการสืบพันธุ์แตกต่างกันของผู้ให้กำเนิด มันเป็นกลไกสำคัญของวิวัฒนาการ คำว่า "การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" นั้น ถูกทำให้แพร่หลายโดย ชาลส์ ดาร์วิน ผู้ตั้งใจให้เทียบได้กับการคัดเลือกโดยมนุษย์ (artificial selection) หรือที่ปัจจุบันเรียกว่า การคัดเลือกพันธุ์ (selective breeding) การแปรผันเกิดขึ้นในประชากรสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ซึ่งบางส่วนเกิดขึ้นเพราะการกลายพันธุ์สุ่มในจีโนมของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง และการกลายพันธุ์นั้นถูกส่งต่อไปยังลูกหลาน ตลอดชีวิตของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ จีโนมของสิ่งมีชีวิตนั้นจะมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมซึ่งทำให้ลักษณะมีการแปรผัน (varient) สิ่งแวดล้อมของจีโนม ได้แก่ ชีววิทยาโมเลกุลในเซลล์ เซลล์อื่น สิ่งมีชีวิตอื่น ประชากร สปีชีส์ เช่นเดียวกับสิ่งแวดล้อมอชีวนะ สิ่งมี่ชีวิตที่มีลักษณะแปรผันบางอย่างอาจมีชีวิตรอดและสืบพันธุ์ได้มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่มีการแปรผันแบบอื่น ฉะนั้น ประชากรจึงเกิดวิวัฒนาการ ตัวอย่างเช่น ปัจจัยที่มีผลต่อความสำเร็จของการสืบพันธุ์เองก็สำคัญเช่นกัน และเป็นประเด็นที่ชาลส์ ดาร์วินบุกเบิกในความคิดการคัดเลือกทางเพศของเขา การคัดเลือกโดยธรรมชาติมีผลต่อฟีโนไทป์ หรือคุณลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่สังเกตได้ แต่พื้นฐานทางพันธุกรรมซึ่งสืบทอดได้ของฟีโนไทป์ใด ๆ ที่ให้ข้อได้เปรียบในการสืบพันธุ์จะกลายมาปรากฏมากขึ้นในประชากร (ดูที่ ความถี่แอลลีล) เมื่อเวลาผ่านไป ขบวนการนี้สามารถส่งผลให้ประชากรมีความพิเศษในระบบนิเวศ และอาจลงเอยด้วยการถือกำเนิดขึ้นของสปีชีส์ใหม่ หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นขบวนการที่สำคัญ แม้จะมิใช่ขบวนการเดียว ซึ่งทำให้วิวัฒนาการเกิดขึ้นในประชากรสิ่งมีชีวิต ในการคัดเลือกโดยธรรมชาติ สิ่งแวดล้อมเสมือนเป็นตะแกรงที่การแปรผันบางอย่างเท่านั้นที่ผ่านไปได้.

การคัดเลือกโดยธรรมชาติและชีววิทยาวิวัฒนาการ · การคัดเลือกโดยธรรมชาติและวิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต · ดูเพิ่มเติม »

วิวัฒนาการ

ในด้านชีววิทยา วิวัฒนาการ (Evolution) คือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในประชากรของสิ่งมีชีวิต จากรุ่นหนึ่งสู่อีกรุ่นหนึ่ง วิวัฒนาการเกิดจากกระบวนการหลัก 3 กระบวนการ ได้แก่ ความแปรผัน การสืบพันธุ์ และการคัดเลือก โดยอาศัยยีนเป็นตัวกลางในการส่งผ่านลักษณะทางพันธุกรรม อันเป็นพื้นฐานของการเกิดวิวัฒนาการ ลักษณะเช่นนี้เกิดขึ้นในประชากรเพื่อให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรมเมื่อสิ่งมีชีวิตให้กำเนิดลูกหลานย่อมเกิดลักษณะใหม่ หรือเปลี่ยนแปลงลักษณะเดิม โดยลักษณะใหม่ที่เกิดขึ้นนี้มีสาเหตุสำคัญ 2 ประการ ประการหนึ่ง เกิดจากกระบวนการกลายพันธุ์ของยีน และอีกประการหนึ่ง เกิดจากการแลกเปลี่ยนยีนระหว่างประชากร และระหว่างสปีชีส์ ในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตใหม่ที่เกิดขึ้นจะผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนยีน อันก่อให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรมที่หลากหลายในสิ่งมีชีวิต วิวัฒนาการเกิดขึ้นเมื่อความแตกต่างทางพันธุกรรมเกิดขึ้น จนเกิดความแตกต่างมากขึ้นเรื่อยๆ จนกลายเป็นลักษณะที่แตกต่างกัน กลไกในการเกิดวิวัฒนาการแบ่งได้ 2 กลไก กลไกหนึ่งคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (natural selection) อันเป็นกระบวนการคัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเหมาะสมที่จะอยู่รอด และสืบพันธุ์จนได้ลักษณะที่เหมาะสมที่สุด และลักษณะที่ไม่เหมาะสมจะเหลือน้อยลง กลไกนี้เกิดขึ้นเพื่อคัดเลือกลักษณะของประชากรที่เกิดประโยชน์ในการสืบพันธุ์สูงสุด เมื่อสิ่งมีชีวิตหลายรุ่นได้ผ่านพ้นไป ก็จะเกิดกระบวนการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้อยู่ในสิ่งแวดล้อมได้อย่างเหมาะสม กลไกที่สองในการขับเคลื่อนกระบวนการวิวัฒนาการคือการแปรผันทางพันธุกรรม (genetic drift) อันเป็นกระบวนการอิสระจากการคัดเลือกความถี่ของยีนประชากรแบบสุ่ม การแปรผันทางพันธุกรรมเป็นผลมาจากการอยู่รอด และการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต แม้ว่าการแปรผันทางพันธุกรรมในแต่ละรุ่นนั้นจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย แต่ลักษณะเหล่านี้จะสะสมจากรุ่นสู่รุ่น เกิดการเปลี่ยนแปลงทีละเล็กละน้อยในสิ่งมีชีวิต จนกระทั่งเวลาผ่านไปเป็นระยะเวลานาน จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นในลักษณะของสิ่งมีชีวิต กระบวนการดังกล่าวเมื่อถึงจุดสูงสุดจะทำให้กำเนิดสปีชีส์ชนิดใหม่ แม้กระนั้น ความคล้ายคลึงกันระหว่างสิ่งมีชีวิตมีข้อเสนอที่เป็นที่รู้จักกันดีคือการสืบเชื้อสายจากบรรพบุรุษ (หรือยีนพูลของบรรพบุรุษ) เมื่อผ่านกระบวนการนี้จะก่อให้เกิดความหลากหลายมากขึ้นทีละเล็กละน้อย เอกสารหลักฐานทางชีววิทยาวิวัฒนาการชี้ให้เห็นว่ากระบวนการวิวิฒนาการเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริง ทฤษฎีอยู่ในช่วงของการทดลอง และพัฒนาในสาเหตดังกล่าว การศึกษาซากฟอสซิล และความหลากหลายทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตทำให้นักวิทยาศาสตร์ช่วงกลางคริสศตวรรษที่ 19 ส่วนใหญ่เชื่อว่าสปีชีส์มีการเปลี่ยนแปลงมาตลอดในระยะเวลาที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม กระบวนการที่ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นปริศนาต่อนักวิทยาศาสตร์ทั่วไป จนกระทั่งปี พ.ศ. 2402 ชาร์ล ดาวิน ตีพิมพ์หนังสือ กำเนิดสปีชีส์ ซึ่งได้อธิบายทฤษฎีวิวัฒนาการโดยกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาต.

ชีววิทยาวิวัฒนาการและวิวัฒนาการ · วิวัฒนาการและวิวัฒนาการของการเห็นเป็นสีในไพรเมต · ดูเพิ่มเติม »