วันอาทิตย์ที่ 10 กรกฎาคม พ.ศ. 2554

การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิต
        สิ่งมีชีวิต จะมีคุณลักษณะ (properties) ที่ไม่พบในสิ่งไม่มีชีวิต อันได้แก่ความสามารถในการใช้สสารและพลังงานเป็นสำคัญ ซึ่งได้รับถ่ายทอดจากบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตแรกเริ่ม อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตเริ่มแรกหรือบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตซึ่งถือกำเนิดมาบนโลกกว่า 4 พันล้านปี เมื่อผ่านการวิวัฒนาการและการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมในแต่ละช่วงเวลา ก่อให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตเป็นจำนวนมากดังที่ปรากฏในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้มีการจัดกลุ่มของสิ่งมีชีวิตออกเป็น 5 กลุ่มหรือ 5 อาณาจักร (kingdoms) อันประกอบด้วย อาณาจักรมอเนอรา (monera) อาณาจักรโพรทิสตา (protista) อาณาจักรเห็ดรา (fungi) อาณาจักรพืช (plantae) และอาณาจักรสัตว์ (animalia)


 ความหมายของสิ่งมีชีวิต

        สิ่งมีชีวิต มีลักษณะที่สำคัญดังนี้
  1. ต้องมีการเจริญเติบโต
  2. เคลื่อนไหวได้ด้วยพลังงานที่เกิดขึ้นในร่างกาย
  3. สืบพันธุ์ได้
  4. สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
  5. ประกอบไปด้วยเซลล์
  6. มีการหายใจ
  7. มีการขับถ่ายของเสีย
  8. ต้องกินอาหาร หรือแร่ธาตุต่างๆ


 เกณฑ์ในการแยกสิ่งมีชีวิตออกจากสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่

        การที่เรามองดูสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเราแล้วสามารถตอบได้ทันทีว่า สิ่งใดเป็นสิ่งมีชีวิตนั้น เพราะสิ่งมีชีวิตมีลักษณะเฉพาะ กระบวนการทางชีววิทยาเป็นลักษณะเฉพาะประการหนึ่ง ที่ใช้เป็นเกณฑ์ในการแยกสิ่งมีชีวิตออกจากสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งได้แก่
  1. เมแทบอลิซึม คือกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยกระบวนการการแยกสลาย และกระบวนการสังเคราะห์สาร เพื่อเอาพลังงานมาใช้ประโยชน์ในการทำหน้าที่ต่างๆ เช่น การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์
  2. การตอบสนองต่อสิ่งเร้า ต้องเกิดจากแรงกระทำจากภายในเท่านั้น เช่น ดอกพุดตานจะเปลี่ยนเป็นสีขาวในตอนเช้า และเป็นสีชมพูในตอนเย็น สิ่งเร้าที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงก็คือ แสง พลูด่างจะเอียงลำต้นเข้าหาแสง ต้นไมยราบจะหุบใบเมื่อได้รับการสัมผัส เป็นต้น ถ้าการเคลื่อนไหวเกิดจากแรงกระทำจากภายนอก เช่น ลมพัดใบไม้ไหว กระดาษปลิวไปตามลม เป็นต้น ไม่ถือว่าเป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิต
  3. การเจริญเติบโต ลักษณะการเจริญเติบโตจะเกิดขึ้นจากภายในออกสู่ภายนอก ทำให้สิ่งมีชีวิตมีขนาดเพิ่มขึ้น และเปลี่ยนแปลงไปให้เหมาะสมกับต้นแบบของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เช่น เมล็ดพืชงอกเป็นต้นแล้วเติบโตเป็นต้นใหญ่ เด็กเติบโตเป็นผู้ใหญ่ เป็นต้น
  4. การสืบพันธุ์ เป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่สำคัญที่สุดที่ทำสิ่งมีชีวิตดำรงเผ่าพันธุ์ต่อไปได้ โดยทั่วไปการสืบพันธุ์ไม่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิต แต่จำเป็นสำหรับการ
  5. การปรับตัว สิ่งมีชีวิตต้องมีการปรับตัวเพื่อการอยู่รอด เช่น ตั๊กแตนกิ่งไม้ปรับตัวให้เข้ากับกิ่งไม้ที่เกาะอยู่ ความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตเพื่อการดำรงอยู่และแพร่พันธุ์ต่อไปในสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนไปนี้เองที่ทำให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตขึ้นมา สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีความสามารถในการปรับตัวก็จะต้องตายและสูญพันธ์ไป คงเหลือแต่สิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมเท่านั้นที่จะดำรงชีวิตอยู่ และสืบลูกหลานต่อไปดำรงเผ่าพันธุ์ให้คงอยู่

 ประเภทของสิ่งมีชีวิต

        สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะต้องประกอบขึ้นมาจากหน่วยที่เล็กที่สุด ที่เรียกว่า เซลล์ (Cell) สิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์
  1. สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว คือ สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์เพียงหนึ่งเซลล์ เช่น อะมีบา ยูกลีนา พารามีเซียม เป็นต้น
  2. สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ คือ สิ่งมีชีวิตที่ประกอบด้วยเซลล์ตั้งแต่สองเซลล์ขึ้นไป เช่น พืช สัตว์ เป็นต้น


การกำเนิดสิ่งมีชีวิต

        มีหลายทฤษฎีที่พยายามอธิบายการเกิดของสิ่งมีชีวิต เช่น ทฤษฎี “spontaneous generation” ที่กล่าวว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ด้วยตัวเองจากสิ่งไม่มีชีวิตเช่น กบและแมลงเกิดจากดิน หรือแมลงเกิดจากเนื้อเน่า อย่างไรก็ตามปัจจุบันทฤษฎีดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นความจริง เป็นที่ทราบในปัจจุบันว่าสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน เช่น สุนัขจะให้กำเนิดสุนัข หนอนผีเสื้อเกิดจากผีเสื้อและพัฒนาเป็นผีเสื้อในลำดับต่อมา อย่างไรก็ตามหากสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งมีชีวิตแล้วสิ่งมีชีวิตเริ่มแรกมาจากที่ใดหรือเกิดขึ้นได้อย่างไร ?
         นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษชื่อ ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) และ แอลเฟรด รัสเซล วอลแลนซ์ (Alfred Russel Wallance) ได้เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก (theory of evolution by natural selection) วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการคัดเลือกตามธรรมชาติ ซึ่งทฤษฏีดังกล่าว กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ ภายในชนิดเดียวกัน (สปีชีส์ ; species) จะมีความแตกต่างกันอยู่บ้างซึ่งเราเรียกว่าแตกต่างภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันนี้ว่าความผันแปร (variations) โดยความผันแปรดังกล่าว จะเป็นผลให้สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอดในได้สภาวะแวดล้อม ตัวอย่างเช่น เมื่อเกิดสภาวะแห้งแล้ง แมลง (variety) ซึ่งมีความสามารถกินอาหารได้หลายชนิดทั้งใบพืชและหญ้า จะสามารถมีชีวิตรอดได้ดีกว่าแมลง (variety) ที่สามารถกินหญ้าได้อย่างเดียว เมื่อสิ่งมีชีวิต (variety) หนึ่งสามารถมีชีวิตได้นานก็สามารถมีลูกหลานได้มากกว่าสิ่งมีชีวิต (variety) อื่นที่มีอายุสั้นและเมื่อเวลาผ่านไปสิ่งมีชีวิต (variety) นั้นจะมีจำนวนมากขึ้นและเกิดเป็นชนิดใหม่ (new species)
        สิ่งมีชีวิตเริ่มแรกเกิดขึ้นได้อย่างไร ? แรกเริ่มเดิมทีเมื่อโลกยังร้อนสิ่งมีชีวิตไม่สามารถอาศัยบนโลกใบนี้ได้ เมื่อเวลาผ่านไปโลกเริ่มเย็นตัวลงอุณหภูมิบนโลกจึงเหมาะที่จะเกิดสิ่งมีชีวิตขึ้น โดยทฤษฎีที่ยอมรับเกี่ยวกับการเกิดสิ่งมีชีวิตเริ่มแรก เกิดจากการทำปฏิกิริยากันของสารเคมีซึ่งเกิดขึ้นในทะเล หลังจากนั้นเกิดเป็นสารประกอบพวกโปรตีน กรดอะมิโน และเอนไซม์ สะสมอยู่ในทะเลเป็นจำนวนมาก สำหรับสมมุติฐานดังกล่าวได้รับการสนับสนุนโดยการทดลองของ สแตนลีย์ มิลเลอร์ (Stanley Miller) โดยมิลเลอร์ได้ทำการจำลองสภาวะซึ่งเป็นระบบปิด หลังจากนั้นได้ใส่ก๊าซมีเทน (CH4) แอมโมเนีย (NH3) ไฮโดรเจน และน้ำ ซึ่งเชื่อว่าสภาวะดังกล่าวเคยเกิดขึ้นในบรรยากาศของโลกในอดีต หลังจากนั้นให้ความร้อนและทำให้เกิดประกายไฟเกิดเกิดขึ้นภายในระบบที่จัดไว้ หลังจากเวลาผ่านไปหนึ่งสัปดาห์ มิลเลอร์พบว่าในชุดการทดลองพบกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์เกิดขึ้น
        สำหรับขั้นตอนต่อมาสารประกอบอินทรีย์จะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลอินทรียสารขนาดใหญ่ (macromolecules) และวิวัฒนาการต่อไปจนเกิดเป็นโปรโตเซลล์ (protocell) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเซลล์ มีโครงสร้างของผนังเป็นไขมันและโปรตีน และเกิดการสันดาปภายในเซลล์ได้ หลังจากนั้น โปรโตเซลล์ ซึ่งเชื่อว่ามีอาร์เอ็นเอทำหน้าที่เป็นทั้งสารพันธุกรรมและเอนไซม์ จะวิวัฒน์กลายเป็นเซลล์เริ่มแรกของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีความสามารถในการเพิ่มจำนวนหรือสืบพันธุ์


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น