ความหลากหลายทางชีวภาพ

        หลักฐานของสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดเป็นฟอสซิลของจุลินทรีย์โบราณ อายุ 3.5 พันล้านปีในทวีปออสเตรเลีย มีรูปร่างคล้ายแบคทีเรียสีฟ้าเขียวในปัจจุบันซึ่งมีความสามารถในการสังเคราะห์ด้วยแสง เปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นอาหารและคายแก๊สออกซิเจนออกมา จุลินทรีย์โบราณนี้เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวคือ เซลล์โพรคาริโอตเป็นเซลล์ไม่มีนิวเคลียสและอวัยวะพิเศษอื่นใด ตัวอย่างของเซลล์โพรคาริโอตได้แก่ แบคทีเรียชนิดต่างๆ 

        หนึ่งพันล้านปีต่อมา เซลล์โพรคาริโอตบางชนิดได้วิวัฒนาการให้มีความมั่นคงในการดำรงชีวิต โดยเสริมสร้างสิ่งป้องกันตัวและระบบจัดหาพลังงานที่ดีกว่าจนกลายเป็นเซลล์ยูคาริโอต ซึ่งมีขนาดใหญ่และมีความสลับซับซ้อนมากกว่า ในเวลาต่อมาเซลล์ยูคาริโอตได้กลายเป็นบรรพบุรุษของ พืช เห็ดรา และสัตว์ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่อุบัติขึ้นประมาณหนึ่งพันห้าร้อยล้านปีที่แล้ว ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกนี้มีจำนวนประมาณ 2 - 30 ล้านสปีชีส์ โดยที่บันทึกอย่างเป็นทางการแล้ว 1.4 ล้านสปีชีส์ ออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ 5 อาณาจักรดังนี้ 

  • อาณาจักรโมเนอรา (Kingdom Monera) เป็นอาณาจักรของโพรคาริโอตเซลล์เดี่ยวไม่มีนิวเคลียส ได้แก่ แบคทีเรียชนิดต่างๆ มีสมาชิกประมาณ 6,000 สปีชีส์ ซึ่งแบ่งตามกระบวนการชีวภาพเคมีได้ 3 จำพวกคือ 
    • ออโตทรอฟ (Autotroph): พวกที่สร้างอาหารได้ด้วยตนเอง โดยการเปลี่ยนสารอนินทรีย์เป็นสารอินทรีย์ เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง
    • เฮเทโรทรอฟ (Heterotroph): พวกที่บริโภคสารอินทรีย์ที่สร้างขึ้นจากสิ่งมีชีวิตอื่น 
    • มิโซทรอฟ (Mixotroph): พวกที่บริโภคทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ 

  • อาณาจักรโพรติสตา (Kingdom Protista) เป็นอาณาจักรของยูคาริโอตเซลเดี่ยว มีสมาชิกประมาณ 60,000 สปีชีส์ เซลล์ถูกพัฒนาให้มีนิวเคลียสห่อหุ้มโครโมโซม และสร้างอวัยวะซึ่งทำหน้าที่เฉพาะทางได้แก่ คลอโรพลาสต์มีหน้าที่สังเคราะห์อาหารด้วยแสง โดยการเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นอาหารและคายแก๊สออกซิเจนออกมา  ไมโทคอนเดรียนมีหน้าที่นำแก๊สออกซิเจนมาเผาผลาญอาหารให้เกิดพลังงานและคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ซึ่งวิวัฒนาการในยุคต่อมาได้แยกเป็น พืช เห็ดรา และสัตว์  สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโพรติสตาได้แก่ สาหร่าย โปรตัวซัว แพลงตอน 

  • อาณาจักรพืช (Kingdom Plantae) มีสมาชิกประมาณ 250,000 สปีชีส์ ซึ่งมีเป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกออโตทรอฟ ซึ่งใช้คลอโรฟิลล์สีเขียวเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นอาหารและคายแก๊สออกซิเจน พืชมีบทบาทสำคัญต่อวัฎจักรน้ำและเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศ นอกจากนั้นยังมีบทบาทที่สำคัญในการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของดินด้วยการดูดซับธาตุอาหาร อันได้แก่ คาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน พืชจึงเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลก

  • อาณาจักรเห็ดรา (Kingdom Fungi) มีสมาชิกประมาณ 70,000 สปีชีส์ มีลักษณะคล้ายพืช แต่เป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกเฮโรทรอฟซึ่งบริโภคสารอินทรีย์ที่สิ่งมีชีวิตอื่นสร้างไว้ เราจะเห็นได้ว่า เห็ดมักขึ้นอยู่ตามซากต้นไม้ ราและยีสต์มักขึ้นอยู่ตามอาหาร  เห็ดราบางชนิดสามารถดูดกลืนสารอินทรีย์จากพื้นดินได้โดยตรง ไลเคนสามารถอาศัยอยู่บนพื้นหินแข็ง พวกมันมีอิทธิพลในการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของป่าเป็นอย่างมาก เนื่องจากความสามารถในการดูดกลืนน้ำและการทำปฏิกิริยาทางเคมี 

  • อาณาจักรสัตว์ (Kingdom Animalia) มีสมาชิกประมาณ 1,000,000 สปีชีส์ จัดเป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกออโตทรอฟ ซึ่งมีการบริโภคเป็นระบบห่วงลูกโซ่อาหารเป็นชั้นๆ เช่น กวางกินหญ้า เสือกินกวาง นกแร้งกินเสือ เป็นต้น สัตว์ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีชีวภาพ เป็นต้นว่า กระดูกและกระดองสร้างจากแคลเซียมคาร์บอเนต การหายใจของสัตว์ควบคุมปริมาณแก๊สออกซิเจนในบรรยากาศไม่ให้มากเกินไป สายพันธุ์ของมนุษย์ (Homo) เพิ่งแยกออกมาจากสายพันธุ์ของลิงเมื่อ 3 ล้านปีก่อน สปีชีส์โฮโมเซเปียนส์ (Homo sapiens) ของมนุษย์ในปัจจุบัน เพิ่งอุบัติขึ้นเมื่อประมาณ 2 แสนปีก่อนนี้เอง
        

ภาพที่ 1 วิวัฒนาการของอาณาจักรทั้งห้า


การจัดจำแนกกลุ่มของสิ่งมีชีวิต


        เนื่องจากสิ่งมีชีวิตในโลกนี้มีมากมายหลายล้านสปีชีส์ นักวิทยาศาสตร์จึงใช้วิธีการจัดกลุ่มเป็นระบบซับเซ็ทเรียงลำดับเป็นระดับ 7 ชั้น จากกลุ่มใหญ่ไปยังกลุ่มย่อย จากรายละเอียดน้อยไปรายละเอียดมากเรียกว่า แทกซาโนมี (Taxanomy) ดังที่แสดงในภาพที่ 2 โดยมี อาณาจักร (Kingdom) เป็นระดับที่ใหญ่ที่สุด และ สปีชีส์ (Species) เป็นระดับที่เล็กที่สุด  โดยที่สมาชิกของสปีชีส์หนึ่งจะผสมพันธุ์ได้เฉพาะกับสมาชิกอื่นๆ ที่อยู่ในสปีชีส์เดียวกันเท่านั้น การผสมพันธุ์ข้ามสปีชีส์ทำไม่ได้เนื่องจากโครโมโซมไม่เหมือนกัน อย่างไรก็ตามอาจมีการผสมพันธุ์ข้ามสปีชีส์ในบางกรณี เช่น ล่อ เกิดจากม้าผสมพันธุ์กับลา แต่ทายาทที่เกิดมาก็จะไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ต่อไป 



ภาพที่ 2 การจัดจำแนกกลุ่มของสิ่งมีชีวิต

        ตัวอย่างการจำแนกสปีชีส์ ได้แก่ สิงโต จัดเป็น สัตว์ (อาณาจักรสัตว์) มีกระดูกสันหลัง (ไฟลัม คอร์ดาตา) เลี้ยงลูกด้วยนม (คลาส แมมเมเลีย) ล่าเนื้อเป็นอาหาร (ออเดอร์ คาร์นิโวรา) มีอุ้งเท้าหน้ามี 5 นิ้ว อุ้งเท้าหลังมี 4 นิ้ว (วงศ์ เฟลิเด) จำพวกเสือ (สกุล แพนเธอรา) สปีชีส์สิงโต (สปีชีส์ แพนเธอรา ลีโอ) ดังที่แสดงในตารางที่ 1 สิงโต (Lion หรือ Leo) เป็นชื่อสามัญที่ใช้เรียกกันทั่วไป ส่วนในการตั้งชื่อทางวิทยาศาสตร์นั้น จะขึ้นต้นด้วยชื่อสกุลแล้วตามด้วยชื่อพันธุ์เช่น แพนเธอรา ลีโอ


ตารางที่ 1 ตัวอย่างการจำแนกสปีชีส์ สิงโต


 ระดับชั้นชื่อในระดับ
ตัวอย่างในระดับ
 อาณาจักร (Kingdom)
 สัตว์
 สิงโต ช้าง ปลา ปู แมลง กิ้งก่า
 ไฟลัม (Phylym)
 คอร์ดคาตา (มีกระดูกสันหลัง)
 สิงโต ช้าง ปลา กิ้งก่า
 คลาส (Class)
 แมมเมเลีย (เลี้ยงลูกด้วยนม)
 สิงโต ช้าง สุนัขป่า กวาง
 ออเดอร์ (Order)
 คาร์นิโวรา (ล่าเนื้อ)
 สิงโต สุนัขป่า หมี แมว
 วงศ์ (Family)
 เฟลิเด (อุ้งเท้าหมี 5 นิ้ว อุ้งเท้าหลังมี 
 4 นิ้ว)
 สิงโต เสือลายพาดกลอน แมวป่า
 สกุล (Genus)
 แพนเธอรา (จำพวกเสือ)
 สิงโต เสือลายพาดกลอน เสือ
 จากัวร์
 สปีชีส์ (Species)
 แพนเธอรา ลีโอ (สิงโต)
 สิงโต
Comments