.
.
.
© Jeff Foott via Getty Images
.
.
ทำไม ปลาวาฬ ถึงตัวใหญ่มาก
ทำไมคอของยีราฟถึงคอยาวนัก
ต่อไปนี้เป็นที่มาของลักษณะเด่น
10 ประการในอาณาจักรสัตว์
สัตว์ต่าง ๆ มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ
และหลายชนิดมีคุณลักษณะ
ที่โดดเด่นซึ่งทำให้น่าจดจำ
ตั้งแต่คอยาวของยีราฟ
ไปจนถึงหัวที่มีรูปร่างแปลกตา
ของฉลามหัวค้อน ปลาวาฬตัวมหิมา
.
.
เป็นเวลาหลายปีแล้ว
ที่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันว่า
กระดองเต่ามีวิวัฒนาการอย่างไร
ตามรายงานในวารสาร
Current Biology
นักบรรพชีวินวิทยาเคยเชื่อว่า
กระดองเต่า/เปลือกถูกสร้างขึ้นมา
ผ่านการหลอมรวมของกระดูก
ซึ่งประกอบเป็นเกล็ดป้องกัน
แบบจระเข้และตัวนิ่ม
แต่นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ
ไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีนี้
เมื่อพิจารณาว่าตัวอ่อนของเต่า
ในยุคใหม่มีพัฒนาการอย่างไร
แต่พวกเขากลับเชื่อว่า
ซี่โครงใต้ร่างกายของบรรพบุรุษเต่า
หลอมรวมกันและค่อย ๆ รวมเข้าด้วยกัน
เหนือร่างกายเพื่อสร้างเปลือก/กระดองเต่า
การอภิปรายไม่ยุติจนกระทั่งปี 2008
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนค้นพบ
ฟอสซิลของ
Odontochelys semitestacea
ซึ่งชื่อมีความหมายว่า เต่ามีเปลือกครึ่งซี่
แม้ว่าเปลือกของสัตว์ฟอสซิล จะไม่สมบูรณ์
แต่ก็ไม่มีกระดูก
Osteoderms
และแสดงให้เห็นการขยายตัวของซี่โครง
ซึ่งเป็นการยืนยันทฤษฎีของ
นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า
สิ่งนี้แสดงถึงขั้นตอนขั้นกลาง
ในการวิวัฒนาการของกระดองเต่า
วิวัฒนาการระยะหลัง จะแสดงอยู่ใน
ฟอสซิลของสกุล
Proganochelys
.
.
.
.
.
.
.
2. คอยาวของยีราฟ
.
.
© Jeff Foott via Getty Images
.
.
คอของยีราฟอาจยาวได้ถึง 10 ฟุต (3 เมตร)
ทำให้ยีราฟสามารถกินใบไม้
ที่อยู่สูงขึ้นไปบนต้นไม้สูงได้
แต่พวกมันไม่ได้มีคุณสมบัติ
ที่น่าประทับใจตามที่เห็นเสมอไป
Discokeryx xiezhi มีขนาดเท่าแกะ
เป็นญาติโบราณของยีราฟสมัยใหม่
ที่มีชีวิตอยู่ประมาณ 17 ล้านปีก่อน
ในช่วงยุคต้นยุค
Miocene epoch
(23 ล้านถึง 5.3 ล้านปีก่อน)
พวกมันมีคอที่อ้วนท้วน
หัวกะโหลกที่มีรูปร่างคล้ายจาน
นักวิทยาศาสตร์ในปี 2022 เสนอว่า
กระโหลกหนาของ D. xiezhi พัฒนา
ให้ทนทานต่อการโจมตีครั้งใหญ่
โดยการชนหัวกระโหลกกัน
ระหว่างการต่อสู้ของตัวผู้
เพื่อแย่งชินเป็นจ่าฝูง
(มีสิทธิพิเศษในการ Breed ตัวเมีย)
ทำให้คอของพวกมันเติบโต/ยาวขึ้น
เพื่อช่วยในการต่อสู้กับยีราฟตัวอื่น
สิ่งนี้เรียกว่า
สมมติฐาน
คอยาวเพื่อความได้เปรียบ
ในการชนหัวกระโหลกกับคู่ต่อสู้
มีโอกาศชนะมากกว่านำไปสู่จ่าฝูง
เพื่อการมีเพศสัมพันธ์กับตัวเมีย
และชี้ให้เห็นถึงการแข่งขัน
ที่นำไปสู่การพัฒนาคอที่ยาวขึ้น
ตัวผู้ที่ชนะการต่อสู้บ่อยกว่า
จะถ่ายทอดยีนเหล่านี้ไปยัง
ลูกหลานมากกว่าตัวผู้ที่แพ้
ในที่สุดก็นำไปสู่ยีราฟ
ที่มีขนาดคอยาวตามที่เห็นในปัจจุบัน
.
.
ช้างมีงาที่หยั่งรากลึกที่ยื่นออกมาจากปาก
มีการเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่อง
จริง ๆ แล้วงาเหล่านี้เป็นฟันขนาดมหึมา
ที่ทำให้ช้างได้เปรียบในเชิงวิวัฒนาการ
เมื่อขุด ยกสิ่งของ ลอกเปลือกต้นไม้
และปกป้องตัวเอง กับป้องกันฝูงช้าง
งาที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักพบได้ใน
Dicynodonts
ซึ่งเป็นกลุ่มของสัตว์กินพืช ที่มีรูปร่างคล้ายหมู
ซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อ 270 ล้านปีก่อน
และมีจะงอยปากแหลมอันเป็นเอกลักษณ์
และมีฟันที่ยื่นออกมาทั้งสองด้าน
.
.
.
© Marlene Hill Donnelly
.
.
ฟ้น Dicynodont พบได้ทั่วโลก
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัฟริกา
© Ken Angielczy
.
.
สมาชิกของกลุ่มชาติพันธุ์เดียวกัน
ที่มีงาแท้ก็หายไปหลายซี่เช่นกัน
นักวิจัยตั้งทฤษฎีว่าการพัฒนางา
ที่เติบโตอย่างต่อเนื่องอาจเป็นประโยชน์
มากกว่าการทดแทนฟันที่อาจหลุดออกไป
ทั้งยังแนะนำว่า งามีวิวัฒนาการอย่างอิสระ
ในประชากรที่แตกต่างกันเมื่อเวลาผ่านไป
เมื่องาพัฒนาขึ้น เอ็น/เนื้อเยื่ออ่อนก็ก่อตัวขึ้น
และยึดฟันขนาดใหญ่ไว้กับกราม
.
.
ปลาวาฬสีน้ำเงิน
Balaenoptera musculus
เป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา
ขนาดของมันทำให้ยากที่จะเชื่อว่า
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล
ประเภทแมมมอธนั้นวิวัฒนาการมาจาก
บรรพบุรุษที่มีขนาดเท่าสุนัขอย่าง
Pakicetus
จากการศึกษาในวารสาร
Biology Letters ในปี 2016
พบว่าขนาดของปลาวาฬบาลีน
รวมถึงปลาวาฬสีน้ำเงิน ได้เพิ่มขนาดขึ้น
อย่างมีนัยสำคัญในช่วง 5.3 ล้านปีที่ผ่านมา
.
.
.
Artist’s impression of Pakicetus attocki
© Carl Buell, 2006
.
.
สาเหตุหลักประการหนึ่งที่
ทำให้ปลาวาฬสีน้ำเงิน
เติบโตอย่างรวดเร็วนี้ คือ
พฤติกรรมการกินอาหาร
แบบกรองของปลาวาฬสีน้ำเงิน
ซึ่งใช้ฟันที่มีลักษณะคล้ายขน
เพื่อกรองแพลงก์ตอนจากมหาสมุทร
กลยุทธ์การหาอาหารกินแบบเรื่อย ๆ
ค่อนข้างเชื่อมโยงกับกระบวนการ
เผาผลาญอาหารให้เป็นพลังงาน
ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง
ซึ่งช่วยให้ปลาวาฬสามารถอนุรักษ์
พลังงานจำนวนมากไว้ภายในร่างกาย
ในขณะที่เดินทางระยะไกล
.
.
.
.
นักวิจัยเชื่อว่า การเติบโตอย่างรวดเร็ว
ของปลาวาฬสีน้ำเงิน
เริ่มต้นในยุค
Pleistocene epoch
(2.6 ล้านถึง 11,700 ปีก่อน)
สารอาหารที่ไหลบ่าอย่างหนาแน่น
จากน้ำแข็งที่ไหลลงสู่มหาสมุทร
ทำให้เกิด
แพลงก์ตอน และ
Krill หนาแน่นมาก
ผลผลิตที่สูงมากของมหาสมุทร
รวมกับปลาวาฬที่ใช้พลังงานต่ำมาก
ได้กระตุ้นให้ปลาวาฬเหล่านี้
เติบโตขึ้นมาได้อย่างรวดเร็ว
ส่งผลให้พวกมันมีขนาดมหึมา
อย่างที่เราเห็นกันในปัจจุบัน
.
.
ลายเสือแต่ละตัวจะแตกต่างกันไป
เหมือนกับลายนิ้วมือมนุษย์มาก
ลายเสือมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้
เสือซ่อนตัวอยู่ได้ในขณะล่าเหยื่อ
ลายพรางยัวช่วยแยกรูปร่างของ
ร่างกายเสือให้กลมกลืนกับหญ้าสูง
ในปี 1952
Alan Turing นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ
ตั้งทฤษฎีว่า ปฏิกิริยาเคมีระหว่าง
สารที่เป็นเนื้อเดียวกัน 2 ชนิด
มีส่วนทำให้เกิดลายเสือลายอันโด่งดัง
พร้อมด้วยรูปแบบอื่น ๆ
ที่พบเห็นได้ทั่วไปในธรรมชาติ
โดยขนานนามสารเหล่านี้ว่า
Morphogens
ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็น ตัวกระตุ้น
และอีกตัวเป็น ตัวยับยั้ง
โดยมี ตัวกระตุ้น ทำให้เกิดแถบรูปแบบ
และ ตัวยับยั้ง ทำให้เกิดช่องว่าง
ในปี 2012
ผลการศึกษาในวารสาร
Nature Genetics
ได้ตรวจสอบทฤษฎีนี้โดยการทดลอง
โดยการระบุ Morphogens ที่เกิดขึ้น
ในการก่อตัวของรูปแบบภายในช่องปากหนู
.
.
.
.
การทดลองการงอกของเมล็ดเจีย Chia ในน้ำ
(บน) ตามรูปแบบของ Alan Turing
เปรียบเทียบแบบจำลองคอมพิวเตอร์ (ล่าง)
© Brendan D’Aquino and Flavio Fenton
.
.
.
https://bit.ly/3Hkj4UN
.
.
สัตว์ 10 ชนิดที่พัฒนาลักษณะเด่น
.
.
© Jeff Foott via Getty Images
.
ทำไม ปลาวาฬ ถึงตัวใหญ่มาก
ทำไมคอของยีราฟถึงคอยาวนัก
ต่อไปนี้เป็นที่มาของลักษณะเด่น
10 ประการในอาณาจักรสัตว์
สัตว์ต่าง ๆ มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ
และหลายชนิดมีคุณลักษณะ
ที่โดดเด่นซึ่งทำให้น่าจดจำ
ตั้งแต่คอยาวของยีราฟ
ไปจนถึงหัวที่มีรูปร่างแปลกตา
ของฉลามหัวค้อน ปลาวาฬตัวมหิมา
.
1. กระดองเต่า
.
.
Current Biology
.
เป็นเวลาหลายปีแล้ว
ที่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันว่า
กระดองเต่ามีวิวัฒนาการอย่างไร
ตามรายงานในวารสาร Current Biology
นักบรรพชีวินวิทยาเคยเชื่อว่า
กระดองเต่า/เปลือกถูกสร้างขึ้นมา
ผ่านการหลอมรวมของกระดูก
ซึ่งประกอบเป็นเกล็ดป้องกัน
แบบจระเข้และตัวนิ่ม
แต่นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ
ไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีนี้
เมื่อพิจารณาว่าตัวอ่อนของเต่า
ในยุคใหม่มีพัฒนาการอย่างไร
แต่พวกเขากลับเชื่อว่า
ซี่โครงใต้ร่างกายของบรรพบุรุษเต่า
หลอมรวมกันและค่อย ๆ รวมเข้าด้วยกัน
เหนือร่างกายเพื่อสร้างเปลือก/กระดองเต่า
การอภิปรายไม่ยุติจนกระทั่งปี 2008
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนค้นพบ
ฟอสซิลของ Odontochelys semitestacea
ซึ่งชื่อมีความหมายว่า เต่ามีเปลือกครึ่งซี่
แม้ว่าเปลือกของสัตว์ฟอสซิล จะไม่สมบูรณ์
แต่ก็ไม่มีกระดูก Osteoderms
และแสดงให้เห็นการขยายตัวของซี่โครง
ซึ่งเป็นการยืนยันทฤษฎีของ
นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า
สิ่งนี้แสดงถึงขั้นตอนขั้นกลาง
ในการวิวัฒนาการของกระดองเต่า
วิวัฒนาการระยะหลัง จะแสดงอยู่ใน
ฟอสซิลของสกุล Proganochelys
.
.
.
.
.
.
2. คอยาวของยีราฟ
.
.
© Jeff Foott via Getty Images
.
คอของยีราฟอาจยาวได้ถึง 10 ฟุต (3 เมตร)
ทำให้ยีราฟสามารถกินใบไม้
ที่อยู่สูงขึ้นไปบนต้นไม้สูงได้
แต่พวกมันไม่ได้มีคุณสมบัติ
ที่น่าประทับใจตามที่เห็นเสมอไป
Discokeryx xiezhi มีขนาดเท่าแกะ
เป็นญาติโบราณของยีราฟสมัยใหม่
ที่มีชีวิตอยู่ประมาณ 17 ล้านปีก่อน
ในช่วงยุคต้นยุค Miocene epoch
(23 ล้านถึง 5.3 ล้านปีก่อน)
พวกมันมีคอที่อ้วนท้วน
หัวกะโหลกที่มีรูปร่างคล้ายจาน
นักวิทยาศาสตร์ในปี 2022 เสนอว่า
กระโหลกหนาของ D. xiezhi พัฒนา
ให้ทนทานต่อการโจมตีครั้งใหญ่
โดยการชนหัวกระโหลกกัน
ระหว่างการต่อสู้ของตัวผู้
เพื่อแย่งชินเป็นจ่าฝูง
(มีสิทธิพิเศษในการ Breed ตัวเมีย)
ทำให้คอของพวกมันเติบโต/ยาวขึ้น
เพื่อช่วยในการต่อสู้กับยีราฟตัวอื่น
สิ่งนี้เรียกว่า สมมติฐาน
คอยาวเพื่อความได้เปรียบ
ในการชนหัวกระโหลกกับคู่ต่อสู้
มีโอกาศชนะมากกว่านำไปสู่จ่าฝูง
เพื่อการมีเพศสัมพันธ์กับตัวเมีย
และชี้ให้เห็นถึงการแข่งขัน
ที่นำไปสู่การพัฒนาคอที่ยาวขึ้น
ตัวผู้ที่ชนะการต่อสู้บ่อยกว่า
จะถ่ายทอดยีนเหล่านี้ไปยัง
ลูกหลานมากกว่าตัวผู้ที่แพ้
ในที่สุดก็นำไปสู่ยีราฟ
ที่มีขนาดคอยาวตามที่เห็นในปัจจุบัน
.
.
Illustration by Y. Wang and X. Guo
.
.
© https://bit.ly/3HpkRru
.
.
.
3. งาช้าง
.
.
© Getty Images
.
ช้างมีงาที่หยั่งรากลึกที่ยื่นออกมาจากปาก
มีการเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่อง
จริง ๆ แล้วงาเหล่านี้เป็นฟันขนาดมหึมา
ที่ทำให้ช้างได้เปรียบในเชิงวิวัฒนาการ
เมื่อขุด ยกสิ่งของ ลอกเปลือกต้นไม้
และปกป้องตัวเอง กับป้องกันฝูงช้าง
งาที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักพบได้ใน Dicynodonts
ซึ่งเป็นกลุ่มของสัตว์กินพืช ที่มีรูปร่างคล้ายหมู
ซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อ 270 ล้านปีก่อน
และมีจะงอยปากแหลมอันเป็นเอกลักษณ์
และมีฟันที่ยื่นออกมาทั้งสองด้าน
.
.
© Marlene Hill Donnelly
.
.
ฟ้น Dicynodont พบได้ทั่วโลก
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัฟริกา
© Ken Angielczy
.
สมาชิกของกลุ่มชาติพันธุ์เดียวกัน
ที่มีงาแท้ก็หายไปหลายซี่เช่นกัน
นักวิจัยตั้งทฤษฎีว่าการพัฒนางา
ที่เติบโตอย่างต่อเนื่องอาจเป็นประโยชน์
มากกว่าการทดแทนฟันที่อาจหลุดออกไป
ทั้งยังแนะนำว่า งามีวิวัฒนาการอย่างอิสระ
ในประชากรที่แตกต่างกันเมื่อเวลาผ่านไป
เมื่องาพัฒนาขึ้น เอ็น/เนื้อเยื่ออ่อนก็ก่อตัวขึ้น
และยึดฟันขนาดใหญ่ไว้กับกราม
.
.
https://bit.ly/3HiSPxV
.
.
https://bit.ly/3SjSkcj
.
.
4. ปลาวาฬสีน้ำเงินขนาดยักษ์
.
.
© Robert Smits via Getty Images
.
ปลาวาฬสีน้ำเงิน Balaenoptera musculus
เป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา
ขนาดของมันทำให้ยากที่จะเชื่อว่า
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล
ประเภทแมมมอธนั้นวิวัฒนาการมาจาก
บรรพบุรุษที่มีขนาดเท่าสุนัขอย่าง Pakicetus
จากการศึกษาในวารสาร Biology Letters ในปี 2016
พบว่าขนาดของปลาวาฬบาลีน
รวมถึงปลาวาฬสีน้ำเงิน ได้เพิ่มขนาดขึ้น
อย่างมีนัยสำคัญในช่วง 5.3 ล้านปีที่ผ่านมา
.
.
Artist’s impression of Pakicetus attocki
© Carl Buell, 2006
.
สาเหตุหลักประการหนึ่งที่
ทำให้ปลาวาฬสีน้ำเงิน
เติบโตอย่างรวดเร็วนี้ คือ
พฤติกรรมการกินอาหาร
แบบกรองของปลาวาฬสีน้ำเงิน
ซึ่งใช้ฟันที่มีลักษณะคล้ายขน
เพื่อกรองแพลงก์ตอนจากมหาสมุทร
กลยุทธ์การหาอาหารกินแบบเรื่อย ๆ
ค่อนข้างเชื่อมโยงกับกระบวนการ
เผาผลาญอาหารให้เป็นพลังงาน
ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง
ซึ่งช่วยให้ปลาวาฬสามารถอนุรักษ์
พลังงานจำนวนมากไว้ภายในร่างกาย
ในขณะที่เดินทางระยะไกล
.
.
นักวิจัยเชื่อว่า การเติบโตอย่างรวดเร็ว
ของปลาวาฬสีน้ำเงิน
เริ่มต้นในยุค Pleistocene epoch
(2.6 ล้านถึง 11,700 ปีก่อน)
สารอาหารที่ไหลบ่าอย่างหนาแน่น
จากน้ำแข็งที่ไหลลงสู่มหาสมุทร
ทำให้เกิด แพลงก์ตอน และ Krill หนาแน่นมาก
ผลผลิตที่สูงมากของมหาสมุทร
รวมกับปลาวาฬที่ใช้พลังงานต่ำมาก
ได้กระตุ้นให้ปลาวาฬเหล่านี้
เติบโตขึ้นมาได้อย่างรวดเร็ว
ส่งผลให้พวกมันมีขนาดมหึมา
อย่างที่เราเห็นกันในปัจจุบัน
.
.
https://bit.ly/47BqWf6
.
.
.
.
.
5. ลายเสือ
.
.
© Pravine Chester via Getty Images
.
ลายเสือแต่ละตัวจะแตกต่างกันไป
เหมือนกับลายนิ้วมือมนุษย์มาก
ลายเสือมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้
เสือซ่อนตัวอยู่ได้ในขณะล่าเหยื่อ
ลายพรางยัวช่วยแยกรูปร่างของ
ร่างกายเสือให้กลมกลืนกับหญ้าสูง
ในปี 1952
Alan Turing นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ
ตั้งทฤษฎีว่า ปฏิกิริยาเคมีระหว่าง
สารที่เป็นเนื้อเดียวกัน 2 ชนิด
มีส่วนทำให้เกิดลายเสือลายอันโด่งดัง
พร้อมด้วยรูปแบบอื่น ๆ
ที่พบเห็นได้ทั่วไปในธรรมชาติ
โดยขนานนามสารเหล่านี้ว่า Morphogens
ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็น ตัวกระตุ้น
และอีกตัวเป็น ตัวยับยั้ง
โดยมี ตัวกระตุ้น ทำให้เกิดแถบรูปแบบ
และ ตัวยับยั้ง ทำให้เกิดช่องว่าง
ในปี 2012
ผลการศึกษาในวารสาร Nature Genetics
ได้ตรวจสอบทฤษฎีนี้โดยการทดลอง
โดยการระบุ Morphogens ที่เกิดขึ้น
ในการก่อตัวของรูปแบบภายในช่องปากหนู
.
.
.
การทดลองการงอกของเมล็ดเจีย Chia ในน้ำ
(บน) ตามรูปแบบของ Alan Turing
เปรียบเทียบแบบจำลองคอมพิวเตอร์ (ล่าง)
© Brendan D’Aquino and Flavio Fenton
.
.
.
https://bit.ly/3Hkj4UN
.