ปัจจัยที่มีผลต่อวิวัฒนาการ

ใครไม่รู้จัก Charles Robert Darwin? ดาร์วินเป็นนักชีววิทยาที่รู้จักกันดีในเรื่องการมีส่วนร่วมในทฤษฎีวิวัฒนาการ ว่ากันว่าทุกกระบวนการของชีวิตได้รับการถ่ายทอดมาจากบรรพบุรุษร่วมกันเป็นครั้งคราว วิวัฒนาการเป็นสาขาหนึ่งของชีววิทยาที่ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตอย่างช้าๆในช่วงเวลาอันยาวนาน แล้วอะไรคือปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการนี้?

โดยทั่วไปวิวัฒนาการได้รับอิทธิพลจากปัจจัย 2 ประการ ได้แก่ ปัจจัยทางพันธุกรรมในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและปัจจัยแวดล้อมในรูปแบบการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ผลของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมต่อวิวัฒนาการ       

การมีอยู่ของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมทำให้ไม่มีบุคคลสองคนที่มีฟีโนไทป์เหมือนกันทุกประการ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมมีอิทธิพลอย่างมากในวิวัฒนาการเพราะยิ่งความแปรผันทางพันธุกรรมในประชากรมีมากขึ้นก็จะมีโอกาสที่ประชากรจะปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมและโรคได้มากขึ้น

การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในวิวัฒนาการอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการกลายพันธุ์การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตลอดจนการย้ายถิ่นและขนาดของประชากรที่เล็ก

• การกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการจัดเรียงดีเอ็นเอในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต อัตราการกลายพันธุ์ในสิ่งมีชีวิตมักจะช้าและอาจดูเล็กเกินไปสำหรับขนาดของวิวัฒนาการ แต่ถ้าอัตราคูณด้วยจำนวนเซลล์เพศที่ผลิตและจำนวนรุ่นจำนวนการกลายพันธุ์จะไม่ธรรมดา

• การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเนื่องจากการรวมตัวกันของยีนจากพ่อแม่ทั้งสอง

• การโยกย้าย

การเคลื่อนไหวของอัลลีลในประชากรผ่านการผสมพันธุ์ระหว่างสมาชิกของประชากรเรียกว่าการย้ายถิ่นหรือการไหลของยีน การเคลื่อนย้ายของบุคคลจากประชากรหนึ่งไปยังอีกประชากรหนึ่งทำให้เกิดการโยกย้ายยีนซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนในประชากรนั้น

(อ่านเพิ่มเติม: บทนำสู่ 3 ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีววิทยา)

• ขนาดประชากรเล็ก

ขนาดของประชากรจะมีอิทธิพลต่อกลไกทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในประชากร หากขนาดของประชากรมีขนาดใหญ่การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจะไม่ส่งผลกระทบต่อการสร้างพันธุกรรมของประชากรโดยรวม อย่างไรก็ตามหากประชากรมีขนาดเล็กการอพยพการกลายพันธุ์และการเสียชีวิตที่เกิดขึ้นจะมีผลอย่างมากต่อการสร้างพันธุกรรมของประชากร

ผลของการคัดเลือกโดยธรรมชาติต่อวิวัฒนาการ

การคัดเลือกโดยธรรมชาติทำหน้าที่เป็นตัวแทนในการคัดเลือกประชากร สิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวได้จะคงความอยู่รอดส่วนสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถปรับตัวได้จะสูญพันธุ์หรือถูกกำจัดไป การคัดเลือกโดยธรรมชาติมี 3 ประเภท ได้แก่ การเลือกทิศทางการเลือกแบบคงที่และการเลือกแบบก่อกวน

• การเลือกทิศทาง

การเลือกทิศทางคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติประเภทหนึ่งที่นำประชากรไปสู่ลักษณะสุดขั้วอย่างหนึ่ง ตัวอย่างเช่นในกรณีของผีเสื้อ Biston betularia การเลือกที่เกิดขึ้นทำให้จำนวนประชากรของ Biston betularia black ซึ่งปรับตัวได้ดีกว่าผีเสื้อ Biston betularia สีขาว

• การเลือกที่มีเสถียรภาพ

การเลือกที่มีเสถียรภาพคือการเลือกประเภทหนึ่งที่รักษาอักขระที่อยู่ตรงกลางระหว่างอักขระสุดขั้วสองตัว ตัวอย่างคือน้ำหนักของทารกที่เกิด การวิจัยพบว่าทารกที่มีน้ำหนักปานกลางมีแนวโน้มที่จะรอดชีวิตในขณะที่ทารกที่มีน้ำหนักตัวมากมีภาวะแทรกซ้อนมากมายตั้งแต่แรกเกิดและทารกที่มีน้ำหนักตัวน้อยมักจะคลอดก่อนกำหนดและมีปัญหาสุขภาพมากมาย

• Disruptive Selection

Disruptive Selection คือการเลือกประเภทหนึ่งซึ่งต่างจากการทำให้การเลือกมีเสถียรภาพ การเลือกที่ก่อกวนจะทำให้ตัวละครสุดขั้วสองตัวและกำจัดตัวละครที่อยู่ตรงกลาง ตัวอย่างเช่นผีเสื้อนักเล่นกลแอฟริกันซึ่งมีความสามารถในการหลบหนีจากผู้ล่าโดยเลียนแบบผีเสื้อที่มีพิษ

ในพื้นที่ต่างๆปรากฎว่าผีเสื้อหลอกลวงเหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน การเลือกชอบรูปแบบสีที่รุนแรงคือสีขาวและสีส้มเพราะมันเหมือนผีเสื้อพิษมากกว่าในขณะที่ตัวอักษรสีขาวสีส้มซึ่งเป็นอักขระตรงกลางจะไม่คงไว้