พันธุกรรมและความหลากหลายทางชีวภาพ

พันธุกรรม

พันธุกรรม (Heredity)  หมายถึง การถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิตจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นหนึ่ง  หรือจากบรรพบุรุษไปสู่ลูกหลาน  เช่น  ลักษณะสีผิว  ลักษณะเส้นผม  ลักษณะสีตา  เป็นต้น ถ้านักเรียนสังเกตจะเห็นว่าในบางครั้งอาจมี คนทักว่ามีลักษณะ เส้นผมเหมือนพ่อ  ลักษณะสีตาคล้ายกับแม่ซึ่ง ลักษณะต่างๆ เหล่านี้จะถูกส่งผ่านจาก พ่อแม่ไป ยังลูกได้ หรือส่งผ่านจากคนรุ่นหนึ่งไปยังคน รุ่นต่อไป เราเรียกลักษณะ ดังกล่าวว่า  ลักษณะทางพันธุกรรม  (genetic character) ในการพิจารณาลักษณะ ต่างๆ ว่าลักษณะใดเป็นลักษณะทาง พันธุกรรมนั้น  จะต้องพิจารณาหลายๆ รุ่น หรือหลายชั่วอายุ  เพราะลักษณะทาง พันธุกรรมบางอย่างอาจไม่ปรากฏในรุ่นลูก  แต่อาจปรากฏในรุ่นหลานได้

ลักษณะที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม กรรมพันธุ์หรือลักษณะต่างๆในสิ่ง มีชีวิตสามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นต่อไปได้โดย ผ่านทางเซลล์สืบพันธุ์  กล่าวคือ  เมื่อเกิดการปฏิสนธิระหว่างเซลล์ไข่ ของแม่และอสุจิของพ่อ  ลักษณะต่าง ๆ ของพ่อและแม่จะถ่ายทอดไปยังลูก

ความแปรผันทางพันธุกรรม
          นักวิทยา ศาสตร์จำแนกสิ่งมีชีวิตหลายชนิดออกจากกัน  โดยดูจากความ คล้ายคลึง  และแตกต่างของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น  ความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตที่ ต่างชนิดกัน  มักจะมองเห็นได้อย่างชัดเจน  เช่น  โลมาจะต่างไปจากลิง เป็นอย่างมาก  ถึงแม้สัตว์ทั้งสองชนิดนี้จะเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเหมือนกัน  นอกจากนี้ยังพบว่า  ความแตกต่างเกิดขึ้นจากความแปรผันภายใน สิ่งมีชีวิต ชนิดเดียวกันได้  แต่จะมีความแตกต่างน้อยกว่าที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน
เราทั้งหลายถูกจัดอยู่ในกลุ่มของมนุษย์  เนื่องจากเรามีลักษณะหลายอย่าง เหมือนกัน  และมนุษย์แต่ละคนมีความแตกต่างกัน  แม้แต่ฝาแฝดที่เป็นแฝดร่วมไข่  ถึงแม้ว่าจะมีหน้าตาใกล้เคียงกันมากที่สุด  ก็ยังมีลักษณะแตกต่างกัน  ความแตกต่างดังกล่าวเรียกว่า  “ความแปรผันทางพันธุกรรม” (genetic variable) 
ความแปรผันทางพันธุกรรม  จำแนกได้ 2 ประเภท  คือ

1.      ลักษณะที่มีความแปรผันแบบไม่ต่อเนื่อง

ลักษณะที่มีความแปรผันแบบ ไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation)  เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่สามารถแยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจน  ลักษณะความแปรผันไม่ต่อเนื่องเกิดจากอิทธิพลทางพันธุกรรมเพียงอย่างเดียว  เช่น  ลักษณะลักยิ้ม (มีลักยิ้มหรือไม่มีลักยิ้ม)  ติ่งหู (มีติ่งหูหรือไม่มีติ่งหู)  ห่อลิ้น  (ห่อลิ้นได้หรือห่อลิ้นไม่ได้)  เป็นต้น

    2.   ลักษณะที่มีความแปรผันแบบต่อเนื่อง

ลักษณะที่มีความแปรผันแบบต่อเนื่อง  (continuous  variation)  เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่สามารถแยกความแตกต่างได้เด่นชัด  เช่น  ความสูง  น้ำหนัก  โครงร่าง  สีผิว  ซึ่งเป็นลักษณะที่ได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรม  และสิ่งแวดล้อมร่วมกัน  เช่นความสูงของคน  ถ้าเราได้รับอาหารที่ถูกหลักโภชนาการ มีการออกกำลังกาย  จะทำให้เรามีร่างกายสูงขึ้นได้

ความหลากหลายทางชีวภาพ

นิยามของความหลากหลายทางชีวภาพ

        ความหลากหลายทางชีวภาพ หมายถึง การที่มีสิ่งมีชีวิตมากมายหลากหลายสายพันธุ์และชนิดในบริเวณหนึ่งบริเวณใด

ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ
        คนทั่วไปมักเข้าใจว่าความหลากหลายทางชีวภาพ คือ การที่มีสิ่งมีชีวิตหลายๆ ชนิด ชนิดในที่นี้ก็ คือ สปีชีส์ ความจริงแล้วความหลากหลายทางชีวภาพนั้น มีองค์ประกอบอยู่ด้วยกัน 3 อย่าง คือ

1.) ความหลากหลายในเรื่องชนิด (Species diversity)
ความ หลากหลายในเรื่องชนิดของสิ่งมีชีวิต หมายถึง ความหลากหลายชนิดของสิ่งมีชีวิต (Species) ที่มีอยู่ในพื้นที่หนึ่งมีความหมาย 2 แง่ คือ ความมากชนิด (species richness) กับความสม่ำเสมอของชนิด (species evenness) ความมากชนิด หมายความถึง จำนวนชนิดของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยเนื้อที่ ส่วนความสม่ำเสมอของชนิด หมายถึง สัดส่วนของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่มีอยู่
 

2.) ความหลากหลายของพันธุกรรม (Genetic diversity)
ความ หลากหลายของพันธุกรรม หมายถึง ความหลากหลายของยีนส์ที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน อาจมียีนส์แตกต่างกันตามสายพันธุ์ เช่น ข้าวมีสายพันธุ์นับพันชนิด มันฝรั่ง หรือพืชอาหารชนิดอื่น เช่น ข้าวโพด มัน พริก ก็มีมากมายหลายสายพันธุ์ ความหลากหลายของพันธุกรรมมีน้อยในพืชเกษตรลูกผสม ความหลากหลายของยีนส์มีคุณค่ามหาศาล นักผสมพันธุ์พืชได้นำสายพันธุ์พืชป่ามาปรับปรุง เพื่อเพิ่มผลผลิตและต้านทานศัตรูพืช โดยผลประโยชน์ตรงจุดนี้ก็เกิดกับมนุษย์นั่นเอง
 

3.) ความหลากหลายของระบบนิเวศ (Ecosystem diversity)
ความหลากหลายของระบบนิเวศมีอยู่ 3 ประเด็น คือ

• 3.1 ความหลากหลายของถิ่นตามธรรมชาติ

แต่ ละถิ่นกำเนิดก็มีสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่แตกต่างกันไป เช่น ลำน้ำพบควายป่า ในถ้ำมีค้างคาว เป็นต้น โดยทั่วไปแล้วที่ใดมีถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติหลากหลายที่นั่นจะมีชนิดสิ่งมี ชีวิตหลากหลายตามไปด้วย
 

• 3.2 ความหลากหลายของการทดแทน

ใน ป่านั้นมีการทดแทนสังคมพืช กล่าวคือ เมื่อป่าถูกทำลายจะโดยวิธีใดก็ตาม เช่น พายุพัดไม้ป่าหักโค่น ไฟป่า เป็นต้น พื้นที่จะเกิดที่โล่ง ต่อมาจะมีพืชเบิกนำ เช่น หญ้าคา และเมื่อทิ้งไว้โดยไม่รบกวนจะมีเนื้อไม้อ่อนโตเร็ว เช่น กระทุ่มน้ำ ปอหูช้าง เกิดขึ้น และต่อไปป่าดั้งเดิมจะกลับมาอีกครั้ง
 

• 3.3 ความหลากหลายของภูมิประเทศ

ใน ท้องที่บางแห่งมีถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติมากมาย เช่น ลำน้ำ บึง หาดทราย หุบเขา ภูเขา ลานหิน และมีสังคมพืช ในหลายๆ ยุคของการทดแทน มีทุ่งหญ้าป่าโปร่ง และป่าทึบ ที่เช่นนี้จะมีสรรพสิ่งมีชีวิตมากมายผิดกับในเมืองหนาวที่มีต้นไม้ชนิดเดียว ขึ้นอยู่บนเนื้อที่หลายร้อยไร่ มองไปก็เจอต้นไม้สนเพียงต้นเดียว

ความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพ
     สิ่งที่มนุษย์เราได้รับจากระบบนิเวศวิทยาที่มี อยู่ตามธรรมชาตินั้นมีอยู่มากมาย ที่เห็นได้ชัดคือ ประโยชน์ทางตรง วัสดุธรรมชาติมีคุณค่าต่อทางเศรษฐกิจและ สังคม สามในสี่ของประชากรโลกนั้นใช้พืชสมุนไพรจากป่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่กำลังพัฒนา ส่วนประเทศที่พัฒนาแล้ว มีอุตสาหกรรมผลิตยาที่สกัดจากวัสดุธรรมชาติมูลค่านับแสนล้านบาท

     มนุษย์ นั้นพึ่งพาอาศัยสิ่งมีชีวิตอื่นไม่ว่าจะเป็น พืช สัตว์ และจุลินทรีย์ นอกจากได้ใช้สิ่งมีชีวิตต่างๆเป็นยาดังกล่าวแล้ว อาหารทั้งหมดและวัตถุดิบที่ใช้ในอุตสาหกรรมก็ได้จากสิ่งมีชีวิตที่พบใน ธรรมชาติหรือที่มนุษย์นำมาเพาะเลี้ยง ปลาส่วนใหญ่ที่บริโภคก็ได้จากธรรมชาติป่านั้นเป็นที่รวมสรรพสิ่งมีชีวิตไว้ มากมายพืชเกษตรหลายชนิดกำเนิดมาจากป่า ไม่ว่าจะใช้เป็นอาหารและเป็นไม้ประดับก็ตาม ตลอดเวลา 50 ปี ที่ผ่านมาได้นำพืชที่เป็นญาติของพืชเกษตรมาใช้ปรับปรุงพันธุ์ทำให้ได้ผลผลิต เพิ่มมากขึ้น