บทเรียนที่ 3: วิทยาศาสตร์ประถม3 เรื่อง การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของพืช

การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
ลักษณะทางพันธุกรรมหรือลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ สามารถถ่ายทอดไปสู่ลูกหลานได้ ซึ่งเราสามารถเปรียบเทียบลักษณะเหล่านั้นระหว่างบุคคลในครอบครัวเดียวกันได้เช่น สีผิว สีผม ความสูง สีตา การห่อลิ้นได้ ห่อลิ้นไม่ได้ ผมหยิก ผมตรง เป็นต้น

ลูกจะได้รับการถ่ายทอดลักษณะจากพ่อแม่ พ่อได้รับการถ่ายทอดลักษณะจาก ปู่ย่า แม่ได้รับการถ่ายทอดลักษณะจาก ตา ยาย การถ่ายทอดลักษณะเช่นนี้เป็นการถ่ายทอดลักษณtทางพันธุกรรม บางลักษณะของลูก อาจเหมือนหรือต่างจากพ่อ แม่ ปู่ ย่า ตา ยาย ซึ่งลักษณะที่ต่างออกไป คือ ลักษณะที่แปรผัน และสามารถถ่ายทอดสู่รุ่นลูกหลานต่อไป

การถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ไม่ใช่มีแต่ในมนุษย์เท่านั้น พืช และสัตว์ก็มีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมเช่นกันลูกจะได้รับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากพ่อ แม่ ลักษณะบางลักษณะจะไม่แสดงหรือปรากฏให้เห็นในรุ่นลูกแต่อาจไปแสดงออกหรือปรากฏในรุ่นหลานก็ได้

พันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม
ลักษณะบางอย่างของสิ่งมีชีวิตถูกควบคุมโดยพันธุกรรมเพียงอย่างเดียว สิ่งแวดล้อมไม่มีอิทธิพล เช่น หมู่เลือด ลักษณะของหนังตา การห่อหรือม้วนลิ้น เป็นต้น แต่ลักษณะบางอย่าง เช่น ความสูง สติปัญญา ถูกควบคุมโดยพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม

สิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อลักษณะของสิ่งมีชีวิต มีดังนี้

1. การรับประทานอาหารให้ครบ 5 หมู่ การดื่มนม และการออกกำลังกายจะช่วยให้ร่างกายเจริญเติบโตกว่าเด็กที่ไม่ได้รับสารอาหารครบ 5 หมู่
2. ธาตุไอโอดีน มีความสำคัญต่อการพัฒนาสมอง ถ้าขาดไอโอดีนในวัยเด็ก จะทำให้เด็กมีสติปัญญาต่ำ หรือที่เรียกว่า โรคเอ๋อ
3. สัตว์เลี้ยง เช่น วัวนม ถ้าได้รับอาหารที่ไม่เหมาะสมและไม่เพียงพอ จะให้น้ำนมลดน้อยลง
4. พืช ถ้าขาดธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม เป็นต้น และมีอุณหภูมิที่ไม่เหมาะสมในการเจริญเติบโตจะทำให้ผลผลิตลดลงหรือไม่ออกดอกออกผลจะเห็นว่าลักษณะของสิ่งมีชีวิตถูกควบคุมโดยพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม

เราได้ลักษณะบางอย่างมาจากพ่อแม่ เรียกลักษณะที่ได้รับการถ่ายทอดนี้ว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ส่วนลักษณะอื่นๆ ที่ไม่ได้รับมาจากพ่อแม่จะเกิดจากการดำเนินชีวิตของเรา หรือเกิดจากสภาพแวดล้อม   ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีตรวจสอบลักษณะทางพันธุกรรม  เพื่อพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือดของสิ่งมีชีวิต ด้วยการตรวจสอบที่เรียกว่า สารดีเอ็นเอ
การดำรงพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต

การที่พืชและสัตว์มีลูกหลานสืบต่อกันมา เพราะพืชและสัตว์มรการสืบพันธุ์ โดยที่พืชและสัตว์บางชนิดสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ บางชนิดสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

ปัจจัยที่มีผลต่อการดำรงพันธุ์ของสัตว์ คือ

1. วงจรชีวิต สิ่งมีชีวิตชนิดใด มีวงจรชีวิตที่สั้น จะทำให้จำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นเพิ่มขึ้นในระยะเวลาอันรวดเร็ว และในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิตใดที่มีวงจรชีวิตที่ยาวนาน ให้กำเนิดลูกหลานช้า ทำให้มีจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นน้อย และเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ได้ เช่น เต่ากระ มีวงจรชีวิตนานถึง 12 ปี
2. ปริมาณการให้กำเนิดลูก สิ่งมีชีวิตที่ให้กำเนิดลูกคราวละมากๆ โอกาสที่ลูกจะรอดชีวิตเจริญเติบโตจนเป็นแม่พันธุ์ให้กำเนิดลูกรุ่นต่อไปก็มีมาก ช่วยให้สัตว์นั้นสามารถดำรงพันธุ์อยู่ได้
3. พฤติกรรมการกินอาหาร สัตว์ที่กินอาหารได้หลายอย่าง สามารถหาอาหารมากินได้ง่าย จึงเจริญเติบโตเต็มที่และกำเนิดลูกหลาน จำนวนประชากรเพิ่มมากขึ้น สัตว์เหล่านี้จึงดำรงเผ่าพันธุ์สืบต่อกันไป เช่น ลิง
4. ลักษณะโครงสร้างของสัตว์ ลักษณะโครงสร้างมีผลอย่างมากต่อการอยู่รอดของสัตว์ เพราะโครงสร้างบางอย่างช่วยให้หนีรอดจากศัตรูได้เร็ว
5. การปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่อาศัยอยู่ จะสามารถดำรงพันธุ์ต่อไปได้ ในธรรมชาติ เช่น พืช จะมีการผลัดใบในหน้าแล้ง เพื่อลดการคายน้ำ กระบองเพชรที่อยู่ตามทะเลทรายก็ต้องมีใบเล็กหรือที่เรียกว่า หนาม เพื่อลดการคายน้ำ

การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต
การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม เป็นการปรับตัวเพื่อให้อยู่รอดและไม่ให้สูญพันธุ์ แต่ถ้าสิ่งแวดล้อมมีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน เช่น เกิดจากภัยธรรมชาติ ได้แก่ แผ่นดินไหว น้ำท่วม ไฟป่า โรคระบาด ภูเขาไฟปะทุ และความแห้งแล้ง สิ่งมีชีวิตก็จะอยู่ไม่ได้ มีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่ต้องสูญพันธ์ไปจากโลก เราจะรู้ได้อย่างไรว่า สิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว เคยดำรงชีวิตอยู่บนโลกมาก่อน สิ่งที่บอกเราได้ก็คือ การค้นพบซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่สูญพันธุ์ไปแล้ว ซากดึกดำบรรพ์นี้เรียกว่า ฟอสซิล ซึ่งหมายถึงร่องรอยหรือซากสิ่งมีชีวิตที่ถูกทบถมโดยโคลนหรือทรายเป็นระยะเวลาอันยาวนานหลายร้อยปี เช่นการค้นพบ ฟอสซิลของไดโนเสาร์ รอยเท้า ซากและรังของไดโนเสาร์ การค้นพบ     ฟอสซิลของช้างแมมมอธ เป็นต้น  การค้นพบและการศึกษาเกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์มีประโยชน์ต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ หลายประการเช่น

1. ทำให้ทราบถึงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน
2. ทำให้มีความเข้าใจเกี่ยวกับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมากขึ้น เช่น อาหารที่กิน สถานที่ที่มันอาศัยอยู่

นอกจากหลักฐานฟอสซิลแล้ว ยังมีรูปเขียนที่หน้าผาหรือผนังถ้ำของมนุษย์ยุคหินที่ได้วาดภาพชนิดต่างๆ เช่น วัวแดง กวางผา เป็นต้น

ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
สิ่งแวดล้อม หมายถึง สิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1. สิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้แก่ สิ่งมีชีวิต เช่น พืช สัตว์ และสิ่งไม่มีชีวิต เช่น ดิน หิน น้ำ อากาศ เป็นต้น
2. สิ่งแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น บ้าน ตึก อาคาร ถนน รถยนต์ โบราณสถาน โบราณวัตถุ ขนมธรรมเนียมประเพณี เป็นต้น

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่รวมกัน
ในสิ่งแวดล้อมแห่งหนึ่ง จะมีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่ดำรงชีวิตอยู่ร่วมกัน โดยสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ จะมีความสัมพันธ์กันในรูปแบบต่างๆ ดังนี้

1. แบบได้ประโยชน์ร่วมกัน เช่น ดอกไม้กับแมลง นกเอี้ยงกับควาย เป็นต้น
2. แบบได้ประโยชน์ฝ่ายเดียว และบางครั้งอาจทำอันตรายสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ เช่น กาฝากกับต้นไม้ เห็บกับสุนัข พยาธิกับคน เป็นต้น
3. แบบอิงอาศัย เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่มีสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งได้ประโยชน์ฝ่ายเดียว ส่วนสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ เช่น กล้วยไม้ที่เกาะอยู่บนต้นไม้ เฟินกับต้นไม้ใหญ่ เหาฉลามกับปลาฉลาม เป็นต้น
4. แบบพึ่งพาอาศัยกัน เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด ที่ต้องอยู่ร่วมกันตลอดเวลา และไม่สามารถแยกไปดำรงชีวิตด้วยตัวเอง เช่น สาหร่ายสีเขียวกับรา เมื่อมาดำรงชีวิตอยู่ด้วยกันเรียกว่า ไลเคน โดยสาหร่ายสีเขียวจะให้อาหารแก่รา ส่วนราจะให้ความชื้นและแร่ธาตุแก่สาหร่ายสีเขียว หากแยกกันอยู่ สิ่งมีชีวิตทั้งสองจะดำรงชีวิตอยู่ไม่ได้

ดังนั้นจากการศึกษาเรื่อง ชีวิตสัมพันธ์นี้ จึงสรุปได้ว่า สิ่งมีชีวิตในแต่ละแหล่งที่อยู่จะมีโครงสร้างและพฤติกรรมที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิต ซึ่งลักษณะตางๆ ดังกล่าวเป็นสิ่งที่ได้รับการถ่ายทอดจากบรรพบุรุษ และสืบต่อมาจนถึงปัจจุบัน การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในธรรมชาติ จะต้องพึ่งพาอาศัยสิ่งแวดล้อมต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา