2.2. แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดย Charles Darwin  

 

ชาร์ลส์ ดาร์วิน

 

         แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการที่ดูจะเป็นที่ยอมรับอย่างแพร่หลายมาจนถึงปัจจุบันนั้นเป็นของชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin, พ.ศ. 2352-2428) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ ปีที่ดาร์วินเกิดอยู่ในช่วงรัชสมัยของรัชกาลที่ 3 และในอีก 50 ปีต่อมาดาร์วินได้ตีพิมพ์หนังสือเรื่อง กำเนิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (The Origin of Species by Means of Natural Selection) ที่เขย่าวงการวิทยาศาสตร์และกระทบความเชื่อชาวตะวันตก จนได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างแพร่หลาย 

 

 

          ดาร์วินเกิดเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2352 ที่เมืองชรูเบอรี่ (Shrewsbury) ประเทศอังกฤษ ในครอบครัวที่มีฐานะมั่งคั่ง บิดาของดาร์วินอยากให้เขาเรียนแพทย์แต่เนื่องจากนั่นไม่ได้มาจากความชอบส่วนตัว เขาจึงไม่สนใจเรียนเพราะฝักใฝ่สนใจกับการศึกษาธรรมชาติรอบตัว และมักชอบเดินทางเป็นระยะทางไกลเพื่อเก็บสะสมแมลงต่างๆ ดาร์วินเรียนแพทย์ได้เพียงสองปีเท่านั้นก็ลาออกมา บิดาจึงส่งให้ดาร์วินไปเรียนต่อวิชาเกี่ยวกับศาสนาที่

มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์จนจบการศึกษา

          ในปีพ.ศ. 2374 ดาร์วินซึ่งมีอายุเพียง 22 ปี ได้รับการฝากฝังโดยศาสตราจารย์จอห์น เฮนสโลว์ (John Henslow) ให้เดินทางไปกับเรือหลวงบีเกิ้ล (H.M.S.Beagle) ในฐานะนักธรรมชาติวิทยาประจำเรือ การเดินทางครั้งนี้เป็นโครงการของราชนาวีอังกฤษ ซึ่งมีเป้าหมายในการเดินทางเพื่อสำรวจภูมิประเทศบริเวณชายฝั่งทะเลของ ทวีปอเมริกาใต้และหมู่เกาะในมหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งยังไม่มีใครเคยไปสำรวจมา ก่อน

 

 

          ในระหว่างการเดินทางดาร์วินได้ สังเกตเห็นความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวด ล้อมที่แตกต่างกันรวมไปถึงวิถีความเป็นอยู่ที่แตกต่างกันออกไปของกลุ่มคนใน ที่ต่างๆ นอกจากนี้ระหว่างการรอนแรมอยู่ในเรือดาร์วินยังได้ศึกษาแนวคิดของญาติ ผู้ใหญ่ชื่อชาร์ลส์ ไลแอลล์ (Charles Lyell, พ.ศ. 2340-2518) จากหนังสือเรื่อง หลักธรณีวิทยา (The Principles of Geology) ที่กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงของโลกที่เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป แม้ว่าจะโลกจะเกิดขึ้นมานานหลายพันล้านปีก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้ก็ยังคงเกิดขึ้นอยู่เสมอ ซึ่งนี่เองนับเป็นการจุดประกายความสงสัยของดาร์วินว่าสิ่งมีชีวิตเองก็น่าจะ มีการเปลี่ยนแปลงได้เช่นเดียวกับเปลือกโลกเช่นกัน

 

 

 

หนังสือเรื่อง หลักธรณีวิทยาของชาร์ลส์ ไลแอล

 

         ในปี พ.ศ.2378 เรือหลวงบีเกิ้ลเดินทางมาถึงหมู่เกาะกาลาปากอส ซึ่งเป็นหมู่เกาะที่อยู่ห่างจากแผ่นดินทวีปอเมริกาใต้ไปทางตะวันตกประมาณ 900 กิโลเมตร ที่หมู่เกาะนี้ดาร์วินได้พบสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์หลากชนิดที่ไม่เคยพบ จากที่ใดมาก่อน เขาได้สังเกตนกฟินช์ (finch) ที่พบแพร่กระจายอยู่ตามหมู่เกาะต่างๆ ถึง 14 ชนิด ในขณะที่บนแผ่นดินใหญ่เขาพบเพียง 1 ชนิด ดาร์วินพบว่านกฟินช์แต่ละชนิดมีขนาดและรูปร่างของจงอยปากที่แตกต่างกันตาม ความเหมาะสมแก่การที่จะใช้กินอาหารแต่ละประเภท ตามสภาพแวดล้อมของเกาะนั้นๆ ดาร์วินเชื่อว่าบรรพบุรุษของนกฟินช์บนเกาะกาลาปากอสน่าจะสืบเชื้อสายมาจากนก ฟินช์บนแผ่นดินใหญ่ และเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาจนทำให้หมู่เกาะแยกออกจากแผ่นดินใหญ่ ทำให้เกิดการแปรผันทางพันธุกรรมของบรรพบุรุษนกฟินช์ เมื่อเวลายิ่งผ่านยาวนานขึ้นทำให้เกิดวิวัฒนาการกลายเป็นนกฟินช์สปีชีส์ใหม่ ขึ้น

 

จงอยปากของนกฟินช์ที่แตกต่างกันตามความเหมะสมในการกินอาหาร

 

 

          ภายหลังจากการเดินทางกับเรือ หลวงบีเกิ้ลยาวนานถึง 5 ปี เมื่อเดินทางกลับมาถึงประเทศอังกฤษ ดาร์วินจึงได้เริ่มศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่เขาได้บันทึกและเก็บรวบรวบ ข้อมูลมายาวนานตลอดการเดินทาง รวมถึงการอ่านบทความของโทมัส มัลทัส (Thomas Malthus, พ.ศ. 2309-2377) ที่กล่าวถึงอัตราการเพิ่มของประชากรว่ามีอัตราที่เร็วกว่าการเพิ่มของอาหาร หลายเท่า โดยที่อัตราการเกิดของประชากรเพิ่มในอันดับเรขาคณิต ส่วนอัตราการเพิ่มของอาหารเพิ่มตามอันดับเลขคณิต จากบทความนี้ทำให้ดาร์วินคิดว่าการที่สิ่งมีชีวิตนั้นมีจำนวนเกือบคงที่แทน ที่จะมีจำนวนลูกหลานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆนั้นน่าจะต้องมีปัจจัยบางอย่างมาจำกัด จำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิต

 

 

โทมัส มัลทัส กับแนวคิดอัตราการเพิ่มของประชากร

 

         จากข้อมูล ข้างต้นนี้เองทำให้ดาร์วินเริ่มเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการเกิดวิวัฒนาการของ สิ่งมีชีวิตที่เขาคิดว่าสิ่งมีชีวิตมีความหลากหลายตามธรรมชาติ และปัจจัยทางธรรมชาติ เช่น ปริมาณอาหารและน้ำที่จำกัด ทำให้สิ่งมีชีวิตตัวที่เหมาะสมเท่านั้นที่จะมีชีวิตอยู่รอด (survival of the fittest) และถ่ายทอดลักษณะที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมนั้นไปสู่ลูกหลาน แนวคิดของดาร์วินดังกล่าว เรียกว่า ทฤษฏีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (theory of natural selection)

 

           ในเวลาต่อมามีนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษอีกคนหนึ่งคือ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ (Alfred Russel Wallace, พ.ศ. 2366 - 2456) ผู้ศึกษาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตแถบหมู่เกาะอินโดนีเซีย เขาได้เขียนจดหมายเล่าให้ดาร์วินฟังถึงแนวคิดเรื่องทฤษฎีวิวัฒนาการของเขา เองซึ่งตรงกับแนวคิดของดาร์วินในเรื่องของกลไกของวิวัฒนาการที่เกิดจากการ คัดเลือกโดยธรรมชาติ ในปี พ.ศ.2401 ทั้งสองจึงได้นำเสนอผลงานดังกล่าวนี้ในที่ประชุม

วิทยาศาสตร์ และในปี พ.ศ.2402 ดาร์วินก็ได้ตีพิมพ์หนังสือ เรื่อง กำเนิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (The Origin of Species by Means of Natural Selection) ซึ่งแม้ในเนื้อหาจะขัดต่อความเชื่อของชาวตะวันตกอย่างรุนแรง เพราะดาร์วินแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงมาจากบรรพบุรุษ และนำไปสู่ความคิดที่ว่ามนุษย์เองก็ไม่ได้มีหน้าตาอย่างที่เห็นในปัจจุบันมา ตั้งแต่แรกเริ่ม แต่เนื่องด้วยข้อมูลและหลักฐานประกอบที่เป็นไปตามระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์ ทำให้สิ่งที่ดาร์วินเสนอได้รับความสนใจและเป็นที่ถกเถียงกันอย่างกว้างขวาง เช่นกัน

 

         แอร์นสต์ ไมเออร์ (Ernst Mayr, พ.ศ. 2447-2548) นักชีววิทยาวิวัฒนาการชาวเยอรมัน ได้วิเคราะห์และสรุปทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วินที่ปรากฏอยู่ในหนังสือ The Origin of  Species by  Means  of  Natural  Selection โดยสามารถสร้างข้อสรุปทฤษฏีของดาร์วินในประเด็นหลักๆ ดังนี้

     1. สิ่งมีชีวิตย่อมมีลักษณะที่แตกต่างกันบ้างเล็กน้อยในสปีชีส์เดียวกัน เรียกความแตกต่างนี้ว่า การแปรผัน (variation)

     2. สิ่งมีชีวิตมีจำนวนประชากรแต่ละสปีชีส์ในแต่ละรุ่นจำนวนเกือบคงที่ เพราะมีสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งตายไป

     3. สิ่งมีชีวิตต้องมีการต่อสู้เพื่อความอยู่รอด หากลักษณะที่แปรผันของสิ่งมีชีวิตนั้นเหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม สิ่งมีชีวิตนั้นจะสามารถดำรงชีวิตอยู่และถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวไปยังลูกหลาน

     4. สิ่งมีชีวิตตัวที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่สุดจะอยู่รอด และสามารถดำรงเผ่าพันธุ์ไว้ ทำให้เกิดความแตกต่างไปจากสปีชีส์เดิมมากขึ้นจนในที่สุดเกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่

 

          ช่วงเวลาหลังจากที่ดาร์วินได้ออกหนังสือ The Origin of Species มีผู้ยอมรับและเชื่อใน Darwinism อย่างมาก ผู้ที่สนับสนุนแนวคิดของดาร์วินที่สำคัญได้แก่ ที เอช ฮักซ์เลย์ (T.H. Huxley) เฮอร์เบิร์ท สเปนเซอร์ (Herbert Spencer) จอร์จ โรแมนส์ (George Romans) แอร์นสต์ เฮคเคล (Ernst Haeckel) และ ออกัส ไวส์มาน (August Weisman) ซึ่งยุคที่ความเชื่อใน Darwinism รุ่งเรืองนั้นเรียกว่ายุคโรแมนติค อยู่ระหว่าง พ.ศ. 2403-2446

 

 

          ไม่ นานหลังจากการเสนอทฤษฎีของดาร์วิน ก็มีผู้ค้นพบซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์เลื้อยคลานที่มีขนและปีกเหมือนนก สัตว์ชนิดนี้ได้ชื่อว่าอาร์คีออปเทอริก (Archaeopteryx – เป็นภาษากรีกแปลว่าปีกโบราณ) ซึ่งมีลักษณะอยู่กึ่งกลางระหว่างไดโนเสาร์และนกปัจจุบัน ข้อเท็จจริงนี้พิสูจน์ให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสัตว์เลื้อยคลานน่าจะเป็น บรรพบุรุษของนก และทฤษฎีของดาร์วินถูกต้องที่ว่าสิ่งมีชีวิตมีกำเนิดจากบรรพบุรุษดึกดำบรรพ์ ไม่ได้เกิดขึ้นมามีหน้าตาเหมือนในปัจจุบันโดยทันที 

 

 

          แม้ว่าดาร์วินและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆจะสังเกตเห็นความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ แต่ดาร์วินก็ยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าความหลากหลายนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร จนกระทั่งเกรกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel, พ.ศ.2365-2427) พระชาวออสเตรีย ที่เมืองบรึน (Brno) ปัจจุบันอยู่ในสาธารณรัฐเช็ค ซึ่งเริ่มทำการทดลองผสมพันธุ์ถั่วในช่วงปี พ.ศ. 2399-2406 และเมลเดลได้พบว่ามีการถ่ายทอดลักษณะของรุ่นพ่อแม่ผ่านไปยังลูกด้วยสัดส่วนที่คงที่ และเขายังทำนายว่าน่าจะมีบางสิ่งบางอย่างที่สามารถส่งผ่านลักษณะของบรรพบุรุษไปยังลูกหลานได้ ซึ่งนี่เองนับเป็นจุดเริ่มต้นอันนำมาสู่การเปิดเผยเรื่องสารพันธุกรรม ที่ทำให้เกิดการค้นพบว่าวิวัฒนาการมีการทำงานจริงๆอย่างไร

 

 

 

 

 

 เกรกอร์  เมนเดล