index 252

 

กระบอกพ่นไฟ

   ดูดควันจากเปลวเทียนอออกมาใส่กระบอกฉีดยา  และเป่ากลับไปที่เปลวอีกครั้ง คลิกครับ 


เทียนไขลายการ์ตูน

  อุปกรณ์ประกอบด้วย  เทียนไข  ไฟแช็ก  หนังสือการ์ตูน  และกรรไกร  นำกระดาษด้านที่มีลวดลายการ์ตูน  ประกบกับเทียนไข  ลนไฟให้ทั่ว  แกะกระดาษออก คลิกครับ  


เปลือกส้มพ่นไฟ

   บีบเปลือกส้มไปที่เปลวเทียน  จะเกิดอะไรขึ้น  ต่อไปทดลองกับเปลือกผลไม้อื่น เช่น มะนาว  ส้มโอ    คลิกครับ  


แป้งมันดอกไม้ไฟ

  นำแป้งมันโปรยลงบนเปลวเทียน  ไฟจะติดพรึบขึ้นมา คลิกครับ  


รู้ไหมว่าเทียนทำจากอะไร

  อดีต เทียนทำจากไขสัตว์  ปัจจุบันทำจากพาราฟินแว็กซ์ คลิกครับ 


ลอกสติ๊กเกอร์

  สติกเกอร์ที่ติดอยู่บนกระจก แกะไม่ออก  คุณแม่จะนำออกมาได้อย่างไร คลิกครับ 


ไฟออกลูก

  น้ำตาเทียนสามารถจุดไฟได้  ทดลองโดยใช้ขดลวดจิ้มลงไปที่น้ำตาเทียน  และเผาขดลวดด้วยเปลวไฟ ไฟจะติดขดลวดขึ้นมา คลิกครับ 


ไฟกระโดด

  อุปกรณ์ประกอบด้วย เทียน 2 เล่ม และไฟแช๊ค  จุดไฟเทียนทั้ง 2 เล่ม  ดับเทียนเล่มหนึ่ง และใช้เทียนอีกเล่มที่ยังติดอยู่ไปวางไว้ใกล้ๆกับเทียนที่ดับ  คลิกครับ 

 


เปิดฝาขวดไม่ออก

   เปิดฝาขวดแยมไม่ได้  น่าจะเกิดจากความฝืด และความเหนียวของแยม  ให้แช่ฝาขวดลงในน้ำร้อนเป็นเวลา 3 นาที  ท่านจะสามารถเปิดฝาได้อย่างง่ายดาย คลิกครับ 


 

 

 

ฟิล์มกันหยดน้ำกระจกรถยนต์

 

     นักวิจัยเนคเทคพัฒนาฟิล์มเคลือบกระจกข้างรถยนต์ ช่วยให้หยดน้ำกระจายตัว ลดฝ้ามัว เพิ่มทัศนวิสัยในการขับขี่ได้อย่างปลอดภัย

    นักวิจัยกลุ่มฟิล์มบางแสง หน่วยปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ได้พัฒนา “กระจกชอบน้ำ” (Hydrophilic mirror) สำหรับรถยนต์ โดยใช้เทคโนโลยีการเคลือบแบบสปัตเตอริ่ง (Sputtering) เพื่อเคลือบฟิล์มบางไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เป็นชั้นหนา 200 นาโนเมตร และซิลิกนไดออกไซด์ (SiO2) หนา 20 นาโนเมตรไว้บริเวณที่ผิวหน้ากระจก ซึ่งเมื่อกระจกได้รับแสงแดด แสงจะกระตุ้นให้อนุภาคที่เคลือบไว้เกิดปฏิกิริยาแตกตัวเป็นประจุ ประจุดังกล่าวจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำ (H2O) และเหนี่ยวนำให้เกิดกลุ่มไฮดรอกซิล ไอออน (Hydroxyl ions, OH-) ซึ่งมีคุณสมบัติ “ชอบน้ำ” ทำให้น้ำที่เกาะกระจกเกิดการแผ่แบนบนผิวกระจก ไม่รวมตัวเป็นหยดน้ำเม็ดใหญ่ หรือหากโดนไอน้ำก็จะไม่ทำให้แผ่นกระจกเกิดการฝ้ามัว

    นอกจากนี้สารไทเทเนียมไดออกไซด์ยังมีคุณสมบัติพิเศษช่วยทำความสะอาดสารอินทรีย์ที่มาเกาะที่พื้นผิว กระจกจึงสามารถทำความสะอาดตัวเองได้ ที่สำคัญแม้สารเคลือบกระจกจะทำงานเมื่อได้รับแสงแดด แต่ก็ไม่ต้องกังวลในการขับรถตอนกลางคืน เพราะแม้กระจกจะได้รับแสงแดดช่วงกลางวันเพียงครั้งเดียว ก็สามารถรักษาสภาพชอบน้ำได้มากกว่า 1 สัปดาห์
 


    นายมติ ห่อประทุม นักวิจัยกลุ่มฟิล์มบางแสง กล่าวว่า กระจกชอบน้ำที่พัฒนาขึ้นจะมีการนำไปประยุกต์ใช้ในการผลิตกระจกข้างรถยนต์สำหรับมองหลัง เพราะกระจกหน้ารถยนต์เหมาะสำหรับสภาพหยดน้ำที่เป็นก้อนกลมๆ อยู่แล้ว เนื่องจากเวลาขับรถเมื่อหยดน้ำโดนลมจะวิ่งขึ้นไปด้านบน ขณะที่กระจกมองข้างไม่โดนลมจึงทำให้หยดน้ำเกาะอยู่มาก ซึ่งขณะนี้ได้มีการประสานทำงานวิจัยร่วมกับในภาคอุตสาหกรรมบ้างแล้ว สำหรับงานวิจัยในขั้นต่อคือการศึกษาความคงทนของการเคลือบสารเพื่อให้มีการใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพมากขึ้น และคาดว่าในอนาคตจะมีการนำไปทดลองใช้กับกระจกอาคาร เพราะว่าฟิล์มสามารถทำความสะอาดด้วยอนุภาคของตัวเอง ซึ่งจะช่วยเพิ่มทัศนวิสัยในการมองทิวทัศน์ด้านนอกได้ดีขึ้น เป็นต้น

 


ประวัติคอมพิวเตอร์

  • [ ประมาณ 2,600 ปีก่อนคริสตกาล ] ชาวจีนได้ประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้ในการคำนวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกว่า ลูกคิด ( Abacus)

 

 

ลูกคิด ( Abacus)

  • [ พ.ศ. 2158 ] นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ชื่อ John Napier ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ใช้ช่วยในการคำนวณขึ้นมาเรียกว่า Napier's Bones เป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายกับตารางสูตรคูณในปัจจุบัน

คลิกอ่านต่อค่ะ


ทำไมผ้าแคชเมียร์จึงมีราคาแพง

Cashmere  John Singer Sargent -- American painter  1908Bill Gates collection 27 1/2 42 1/2 in. 

      ผ้าแคชเมียร์ เป็นเส้นใยธรรมชาติคุณภาพสูง มีคุณสมบัติพิเศษที่ให้ความอบอุ่น นุ่มสบาย ทั้งยังมีน้ำหนักเบากว่าเส้นใยธรรมชาติอื่นๆ

ขนของแพะหนึ่งตัวสามารถนำมาใช้ผลิตเป็นเส้นใยของผ้าแคชเมียร์ในปริมาณเพียงปีละห้าสิบกรัม เสื้อสเว็ตเตอร์ของผู้หญิงโดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้เส้นใยในการผลิตหนึ่งร้อยห้าสิบถึงสามร้อยกรัม นั่นหมายถึงต้องใช้ขนจากแพะสามถึงหกตัวในการผลิตเสื้อกันหนาวหนึ่งตัว 

เสื้อเสว็ตเตอร์ของผู้ชายนั้น โดยปกติจะใช้เส้นใยสองร้อยห้าสิบถึงสี่ร้อยห้าสิบกรัม ซึ่งหมายถึงขนของแพะห้าถึงเก้าตัวในการผลิตเสื้อกันหนาวหนึ่งตัว

นอกจากนั้นกรรมวิธีการผลิตก็มีความยุ่งยากซับซ้อน ไม่ว่าเสื้อเสว็ตเตอร์แบบใด อย่างน้อยที่สุดก็ต้องผ่านกรรมวิธีถึงยี่สิบขั้นตอนเป็นอย่างต่ำ เครื่องมือที่ใช้ผลิตนั้นยังมีราคาแพง และต้องใช้แรงงานในการผลิตเป็นจำนวนมาก 

โชคดีที่ประเทศจีนสามารถเพิ่มปริมาณการเลี้ยงแพะ ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นบวกกับค่าแรงราคาถูก ทำให้จีนสามารถลดต้นทุนในการผลิตเส้นใยแคชเมียร์ลงอย่างมาก กระทั่งปัจจุบันเสื้อเสว็ตเตอร์ที่ผลิตจากผ้าแคชเมียร์นั้นเกือบจะมีราคาเท่ากับเสื้อขนสัตว์ทั่วไป

ผลิตภัณฑ์จากผ้าแคชเมียร์ ส่วนสีขาวคือผ้าแคชเมียร์ ส่วนสีน้ำตาลคือผ้าไหม

 

บทความเรื่อง หลงเสน่ห์ผ้าแคชเมียร์ จากหนังสือพิมพ์ไทยรัฐ ฉบับวันที่ 23มิ.ย.2550

นอกจาก “ชัมมู และ แคชเมียร์” จะขึ้นชื่อในเรื่องความสวยงามของทัศนียภาพ จนได้รับการขนานนามให้เป็นสวิตเซอร์แลนด์ตะวันออกแล้ว ดินแดนทางตอนเหนือของประเทศอินเดียแห่งนี้ ยังโด่งดังและเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก ในฐานะที่เป็นแหล่งผลิตผ้าแคชเมียร์เก่าแก่ที่สุด!!

ผ้าคลุมไหล่แคชเมียร์จะมีหลายอย่างด้วยกัน ตั้งแต่ “ชาห์ปาชิม” (Shahpashim) ซึ่งได้รับการขนานนามว่า คิง ออฟ แพชมิน่า ทอขึ้นจากขนแพะภูเขาที่เลี้ยงในที่ราบ และ “คานิ ชอว์ล” (Kani Shawl) เป็นผ้าทอลายทั้งผืน ใช้กี่ทอเหมือนการทอผ้า แต่จะใช้ไม้ท่อนเล็กๆแทนเข็มในการทอลาย โดยลวดลายที่เขียนออกมาจะถูกนำมาถอดเป็นตัวเลข เพื่อใช้ในการทอลายอีกทีหนึ่ง ทำให้กินเวลานานเป็นปีในการทอผ้าแต่ละผืน ด้วยเหตุนี้ราคาของ “คานิ ชอว์ล” แต่ละผืนจึงมีราคาแพง ตกเป็นแสนอัพ!!

 

ส่วนที่ได้รับการยกย่องเป็นควีน ออฟ แพชมิน่า มีความอ่อนนุ่ม และอุ่นสบายระดับพรีเมียม ได้แก่ “แคชเมียร์ แพชมิน่า” (Kashmir Pashmina) ถือเป็นผ้าแคชเมียร์ที่มีประวัติความเป็นมาเก่าแก่ยาวนานกว่า 3,000 ปี โดยสมัยโบราณมีแต่พระราชวงศ์ชั้นสูง ผู้รากมากดี และผู้นำระดับประเทศเท่านั้นที่จะมีสิทธิใช้และครอบครองผ้าทอสุดหรูนี้ แม้แต่พระนางมารี อังตัวเนตต์ แห่งฝรั่งเศส ก็โปรดปราน “ผ้าแคชเมียร์ แพชมิน่า” เป็นพิเศษ

 

ขณะที่พระเจ้านโปเลียน กษัตริย์ ผู้เกรียงไกรแห่งฝรั่งเศส ยังกำนัลพระนางโจเซฟฟีน มเหสีสุดรัก ด้วยผ้าทอไฮคลาสจากแคว้นแคชเมียร์!! และสำหรับผ้าคลุมไหล่แคชเมียร์ ระดับสุดยอด ไฮเอนด์ ต้องยกให้กับ “ชาตูช” (Shatoosh) ความบางเบา และอ่อนนุ่มของ Shatoosh ขนาดลอดวงแหวนได้สบายๆ แถมให้ความอบอุ่นได้อย่างดีแม้ในอุณหภูมิเลขตัวเดียว เป็นเสน่ห์ที่ชวนให้หลงใหลอย่างยิ่ง แต่ด้วยความที่เส้นใยที่ใช้ในการทอ ต้องนำมาจากขนส่วนเคราของแพะภูเขา ที่มีถิ่นที่อยู่ บนเขาเป็นส่วนใหญ่ จะลงมาหา กินบริเวณเนินเขาบ้าง เฉพาะในช่วงฤดูหนาวเท่านั้น จึงทำให้ผ้า Shatoosh ค่อนข้างราคาแพง โดยผ้าคลุมไหล่แต่ละผืน (ขนาดมาตรฐานยาว 60 ซม.) ต้องใช้ขนส่วนเคราแพะในการทอประมาณ 12 กรัม ซึ่งต้องนำมาจากแพะภูเขาจำนวน 6-7 ตัวด้วยกัน และ Shatoosh ยังมีให้เลือกทั้งสีพื้น ออกสีน้ำตาลอ่อน ซึ่งเป็นสีธรรมชาติ ไปจนถึงการกัดย้อมเป็นสีสันต่างๆ

 

นอกจากนี้ ยังมีการปักลวดลายด้วยมือบริเวณขอบๆ และปักลายทั้งผืน ราคาผ้า Shatoosh มีให้เลือกห่มได้ตามฐานะ ตั้งแต่ราคาเป็นหมื่น ไปจนถึงเป็นแสน แม้แต่มหารานีชาวอินเดียยังสั่งทอ Shatoosh เป็นผ้าขนหนูไว้นุ่งห่มเพื่อความเนียนนุ่มและอบอุ่นแก่ผิวกายอีกด้วย"


ลูกบาศก์นาโนแพลทินัม ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้ไฮโดเจน

ยานพาหนะที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงที่ได้พลังงานจากไฮโดรเจน ซึ่งจะมาทดแทนการใช้แบตเตอรี เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมี มีอุปสรรคที่สำคัญ 2 ข้อ คือ ประสิทธิภาพต่ำและต้นทุนในการผลิตสูง นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบโลหะและวัสดุหลายชนิด เพื่อนำเอาชนะปัญหาหลักทั้ง 2 ข้อนั้น

ทีมวิจัยโดยการนำของ Shouheng Sun ศาสตราจารย์ทางด้านเคมีจาก Brown เป็นผู้เชี่ยวชาญด้าน ลูกบาศก์นาโนแพลทินัม ซึ่งเป็นโลหะที่มีค่ามากและมีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเคมีในเซลล์เชื้อเพลิงได้ ทีมวิจัยได้แสดงว่ารูปร่างโครงสร้างของแพลทินัมที่เป็นทรงลูกบาศก์ มีส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมากในการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง หรือในปฏิกิริยาออกซิเดชัน

แพลทินัมช่วยในการลดพลังงานก่อกัมมันต์หรือพลังงานจำนวนน้อยที่สุดที่เกิดจากการชนของอนุภาคของสารตั้งต้นแล้วทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ในส่วนของปฏิกิริยาออกซิเดชันในเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งอยู่ที่ขั้วแคโทด แพลทินัมช่วยในการเร่งปฏิกิริยาการรีดักชันของออกซิเจน โดยอิเล็กตรอนจะหลุดออกจากอะตอมของไฮโดรเจน และไปรวมตัวกับอะตอมของออกซิเจนเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญมากเนื่องจากมีการได้น้ำเป็นผลิตภัณฑ์ ผลิตผลพลอยได้นี้ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ที่ออกมาจารถยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งส่งผลกระทบต่อภาวะโลกร้อนด้วย นี่เองจึงเป็นเหตุผลหลักที่มีการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้ไฮโดรเจนขึ้นมา

นักวิทยาศาสตร์ยังมีปัญหาอยู่กับการเพิ่มประสิทธิภาพของแพลทินัมให้ได้สูงสุดสำหรับปฏิกิริยารีดักชัน อุปสรรคสำคัญอยู่ที่รูปร่างและพื้นที่ผิว รูปทรงเรขาคณิตและลักษณะพื้นผิวของแพลทินัม ทางทีมวิจัยจึงได้ทำการก่อร่างแพลทินัมเป็นรูปทรงลูกบาศก์ในขนาดระดับนาโน เพื่อเพิ่มความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเคมี

ในตอนแรกของการวิจัย สามารถควบคุมลักษณะรูปร่างของแต่ละอนุภาคให้มีลักษณะคล้ายกับลูกบาศก์ แต่มีข้อจำกัดมากมายในการควบคุมกระบวนการเหล่านี้ ทำให้เป็นไปได้ยาก จนกระทั่งตอนนี้สามารถผลิตลูกบาศก์นาโนที่มีความเหมือนกันและมีขนาดที่คงที่มากขึ้น

ในระหว่างการทดลอง ทีมวิจัยได้ทำการสร้างแพลทินัมที่มีรูปร่างแบบทรงหลายเหลี่ยมและทรงลูกบาศก์ที่มีขนาดต่าง ๆ โดยการเติม platinum acetylacetonate (Pt(acac)2) และ iron pentacarbonyl (Fe(CO)5) จำนวนเล็กน้อยลงไปที่อุณหภูมิเฉพาะหนึ่งๆ และพบว่ารูปร่างแบบลูกบาศก์ได้ประสิทธิภาพสูงสุด โดยมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่มากและต้านทานต่อการดูดซับโดยสาร sulfate ในสารละลายของเซลล์เชื้อเพลิง

สำหรับปฏิกิริยานี้ รูปร่างของตัวเร่งปฏิกิริยาจะมีความสำคัญมากกว่าขนาดของมัน ในขั้นตอนต่อไปจะทำการทดสอบ polymer electrolyte membrane (PEM) หรือเยื่อแลกเปลี่ยนประจุบวกสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง และใช้ลูกบาศก์นาโนแพลทินัมเป็นตัวเร่ง และคาดหวังว่าจะทำให้ได้ปริมาณไฟฟ้าออกมามากขึ้น จนเหมาะสมสำหรับรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง และให้น้ำออกมาเป็นผลิตภัณฑ์


ที่มา http://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080418090427.htm

จากรูป ภาพถ่ายจาก Transmission electron microscopy การผลิตลูกบาศก์นาโนของแพลทินัม รูปทางซ้ายแสดงลูกบาศก์นาโนแพลทินัมขนาด 7-nm ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการรีดักชันของออกซิเจน ภาพขวาแสดงภาพขยายของลูกบาศก์เดี่ยว แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยารีดักชันเกิดที่ผิวของลูกบาศก์นาโนนี้


ผ้าฝ้ายVSโพลีเอสเตอร์ อะไรทำให้โลกร้อนมากกว่ากัน?

ผ้าฝ้าย เป็นผ้ายอดนิยม โดยเฉพาะคนไทย เสื้อยืด กางเกงยีนส์ เสื้อนักศึกษา เสื้อเชิ้ตทำงานที่คุณใส่ทั้งหลาย ส่วนใหญ่ฝ้ายทั้งนั้นจริงมั๊ยคะ?


ผ้าโพลีเอสเตอร์ หรือผ้าใยสังเคราะห์ ก็เป็นผ้าอีกชนิดที่ถูกนำมาตัดเสื้อมากมาย ตัดเสื้อได้ทุกประเภทเหมือนกับผ้าฝ้าย ทำเสื้อยืดก็ได้ (แต่ยังไม่เคยเห็นยีนส์โพลีฯ)  เอามาผสมกับผ้าฝ้ายก็มี ซึ่งความเป็น "ใยสังเคราะห์" อาจจะทำให้เราเข้าใจว่ามันน่าจะทำลายสิ่งแวดล้อมมากกว่า ลองมาดู FACT ข้อเท็จจริงต่อไปนี้ดู

 

  • แท่งน้ำเงินคือ คาร์บอนที่เกิดจาก ผ้าฝ้าย ตั้งแต่การปลูก การผลิตเป็นผ้า/เสื้อ การขนส่ง จนถึงสุดท้ายคือการใช้งาน(ใส่ ซัก ตาก รีด)

  • แท่งชมพูคือ คาร์บอนที่เกิดจากผ้าโพลีเอสเตอร์

  • CU คือ Carbon Unit หน่วยวัดคาร์บอน
     

ฝ้าย/COTTON

1. ปลูกฝ้าย ต้องใช้ยาฆ่าแมลง มหาศาล เป็นจำนวน 23 % ของปริมาณยาฆ่าแมลงที่ถูกใช้ทั้งโลก

2. กว่าจะได้ฝ้ายหนัก 1 ตัน ต้องใส่ปุ๋ยไนโตรเจน ปริมาณ 200 กิโลกรรม

 - ซึ่ง 1 ใน3 ของไนโตรเจน(ปุ๋ย) นี้จะระเหยคืนกลับสู่ชั้นบรรยากาศ (98%ของแก๊ซที่ระเหย เป็นแก๊ซดี ที่เราใช้หายใจได้)
 

 - แต่ 2% ของไนโตรเจนที่ระเหยสู่ชั้นบรรยากาศนี่สิ จะแปลงเป็น NO2 ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซึ่งมีความรุนแรงกว่า ก๊าซเรือนกระะจกที่เราคุ้นเคยกันดีอย่าง CO2 คาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเดียวกันถึง 300เท่า!!!!
 

3. การขนส่งฝ้าย ใช้พลังงานสูงกว่าผ้าใยสังเคราะห์ เพราะในความยาวผ้าที่เท่ากัน ฝ้ายหนักกว่ามาก

4.  หลังจากผลิตเสร็จ วางขาย และคุณซื้อเสื้อผ้าฝ้ายไปใส่
คุณต้องรีด ไฟแรง(โดยส่วนใหญ่ต้องรีด เช่นเสื้อเชิ้ตผ้าฝ้ายเป็นต้น เสื้อยืดก็แล้วแต่)


การซัก ต้องใช้พลังงานมาก สำหรับต่างประเทศที่ไม่ค่อยมีแดดจำเป็นต้อง อบผ้าให้แห้งฝ้าฝ้ายต้องใช้อุณหภูมิสูงและเวลาอบนานกว่าผ้าใยสังเคราะห์ ซึ่งปรากฎว่า การใช้ผ้าฝ้าย (ใส่ ซัก ตาก รีด) กลับเป็นตัวที่ทำให้โลกร้อนมากอย่างไม่น่าเชื่อ ได้ค่าคาร์บอนที่เกิดจากการใช้ฝ้ายเฉลี่ยสูงถึง  4.5 หน่วย


โพลีเอสเตอร์/POLYESTER

 

1. โพลีเอสเตอร์ไม่ใช้ยาฆ่าแมลง เพราะป็นผลิตผลจากปิโตรเคมี แต่ต้องใช้พลังงานในการผลิตสูงเป็น 2 เท่าของพลังงานที่ใช้เพื่อปลูกฝ้าย  ข้อนี้โพลีเอสเตอร์แพ้
 

2. การผลิตและขนส่งโพลีฯ ประหยัดและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าฝ้ายเพราะน้ำหนักเบากว่ามาก
 

3. การใช้งาน (ใส่ ซัก ตาก) ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนฯ น้อยมากๆบางเบาซักง่าย แห้งไว ถ้าอบก็ต้องใช้ไฟต่ำ แถมแห้งไวมาก ถ้าตากแดด จับแขวนจับผึ่งดีๆ ก็ไม่จำเป็นต้องรีดเลย ถ้าต้องรีดก็ใช้ไฟอ่อนๆ  ซึ่งทำให้ประหยัดไฟ ผ้าโพลี ฯ ก่อให้เกิดของเสียสู่บรรยากาศน้อยกว่าฝ้ายอย่างมาก

 

จากกราฟด้านบน จะเห็นว่า ผ้าโพลีฯ ก่อก๊าซคาร์บอนน้อยกว่าครึ่งของผ้าฝ้าย 

 แต่

ผ้าโพลีเอสเตอร์ก็เป็นผลิตผลจากปิโตรเลียม ทรัพยากรที่ร่อยหรอลงทุกวัน หมดแล้วหมดเลย ดังนั้นการใช้แต่ผ้าโพลีฯ ก็จะต้องใช้ทรัพยากรน้ำมันมากขึ้น สิ่งที่เราทำได้คือ ใช้เสื้อผ้าให้คุ้มๆ ไม่ว่าจะเป็นผ้าฝ้าย (ออแกนิก) หรือผ้าใยสังเคราะห์์ใส่ไม่ได้แล้วลองพิจารณาขายต่อเป็นเสื้อผ้ามือ2 หรือเอาไปบริจาค 
 

 

ข้อมูลจาก BBC  FOCUS : The world's best science & technology monthly  # 176 May 2007


http://www.bbcfocusmagazine.com/


attractors

คลิกเข้าสู่การทดลอง

    ท่านสามารถ ลากแผ่นไปที่ใดก็ได้ทั้งสองแผ่น 


ไฟเย็น...โดดเด่นสดใส..  

    ลองนึกถึงเปลวระยิบระยับที่อวดโฉมจากตะเกียงแก้วบรั่นดีที่ประดับในงานราตรีเลิศหรู แล้วเติมสีสันในจินตนาการอันบรรเจิดเพริดพริ้งต่อไปถึงแสงไฟที่ทำท่าจะดับมอดลง แต่งเติมด้วยแสงสีที่ไม่ร้อนแรงดุจเปลวเพลิง แต่ยังคงเพียบพร้อมด้วยปฏิกิริยา ทางเคมีที่มีชีวิต นี่แหละคือสิ่งที่เรียกว่า ไฟเย็น ปรากฏการณ์ที่โดดเด่นที่   สรรค์สร้างจากปรากฏการณ์ออกซิเดชั่นอย่างเบาๆ ที่ไม่ถึงกับหวือหวาอย่างการเผาไหม้ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ออกซิเดชั่นที่รู้จักกันเป็นอย่างดี ไฟเย็นเป็นที่รู้จักกันมานานเกือบสองร้อยปีแล้ว แต่ก็ไม่ได้รับความสนใจใฝ่รู้มาก เท่าที่ควรจนเกือบถูกลืมไปแล้วมาเมื่อไม่กี่ปีมานี้เองที่เรื่องราวของไฟเย็นกลับมาเป็นประเด็นฮอตฮิตติดชาร์ตในวงการวิจัยเรื่องการเผาไหม้


    บรรดาวิศวกรได้ใช้ไฟเย็นเพื่อการปฏิวัติวงการระบบความร้อน และ การปรับปรุงหม้อไอน้ำให้มีประสิทธิภาพทางเชื้อเพลิง (fuel efficiency) ให้ดียิ่งขึ้นไป ด้วยการใช้ไฟเย็นร่วมกับเชื้อเพลิงหลากหลายชนิด และช่วยให้การเผาไหม้สะอาดหมดจด ลดการปล่อยไอเสีย เรายังสามารถนำไฟเย็นไปใช้ในกระบวนการผลิตไฮโดรเจน เพื่อการผลิตเป็นเซลล์เชื้อเพลิง และสิ่งเหล่านี้กำลังเดินทางเข้ามาสู่อาณาจักรของเครื่องยนต์ต้นกำลังของยานพาหนะยุคใหม่ เพื่อเติมศักยภาพสู่ยุคจักรกลสะอาดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม


        เปลวไฟ

    ย้อนยุคกลับไปเมื่อ พ.ศ. 2348 ฮัมฟรีย์ เดวีย์ เป็นผู้ที่พบไฟเย็นเป็น ครั้งแรก โดยค้นพบจากการออกซิไดซ์สารไดเอทิลอีเทอร์ ด้วยการใช้แพลทินัมร้อนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และในอีก 70 ปีต่อมาที่ห้องปฏิบัติการของเขาที่เมืองลีดส์ ในสหราชอาณาจักร นักวิทยาศาสตร์นามว่า วิลเลียม เพอร์กิน ได้พบเหตุการณ์ไฟเย็นเฉกเช่นเดียวกันกับที่เคยมีการค้นพบมาก่อน แต่ด้วยกรรมวิธีที่แตกต่างออกไป เขาได้ไฟเย็นจากหยดอีเทอร์ลงบนพื้นทรายที่ร้อนระอุ เมื่อเขาปิดไฟหมด ก็พบว่ามีเปลวไฟสีฟ้าอ่อนเรืองแสงขึ้นมา มันไม่ถึงกับเป็นไฟที่ร้อนแรงจนเผาอะไรให้ไหม้เกรียม แต่ขึ้นชื่อว่าไฟ มันก็ยังสามารถสร้างความร้อนแรงให้ปรากฏเห็นได้ แม้จะเป็นเพียงแค่ให้ความร้อนระคายปลายเล็บ ทำให้กระดาษเปลี่ยนเป็น สีเกรียม และเกิดการเรืองแสง นั่นดูจะเป็นการให้นิยามของไฟเย็นได้อย่างชัดเจนเป็นที่สุด
        

    ไฟเย็นมีความแตกต่างจากไฟร้อนหรือเปลวไฟทั่วไปตรงปฏิกิริยาเคมี การเผาไหม้ทั่วไปสร้างความร้อนด้วยการปลดปล่อยพลังงานจากพันธะทางเคมีของสารที่เผาไหม้ โดยการ เกิดปฏิกิริยาและการกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องกันไปในบริเวณที่เกิดการเผาไหม้ ปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาเคมีที่ก่อให้เกิดเปลวไฟและการลุกไหม้ที่ต่อเนื่องกัน ที่เรียกว่า ปฏิกิริยาต่อเนื่องแบบลูกโซ่ (chain branching process) เอาละครับถ้ายังนึกภาพการสันดาปหรือการเผาไหม้ที่เลอะเลือนไปตามวัยหรือได้คืนคุณครูผู้สอนไปแล้วยังไม่ออก ลอง นึกถึงอะตอมอิสระของไฮโดรเจนที่เข้าไปเกาะเกี่ยวทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของออกซิเจน เพื่อสร้างสภาวะที่พร้อมในการจับคู่สร้างปฏิกิริยา (two reactive species) ในรูปของอนุมูลสารประกอบไฮดรอกซิล (OH) และอะตอมของออกซิเจน (O) ซึ่งสามารถเร่งให้เกิดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วกับ  โมเลกุลอื่นในชั้นที่สามารถเกาะเกี่ยวกันกับอนุมูลอิสระอื่น (avalanche  of radicals)
        

    ในขณะที่รูปแบบการเกิดไฟเย็น เป็นปรากฏการณ์ที่แตกต่างไปจากการลุกไหม้ในการเกิดไฟร้อน โดยมันพัฒนามาจากการเกิดไอของสารอินทรีย์ อันได้แก่ อัลดีไฮด์ อีเทอร์ และแอลกอฮอล์ ซึ่งรวมตัวกันเองตามธรรมชาติ เมื่อ  อุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับ 250 องศาเซลเซียส ในช่วงต้นจะมีลักษณะ ที่เหมือนกับการลุกไหม้ของไฟร้อน ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในขณะปรากฏการณ์ไฟเย็นจะปลดปล่อยความร้อนบางส่วน และมีลักษณะอย่างเดียวกันกับกระบวนการเผาไหม้แบบต่อเนื่องของ ไฟร้อน ดังที่ได้กล่าวมาข้างต้น ด้วย กระบวนการที่เรียกว่า การจุดระเบิดโดยธรรมชาติ (spontaneous ignition)  แม้ว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้นแต่ว่าในที่สุดปฏิกิริยาก็จะหยุดลง มันถูกแทนที่ด้วยกระบวนการที่ช้ากว่าการสันดาปแบบ ทั่วไป ซึ่งมีชื่อเรียกว่า ปฏิกิริยาต่อเนื่องแบบ chain propagation ทำให้เกิดการทำปฏิกิริยาเชิงเดี่ยว (single reactive species) อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะไม่เพิ่มขึ้น แต่จะไปหยุดอยู่ที่ประมาณ 500 องศาเซลเซียส
       

      แล้วทำไมไฟเย็นที่เพอร์กินพบจึงไม่ทำให้มือของเขาไหม้เกรียม เรื่องนี้อธิบายได้ว่า ไฟร้อนโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิในราว 1,000 องศาเซลเซียส และความร้อนจะทำให้เกิดเขม่าควันเพิ่มขึ้นไปอีก  ในขณะที่ปฏิกิริยาเคมีของไฟเย็นไม่ เกิดเขม่าควัน และปริมาณความร้อนที่ได้มีไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการไหม้เกรียม และหากใช้มืออังดู ความรู้สึก ที่ได้รับจากไฟเย็นจะคล้ายๆ กับความรู้สึกวูบวาบที่ได้จากความร้อนที่แผ่ซ่านจากเตาอบเท่านั้น
        

     ความสามารถของไฟเย็นในการคงอุณหภูมิในระดับที่ไม่สูงได้ เป็นโอกาสให้วิศวกรสามารถนำมันไปใช้ในหม้อกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟ (oil-fired boiler) รุ่นใหม่ซึ่งใช้น้ำมันให้ความร้อน โดยหม้อกำเนิดไอน้ำแบบท่อไฟรูปแบบเดิมนั้นจะฉีดน้ำมัน เชื้อเพลิงเข้าไปยังห้องเผาไหม้ในรูปแบบละออง (atomized) และปรับอัตราการไหลเพื่อให้เกิดการ เผาไหม้อย่างเหมาะสม ซึ่งการปรับและควบคุมกำลังเพลาที่ได้จากหม้อกำเนิดไอน้ำแบบนี้ทำได้ยาก เพราะการเผาไหม้จะไม่มีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพต่ำลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลของน้ำมัน การ เปลี่ยนแปลงหรือควบคุมกำลังเพลา แม้จะทำได้โดยการปิดเปิดเพื่อ ควบคุมอัตราการไหลของน้ำมันเข้า สู่ห้องเผาไหม้ แต่วิธีการเช่นนี้ไม่มีประสิทธิภาพ
        

    มีโครงการวิจัยที่ชื่อว่า ไบโอแฟลม (Bioflam) ที่ได้รับการสนับสนุนจากสหภาพยุโรป ได้ทดลองใช้ระบบซึ่งทำให้น้ำมันที่ใช้มีลักษณะ เป็นไอ (vaporized) แทนที่จะเป็นรูปแบบละออง ก่อนที่จะส่งเข้าห้อง เผาไหม้ ไอน้ำมันที่ฉีดเข้าไปยังห้อง อุ่นที่มีฉนวนหุ้มเพื่ออุ่นให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 250 องศาเซลเซียสและ ผสมกับอากาศ ตอนนี้จะเกิดไฟเย็นก่อตัวขึ้น และเกิดเสถียรภาพทางเคมีโดยการผสมผสานระหว่างอากาศและไอน้ำมันในช่องเล็กๆ ที่หมุนเวียนในห้องอุ่น อุณหภูมิในห้องดังกล่าวจะอยู่ที่ประมาณ 500 องศาเซลเซียส ซึ่งมากพอที่จะทำให้ละอองน้ำมันและหยดน้ำมันที่ไหลผ่านห้องอุ่นกลายสภาพเป็นไอน้ำมันก่อนเข้าสู่หัวเผาไหม้
        

    หัวเผาไหม้ที่ออกแบบขึ้นใหม่นั้นทำจากเซรามิกความพรุนสูง ซึ่งออกแบบพัฒนาโดยวิศวกรที่มหาวิทยาลัยแอร์ลันเจินนูรัมแบร์ก (Erlangen Nuramberg) ในเยอรมนี การมีรูพรุนเล็กๆ ช่วยพิทักษ์สิ่งแวดล้อมได้เป็นอย่างดี เพราะทำให้การเผาไหม้สะอาดและช่วยลดการแปรเปลี่ยนของอุณหภูมิในขณะมีการเผาไหม้ อันเป็นตัวแปรสำคัญที่ก่อให้เกิดมลพิษ และด้วยการที่ไอน้ำมันมีเสถียรภาพการ ไหลสม่ำเสมอ หัวเผาไหม้จึงทำหน้าที่เสมือนเป็นหัวเผาแบบเตาแก๊สแทนที่จะมีลักษณะเป็นหัวเผาน้ำมัน ซึ่งจะทำให้การเดินระบบเพื่อผลิตพลังงานมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ในการทดสอบ หัวเผาในรูปแบบเช่นว่านี้จะให้พลังงานตั้งแต่ 3 ถึง 30 กิโลวัตต์
        

    ต้องขอบคุณไฟเย็นและหัวเผาอย่างใหม่ ที่ลดการเกิดไอเสียไนโตรเจนออกไซด์ลงได้ครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับหม้อกำเนิด ไอน้ำแบบท่อไฟแบบ ดั้งเดิม แถมยังมีประสิทธิภาพมากกว่าอีก 10 เปอร์เซ็นต์ ลักษณะการเป็นไอยังส่งผลดีต่อการออกแบบให้สามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลากหลาย ชนิดขึ้น กล่าวคือสามารถใช้เชื้อเพลิงตั้งแต่น้ำมันทอดอาหารที่ใช้แล้ว จนถึงน้ำมันพืชชนิดเชื้อเพลิงชีวภาพ (biofuels) ที่ทำจากถั่วเหลืองหรือเมล็ดพืชอย่างอื่น และเพื่อเป็นการทดสอบแนวคิดดังกล่าว โครงการ ไบโอแฟลมจะเริ่มทดสอบอย่างจริงจังในบ้านเรือนในภาคพื้นยุโรปภายในเร็ววันนี้
        

    นักวิจัยยังได้ผสมผสานตัวทำไอ ที่ทำให้เกิดไฟเย็นให้ทำงานร่วมกับ ตัวเร่งปฏิกิริยาความร้อน เพื่อที่จะทำให้เกิดหน่วยแปรรูปเชื้อเพลิง(fuel reformer) โดยหน่วยแปรรูปเชื้อเพลิง ดังกล่าวมานี้จะเป็นตัวแปลงเชื้อเพลิงอย่างเช่นน้ำมันดีเซลให้อยู่ในรูปของแหล่งไฮโดรเจนที่บริสุทธิ์ก่อนที่จะส่งตรงเข้าสู่เซลล์เชื้อเพลิง เพื่อเป็นแหล่งพลังงานของรถไฟฟ้า โดยที่เครื่องมืออุปกรณ์ต่างๆ เหล่านี้ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา แนวคิดดังกล่าวยังคงมีอยู่ต่อไปตราบเท่าที่การใช้ไฮโดรเจนยังเป็นที่สนใจเพื่อให้เป็นแหล่งพลังงานอย่างใหม่ ไปจนถึงขั้นมีสถานีเติมไฮโดรเจนแบบสถานีบริการน้ำมันกันเลยทีเดียว
        

    วิศวกรรู้ซึ้งถึงคุณประโยชน์ของไฟเย็นแล้วว่าสามารถใช้งานได้ทั้งในเครื่องยนต์แก๊สโซลีนและเครื่องยนต์ดีเซล ทั้งยังมีความเข้าใจถึงลักษณะการจุดระเบิดและสันดาปอย่างสมบูรณ์แบบของไฟเย็นอีกด้วย ซึ่งนับว่าจะเป็นหนทางนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงรูปแบบของเครื่องยนต์สันดาปภายในรูปแบบเดิมๆ
        

    การเกิดไฟเย็นในระบบเครื่องยนต์นั้นมีความแตกต่างกันในประเภทและชนิดของเครื่องยนต์ กล่าวคือ ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ดีเซล เชื้อเพลิงที่ผสมกับอากาศจะเกิดความร้อนโดยการอัดอากาศ ถึงตอนนี้ไฟเย็นจะค่อยๆ ก่อตัว และเข้าสู่การเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ สำหรับเครื่องยนต์แก๊สโซลีนที่ใช้หัวเทียนเป็นตัวจุดให้ประกายไฟ  เพื่อให้เกิดการเผาไหม้นั้น จะมีสภาวะเงื่อนไขที่ก่อให้เกิดไฟเย็นได้ในขณะการจุดระเบิด ซึ่งอาการเช่นว่านี้อาจมีผลทำให้เกิดอาการจุดระเบิดเร็ว กว่าปกติ หรือที่รู้จักกันว่า อาการน็อคของเครื่องยนต์ และเพื่อแก้อาการประมาณเช่นว่านี้ ต้องมีการเติมสารเคมีเพื่อป้องกันการน็อคของเครื่องยนต์ อย่างเช่น โทลูอีน (toluene) ลงในน้ำมันเชื้อเพลิงด้วย
        

    อย่างไรก็ตามนักวิจัยได้ออกแบบเครื่องยนต์สองระบบ (dual mode engine) เพื่อให้สอดคล้องกับการ ใช้งานได้ทั้งสองระบบ โดยใช้ระบบควบคุมการจุดระเบิดแบบซีเอไอ (CAI : Controlled Auto Ignition) การทำงานของซีเอไอนั้นจะเริ่มต้น จากระบบเครื่องยนต์ดีเซลในขณะรอบเดินเบา เมื่อคนขับเหยียบคันเร่งไป สู่ระบบแก๊ส หัวเทียนในแต่ละสูบจะ เริ่มทำงานเพื่อเพิ่มพลังงานขับให้มาก ยิ่งขึ้น
       

    เครื่องยนต์ซีเอไอมีข้อเด่นหลายประการ เช่น การทำงานในสัดส่วน ของน้ำมันเชื้อเพลิงต่อมวลอากาศต่ำ  ซึ่งแน่นอนว่าช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีกว่า ซึ่งอัตราการใช้เชื้อเพลิงของระบบนี้จะดีกว่าเครื่องยนต์ดีเซลที่นับว่าดีที่สุดในขณะนี้ ทั้งยังก่อให้เกิดไอเสียที่มีเขม่าควันต่ำกว่า นอกจากนั้นการใช้ไฟเย็นในระบบจุดระเบิดทำให้การเผาไหม้ในเครื่องยนต์ราบเรียบ อุณหภูมิในห้องเผาไหม้และกระบอกสูบก็ต่ำกว่า และเกิดแก๊สที่เป็นมลภาวะอย่างไนโตรเจนออกไซด์ในระดับต่ำกว่า และระบบเครื่องยนต์ซีเอไอยังสามารถใช้งานกับเชื้อเพลิงได้หลากหลายชนิดมากกว่าด้วย
        

    ยังมีปัญหาทางด้านเทคนิคบางอย่างสำหรับเครื่องยนต์ซีเอไอ กล่าวคือ เครื่องยนต์ซีเอไอ สามารถทำงานได้ในหลากหลายสถานการณ์ ดังนั้น ต้องควบคุมอุณหภูมิและความดันทำงานในห้องเผาไหม้ให้อยู่ตัวเพื่อให้ได้แรงบิดที่แน่นอนในการนำไปใช้งาน วิธีการอย่างหนึ่งที่ได้นำมาประยุกต์ใช้ในการควบคุมสภาพที่เหมาะสมในการทำงานของระบบคือ การใช้ไอเสียที่ได้นำกลับไปหมุนเวียนในการอุ่นระบบให้มีสภาวะคงที่ สุดท้ายก็คือต้องมีการ ผสมผสานการจัดจังหวะในการจุดระเบิดและการปิดเปิดวาล์วไอดีไอเสียอย่างสอดคล้องสัมพันธ์กัน โดยการประเมินอุณหภูมิและปรับส่วนผสมของอากาศเชื้อเพลิงไอเสียได้อย่างรวดเร็ว
       

    ปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งคือยวด ยานที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้นานาเชื้อเพลิงที่มีสารไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ ซึ่งยังไม่เข้าใจกันดีนักเกี่ยวกับการเผาไหม้ในลักษณะการเกิดปฏิกิริยาเคมีของไฟเย็น นักเคมีกำลังศึกษาประเมินในส่วนผสมของ เชื้อเพลิงกับอากาศที่แตกต่างกันไปว่า ค่าใดที่จะทำให้ระบบเครื่องยนต์ซีเอไอทำงานได้ประสิทธิภาพสูงสุด
        

    แม้ปัจจุบันนักวิจัยยังไม่สามารถเข้าถึงกรรมวิธีในการพัฒนาให้ไฟเย็นให้ก่อตัวทำให้การเผาไหม้สมบูรณ์แบบ หนทางสำคัญอย่างหนึ่งในการศึกษาพัฒนาการในการเผาไหม้ในกลไกการเกิดไฟเย็นคือการศึกษาในระดับแรงโน้มถ่วงน้อย (microgravity) ซึ่งเป็นรูปแบบที่จะช่วยขจัดไม่ให้เกิดกระแสการไหลวนนำพาความร้อนออกไปจากระบบ ซึ่งช่วยให้การส่งผ่านมวลและความร้อนเป็นไปอย่างสะดวก ทำให้กระบวนการทางเคมีและฟิสิกส์ ที่เกิดขึ้นในรูปแบบที่ง่ายรวดเร็วไม่สลับซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์ที่องค์การ นาซาได้ออกแบบการทดลองที่ว่าแล้ว โดยหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะสรุปแนวทางในการทดลองเพื่อนำไฟเย็นออกไปทดลองยังสถานีอวกาศนานาชาติได้ภายในหกปีข้างหน้า
        

    และที่สร้างความฮือฮาไม่น้อยหน้าไปอีกเมื่อมีข่าวว่าบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ญี่ปุ่นค่ายนิสสัน ได้ผลิตและทำตลาดเครื่องยนต์ที่ออกแบบให้มีระบบซีเอไอกันแล้ว คาดว่ายานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งจัดได้ ว่าเป็นเทคโนโลยีสีเขียวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจะเป็นที่แพร่หลายในช่วงเวลาสิบปีข้างหน้า และเมื่อวันนั้นมาถึง เราคงก้าวสู่ยุคเริ่มต้นของเครื่องยนต์ ไฟเย็นที่มีการประยุกต์ใช้งานให้ลือลั่นฮือฮาและน่าทึ่ง ไม่น้อยหน้าการค้นพบทางเคมีของไฟเย็นของเพอร์กินที่สร้างความตื่นตาตื่นใจให้กับโลกเมื่อ 130 กว่าปีที่แล้ว

แปลและเรียบเรียงจาก Why cool flames are a hot prospect, NewScientist, 5 June 2004


ชาลส์ โรเบิร์ต ดาร์วิน

    ชาลส์ โรเบิร์ต ดาร์วิน ( Charles Robert Dawin : ค.ศ.1809 - 1882 ) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผุ้ตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการ จากแนวความคิดที่ว่าการพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเป็นกระบวนการที่เกิดอย่างช้าๆซึ่งเรียกว่า"การคัดเลือกโดยธรรมชาติ" (Natural Sellection) การศึกษาของเขานั้นได้รับอิทธิพลมาจากวิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยชีวิต (Life Science) และวิทยาศาสตร์ที่ว่าด้วยการเกิดโลก (Earth Science)ดาร์วินเกิด ที่เมืองชรูเบอรี (Shrewbury) ชรอปไชร์ (Shropshire) ประเทศอังกฤษ เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ ค.ศ.1908 เขาเป็นบุตรคนที่ 5 จากบุตร 6 คน ของ รอเบิร์ต วอริง ดาร์วิน (Robert Waring Dawin) มารดาชื่อ ซูซานนาห์ เวดจ์จูด (Susannah Wedgwood) ครอบครัวของเขาจัดเป็นครอบ ครัวที่มั่งคั่ง เขามีลุงชื่อ โจเชียห์ เวดจ์จูด (Josiah Wedgwood) เป็นเจ้าของกิจการเครื่องเคลือบ และปู่ของเขา อีรัสมัส ดาร์วิน (Erasmus Darwin) นั้นเป็นทั้งนักปราชญ์และนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงโด่งดังในศตวรรษที่ 18

    ดาร์วินจบจากโรงเรียนในเมืองชรูเบอรีด้วยผลการเรียนทีไม่ค่อยดี แต่บิดาก็ยังส่งไปเรียนวิชาแพทย์ต่อที่มหาวิทยาลัยเอดินเบิร์ก ( Edinburg University) ในสกอตแลนด์ ในปีค.ศ .1827 เนื่องจากต้องการให้เจริญรอยตามตนเอง แต่ในที่สุดดาร์วินก็ต้องออกจากมหาวิทยาลัยเนื่องจากไม่ชอบเรียน วิชาแพทย์ ทว่าเขากลับชอบธรรมชาคิและการเก็บสะสมสิ่งต่างๆจากธรรมชาติ เช่น สัตว์เล็กๆ แมลง ใบไม้ เป็นต้น

    หลังจากนั้นบิดาก็ส่งดาร์วินไปเรียนที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ( Cambridge ) เพื่อเตรียมตัวเป็นนักบวชในศาสนาคริสต์ ณ ที่นี้เองที่เขาได้พบ บุคคล 2 คน ซึ่งเป็นแม่แบบในการทำงานของเขา คือ อาดัม เซดจ์วิช (adam Sedgwich) และจอร์น สตีเวน เฮนสโลว์ (John Steven Henslow) นักธรรมชาติวิทยาเฮนสโลว์ เป็นผู้สอนให้ดาร์วินหัดสังเกตความพิเศษของธรรมชาติ และเก็บสะสมตัวอย่างเอาไว้ นอกจากนั้นทั้งสองยังพาดาร์วินออกไป สำรวจธรรมชาติตามสถานที่ต่างๆในชนบทอยู่เสมอ

    หลังจบการศึกษาจากมหาวิยาลัยเคมบริดจ์ ในปีค.ศ .1831 เขาได้เดินทางไปกับเรือสำรวมของอังกฤษ ชื่อ เอช เอ็ม เอส บีเกิล (HMS Beagle) โดยการแนะนำของเฮนสโลว์ ในการนี้ลุงของเขาเป็นผู้ออกค่าใช้จ่ายให้ การเดินทางครั้งนี้เป็นการเดินทางเพื่อสำรวจธรรมชาติรอบโลก ทั้งยังเป็นการสำรวจ ชายฝั่งและท้องทะเลที่ยังไม่เคยมีใครเคยสำรวจมาก่อน การเดินทางไปกับเรือบีเกิลในฐานะนักธรรมชาติวิทยาของดาร์วิน ทำให้เขาได้มีโอกาสเห็นข้อมูลที่แตก- ต่างกันของธรรมชาติ ทั้งบนพื้นแผ่นดินใหญ่และตามเกาะต่างๆตลอดทางที่เขาได้ผ่านและขึ้นไปสัมผัส

    ขณะนั้นนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มีความเชื่อทฤษฎีของ เซอร์ ชาลส์ ไลเอลล์ (Sir Charles Lyell) ซึ่งกล่าวว่า"โลกเป็นผู้ให้กำเนิดสิ่งมีชีวิต และสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีการเกิดและพัฒนาเป็นอิสระไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกัน " ในการเดินทางออกสำรวจธรรมชาติทำให้ดาร์วินได้พบกับหลายสิ่งหลายอย่าง ซึ่งบางอย่างตรงตามสมมติฐานของไลเอลล์ แต่บางอย่างเขาก็เชื่อตามสมมติฐานของเขา สิ่งใดที่เขาเชื่อแตกต่างไปจากไลเอลล์เขาก็บันทึกเอาไว้ เช่น เขาพบว่า ซากสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์แล้วบางอย่างจะมีความคล้ายคลึงกับสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งที่ยังดำรงเผ่าพันธุ์อยู่ในพื้นที่เดียวกัน และที่หมู่เกาะกาลาปากอส (Gala- pagos Island) เขาก็พบสิ่งที่ยืนยันสมมติฐานเบื่องต้น คือ เขาพบ เต่า นก mockingbird และนก Finch ซึ่งมีรูปร่างแตกต่งกันออกไป แต่พบว่า มันมีความสัมพันธ์กันบางอย่าง ทั้งๆที่มันมีโครงสร้างแฃะนิสัยการกินที่แตกต่างกัน

    เมื่อสิ้นสุดการเดินทางในปีค.ศ.1836 เขาได้ใช้เวลาอยู่กับการแยกแยะจดหมวดหมู่ตัวอย่างที่เขาเก็บสะสมไว้ระหว่างการเดินทางสำรวจ ปลายปี ค.ศ.1836 เขาก็ได้ตีพิมพ์หนังสือบันทึกการท่องเที่ยวสำรวจรอบโลกของเขาชื่อ "Naturalist's Voyage Around The World"

    ต่อมาเมื่อเขาได้อ่านหนังสือของนักเศรษฐศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ ทอมัส รอเบิร์ต มัลทัส เรื่อง "An Essay on the Principle of Population" ที่กล่าวถึงประชากรว่าอยู่ในภาวะสมดุลได้อย่างไร ก็ทำให้เขาสนใจวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ในที่สุดเขาก็ตั้งทฤษฎีใหม่ที่กล่าวว่า "การคัด เลือกโดยธรรมชาติก่อให้เกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต" โดยให้ชื่อว่า " ทฤษฎีว่าด้วยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ( Theory of Natural Selection)"

    ดาร์วินได้รับการคัดเลือกให้เป็นสมาชิกของ Royal Society ในปีค.ศ.1839 อันเป็นปีที่เขาแต่งงานกับเอมมา เวดจ์วูด ( Emma Wedgwood) และย้ายครอบครัวไปอยู่ในหมู่บ้านดาว(Down) ซึ่งเป็นหมู่บ้านชนบทเล็กๆ และมีบุตรธิดา 10 คน แต่เสียชีวิตตั้งแต่วัยทารก 3 คน

    เมื่อดาร์วินย้ายไปอยู่ในหมู่บ้านเล็กๆ เขาก็ทุ่มเทในการค้นคว้าเกี่ยวกับแนวความคิดของเขาเป็นเวลา 20 ปี โดยไม่เคยนำไปเผยแพร่ที่ใดเลย จนกระทั่งในปีค.ศ.1858 ผลงานของเขาก็ถูกเผยแพร่โดยนักธรรมชาติวิทยาชื่อ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ (Alfred Russel Wallace) แต่ยังไม่มี ผู้สนใจมากนัก ดาร์วินจึงคิดค้นทฤษฎีเพิ่มเติม

    ในปีค.ศ.1859ดาร์วินได้พิมพ์หนังสือของเขาโดยใช้ชื่อว่า การเกิดสปีชีส์ ( The Origin of Species ) หนังสือเล่มนี้ทำให้นักวิทยา - ศาสตร์จำนวนมากมีความสนใจและยอมรับควมาคิดของดาร์วิน แต่ประชาชนส่วนใหญ่กลับไม่เห็นด้วย จึงได้มีการอภิปรายกันอย่างกว้างขวางและเกิดความ ขัดแย้งกันเป็นอย่างมาก จนเมื่อเวลาผ่านไป 10 ปี ทฤษฎีนี้ก็ได้แพร่หลายและแทรกซึมเขาไปในแนวความคิดของผู้คน ดาร์วินได้รับการคัดเลือกเป็นสมาชิก ของ French Acadamy of science อันทรงเกียรติในปีค.ศ.1878

    ดาร์วินยังคงต้นคว้าและสร้างผลงานออกมาเรื่อยๆจนในปี ค.ศ.1882 สุขภาพของเขาแย่ลงและในที่สุดก็ถึงแก่กรรมในวันที่ 19 เมษายน ค.ศ.1882 ในบ้านอันสงบสุข ศพของดาร์วินถูกนำไปฝังไว้ที่โบสถ์เวสมินสเตอร์ (Westminster) ซึ่งถือเป็นการให้เกียรติอย่างสูงแก่เขา


ที่มา:วารสารแม็ค ม.ต้น ฉบับ3 ปีที่ 18 กรกฎาคม 2541

รู้จักกับ 10 สัตว์-พืชประหลาด

1. ปลากระเบนไฟฟ้าจากแอฟริกา 
"กิ้งกือไทย-กบศรัลังกา" ติดชาร์ต

เราค้นพบพืชสัตว์หลายพันธุ์มาก็มาก แต่ก็มีอีกมากมายเช่นกันที่รอคอยการค้นพบจากชุมชนนักวิทยาศาสตร์และสังคมโลก ซึ่งการจัดหมวดหมู่ การแยกประเภทสัตว์พืช แต่ละชนิด แต่ละสปีชี่ นับเป็นส่วนสำคัญในการเข้าใจประวัติศาสตร์ของสื่งมีชีวิตต่างๆ และยังจำเป็นต่อการรักษาระบบนิเวศน์ เพื่อจะได้อนุรักษ์ ทั้งยังตรวจสอบได้ว่ามีพืชสัตว์พันธุ์ใดเข้ามารุกราน ทั้งยังสิ่งแปลกปลอมอื่นๆ

มื่อปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์พบพืชและสัตว์ใหม่ๆ นับพันพันธุ์ โดยสถาบันสำรวจสปีชี่ส์ระหว่างประเทศของมหาวิทยาลัยอริโซน่าสเตต (The International Institute for Species Exploration (IISE)) จะจัดลำดับ 10 สิ่งมีชีวิตที่แปลกที่สุดที่ค้นพบแห่งปี และสิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดที่สุดที่พบ เมื่อ พ.ศ. 2550 เรียงตามลำดับคือ

1.ปลากระเบนไฟฟ้าจากแอฟริกา มีชื่อสามัญว่า "ออร์เนต สลีปเปอร์ เรย์ (Ornate sleeper ray)" ชื่อทางวิทยาศาสตร์คือ "อีเลคโทรลักซ์แอดดิโซนี่ (Electrolux addisoni)" ซึ่งตั้งชื่อตามบริษัทเครื่องใช้ไฟฟ้าอีเลคโทรลักซ์ และนายมาร์ค แอดดิสัน ซึ่งเป็นผู้รวบรวมตัวอย่างของพืชสัตว์ เหตุที่ปลาพันธุ์นี้ได้รับการจัดอันดับให้อยู่ที่ 1 เนื่องจากเป็นสายพันธุ์ปลากระเบนไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในวงศ์นาร์คิดี ( Narkidae) มันมีการพัฒนาระบบไฟฟ้าที่ดี ปล่อยกระแสไฟฟ้าได้ พบบริเวณชายฝั่งทางตะวันออกของประเทศแอฟริกาใต้ ในมหาสมุทรอินเดียตะวันตก

2. ฟอสซิลไดโนเสาร์ปากเป็ด (Duck-billed Dinosaur) มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Gryposaurus monumentensis พบ ในแหล่งขุดค้นซากไดโนเสาร์ รัฐยูทาห์ ฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา อยู่บนโลกเมื่อ 75 ล้านปีก่อน ในยุคครีเตเชียสตอนปลาย เป็นไดโนเสาร์ที่มีขากรรไกรแบบจะงอยปากนกที่ทรงพลังมาก มีฟัน 300 ซี่ ฉีกพืชผักได้เกือบทุกชนิด มีฟันตัดมากถึง 500 ซี่ ขากรรไกรล่าง ยาว 0.6 เมตร ตัวเต็มวัยลำตัวยาวถึง 9 เมตร ทำให้ติดอันดับไดโนเสาร์ที่มีขนาดใหญ่มากชนิดหนึ่งของโลก

2. ฟอสซิลไดโนเสาร์ปากเป็ด
3.กิ้งกือมังกรสีชมพู
4.กบหายากจากศรีลังกา
5.งูพิษไทปันชนิดใหม่
6.ค้างคาวผลไม้
7.เห็ด
8.แมงกระพรุน
9.ด้วงแรด
10.พืชพันธุ์ใหม่

3. กิ้งกือมังกรสีชมพู หรือ Shocking Pink Millipede มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Desmoxytes purpurosea พบที่ประเทศไทย แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายทางชีวภาพของไทยที่ยังสมบูรณ์อยู่มาก จุดเด่นที่แตกต่างไปจากกิ้งกือชนิดอื่นๆ คือ มีสีชมพูสด มีลักษณะโครงสร้างหน้าตา มีปุ่มหนาม และขนรอบตัวคล้ายมังกรในเทพนิยาย ที่สำคัญยังมีระบบป้องกันตัว โดยจะขับสารพิษประเภทไซยาไนด์ออกมาป้องกันศัตรู แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อมนุษย์ เพราะปริมาณสารพิษที่ออกมาน้อยมาก ทั้งยังพบว่ามีพฤติกรรมที่ชอบออกหากินตอนกลางวัน ทำให้มันต้องปรับตัวให้มีสีสันสนใสแบบสีช็อกกิ้งพิ๊งค์

4. กบหายากจากศรีลังกา หรือ Rare Frog Off the Shelf มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Philautus maia ก่อนหน้านี้เชื่อว่ากบนี้ได้สูญพันธุ์ไปแล้ว แต่เมื่อมีการค้นพบอีกครั้งจึงเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นและสำคัญต่อการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพของศรีลังกา กบพันธุ์นี้มีลักษณะเช่นเดียวกับตัวอย่างกบที่เก็บรักษาอยู่ในพิพิธภัณฑ์ตั้งแต่ค.ศ. 1860 และต่อมาไม่เคยมีใครพบเห็นอีก จึงเป็นไปได้ที่จะไม่ค่อยมีใครรู้จัก

5. งูพิษไทปันชนิดใหม่ มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Oxyuranus temporalis เป็นงูที่มีพิษร้ายแรงมากที่สุดพันธุ์หนึ่งของโลก เป็นญาติสนิทของงู 2 สายพันธุ์ คือ งูอินแลนด์ไทปัน ซึ่งอาศัยลึกเข้าไปในแผ่นดินเกาะไทปัน และงูโคสต์ทัลไทปัน ที่อยู่ตามชายฝั่ง สำหรับงูอินแลนด์ไทปันเป็นงูที่มีพิษร้ายแรงเป็นอันดับ 1 ของโลก ส่วนงูโคสต์ทัลไทปัน เป็นงูที่มีพิษร้ายแรงมากที่สุดเป้นอันดับ 3 ของโลก การค้นพบงูชนิดนี้มีความสำคัญต่อการจัดประเภทสิ่งมีชีวิตที่มีพิษรุนแรง เพื่อประโยชน์ในการรักษาผู้ที่ถูกงูกัด

6. ค้างคาวผลไม้ มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Styloctenium mindorensis พบบนเกาะมินโดโรของฟิลิปปินส์ เป็นค้างคาวชนิดที่ 2 ในสกุลสไตลอคทีเนียม ส่วนชนิดแรกพบที่เกาะสุลาเวสีของอินโดนีเซีย ใกล้กับหมู่เกาะโทเจี้ยน โดยนายอัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ หนึ่งในคณะทำงานของชาร์ลส ดาร์วิน และยังเขียนหนังสือร่วมกันชื่อ On the Tendency of Species to form Varieties และ On the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection

ค้างคาวผลไม้ชนิดนี้จัดเป็นสัตว์ที่เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ เนื่องจากที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติลดลง ทั้งยังถูกล่า แต่การค้นพบนับะเป็นประโยชน์ต่อการเข้าใจพฤติกรรมและการแพร่พันธุ์ของค้างคาวบนเกาะมินโดโร เพื่อจะได้ทำการสำรวจและหาวิธีอนุรักษ์ต่อไป

7. เห็ด ที่มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Xerocomus silwoodensis พบครั้งแรกที่แคมปัสซิลวู้ดส ของอิมพีเรียลคอลเลจ กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ต่อมาพบในที่อื่นๆ คือ ที่อังกฤษ 2 แห่ง ที่สเปนและอิตาลีประเทศละแห่ง การค้นพบนี้มีความสำคัญต่อการศึกษาชนิดของพืชพรรณ ในโลก

8. แมงกระพรุน ที่มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Malo kingi ตั้งชื่อตามนายโรเบิร์ต คิง ชาวอเมริกัน ที่เสียชีวิตเพราะถูกพิษของแมงกะพรุนชนิดนี้ ขณะเล่นน้ำทะเลอยู่ทางตอนเหนือของรัฐควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย เป็นแมงกะพรุนกล่องชนิดที่ 2 ของในวงศ์มาโล มีพิษรุนแรงมาก สำหรับการเสียชีวิตของคิง ทำให้เกิดการตื่นตัวและหาวิธีการจัดการแมงกะพรุน Malo kingi เพื่อความปลอดภัยของประชาชน

9. ด้วงแรด หรือ Rhinoceros beetle มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Megaceras briansaltini เหตุที่ได้รับการตั้งชื่อว่าด้วงแรด เป็นเพราะมันมีเขาที่โค้งงอเหนือหัว มองดูคล้ายกับนอแรด พบในประเทศเปรู ซึ่งลักษณะโดดเด่นแปลกประหลาดของด้วงแรดนี้ยังไปคล้ายคลึงกับด้วงแรดสีฟ้าในภาพยนตร์เรื่อง A Bug"s Life

10. พืชพันธุ์ใหม่ มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Tecticornia bibenda มีรูปร่างแปลกตา มีข้อปล้องๆ คล้ายกับมาสค็อตของยางรถยนต์ยี่ห้อมิชลิน พบทางตะวันตกของออสเตรเลีย ในปีเดียวกันนี้ยังพบพืชพันธุ์ใหม่จากบริเวณเดียวกันอีก 298 ชนิดด้วย


“ยำเห็ดเข็มทอง” เปรี้ยว เผ็ด กลมกล่อม
       
       ส่วนผสมมีดังนี้
       
       เห็ดเข็มทอง 2 ขีด
       ปลาหมึกสด 1 ขีด
       กุ้งสด 1 ขีด
       หมูบด 1 ขีด
       มะนาว 1 ผล
       น้ำปลา 2 ช้อนโต๊ะ
       น้ำตาล ½ ช้อนโต๊ะ
       กระเทียมซอย 1 หัว
       พริกขี้หนูซอย 6-7 เม็ด (หรือปริมาณตามชอบ)
       หอมหัวใหญ่ซอย 1 หัว
       ต้นหอมและผักชีซอย

       
       เมื่อเตรียมส่วนผสมกันพร้อมแล้ว ก็ลงมือปรุงกันเลย เริ่มจากนำเห็ดเข็มทองไปล้างทำความสะอาด แล้วตัดส่วนโคนเห็ดทิ้งไป จากนั้นนำเห็ดเข็มทองไปลวกพอสุก
       
       พอได้เห็ดเข็มทองที่ลวกสุกแล้วก็ตั้งพักทิ้งไว้ก่อน แล้วหันมาลวกหมูสับ กุ้ง และปลาหมึกให้สุกด้วย จากนั้นจึงนำเอาเห็ดเข็มทอง มายำรวมกับกุ้ง ปลาหมึก และหมูสับ พร้อมกับปรุงรสชาติ ด้วยน้ำตาล น้ำปลา น้ำมะนาว กระเทียม และพริกขี้หนู แล้วก็คลุกเคล้าเครื่องทุกอย่างให้เข้ากัน แล้วก็ตามด้วยการใส่ต้นหอมและผักชีลงไป เพียงเท่านี้ก็จะได้ “ยำเห็ดเข็มทอง” เป็นอีกหนึ่งเมนูที่ชวนกิน


 

 

 

 

การทดลองปล่อยลูกบอลลงจากหอคอย  CN

คลิกค่ะ

เลือก

1. ลูกบิลเลียด

2. ลูกโบว์ลิ่งเล็ก

3. ลูกโบว์ลิ่งใหญ่

กดปุ่ม    

ตอบคำถามต่อไปนี้

1. กราฟความเร็วกับเวลา ของลูกบิลเลียด กับ ลูกโบว์ลิ่งเล็ก แตกต่างกันอย่างไร

2. กราฟความเร่งกับเวลา ของลูกบิลเลียด กับ ลูกโบว์ลิ่งเล็ก แตกต่างกันอย่างไร

3. Reynolds Number  คืออะไร

ทฤษฎี

 

{mospagebreak}

หน้า 2

 

 

 

 

จรวดขวดน้ำกับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โดย นายธนากร พละชัย

 

 

{mospagebreak}

หน้า 2

จรวดขวดน้ำกับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ต่อ)


การประดิษฐ์จรวดขวดน้ำ

 

{mospagebreak}

หน้า 2

วิธีประดิษฐ์จรวดขวดน้ำ แบบกางร่ม (Parachute)

{mospagebreak}

หน้า 3

ขั้นตอนการประดิษฐ์จรวดขวดน้ำ

{mospagebreak}

หน้า 4

 


 

 

 

พฤติกรรมของสิ่งมีชิวิต ของ อ.ประดับรัฐ ประจันเขตต์

 

{mospagebreak}

หน้า 2

{mospagebreak}

หน้า 3


การหาปริพันธ์ตามเส้น  โดย รศ.วิรัตน์ ชาญศิริรัตนา


การเลือกเครื่องมือทางสถิติ โดย อ.ประพจน์ ดำรงสุทธิพงศ์

 

{mospagebreak}

หน้า 2

{mospagebreak}

หน้า 3

 


กลยุทธ์ในการทดสอบอนุกรม (Strategies for Testing Series) โดย ผศ.บุญฤดี แสงจันทร์

 

{mospagebreak}

หน้า 2

{mospagebreak}

หน้า 3


ทีวีจัมบ้า TV Jumbo โดย ผศ.จรัส บุณยธรรมา

 

{mospagebreak}

หน้า 2

{mospagebreak}

หน้า 3


Wimax (World Interoperability for Microwave Access) โดย นายกิตติพงศ์ กลิ่นจันทร์ สาขาสถิติประยุกต์

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 2

{mospagebreak}

หน้า 3


 

 

 

 

 

 

 

 

 

อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ คนนั้นซึ่งไม่ใช่ดาร์วิน  เรื่อง เดวิด ควาแมน จาก National Geographic ธันวาคม 51

 

{mospagebreak}

หน้า 2

 

 

{mospagebreak}

หน้า 3

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 4

{mospagebreak}

หน้า 5

{mospagebreak}

หน้า 6

{mospagebreak}

หน้า 7

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 8

 

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 9

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 10

{mospagebreak}

หน้า 11

{mospagebreak}

หน้า 12

{mospagebreak}

หน้า 13

{mospagebreak}

หน้า 14

{mospagebreak}

หน้า 15

{mospagebreak}

หน้า 16

{mospagebreak}

หน้า 17

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 18

 

 

 

{mospagebreak}

หน้า 19

{mospagebreak}

หน้า 20

 

 

 

บทที่ 1 เซลล์และองค์ประกอบของเซลล์ และเนื้อเยื่อสัตว์

I. การศึกษาเซลล์? (How we study cells)

1.1 กล้องจุลทรรศน์ (The microscopes)
1.2 วิธีการแยกออร์กาเนลล์ออกมาศึกษา : Cell Fractionation

1) Light microscopes (LMs)

 


(ก)


(ข)

(รูปที่ 1) กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง(ก) กล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอน(ข)

    ประดิษฐ์ขึ้นมาเป็นครั้งแรกในปี คศ. 1670 โดย Antony van Leeuwenhoek ใช้แสงสว่าง (visible light) เลนส์แก้ว (glass lenses) กำลังขยายประมาณ 1000 เท่า ขนาดตัวอย่าง ไม่น้อยกว่า 0.2 ไมโครเมตร

2) Electron microscopes (EM)


(รูปที่ 2) เปรียบเทียบการทำงานของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและแบบใช้อิเลคตรอน

     ประดิษฐ์ขึ้นมาเป็นครั้งแรกในปี คศ. 1950 ใช้ลำแสงอิเลคตรอน (electron beam) ขนาดตัวอย่าง ได้เล็กถึง 0.1 0.2 นาโนเมตร กำลังขยายได้ถึง 100,000 เท่า Transmission electron microscopes (TEM) Scanning electron microscopes (SEM)

วิธีการแยกออร์กาเนลล์ออกมาศึกษา


(รูปที่ 3) วิธีการแยกออร์กาเนลล์ออกมาศึกษา

1.Homogenization
-ใช้ความเร็วรอบในการปั่นต่ำ
- ใช้เวลาในการปั่นน้อย


2.Differential Centrifugation
- ใช้ความเร็วรอบในการปั่นสูง (ultracentrifuges)
- ใช้เวลาในการปั่นนาน

II. โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์ (Cell Structure and Organelles)


1.ประเภทของเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

- โปรคาริโอติค เซลล์ (prokaryotic cell)

(รูปที่ 4) โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์โปรคาริโอต เซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสห่อหุ้มสารพันธุกรรม (genetic material) ได้แก่ เซลล์ของแบคทีเรีย ริคเก็ตเซีย และสาหร่าย สีน้ำเงินแกมเขียว

- ยูคาริโอติค เซลล์ (eukaryotic cell)

(รูปที่ 5) รูปที่ 5 โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์สัตว์


(รูปที่ 6) โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์พืช เซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสห่อหุ้มสารพันธุกรรม ได้แก่ เซลล์ของ ยีสต์ รา โปรโตซัว พืช และสัตว์ต่าง ๆ


2. โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์ ( Cell Structure and Organelles)

II. โครงสร้างและองค์ประกอบของเซลล์ ( Cell Structure and Organelles)

1) ผนังเซลล์ (cell wall)

(รูปที่ 7) โครงสร้างผนังเซลล์ของพืช

     เป็นโครงสร้างที่แข็งแกร่ง ห่อหุ้มเซลล์ ป้องกันไม่ให้ของเหลวต่าง ๆ ภายในเซลล์ได้รับอันตรายพบในเซลล์พืช และแบคทีเรีย องค์ประกอบทางเคมีเป็น เซลลูโลส (cellulose) เป็นส่วนมาก และมีสารโปรตีน และลิกนิน (lignin) บ้าง เซลล์สัตว์ไม่มีผนังเซลล์แต่จะมี extracellular matrix (ECM) แทน ECM ประกอบไปด้วย สารพวก glycoproteins เช่น collagen , proteoglycan complex และ fibronectin รวมทั้ง คาร์โบไฮเดรทสายสั้นๆ ฝังอยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์แต่ละชนิดจะมี ECM ที่มีโครงสร้างและองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามหน้าที่ของเซลล์นั้นๆ ECM ทำหน้าที่ในการ support , adhesion , movement และ regulation



2) เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane)

(รูปที่ 8) โครงสร้างแบบ Fluid Mosaic ของเยื่อหุ้มเซลล์

    ลักษณะเป็นเยื่อบาง ๆ ห่อหุ้มทุกสิ่งทุกอย่างภายในเซลล์ ทำหน้าที่ป้องกันการรั่วไหลของสารประกอบต่าง ๆ ภายในเซลล์ คัดเลือกสารอาหารและสารอื่นที่จะเข้าหรือออกจากเซลล์ (semipermeable membrane) องค์ประกอบทางเคมี คือโปรตีน และไขมัน ปัจจุบันนี้เชื่อกันว่ามีโครงสร้างเป็นแบบ Fluid Mosaic Membrane

3) ไซโตปลาสม (cytoplasm)

    มีลักษณะเป็นของเหลวส่วนใหญ่จะเป็นโปรตีน กรดนิวคลีอิก สาร อนินทรีย์ และสารอินทรีย์เล็ก ๆ หน้าที่มีหลายอย่าง เช่น การสังเคราะห์ หรือสลายตัวของสารประกอบต่าง ๆ ที่ได้มาจากอาหาร เป็นแหล่งที่มีปฏิกริยาทางเคมีเกิดขึ้นอยู่เป็นจำนวนมาก

4) เอ็นโพลาสมิคเรติคูลัมชนิดเรียบ (smooth endoplasmic reticulum : SER)


    เป็นเยื่อร่างแหที่มีลักษณะเรียบ เชื่อมโยงระหว่างนิวเคลียสกับเซลล์เมมเบรน ประกอบไปด้วยไขมันและโปรตีน ทำหน้าที่ในการขนส่งสารต่าง ๆ ผ่านเซลล์ และเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ สเตรอยด์ (steroid) บางชนิด



(รูปที่ 9) เอ็นโพลาสมิคเรติคูลัมชนิดเรียบ


5) เอ็นโพลาสมิคเรติคูลัมชนิดขรุขระ (rough endoplasmic reticulum : RER)


    เป็นเยื่อร่างแหที่มีลักษณะขรุขระเพราะมีไรโบโซมมาจับอยู่ที่เมมเบรน ทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของ endomembrane system และ โปรตีนที่ส่งออกไปนอกเซลล์ ทำหน้าที่คล้ายกันกับเอ็นโดพลาสมิคเรติคูลัมชนิดเรียบ พบในเซลล์สัตว์เท่านั้น



(รูปที่ 10) อ็นโพลาสมิคเรติคูลัมชนิดขรุขระ

6) กอลไจ บอดี (golgi body)


    เป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยถุง( vacuole) หุ้มด้วยเยื่อบาง ๆ หลาย ๆ ถุงเรียงกัน ภายในถุงจะมีสารที่เซลล์จะขนส่งออกนอกเซลล์ ทำหน้าที่ในขบวนการขนถ่าย ( secretion ) เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไลโซโซมและเซลเพลทของพืช


(รูปที่ 11) กอลไจ บอดี


7) ไลโซโซม (lysosome)


    พบเฉพาะในเซลล์สัตว์ และพืชชั้นต่ำบางชนิดมีลักษณะเป็นถุงขนาดเล็ก มีเยื่อหุ้ม ภายในถุงประกอบไปด้วย hydrolytic enzymes ที่สามารถย่อยแป้ง ไขมัน โปรตีน และกรดนิวคลีอิค ทำหน้าที่ย่อยสารอาหาร และย่อยองค์ประกอบภายในเซลล์ (autophagic) ทำลายสิ่งแปลกปลอม เช่น แบคทีเรีย หรือเชื้อโรคจากภายนอกเซลล์
 


(รูปที่ 12)การเกิด และหน้าที่ของไลโซโซม


8) นิวเคลียส ( nucleus)


     เป็นโครงสร้างที่มีความสำคัญที่สุดของเซลล์ เป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรมส่วนใหญ่ มีลักษณะเป็นรูปกลมหรือรูปไข่ เซลล์ทั่วไปจะมีหนึ่งนิวเคลียส แต่สัตว์ชั้นต่ำบางชนิด จะมีสองนิวเคลียส เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อเจริญเต็มที่ จะไม่มีนิวเคลียส ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางควบคุมกิจกรรมต่าง ๆ ภายในเซลล์
 


(รูปที่ 13)นิวเคลียส ( nucleus)

ส่วนประกอบของนิวเคลียสมีดังนี้คือ


8.1. เยื่อหุ้มนิวเคลียส( nuclear membrane)
- มีลักษณะเหมือนกับเซลล์เมมเบรน
- ประกอบไปด้วยโปรตีนและไขมัน บางครั้งจะมีไรโบโซมมาเกาะอยู่
- จะมีรู (pores) มากมาย ซึ่งเป็นทางผ่านเข้าออกของสารต่าง ๆ
 

8.2.โครมาติน (chromatin)
- เป็นส่วนของนิวเคลียสที่ติดสีย้อม
- ส่วนที่ติดสีย้อมเข้มเรียกว่า เฮทเทอโรโครมาติน ( heterochromatin )
- ส่วนที่ติดสีจาง ๆ เรียกว่ายูโครมาติน (euchromatin) ซึ่งเป็นที่อยู่ของยีนหรือดีเอ็นเอ
- โครมาตินจะหดสั้นเข้าและหนาในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัวซึ่งเรียกว่าโครโมโซม
- สิ่งมีชีวิต แต่ละชนิดก็จะมีจำนวนโครโมโซม แตกต่างกันไป
 

8.3. นิวคลีโอลัส (nucleolus )
- มีรูปร่างกลม ๆ จำนวนไม่แน่นอนเกาะติดกับโครโมโซม
- เป็นส่วนที่ติดสีย้อมชัดเจน
- องค์ประกอบทางเคมี คือโปรตีน, RNA และเอ็นไซม์อีกหลายตัว
- ทำหน้าที่ของเกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์


9) ไรโบโซม (ribosome)
   เป็นองค์ประกอบของเซลล์ที่มีขนาดเล็ก ไม่มีเยื่อหุ้ม พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดทั้งในคลอโรพลาสท์และ ไมโตคอนเดรีย มีขนาดประมาณ 10-20 มิลลิไมครอน ประกอบไปด้วยสารโปรตีนรวมกับ r RNA (ribosomal RNA) ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีน ขนาดที่พบในเซลล์ของยูคาริโอทคือชนิด 80 S ขนาดที่พบในแบคทีเรีย, ไมโตคอนเดรีย และคลอโรพลาสท์ คือชนิด 70 S



(รูปที่ 14) ไรโบโซม (ribosome)


10) เซนตริโอล (centriole)

    รูปทรงกระบอกเล็ก ๆ ประกอบด้วยไมโครทูบูล (microtubule) เรียงตัวกันเป็นวงกลม ทำหน้าที่สร้างเส้นใย สบินเดิล(spindle fiber) ไปเกาะที่เซนโตเมียร์ (centromere) ของโครโมโซมในระยะเมตาเฟสของการแบ่งเซลล์ ทำหน้าที่ช่วยในการเคลื่อนไหวของเซลล์โดยการบังคับ การหดและคลายตัวของไมโครทูบูล ของแฟลเจลลัม และซิเลีย

 


(รูปที่ 15) เซนตริโอล


11) ไมโตคอนเดรีย (mitochondria )

    พบเฉพาะในเซลล์ยูคาริโอท ประกอบไปด้วยโปรตีน ไขมัน DNA RNA และไรโบโซม รูปร่างไม่แน่นอน อาจจะเป็นก้อน (granular) เป็นท่อนยาว ๆ(filamentous) หรือ คล้ายกระบอง(club shape) ก็ได้ มีเยื่อหุ้มสองชั้นภายในมีเอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการหายใจแบบใช้ออกซิเจน (aerobic respiration) หลายชนิด เป็นแหล่งผลิตพลังงานให้เซลล์ มีความสำคัญต่อการสันดาปอาหาร แบคทีเรียไม่มี ไมโตคอนเดรีย แต่จะมีโปรตีนและสารอื่น ละลายอยู่ในไซโตโซมทำหน้าที่เป็นแหล่งผลิตพลังงานให้กับเซลล์
 


(รูปที่ 16) ไมโตคอนเดรีย (mitochondria )


12) คลอโรพลาสท์ (chloroplast)
    เป็นพลาสติค (plastid) ชนิดหนึ่งที่มีสีเขียว พบเฉพาะในพืชและแบคทีเรียบางชนิดที่สังเคราะห์แสงได้ ประกอบไปด้วย คลอโรฟิล (chlorophyll) DNA RNA ไรโบโซม, โปรตีน, คาร์โบโฮเดรท และเอ็นไซม์บางชนิด รูปร่างมีหลายแบบ เช่น รูปไข่ รูปจาน หรือรูปกระบอง ทำหน้าที่สังเคราะห์แสง


(รูปที่ 16) คลอโรพลาสท์ (chloroplast)


13) แวคูโอล (vacuole)

    ลักษณะเป็นก้อนกลมใส ๆ มีเยื่อบาง ๆ ล้อมรอบ มองเห็นได้ชัดเจน ทำหน้าที่ได้แตกต่างกันเช่น Food vacuole Contractile vacuole Central vacuole หรือ Tonoplast พบในเซลล์พืช มีขนาดใหญ่ ภายในจะมี น้ำประมาณ , สารอินทรีย์, สารอนินทรีย์ O2 และ CO2




(รูปที่ 17) แวคูโอล


14) แคปซูล (capsule)

    เป็นเกราะที่ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรทห่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียบางชนิดไว้อีกชั้นหนึ่ง ทำให้แบคทีเรียทนต่อสภาพแวดล้อม ที่ไม่ดีต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี

15) แฟลเจลลัม (flagellum)

    เป็นองค์ประกอบของเซลล์แบคทีเรียบางชนิด ประกอบไปด้วยโปรตีนที่ยืดหดได้ (contractile) ทำหน้าที่ช่วยในการเคลื่อนไหวของเซลล์

16) โครงกระดูกของเซลล์ (The Cytoskeleton)

    มีลักษณะเป็นเครือข่ายของเส้นใย ( network of fiber) ภายในเซลล์ ประกอบไปด้วย microtubules , microfilaments และ intermediate filament ทำหน้าที่ค้ำจุน และทำให้เซลล์คงรูปร่างอยู่ได้ ช่วยในการเคลื่อนที่ของเซลล์ (Cell motility) และ vesicles

 


 

(รูปที่ 18) โครงกระดูกของเซลล์ จะเห็นได้ว่า ไม่มีเซลล์ของสิ่งมีชีวิตใด จะมีองค์ประกอบครบทุก ชนิด เซลล์พืช และเซลล์สัตว์ จะมีองค์ประกอบต่าง ๆ มากกว่าเซลล์ แบคทีเรีย ซึ่งอาจเป็นเพราะว่า สัตว์และพืชประกอบไปด้วยเซลล์หลาย ชนิด ซึ่งเซลล์เหล่านี้จะต้องทำหน้าที่ประสานงานกัน เพื่อทำให้สัตว์ทั้ง ตัวหรือพืชทั้งต้น สามารถที่จะดำรงชีวิตอยู่ได้

III โครโมโซม (Chromosome)

    รูปร่างและจำนวนของโครโมโซม ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะคงที่ เห็นได้ชัดเจนที่สุดในระยะเมตาเฟส (metaphase) รูปร่างของโครโมโซม จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเซนโตรเมียร์ แบ่งชนิดของโครโมโซมออกได้ 4 ชนิด

1. ทีโลเซนทริค (telocentric)

    โครโมโซมที่มีตำแหน่งของเซนโตรเมียร์อยู่ปลายสุด โครโมโซมเป็นรูปตัวไอ ( I-Shape)


2. อโครเซนทริค (acrocentric)

    โครโมโซมที่ตำแหน่งเซนโตรเมียร์อยู่ถัดจากปลายเข้ามานิดเดียว โครโมโซมเป็นรูปตัว ไอ ( I-Shape)


3. สับเมตาเซนทริค (submetacentric)

    โครโมโซมที่เซนโตรเมียร์อยู่ค่อนไปปลายใดปลายหนึ่ง โครโมโซมเป็นรูปตัว เจ (J-Shape)


4. เมตาเซนทริค (metacentric)

    โครโมโซมที่ตำแหน่งเซนโตรเมียร์อยู่ตรงกลาง โครโมโซมเป็นรูปตัววี (V-Shape)

 

โครโมโซมมนุษย์

    จำนวนโครโมโซมของเซลล์ร่างกายมี 46 แท่ง หรือ 23 คู่ เป็นโครโมโซมร่างกาย 22 คู่ และ โครโมโซมเพศ 1 คู่ หรือประมาณ 6 พันล้านนิวคลีโอไทด์ แต่ละโครโมโซมประกอบไปด้วยดีเอนเอ 1 เส้น (strand) ร่วมกับโปรตีนฮิสโตน แต่ละโครโมโซมของคนจะยาวประมาณ 5 ซม. ความยาวรวมของโครโมโซมทั้ง 46 เส้นประมาณ 230 ซม. ความยาวของโครโมโซมในระยะอินเตอร์เฟส จะเป็น 100,000 เท่าของโครโมโซมในระยะเมตาเฟส ดีเอนเอจะพันเป็นเกลียวกับโปรตีนฮิสโตน เกิดเป็นโครงสร้างที่เรียกว่า นิวคลีโอโซม (nucleosome) นิวคลีโอโซมจะมีลักษณะเหมือนลูกปัดร้อยอยู่บนเส้นเชือก (beads on a string) สายนิวคลีโอโซมจะพันเป็นเกลียวอีกครั้ง ในลักษณะของ solenoid หลังจากนั้น solenoid จะพันเกลียวเป็นห่วง (chromomere) จนได้เป็น chromatin fiber โครงสร้างและองค์ประกอบของโครโมโซม


1. ไพรมารีคอนสติคชัน ( primary constriction)
    ส่วนเว้าบนโครโมโซมซึ่งเป็นตำแหน่งของเซนโตรเมียร์ เป็นส่วนที่ทำหน้าที่สำคัญยิ่งเมื่อเซลล์ทำการแบ่งตัว ทำให้โครโมโซมมาเรียงตัวกันตรงกลางเซลล์ โครโมโซมใดที่ไม่มี เซนโตรเมียร์ จะถูกละทิ้งไว้ในไซโตปลาสม

2. เซกันดารีคอนสตริคชั่น (secondary constriction)
    ส่วนเว้าอีกอันหนึ่งบนโครโมโซม เป็นที่สำหรับให้นิวคลีโอลัสมาเกาะ เรียกบริเวณนี้ว่า “นิวคลีโอลาร์ ออกาไนเซอร์” (nucleolar organizer) บริเวณนี้ประกอบไปด้วยยีนที่ควบคุมการสังเคราะห์ r RNA


3. แซทเทลไลท์ (satellite)

    ส่วนปลายของโครโมโซมที่มีลักษณะเป็นตุ่มหรือติ่ง โครโมโซมที่มีแซทเทิลไลท์ เรียกว่า “SAT-chromosome”


4. โครโมนีมา (chromonema)
    โครงร่างภายในของโครโมโซม ที่พันกันอยู่เป็นเกลียวฝังตัวอยู่ในมาตริกซ์ ( matrix) สารพันธุกรรมซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญจะอยู่บนโครโมนีมา

5. มาทริกซ์ ( martrix)
    เป็นสารพวกอโครมาติค (acromatic) เป็นที่อยู่ของโครโมนีมา และโครโมเมียร์ (chromomere)


6. โครมาติน (chromatin)
     โครโมโซมที่ติดสีย้อมเข้มหรือจาง ส่วนของโครโมโซมที่ติดสีย้อมเข้ม เรียกว่า เฮเทโรโครมาติน เป็นส่วนที่ไม่มียีน ส่วนของโครโมโซมที่ติดสีจาง เรียกว่า ยูโครมาติน

7. ทีโลเมียร์ (telomere)
    ส่วนที่อยู่บริเวณปลายสุดของแขนโครโมโซม เป็นองค์ประกอบที่พบในทุกโครโมโซม ถ้าบริเวณทีโลเมียร์ขาดไป จะทำให้โครโมโซมมีลักษณะเหนียวและเชื่อมติด กับโครโมโซมอื่นที่ปลายทีโลเมียร์ขาดได้ง่าย

โครมาติน (chromatin)

1. ยูโครมาติน (euchromatin)
    โครมาตินที่ติดสีจางในระยะอินเตอร์เฟส มีลักษณะผอม ยาว จะหดสั้นและติดสีเข้มในขณะที่มีการแบ่งเซลล์ เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 40-70 A0 บริเวณนี้จะเป็นส่วนของ DNA ที่มีการคัดลอกเบส (traseciption) ไปเป็น mRNA และได้โปรตีนในที่สุด

2. เฮทเทโฮโครมาติน (heterochromatin)
    โครมาตินที่หดสั้นมากตลอดวัฎจักรของเซลล์ เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 200-300 A0 บริเวณนี้พบว่าไม่เกิดการคัดลอกเบสเลย



IV. การแบ่งเซลล์

1. วัฏจักรของเซลล์ (Cell Cycle)
2 .การแบ่งเซลล์แบบไมโตซิสและการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส


วัฏจักรของเซลล์ ( Cell Cycle)

    ช่วงเวลาจากการแบ่งเซลล์ครั้งหนึ่งไปจนจบการแบ่งเซลล์ครั้งต่อไป พบทั้งในโปรคารีโอท และยูคารีโอท แต่จะแตกต่างกัน

1. วัฏจักรของเซลล์โปรคารีโอท ( Prokaryotic cell cycle)

    โครโมโซมมีลักษณะเป็นสาย ดีเอนเอ เกลียวคู่ เส้นเดี่ยวล้อมเป็นวง กลม ( single , circular chromosome) โครโมโซมจำลองตัวอง ได้ DNA 2 ชุด เซลล์แยกเป็นสองส่วน ( binary fission) ได้เซลล์ลูก 2 เซลล์ แต่ละเซลล์มีโครโมโซม 1 ชุด มีข้อมูลทางพันธุกรรมเหมือนกัน

2. วัฏจักรของเซลล์ยูคารีโอท ( Eukaryotic cell cycle)

    ประกอบไปด้วยระยะต่าง ๆ 2 ระยะคือ อินเตอร์เฟส (interphase) หรือเมตาโบลิกเฟส (metabolic phase) และมิโตติกเฟส (mitotic phase, M) หรือ ดิวิชั่นเฟส ( division phase)

ระยะอินเตอร์เฟส

-ใช้เวลานานที่สุด ประมาณ 90 % ของวัฏจักร
- เป็นระยะที่โครโมโซมมีการเปลี่ยนแปลงขนาดและพฤติกรรม


แบ่งออกเป็น 3 ระยะย่อย ๆ


ระยะ G1 เซลล์มีการเติบโต สร้าง RNA จำลองเซนตริโอล
ระยะ S DNA จำลองตัวเอง ขึ้นเป็น 2 เท่า ( DNA replication)
ระยะ G2 เซลล์มีการเติบโตขึ้นเรื่อยๆ มีการสร้างโปรตีน tubulin และสารต่างๆภายในเซลล์

Mitosis หรือ M phase

- เป็นช่วงสั้นๆ กว่า interphase มาก
- มีการแบ่งนิวเคลียส (karyokinesis) และไซโตพลาสม (cytokinesis)
- เป็นช่วงที่มีการถ่ายทอดสารพันธุกรรมไปยังเซลล์ลูก
- แบ่งเป็นระยะต่างๆดังนี้

1). ระยะโปรเฟส (prophase)
    เป็นช่วงที่นานที่สุดใน M phase โครโมโซมเริ่มหดตัวสั้นเข้า (condensation ) ช่วยทำไม่ให้โครโมโซมแตกหักง่ายเมื่อถูกดึงให้ แยกจากกัน และจะเห็นเป็น 2 โครมาติด (sister chromatids) นิวคลีโอลัส และ เยื่อหุ้มนิวเคลียสเริ่มสลายตัว ในเซลล์สัตว์จะพบว่าเซนตริโอลจะแบ่งตัวเป็นสองชุด (centrosome cycle) และแยกกันออกไป มีการสร้างเส้นใยสปินเดิล ซึ่งประกอบไปด้วยไมโครทูบูล ที่มีโมเลกุลของโปรตีน ทูบูลิน (tubulin) มี 3 แบบ polar microtubules เส้นใยที่โยงระหว่างขั้วของเซนโตรโซมทั้งสอง kinetochore microtubules เส้นใยที่ยึดติดกับ kinetochore ช่วยในการ เคลื่อนที่ของโครโมโซม astral microtubules คือ aster ที่กระจายอยู่รอบๆ เซนโตรโซม ช่วยเสริมแรงดึงขั้วแยกจากกัน

2) ระยะโปรเมตาเฟส (Prometaphase)

    เยื่อหุ้มนิวเคลียสแตกตัวเป็น membrane vesicle เล็กๆ kinetochore microtubules จะยึดติดกับ kinetochore ของซิสเตอร์โครมาติด โครโมโซมจะเริ่มเคลื่อนที่ มาเรียงตัวกันในแนวศูนย์สูตรของเซลล์

3) ระยะเมตาเฟส (Metaphase)

    kinetochore microtubules ดึงคู่ซิสเตอร์โครมาติด ให้มาอยู่ตรงกลางเซลล์ เซนโตรเมียร์จะมาเรียงตัวในแนว equatorial plane ซึ่งจะตั้งฉากกับแนวของ polar microtubules โครโมโซมมีการหดตัวพับซ้อนทำให้หนา และสั้นที่สุด เหมาะสำหรับศึกษา โครโมโซม เช่น การนับ หรือตรวจดูรูปร่างของโครโมโซม


4) ระยะแอนาเฟส (Anaphase)

   เป็นระยะที่สั้นที่สุดใน Mitosis โมเลกุลของ ทูบูลินของไมโครทูบูลแตกตัว ซิสเตอร์โครมาติดแยกออกจากกันกลายเป็นโครโมโซมลูก (daughter chromosome) สองโครโมโซม โครโมโซมลูก เคลื่อนที่ตามแรงดึงของเส้นใยสปินเดิลไปยังคนละด้านของเซลล์

5) ระยะเทโลเฟส (telophase)

    ระยะสุดท้ายของไมโตซิส มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาหุ้มกลุ่มของโครโมโซมทั้ง 2 กลุ่ม นิวคลีโอลัสปรากฎขึ้นใหม่ตรงบริเวณ nucleolar organizer

6) การแบ่งไซโตพลาสม (Cytokinesis)


    ในเซลล์สัตว์ microfilament ที่ติดกับเยื่อหุ้มเซลล์จะเกิด contractile ring เพราะ การหดตัวของแอคติน และไมโอซิน เมมเบรนตรงกลางเซลล์จะเกิดเป็นรอยคอด (clevage furrow)แล้วแยกออกเป็นสองเซลล์ ในเซลล์พืชจะมีการสร้างเซลล์เพลท (cell plate) ขึ้นมากั้นตรงกลางเซลล์ เซลล์เพลท เกิดจากการวมตัวของ golgi vesicle ซึ่งภายในจะบรรจุสารเซลลูโลส เพคติน เซลล์เพลทจะยาวขึ้นจนไปชนกับผนังเซลล์เดิม ทำให้แบ่งเซลล์ออกเป็นสองเซลล์ ที่เซลล์เพลทมีช่องว่างให้ไซโตพลาสมทั้งสองต่อเนื่องกันได้ ช่องนี้เรียกว่า Plasmodesmata

ไมโอซิส (Miosis)

   เป็นการแบ่งนิวเคลียสอีกแบบหนึ่ง เกิดขึ้นในพวกยูคารีโอทที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เกิดกับเยอร์มไลน์เซลล์ (germline cells) หรือกลุ่มเซลล์ที่จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เช่นกลุ่มเซลล์ในอัณฑะหรือกลุ่มเซลล์ในรังไข่ ผลลัพธ์ได้ คือเซลล์สืบพันธุ์ (sex cellsหรือ gametes) 4 เซลล์ ที่มีสารพันธุกรรม หรือโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม มีกระบวนการแบ่งนิวเคลียส และไซโตพลาสม 2 ครั้ง แต่ ดีเอนเอ มีการจำลองตัวเองครั้งเดียว
  
แบ่งกระบวนการไมโอซิสออกเป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ ๆ

   อินเทอร์เฟส ( Premeiotic Interphase) เตรียมพร้อมเช่นเดียวกับ ไมโตซิส มี G1, S และ G2 ระยะ S ของไมโอซิสจะกินเวลานานกว่าไมโตซิสมาก เช่นเป็นวัน การจำลองตัวเองของดีเอนเออาจจะยังไม่สิ้นสุดในระยะ S อาจจะเลยไปถึง Meiosis I ปริมาตรของนิวเคลียสมีขนาดใหญ่กว่าของเซลล์ไมโตซิส

I ไมโอซิสตอนที่ I (Meiosis I หรือ Reductional division)


    เป็นการแยกโครโมโซมคู่เหมือนออกจากกัน (separate homologous chromosome) เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งเดียวของเซลล์เดิม


แบ่งออกเป็นขั้นตอนย่อยๆ ได้ 4 ขั้นตอน คือ

1. ระยะโปรเฟส I (Prophase I)
โครมาตินจะเริ่มหดตัวสั้นเข้า
ระยะโปรเฟส I แบ่งออกเป็น 5 ระยะย่อย ๆ คือ


1.1 เลปโททีน หรือ เลปโทนีมา (leptotene /leptonema ) โครโมโซมยังคงมีขนาดบางและยาว เริ่มจะมีการขดตัวหนาขึ้น


1.2 ไซโกทีน หรือไซโกนีมา (zygotene / zygonema) โครโมโซมคู่เหมือนจะมาเข้าคู่กัน (synapse) คู่ของโครโมโซมที่เข้าคู่กันเรียก ไบวาเลนท์ (bivalent)หรือเตแตรด ( tetrad )


1.3 พาคีทีน หรือ พาคีนีมา (pachytene / pachynema) โครโมโซมแต่ละไบวาเลนท์จะหดตัวสั้นลงบางตำแหน่งของโครโมโซมคู่เหมือนจะเกิดการแลกเปลี่ยนส่วนของ
โครโมโซม เกิดการจัดเรียงยีนบนโครโมโซมแตกต่างไปจากเดิม( gene recombination )


1.4 ไดโพลทีนหรือไดโพลนีมา(diplotene/diplonema) โครโมโซมคู่เหมือนเริ่มแยกตัวออกจากกัน อาจมีบางจุดยังคงเชื่อมติดกัน - จุดที่มีการแลกเปลี่ยนโครโมโซมเรียกว่า ไคแอสมา “Chiasma” การแลกเปลี่ยนฯ จะแลกกันกี่จุดก็ได้ ขึ้นอยู่กับความยาวของโครโมโซม ในเพศหญิง การสร้างไข่จะเริ่มขึ้นตั้งแต่เมื่อยังเป็นทารกอายุประมาณ 4 เดือน และยังอยู่ในครรภ์มารดา เซลล์ในรังไข่ของทารกเพศหญิงจะเริ่มแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสขั้นที่ I จนถึงระยะไดโพลทีนแล้วจึงหยุด เมื่อทารกเจริญจนถึงวัยเจริญพันธุ์ (เริ่มมีประจำเดือนครั้งแรก) เซลล์ที่อยู่ในระยะไดโพลทีน จะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสต่อจนสิ้นสุด ไมโอซิสขั้นที่ II


1.5 ไดอาคิเนซิส ( diakinesis ) โครโมซมจะหดตัวสั้นลงมาก ไคแอสมาเลื่อนไปอยู่ปลายของโครโมโซม แต่ละไบวาเลนท์ เริ่มเคลื่อนไปอยู่ตรงกลางเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสสลายไป

2. ระยะมาตาเฟส I
แต่ละ ไบวาเลนท์ จะเรียงตัวตามแนวศูนย์สูตรของเซลล์
แต่ละ ไบวาเลนท์ จะมี 4 โครมาติด

3. ระยะแอนาเฟส I
    โครโมโซมคู่เหมือนที่ปรากฎเป็น bivalent จะแยกตัวไปอยู่คนละขั้วของเซลล์ ระยะนี้จะไม่มีการแบ่งตัวของเซนโตรเมียร์ โครโมโซมแต่ละอันจะมี 2 โครมาติด เรียกสภาพนี้ว่า dyad

4. ระยะเทโลเฟส I
    โครโมโซมในสภาพ dyad จะเคลื่อนที่ไปยังคนละขั้วของเซลล์ มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาหุ้มโครโมโซม เกิดการแบ่งไซโตพลาสม ได้เซลล์ลูก 2 เซลล์ แต่ละเซลล์จะมีจำนวนโครโมโซมเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม ในเซลล์สัตว์เมื่อสิ้นสุดเทโลเฟส I จะตามด้วยไมโอซิสต II ทันที โดยไม่มีการสังเคราะห์ ดีเอนเอ ขึ้นมาอีก

II ไมโอซิส ตอนที่ II (Meiosis II หรือ Equational division)
   การแบ่งเซลล์ในขั้นตอนนี้ จะคล้ายๆ กับไมโตซิส (เพียงแต่ไม่มีการจำลองตัวเองของดีเอนเอเท่านั้น) เป็นการแยกจากกันของ sister chromatids (separates sister chromatids)

1. ระยะโปรเฟส II แต่ละโครโมโซมที่ปรากฎเห็น 2 โครมาติด จะหดตัวสั้นเข้า และเริ่มมาเรียงตัวกันตรงกลางเซลล์


2. ระยะเมตาเฟส II แต่ละโครโมโซมมาเรียงตัวกันตรงกลางเซลล์ และมีการสร้างเส้นใยสปินเดิลมาจับกับเซนโตรเมียร์ของแต่ละโครโมโซม


3. ระยะแอนาเฟส II เซนโตรเมียร์ของแต่ละโครโมโซมจะแบ่งตัวกันออกเป็นสองส่วน ทำให้ sister chromatids ของแต่ละโครโมโซมแยกออกจากกัน ไปรวมกันคนละขั้วของเซลล์


4. เทโลเฟส II มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสขึ้นมาล้อมรอบโครโมโซม 2 ชุด มีการแบ่งของไซโตพลาสม ในที่สุดจะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ (แต่เนื่องจากมีเซลล์ลูก 2 เซลล์จากเทโลเฟส I ดังนั้นเมื่อสิ้นสุดระยะเทโลเฟส II จะได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์) และแต่ละเซลล์จะมีโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เริ่มต้น

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในพืช

1. ขบวนการสร้างละอองเรณู (Microsporogenesis)การสร้างละอองเรณู เริ่มจากเซลล์ในอับเรณู (anther) ที่เรียกกันว่า pollen mother cell หรือ microspore mother cell ซึ่งมีโครโมโซม 2 ชุด หรือ 2n จะแบ่งตัวแบบไมโอซิส I และไมโอซิส II ได้ละอองเรณู 4 เซลล์ แต่ละเซลล์จะมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว หรือ n ภายในละอองเรณูแต่ละเซลล์ ซึ่งมีนิวเคลียส 1 อัน (n) นิวเคลียสจะแบ่งตัวแบบไมโตซิส 1 ครั้ง ได้นิวเคลียส 2 อัน คือ generative nucleus (n) และ tube nucleus (n)


2. ขบวนการสร้างไข่ (Megasporogenesis) การสร้างไข่หรือ ovum เรื่มต้นจากเซลล์ในรังไข่ที่เรียกว่า megaspore mother cell ซึ่งมีโครโมโซม 2n แบ่งตัวแบบไมโอซิส ได้เซลล์ 4 เซลล์ แต่ละเซลล์มีโครโมโซมในสภาพ haploid หรือ n แต่ 3 เซลล์จะสลายตัวไปเหลือเพียง 1 เซลล์ พัฒนามาเป็น megaspore นิวเคลียสของ megaspore จะแบ่งตัวแบบไมโตซิส 3 ครั้งได้นิวเคลียสทั้งหมด 8 อัน และมีการจัดเรียงตัวกันเป็นชุด 3 ชุดคือ ชุดที่ 1 เรียกว่า antipodal nuclei (มีนิวเคลียส 3 อัน) จะอยู่ที่ขั้วหนึ่งของเซลล์ ชุดที่ 2 เรียกว่า poler nuclei (มีนิวเคลียส 2 อัน) จะอยู่ตรงกลางเซลล์ และชุดที่ 3 มีนิวเคลียส 3 อัน จะอยู่ด้านล่างของเซลล์ที่มี Micropyle นิวเคลียสชุดนี้จะมี egg nucleus อยู่กลางขนาบข้างด้วย synergid nuclei

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์

3. ขบวนการสร้างสเปอร์ม (spermatogenesis) ขบวนการสร้างสเปอร์ม จะเริ่ม จากเซลล์ที่อยู่ในอัณฑะที่เรียกกันว่spermatogonia ซึ่งมีโครโมโซม 2n จะแบ่งตัวแบบไมโอซิสได้เซลล์ 4 เซลล์ เรียกว่า spermatids แต่ละ spermatids จะมีโครโมโซม n แล้ว spermatids ก็จะมีการพัฒนาไปเป็นสเปอร์ม หรือ spermatozoa เพื่อทำหน้าที่ในการผสมพันธุ์ต่อไป

4. ขบวนการสร้างไข่ (Oogenesis) เซลล์ในรังไข่ซึ่งมีโครโมโซม 2n และที่เรียก กันว่า Oogonia จะมีการเจริญเติบโตขยายขนาดขึ้นเรียกว่า Primary oocyte จะทำการแบ่งตัวแบบไมโอซิสตอนที่ 1 ซึ่งจะได้เซลล์ 2 เซลล์ ขนาดใหญ่ 1 เซลล์และขนาดเล็ก 1 เซลล์ เรียกว่า secondary oocyte และ polar body ตามลำดับ ต่อมา secondary oocyte และ polar body จะเข้าสู่การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสตอนที่ 2 ได้เซลล์ 4 เซลล์ มีขนาดใหญ่ 1 เซลล์และขนาดเล็ก 3 เซลล์ เซลล์ที่มีขนาดใหญ่เรียกว่า ไข่ หรือ ovum ส่วนเซลล์ขนาดเล็ก 3 เซลล์จะสลายตัวไป

การปฏิสนธิในพืช (Fertilization in Plants)

    เมื่อละอองเรณูปลิวไปตกบนยอดเกสรตัวเมีย (stigma) ขบวนการนี้เรียกกันว่า ขบวนการถ่ายละอองเกสร (pollination) ละอองเรณูจะงอก pollen tube ลงไปตามก้านชูเกสรตัวเมีย (style) จนถึง embryo sac นิวเคลียสของ ละอองเรณูซึ่งอยู่ในสภาพ haploid จะแบ่งตัวแบบไมโตซิส 1 ครั้ง ได้ tube nucleus และ generative nucleus และ generative nucleus จะแบ่งตัวแบบไมโตซิสอีกครั้งหนึ่งได้ sperm nucleus 2 อัน แล้ว sperm nucleus หนึ่งอันจะเข้าไปผสมกับ egg nucleus ได้ zygote หรือ embryo (2n) ส่วน sperm nucleus อีกอันหนึ่งจะเข้าผสมกับ 2 polar nuclei กลายเป็นเอนโดสเปอร์ม (endosperm) ซึ่งมีโครโมโซม 3 ชุด หรือ 3n จะเห็นว่าพืชจะมีขบวนการปฏิสนธิเกิดขึ้น 2 ครั้ง จึงเรียกการปฏิสนธิแบบนี้ว่า การปฏิสนธิซ้อนหรือ double fertilization

การปฏิสนธิในสัตว์ (Fertilization in Animals)

    การปฏิสนธิในสัตว์ ก็คือ การรวมตัวกันของสเปอร์มและไข่ซึ่งต่างก็มีโครโมโซมชุดเดียว หรือ n แล้วจะได้ zygote ที่มีจำนวนโครโมโซมเป็น 2 ชุด หรือ 2n เซลล์สืบพันธุ์ที่เกิดจากการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จะมีสารพันธุกรรมหรือโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม และเซลล์สืบพันธุ์ดังกล่าวจะเป็นตัวนำสารพันธุกรรมของพ่อและแม่ไปยังลูก เมื่อมีการปฏิสนธิ เซลล์สืบพันธุ์เหล่านี้จะมารวมตัวกัน ลูกที่เกิดขึ้นจึงมีสารพันธุกรรมทั้งของพ่อและของแม่อยู่ ทำให้ลูกสามารถเจริญเติบโตไปเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันกับพ่อแม่ ซึ่งอาจจะเหมือนกันบ้าง หรือแตกต่างกันบ้างซึ่งก็เนื่องมาจาก การเกิดการแลกเปลี่ยนส่วนของโครโมโซม ในขบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสนั่นเอง


เนื้อเยื่อสัตว์ (animal tissues)์ (animal tissues)

    สัตว์ชั้นสูงประกอบด้วยเซลล์ต่าง ๆ หลายชนิด แต่ละชนิดมีหน้าที่เฉพาะอย่าง ดังนั้น เนื้อเยื่อ (tissue) จึงหมายถึง กลุ่มของเซลล์ที่มีลักษณะอย่างเดียวกันมารวมกัน เพื่อทำหน้าที่อย่างเดียวกัน ในอวัยวะใด ๆ ที่อยู่ภายในร่างกาย เนื้อเยื่อของสัตว์ชั้นสูง แบ่งได้เป็น 5 ชนิด ดังนี้

1. เนื้อเยื่อบุผิว (epithelial tissue)
2. เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (connective tissue)
3. เนื้อเยื่อเลือด (blood tissue)
4. เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ (muscular tissue)
5. เนื้อเยื่อประสาท (nervous tissue)

การจัดจำแนกชนิดและหน้าที่ของเนื้อเยื่อสัตว์แต่ละชนิด

เนื้อเยื่อบุผิว (epithelial tissue)

    ลักษณะเฉพาะ - มีเซลล์รูปร่างแบบเดียวกันมาเรียงชิดติดกัน อยู่บนเยื่อรองรับฐาน (basement membrane) และมีผิวด้านบนเป็นอิสระ (free surface)


    หน้าที่ - ป้องกันเซลล์ที่อยู่ชั้นล่าง ป้องกันเชื้อโรค รับความรู้สึก ดูดซึมสารเข้าสู่ร่างกาย สร้างสารที่มีประโยชน์ ขับสารที่ร่างกายไม่ต้องการออกมา


    ตำแหน่งที่พบ - พบทั้งภายนอกและภายในร่างกาย เช่น ผิวหนัง ทางเดินอาหาร ท่อลม ปอด และ ท่อไต เป็นต้น


    การจัดจำแนก - แบ่งได้ตามลักษณะของรูปร่างของเซลล์ เช่น รูปร่างแบนบาง (squamous) รูปร่างสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ (cuboid) รูปร่างแท่งทรงกระบอก (columnar) และการจัดเรียงตัวของเซลล์ เช่น เซลล์เรียงตัวชั้นเดียว (simple) หรือเซลล์เรียงตัวหลายชั้น (stratified)

• รูปแสดงลักษณะของเนื้อเยื่อบุผิว (epithelial tissue) ที่เรียงตัวชั้นเดียว แบบต่าง ๆ


• รูปแสดงเนื้อเยื่อบุผิวที่ปกคลุมอยู่ภายในและภายนอกร่างกาย

เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (connective tissue)

   ลักษณะเฉพาะ - ประกอบด้วยเซลล์ที่เรียงตัวอยู่ห่าง ๆ กัน และสารที่ไม่ใช่เซลล์ เรียกว่า เมทริกซ์ (matrix) นอกจากนี้ยังประกอบด้วยเส้นใย (fiber) 3 ชนิด ได้แก่ เส้นใยคอลลาเจน (collagen fiber) เส้นใยอิลาสติก (elastic fiber) เส้นใยเรติคิวลาร์ (reticular fiber) แทรกอยู่ในเมทริกซ์ ช่วยทำให้แข็งแรงยิ่งขึ้น


    หน้าที่ - เชื่อมโยงยึดเหนี่ยวอวัยวะและโครงสร้างต่าง ๆ ของร่างกายให้อยู่รวมกัน และ ค้ำจุนร่างกาย


    ตำแหน่งที่พบ - ห่อหุ้มเนื้อเยื่อหรืออวัยวะต่าง ๆ พบแทรกอยู่ระหว่างเนื้อเยื่อชนิดอื่น ๆ
 

   การจัดจำแนก - แบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ เนื้อเยื่อเกี่ยวพันสมบูรณ์ เช่น เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ชนิดโปร่งบาง (loose connective tissue) เนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดแน่นทึบ (dense connective tissue) และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันพิเศษ เช่น กระดูก (bone) กระดูกอ่อน (cartilage) เนื้อเยื่อไขมัน (adipose tissue)ดังตารางข้างล่างนี้

 


• รูปแสดงเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดโปร่งบาง (loose connective tissue)

เนื้อเยื่อเลือด (blood tissue)

    ลักษณะเฉพาะ - ประกอบด้วย เซลล์เม็ดเลือด (blood cell) และน้ำเลือด (plasma)


    หน้าที่ - ลำเลียงออกซิเจน น้ำ อาหาร ของเสีย ฮอร์โมน กำจัดเชื้อโรค และควบคุมอุณหภูมิ ภายในร่างกาย


    ตำแหน่งที่พบ - พบทั่วทั้งร่างกาย
 

    การจัดจำแนก -ส่วนที่เป็นเซลล์เม็ดเลือด ประกอบด้วย เซลล์เม็ดเลือดแดง (erythrocyte) และเซลล์เม็ดเลือดขาว (leukocyte) ส่วนที่เป็นน้ำเลือดประกอบด้วยสารอาหาร ของเสีย ฮอร์โมน โปรตีน และสารอินทรีย์

- เซลล์เม็ดเลือดแดง มีรูปร่างกลม มีขนาดประมาณ 7 ไมครอน ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วย น้ำนม เซลล์เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่จะไม่มีนิวเคลียส ในสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดอื่น จะมีนิวเคลียสอยู่ด้วย เซลล์เม็ดเลือดแดงสร้างในไขกระดูก และมีอายุอยู่ได้ประมาณ 120 วัน เม็ดเลือดแดงที่หมดอายุจะถูกทำลายที่ม้าม ส่วนเซลล์เม็ดเลือดขาว (leukocyte) มีขนาดใหญ่กว่าเซลล์เม็ดเลือดแดง มีนิวเคลียส มีการเคลื่อนที่แบบ อะมีบา แบ่งได้ตามลักษณะของแกรนูล (granule) ที่พบในไซโตพลาสซึม กลุ่มที่มี แกรนูล (granulocyte) มี 3 ชนิด คือ นิวโทรฟิล (neutrophil) อีโอซิโนฟิล (eosinophil) และเบโซฟิล (basophil) ส่วนกลุ่มที่ไม่มีแกรนูล (agranulocyte) มี 2 ชนิด คือ โมโนไซต์ (monocyte) และ ลิมโฟไซต์ (lymphocyte) (ดังรูป A - G)

 

•รูปแสดงองค์ประกอบของเลือดคน (A: lymphocyte, B: monocyte, C: neutrophil, D: eosinophil, E: basophil, F: platelet, G: erythrocyte)

 


• รูปแสดงเม็ดเลือดแดงของกบ

เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ (muscular tissue)

   ลักษณะเฉพาะ - เซลล์เป็นรูปทรงกระบอกหรือรูปกระสวย


   หน้าที่ - เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของร่างกาย ซึ่งเกิดจากการการหดและคลายตัวของ กล้ามเนื้อ


   ตำแหน่งที่พบ - บริเวณผนังของอวัยวะภายใน แขน ขา และหัวใจ การจัดจำแนก

- แบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด คือ กล้ามเนื้อเรียบ (smooth muscle) ประกอบด้วยเซลล์รูป กระสวย มีนิวเคลียส 1 อัน การทำงานอยู่นอกเหนืออำนาจจิตใจ กล้ามเนื้อลาย (striated muscle หรือ skeletal muscle) ประกอบด้วยเซลล์รูปทรงกระบอก มีนิวเคลียสหลายอันอยู่บริเวณขอบของเซลล์ การทำงานอยู่ภายใต้อำนาจจิตใจ เมื่อส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์จะเห็นลักษณะเป็นลายตามขวางชัดเจน ซึ่งเกิดจาก การเรียงตัวของไมโอไฟบริล (myofibril) และกล้ามเนื้อหัวใจ (cardiac muscle) ประกอบด้วยเซลล์รูปร่างทรงกระบอก มีนิวเคลียสเพียง 1 อันอยู่กลางเซลล์ มีการ เรียงตัวของเซลล์คล้ายร่างแห มีลายตามขวางเช่นเดียวกับกล้ามเนื้อลาย แต่ทำงานนอกเหนืออำนาจจิตใจ

 

เนื้อเยื่อประสาท (nervous tissue)

    ลักษณะเฉพาะ - ประกอบด้วยเซลล์ประสาท (neuron) ที่มีรูปร่างคล้ายดาว มีตัวเซลล์ (cell body) และแขนงของเซลล์ (cell process) ได้แก่ เดนไดรต์ (dendrite) และแอกซอน (axon) นอกจากนี้ยังมีเซลล์เกี่ยวพันประสาท (neuroglia) อีกหลายชนิดแทรกอยู่ระหว่าง เซลล์ประสาทด้วย

   หน้าที่ - เซลล์ประสาททำหน้าที่รับและส่งกระแสความรู้สึกไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย และ ควบคุมการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ภายในร่างกายด้วย เซลล์เกี่ยวพันประสาท ทำหน้าที่ค้ำจุนเซลล์ประสาทให้อยู่คงที่และให้อาหารแก่เซลล์ประสาท แต่ไม่มีหน้าที่ เกี่ยวกับการนำกระแสความรู้สึก

   ตำแหน่งที่พบ - พบทั่วทั้งร่างกาย
 

   การจัดจำแนก- ชนิดของเซลล์ประสาทแบ่งได้ตามจำนวนแขนงของเดนไดรต์ เช่น เซลล์ประสาท หลายขั้ว (multipolar neuron) จะมีแขนงของเดนไดรต์หลายแขนง นอกจากนี้ยังแบ่ง เซลล์ประสาทตามหน้าที่ได้ 3 ชนิด ได้แก่ เซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่รับความรู้สึก (sensory neuron) เซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่นำคำสั่ง (motor neuron) และเซลล์ ประสาทที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อเซลล์ประสาทสองเซลล์หรือมากกว่า เรียกว่า อินเตอร์นิวรอน (inter-neuron)

 


• รูปแสดงเซลล์ประสาท (neuron)

• รูปแสดงเนื้อเยื่อชนิดต่าง ๆ ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

เอกสารอ้างอิง

1. Berman, I. 1998. Color Atlas of Basic Histology. 2ndEdition. Prentice-Hall International, Inc. 356 pp.
2. Campbell, N. A. 1996. Biology. 4th Edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. Menlo Park, California. 1206 pp.
3. Junqueira, L. C., Carneiro, J. and Long, J. A. 1986. Basic Histology. 5th Edition. Lange Medical Publication/Los Altos, California. 529 pp.
4. วินิดา บัณฑิต และคณะ 2539. วิทยาฮิสโต 1 : เซลล์และเนื้อเยื่อพื้นฐาน ภาควิชากายวิภาคศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พิมพ์ครั้งที่ 2 โรงพิมพ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 239 หน้า


บทที่ 2 การถ่าทอดลักษณะทางพันธุกรรม และวิวัฒนาการ

 

เกริ่นนำ

กฎการแยกตัว ( Mendel’s Law of segregation )

     ในปี ค.ศ.1900 หรือประมาณ 16 ปี หลังจากที่เมนเดลได้สิ้นชีวิตลง มีนักวิทยาศาสตร์ 3 ท่านคือ ฮิวโก เดอฟรีส์, คาร์ล คอร์เรนส์และ อีริค ฟอน เชอร์มาค ได้ค้นพบผลงานของเมนเดลที่ได้เสนอต่อสมาคมตั้งแต่ปี ค.ศ.1865 และนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามท่านนี้ต่างก็ได้ทดลองเพื่อพิสูจน์กฎของเมนเดล ผลการทดลองสอดคล้องกับเมนเดล ทุกประการ ไม่มีผู้ใดสามารถคัดค้านกฎของเมนเดลได้ และกฎของเมนเดลสามารถใช้ได้กับทั้งพืชและสัตว์จนกระทั่งในปัจจุบันนี้


การถ่าทอดลักษณะทางพันธุกรรม

การทดลองของเมนเดล
    เมนเดลประสบผลสำเร็จในการทดลอง จนตั้งเป็นกฎเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะ ทางพันธุกรรมจากพ่อแม่มายังลูกหลานในชั่วต่อๆมาได้เนื่องจากสาเหตุสำคัญสองประการคือ


1. เมนเดลรู้จักเลือกชนิดของพืชมาทำการทดลอง พืชที่เมนเดลใช้ในการทดลอง คือถั่วลันเตา (Pisum sativum) ซึ่งมีข้อดีในการศึกษาด้านพันธุศาสตร์หลายประการ เช่น


1.1 เป็นพืชที่ผสมตัวเอง (self- fertilized) ซึ่งสามารถสร้างพันธุ์แท้ได้ง่าย หรือจะทำการผสมข้ามพันธุ์ (cross-fertilized) เพื่อสร้างลูกผสมก็ทำได้ง่าย โดยวิธีผสมโดยใช้มือช่วย (hand pollination)


1.2 เป็นพืชที่ปลูกง่าย ไม่ต้องทำนุบำรุงรักษามากนัก ใช้เวลาปลูกตั้งแต่ปลูก จนถึงเก็บเกี่ยวภายในหนึ่งฤดูปลูก (growing season) หรือประมาณ 3 เดือน เท่านั้น และยังให้เมล็ดในปริมาณที่มากด้วย


1.3 เป็นพืชที่ มีลักษณะทางพันธุกรรม ที่แตกต่างกันชัดเจนหลายลักษณะ ซึ่งในการทดลองดังกล่าว เมนเดลได้นำมาใช้ 7 ลักษณะด้วยกัน

 

2. เมนเดลรู้จักวางแผนการทดลอง


2.1 เลือกศึกษาการถ่ายทอดลักษณะของถั่วลันเตาแต่ละลักษณะก่อน เมื่อเข้าใจหลักการ ถ่ายทอดลักษณะนั้น ๆ แล้ว เขาจึงได้ศึกษาการถ่ายทอดสองลักษณะไปพร้อม ๆ กัน


2.2 ในการผสมพันธุ์จะใช้พ่อแม่ พันธุ์แท้ (pure line) ในลักษณะที่ตรงกันข้ามกัน มาทำการผสมข้ามพันธุ์เพื่อสร้างลูกผสมโดยใช้มือช่วย (hand pollination )


2.3 ลูกผสมจากข้อ 2 เรียกว่าลูกผสมชั่วที่ 1 หรือ F1( first filial generation) นำลูกผสมที่ได้มาปลูกดูลักษณะที่เกิดขึ้นว่าเป็นอย่างไร บันทึกลักษณะและจำนวนที่พบ


2.4 ปล่อยให้ลูกผสมชั่วที่ 1 ผสมกันเอง ลูกที่ได้เรียกว่า ลูกผสมชั่วที่ 2 หรือ F2 ( second filial generation) นำลูกชั่วที่ 2 มาปลูกดูลักษณะต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นว่า เป็นอย่างไร บันทึกลักษณะและจำนวนที่พบ

ลักษณะต่าง ๆ ของถั่วลันเตาที่เมนเดล ใช้ในการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรม

1. ลักษณะของเมล็ด - เมล็ดกลม และ เมล็ดย่น (round & wrinkled)
2. สีของใบเลี้ยง - สีเหลือง และ สีเขียว (yellow & green)
3. สีเปลือกเมล็ด - สีขาว และ สีเทา (white & gray)
4. ลักษณะของฝัก - ฝักพอง และ ฝักแฟบ (full & constricted)
5. ลักษณะสีของฝัก - สีเหลือง และ สีเขียว (yellow & green)
6. ลักษณะตำแหน่งของฝัก-ด้านข้างลำต้น และปลายยอด (axial & terminal)
7. ลักษณะความสูงของต้น - ต้นสูง และ ต้นเตี้ย (long & short)

 

 

ศัพท์ทางพันธุศาสตร์ที่ควรทราบในเบื้องต้น

hereditary traits หมายถึงลักษณะที่สามารถถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งได้
genes หมายถึงส่วนของดี เอน เอ ที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม genotype หมายถึงรูปแบบของยีนที่ควบคุมลักษณะต่าง ๆทางพันธุกรรม
phenotype หมายถึงลักษณะที่ปรากฏออกมาให้เห็น
genome หมายถึงโครโมโซมทั้งหมดในเซลล์
alleles หมายถึง รูปแบบของยีนที่แตกต่างกันบน 1 ตำแหน่ง หรือ โลคัส
dominant หมายถึงลักษณะเด่นที่สามารถแสดงออกมาได้ ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพ โฮโมไซกัส หรือ เฮทเทอโรไซกัส
recessive หมายถึงลักษณะด้อย และจะแสดงออกมาได้เมื่ออยู่ในสภาพโฮโมไซกัสเท่านั้น
homozygous หมายถึง รูปแบบของยีนที่เหมือนกันเช่น AA, bb
heterozygous หมายถึง รูปแบบของยีนที่ต่างกันเช่น Aa , Bb
pure line หมายถึงพันธุ์แท้ ที่มีจีโนไทพ์ในสภาพโฮโมไซกัส
hybrid หมายถึงพันธุ์ลูกผสม ที่มีจีโนไทพ์ใสภาพเฮทเทอโรไซกัส
monohybrid cross หมายถึงการสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันหนึ่งลักษณะ
dihybrid cross  หมายถึงการสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันทางสองลักษณะ


แผนการการทดลองของเมนเดล

 


เมนเดลได้ทำการทดลอง สร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันทั้ง 7 ลักษณะสรุปได้ดังนี้

1. ลูกที่เกิดจากการผสมตรง (crossing) และการผสมแบบสลับพ่อแม่( reciprocal cross) จะมีลักษณะเหมือนกัน


2. ลูกผสม F1 ทุกต้นจะมีลักษณะเพียงลักษณะเดียวเท่านั้น (ไม่เหมือนพ่อก็เหมือนแม่) เมนเดลเรียกลักษณะที่ปรากฏในลูกรุ่นที่ 1 นี้ว่าลักษณะเด่น


3. ลูกผสม F2 จะมีลักษณะที่ไม่ปรากฏในลูก F1 แสดงออกมาให้เห็ด้วย เมนเดลเรียก ลักษณะที่ไม่ปรากฏในรุ่น F1 แต่ปรากฏในรุ่น F2 นี้ว่าลักษณะด้อย และลักษณะดังกล่าว จะมีอยู่ประมาณ 1 ใน 4 ของลูกทั้งหมด จากผลการทดลองนี้ ทำให้เมนเดลสงสัยว่า ลักษณะที่ปรากฏในรุ่นพ่อ-แม่ บางลักษณะ จะไม่ปรากฏในรุ่น F1 แต่จะกลับมาปรากฏอีกครั้งในรุ่น F2 มันเป็นไปได้อย่างไร? นั่นย่อมแสดงว่าลูก F1 ที่มีลักษณะเพียงลักษณะเดียว ย่อมจะไม่ใช่พันธุ์แท้ เหมือนรุ่นพ่อแม่ เพราะลูก F1 จะได้รับสเปอร์ม และ ไข่ ซึ่งมีแฟคเตอร์( factor)ที่ต่างกัน ต่อมา ในปี ค.ศ 1911 โจแฮนเซน(Johansen) ได้เปลี่ยนจากคำว่า “ แฟคเตอร์ ” เป็นคำว่า ” ยีน” (gene) แทน


กฎการแยกตัว ( Mendel’s Law of segregation )


    ผลการทดลองการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมในถั่วลันเตา ทำให้เมนเดลพบว่ายีนหรือ แฟคเตอร์ ทำหน้าที่เป็นหน่วยพันธุกรรม จะมีคุณสมบัติ และลักษณะเฉพาะตัว ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพโฮโมไซกัส หรือเฮทเทอโรไซกัส คู่ยีนจะแยกกันอยู่อย่างอิสระ (ไม่เหมือนกับการผสมสี) และอยู่ที่ ตำแหน่งเดียวกัน


    จากผลการทดลองสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกันหนึ่งลักษณะทั้ง 7 ลักษณะ และ ได้ผลการทดลองเหมือนกัน คือลูกผสมรุ่นที่ 1 จะปรากฏเพียงลักษณะเดียว และ ลูกผสมรุ่นที่ 2 จะพบทั้งสองลักษณะ และพบในอัตราส่วนประมาณ 3 : 1 อัตราส่วนดังกล่าว ทำให้เมนเดลเสนอ กฏการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมขึ้นมาหนึ่งข้อ คือกฏการแยกตัว ของแฟคเตอร์กฏข้อนี้มีใจความสำคัญว่า “ลักษณะพันธุกรรมต่างๆจะมีแฟคเตอร์ หรือหน่วยเป็นตัวควบคุมลักษณะพันธุกรรม และแฟคเตอร์นั้นจะต้องอยู่กันเป็นคู่ เมื่อมี การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพื่อที่จะผสมพันธุ์กัน แฟคเตอร์ที่อยู่เป็นคู่จะแยกตัวออกจากกัน และจะกลับมาปรากฏเป็นคู่อีกครั้งเมื่อมีการผสมพันธุ์กันระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกัน”


    เพื่อที่จะให้เข้าใจที่มาของกฏการถ่ายทอดพันธุกรรมข้อนี้ได้ง่ายยิ่งขึ้น จึงมีการกำหนดให้ ใช้อักษรภาษาอังกฤษแทนแฟคเตอร์ หรือ ยีน โดยที่อักษรตัวใหญ่จะเป็นสัญลักษณ์แทนยีนเด่น และอักษรตัวเล็กจะเป็นสัญลักษณ์ แทนยีนด้อย ดังเช่นตัวอย่างหนึ่งของการทดลองของเมนเดล สามารถเขียนเป็นแผนภาพได้ดังนี้

กำหนดให้ : A นำลักษณะเด่นเช่นลักษณะเมล็ดกลม
a นำลักษณะด้อยเช่นลักษณะเมล็ดย่น
  

    พืชแต่ละต้นจะมียีนในลักษณะของเมล็ด 2 อยู่อัลลีล ( เพราะลักษณะพันธุกรรม จะมียีนเป็นตัวควบคุมลักษณะ และยีนนั้นจะอยู่กันเป็นคู่) แต่ละอัลลีลจะได้มาจาก เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ และแม่ และยีนนั้นจะอยู่กันเป็นคู่) แต่ละอัลลีลจะได้มาจาก เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ และแม่


 

   จะเห็นได้ว่า อัตราส่วน 3 : 1 ที่พบในลูกรุ่นที่ 2 นั้นเกิดจากการที่ยีนที่ควบคุมลักษณะ ที่อยู่กันเป็นคู่ในรุ่นพ่อแม่รุ่นที่ 1 ( Aa และ Aa ) จะแยกตัวออกจากกันในขณะที่มีการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ ทำให้เซลล์สืบพันธุ์มียีนอยู่ในสภาพเดี่ยว (A) และ (a) อย่างละครึ่งและเมื่อเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อและแม่มารวมกันเมื่อมีการปฏิสนธิ (การรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์จะเป็นไปอย่างสุ่ม) ยีนก็จะกลับมาอยู่กันเป็นคู่อีกในลูกรุ่นที่ 2 คือ Aa , Aa และ aa อย่างละ 1/4 , 2/4 และ 1/4 ตามลำดับ ซึ่งการทดลองตามแผนผัง จะสอดคล้องกับผลการทดลองของเมนเดล

 

 

การผสมทดสอบ (The testcross)


   การผสมทดสอบ เป็นวิธีการผสมพันธุ์เพื่อที่จะทดสอบจีโนไทพ์ของลักษณะพันธุกรรมที่ เป็นลักษณเด่นซึ่งอาจจะมีจีโนไทพ์เป็นโฮโมไซกัส หรือเฮทเทอโรไซกัสก็ได้ โดยนำพืช (หรือสิ่งมีชีวิต) ที่ต้องการทดสอบจีโนไทพ์ มาผสมพันธุ์กับตัว / ต้น “ทดสอบ” ซึ่งมีฟีโนไทพ์เป็นลักษณะด้อย แล้วดูลักษณะของลูกที่เกิดขึ้น

 


 

สรุป : กฎการแยกตัวของยีน (Law of segregation of Gene)


    “ลักษณะพันธุกรรมต่างๆ จะถูกควบคุมโดยยีน อย่างเฉพาะเจาะจงและยีน เหล่านี้จะอยู่กันเป็นคู่ ๆ เมื่อมีการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ขึ้นมา ยีน ดังกล่าวจะแยกออกจากกัน โดยที่ยีนเพียงอันเดียวเท่านั้น จากแต่ละคู่ จะไปปรากฏอยู่ในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์ เมื่อมีการปฏิสนธิเกิดขึ้นยีน ดังกล่าวจะกลับมาปรากฎอยู่เป็นคู่ดังเดิม กฎข้อนี้จะสอดคล้องกับการแยกตัวของโครโมโซมในขบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เพราะ ยีนดังกล่าวก็คือส่วนหนึ่งของเส้น ดี เอน เอ นั่นเอง

กฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระ (Law of independent assortment)


    กฏการเข้าชุดกันอย่างอิสระของยีน เป็นกฏข้อที่สองที่เมนเดลได้เสนอขึ้นมา หลังจากที่ได้ทำการผสมข้ามพันธุ์ถั่วลันเตาเพื่อสร้างลูกผสมที่มีความแตกต่างกัน 2 ลักษณะ เช่น ลักษณะของเมล็ด และลักษณะสีของเมล็ด โดยผสมพันธุ์ระหว่างถั่วลันเตาพันธุ์แท้ เมล็ดกลม สีเหลือง กับ เมล็ดย่นสีเขียว

 

    ผลจากการทดลองพบว่าลูกผสมรุ่นที่ 1 (F1) ทุกต้นจะให้เมล็ดกลมและ มีสีเหลือง ลูกผสมชั่วที่ 2 (F2) จะมีลักษณะต่าง ๆ 4 พวก ด้วยกันคือ

1). เมล็ดกลม สีเหลือง จำนวน 315 เมล็ด
2). เมล็ดกลม สีเขียว จำนวน 108 เมล็ด
3). เมล็ดย่น สีเหลือง จำนวน 101 เมล็ด
4). เมล็ดย่น สีเขียว จำนวน 32 เมล็ด

   จะเห็นว่าจำนวนลูก F2 ที่พบในแต่ละพวกคือ 315 : 108 : 101 : 32 จะใกล้เคียงกับ อัตราส่วนอย่างต่ำ 9 : 3 : 3 : 1 ซึ่งเป็นอัตราส่วน ของโมโนไฮบริด หรือ 3 : 1 สองชุด คูณกัน นั่นเอง

    รวมผลลัพภ์ของสองลักษณะเข้าด้วยกันโดยวิธีคูณ (เพราะเป็นเหตุการณ์ที่อิสระต่อกัน ) จะได้อัตราส่วนของลูกผสม 2 ลักษณะ หรือ 9 : 3 : 3 : 1 นั่นเอง




 

    เมนเดลได้ทำการผสมทดสอบในลักษณะของเมล็ด, สีของเมล็ด เพื่อยืนยันว่ายีนแต่ละคู่ จะแยกออกจากกัน และกลับเข้ารวมกันใหม่ในเซลล์สืบพันธุ์อย่างอิสระจริง ผลการทดลอง พบว่าลูกที่เกิดขึ้นมีลักษณะและอัตราส่วนดังนี้


 

    ซึ่งผลการทดลองจะตรงกับการผสมทดสองลักษณะ นั่นแสดงให้เห็นว่าในการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ ยีนที่อยู่เป็นคู่ จะแยกออกจากกัน และมาเข้าชุดกันอย่างอิสระ จึงทำให้ได้ ้ลูกรุ่นที่ 2 ในอัตราส่วน 9 : 3 : 3 : 1 เมื่อทำการผสมตัวเองและเมื่อทำการผสมทดสอบ จะได้ลูกในอัตราส่วน 1 : 1 : 1 : 1 เป็นต้น


 

    สรุปกฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระของยีน (Law of Independent Assortment) ในขบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ยีนแต่ละคู่จะแยกตัวออกจากกัน และกลับเข้ารวมตัวกันใหม่ กับยีนอีกคู่หนึ่งอย่างอิสระ

การแสดงออกร่วมกันของยีน


    ในกรณีที่ยีนหนึ่งคู่ ประกอบไปด้วย 2 อัลลีล เช่น A และ a การแสดงออกของยีนทั้ง สองอัลลีลแบ่งออกได้ 3 แบบด้วยกันคือ


1. การข่มกันอย่างสมบูรณ์ ( complete dominance) หมายถึงการที่อัลลีล A จะข่มการ แสดงออกของ a ได้อย่างสมบูรณ์ทำให้ จีโนไทพ์ AA และ Aa มีฟีโนไทพ์อย่างเดียวกัน อัตราส่วนของฟีโนไทพ์ของลูกชั่วที่ 2 จะเป็น 3 : 1


2.การข่มกันไม่สมบูรณ์ ( incomplete dominance) หมายถึงการที่อัลลีล A ไม่สามารถ ข่มการแสดงออกของ a ได้ จีโนไทพ์ AA และ Aa มี ฟีโนไทพ์ไม่เหมือนกัน อัตราส่วนของ ฟีโนไทพ์ และจีโนไทพ์ของลูกชั่วที่ 2 จะเท่ากันคือ AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1

ตัวอย่าง พันธุกรรมสีของดอกชะบา
A = นำลักษณะดอกสีแดง a = นำลักษณะดอกสีขาว
แต่เนื่องจากก A ข่ม a ได้ไม่สมบูรณ์ ดังนั้น :
AA = ลักษณะดอกสีแดง aa = ลักษณะดอกสีขาว
Aa = ลักษณะอยู่กึ่งกลางระหว่างสีแดงกับสีขาว คือสีชมพู
 

3. การแสดงออกร่วมกัน (codominance) การแสดงออกร่วมกันพบว่าการ แสดงออกของยีนจะเหมือนกับแบบที่ 2 แต่จะแตกต่างกันตรงที่ ยีนแต่ละอัลลีลจะแสดงออก อย่างอิสระต่อกัน ทำให้จีโนไทพ์ Aa จะมีฟีโนไทพ์ที่ไม่ใช่การผสมปนกัน ระหว่าง AA และ aa เช่นแบบที่ 2 แต่จะให้ฟีโนไทพ์เป็นอีกแบบหนึ่ง ตัวอย่าง พันธุกรรมของ เลือดระบบ ABO ในมนุษย์

 

ตัวอย่าง พันธุกรรมของ เลือดระบบ M-N ในมนุษย์

ตัวอย่างพันธุกรรมสีขนของวัว
R1 = นำลักษณะขนสีน้ำตาล , R2 = นำลักษณะขนสีขาว
แต่อัลลีล R1 และ R2 มีการแสดงออกร่วมกัน ดังนั้น
R1 R1 = ขนสีน้ำตาล R2R2 = ขนสีขาว
R1R2 = ขนสี Roan (เส้นขนจะมีทั้งสีน้ำตาลและสีขาวในเส้นเดียวกัน)

จะเห็นว่าอัตราส่วนของจีโนไทพ์ และฟีโนไทพ์ ของการผสมพันธุ์ระหว่าง เฮทเทอโรไซโกตด้วยกัน จะมีค่าเท่ากัน คือ 1 : 2 : 1

การคำนวณหาจำนวน ชนิด และอัตราส่วนของ เซลล์สืบพันธุ์ จีโนไทพ์ และ ฟีโนไทพ์

1. การผสมลักษณะเดียว


ตารางแสดงผลที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากการผสมระหว่างพ่อ-แม่ที่มี จีโนไทพ์ แบบต่าง ๆ

 

2. การผสมสองลักษณะ มีวิธีคิดดังนี้

2.1. ใช้ตาราง “checkor board” หรือ “punnett square”


    วิธีนี้จะใช้การเรียงเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อ /แม่ตามแถวแนวตั้งและ ตามแถวนอน ผลรวมของเซลล์สืบพันธุ์ของ ทั้งสองฝ่ายจะเป็นจีโนไทพ์ของลูก



2.2   วิธีแตกสาขา ( branching) หรือ “forked-line method” ถ้ามียีนมาเกี่ยวข้องหลายคู่ ให้นำยีนแต่ละคู่มาทำการผสมแบบหนึ่งลักษณะ หาสัดส่วนของจีโนไทพ์หรือ ฟีโนไทพ์ก่อน แล้วจึงนำผลที่ได้ของยีนแต่ละ คู่มาคิดรวมกัน (โดยวิธีคูณ) เช่น


3. การผสมสามลักษณะหรือยีนมีมาเกี่ยวขัอง 3 คู่ (Trihybrid cross)

   ใช้หลักการหาจำนวนชนิดของเซลล์สืบพันธุ์ จีโนไทพ์ และฟีโนไทพ์เช่นเดียวกับการ ผสมสองลักษณะเช่น


 

4. จีโนไทพ์ของเซลล์สืบพันธุ์ ( gametic genotypes) : Tt Rr Yy

วิธีคิด: หาจำนวนเซลล์สืบพันธุ์ของยีนแต่ละคู่ แล้วรวมเข้าด้วยกันโดยวิธีคูณ



 

อัตราส่วนของจีโนไทพ์ของลูกรุ่นที่ 2 (genetypic ratio)

วิธีคิด:หาสัดส่วนของจีโนไทพ์ของแต่ละลักษณะ แล้วรวมสัดส่วนเข้าด้วยกันโดยวิธีคูณ


อัตราส่วนของฟีโนไทพ์ของลูกรุ่นที่ 2 ( phenotypic ratio )

วิธีคิด : หาสัดส่วนของฟีโนไทพ์ ของแต่ละลักษณะ แล้วรวมสัดส่วนเข้าด้วยกัน โดยวิธีคูณ

 





 

หมายเหตุ : 1. A หรือ B หมายถึงฟีโนไทพ์ ต่าง ๆ ที่จะมีลักษณะ เด่นซึ่งได้แก่ จีโนไทพ์ AA กับ Aa หรือ BB กับ Bb ตามลำดับ


2.a หรือ b หมายถึงฟีโนไทพ์ที่ในลักษณะด้อย ซึ่งได้แก่ จีโนไทพ์ aa และ bb ตามลำดับ

วิวัฒนาการ

   
สภาพภูมิศาสตร์ของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เป็นผลให้สิ่งแวดล้อม ของสิ่งมีชีวิตมีโอกาสเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมได้ สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีความสามารถ ที่จะอยู่รอดท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว และส่วนใหญ่แล้วจะมีการสืบทอดมาเป็น สิ่งมีชีวิตในยุคปัจจุบัน

ความหมายของวิวัฒนาการ
 

- กระบวนการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมของประชากรสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง

- การเปลี่ยนแปลงที่เมื่อเกิดขึ้นแล้วจะไม่มีการย้อนกลับเป็นอย่างเดิมอีก (Dobzhansky et.al.1977)

- การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นติดต่อกันเป็นเวลานานจนทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลง ลักษณะไปจากเดิม

- เราไม่สามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงที่กำลังเกิดขึ้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิด ขึ้นมากกว่าอายุขัยของคน แต่สามารถเห็นผลลัพธ์จากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวได้

 

แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการที่สำคัญ

1. ทฤษฎีการใช้และไม่ใช้ ของลามาร์ค
- ลามาร์ก ชอง บัปติสต์ เดอ ( Lamarck ,Jean Baptiste de คศ.1744 – 1829) นักชีววิทยาชาวฝรั่งเศสได้ศึกษา
- การจำแนกชนิดของพืชและสัตว์โดยเฉพาะพวกไม่มีกระดูกสันหลัง
- ชี้ให้เห็นว่าสปีชีส์ไม่ได้คงที่ มีความผันแปรในประชากร
- สปีชีส์ในปัจจุบันน่าจะเปลี่ยนแปลงมาจากสปีชีส์ที่เกิดมาก่อน
- เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการขึ้นมาในปี ค.ศ 1802 สรุปได้ดังนี้
- สิ่งมีชีวิตและส่วนต่างๆของสิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะมีขนาดเพิ่มขึ้น
- การเกิดอวัยวะใหม่มีผลมาจากความต้องการใหม่ในการดำรงชีวิต
- อวัยวะที่ถูกใช้เสมอๆมีความโน้มเอียงที่จะเจริญและพัฒนา
- อวัยวะที่ไม่ค่อยได้ใช้จะเสื่อมหายไป ( Law of Use and Disuse)
- การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถถ่ายทอดไปได้ ( Acquire Character is Inherited)

จุดอ่อนของทฤษฏีนี้คือ ไม่มีการทดลองที่จะพิสูจน์ให้เห็นจริง จึงขาดหลักฐานสนับสนุน

2. ทฤษฎีการคัดเลือกตามธรรมชาติของดาร์วิน
- ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin ค.ศ 1809 – 1882) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ
- เดินทางสำรวจรอบโลกเช่นทวีปอเมริกาใต้ และหมู่เกาะ Galapagos สรุปได้ว่า
- สภาพแวดล้อมทำให้สิ่งมีชีวิตมีความผันแปรแตกต่างกันไป
- ความสำคัญในการเกิดสปีชีส์ใหม่เนื่องจากสภาพภูมิศาสตร์ถูกแยกจากกัน
- ใช้เวลา 25 ปีรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวิวัฒนาการและเขียนหนังสือ‘The Origin of Species ” ในปี ค.ศ 1859 จากข้อคิดที่ว่าประชากรมีการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็ว และจากความสัมพันธ์ของอายุซากหินและชนิดของฟอสซิลสิ่งมีชีวิต
- ในปี คศ.1859 ดาร์วิน และ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ (Alfred Russell Wallace -ค.ศ 1823-1913) ได้เสนอ “ ทฤษฎีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต โดยการคัดเลือกตามธรรมชาติ ”โดยให้ความสำคัญของการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นปัจจัยสำคัญในการเกิดสปีชีส์ใหม่
- ดาร์วินได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของการศึกษาวิวัฒนาการในสิ่งมีชีวิต

จุดอ่อนของทฤษฎีวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกตามธรรมชาติของดาร์วิน คือ


- ไม่มีการทดลองสนับสนุนว่า การคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เกิดขึ้นในประชากรเกิดขึ้น
ได้อย่างไร
- ดาร์วินไม่สามารถอธิบายได้ว่า ความแตกต่างแปรผันที่เกิดขึ้นในประชากรเกิดขึ้นได้ อย่างไร (ทั้งๆ ที่นักพันธุศาสตร์ได้ค้นพบหลักการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมแล้ว)

3. ทฤษฎีวิวัฒนาการในปัจจุบัน (Natural Selection and Adaptation)
ทฤษฎี วิวัฒนาการ ตามที่ดาร์วินเสนอไว้มีใจความสำคัญคือ :
- สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสามารถในการผลิตลูกหลานได้สูงมาก
- ถ้าสมาชิกทุกตัว/ต้นในประชากรหนึ่งประสพผลสำเร็จในการผลิตลูกหลานได้เท่ากัน จะมีผลทำให้ขนาดของประชากรนั้นเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัว
- โดยปกติขนาดของประชากรจะคงที่ ยกเว้นในกรณีที่เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรเป็นครั้งคราว
- ทรัพยากรธรรมชาติมีจำกัด ถ้าสภาวะแวดล้อมคงที่ ทรัพยากรธรรมชาติก็จะคงที่ด้วย
- สมาชิกในประชากรของสิ่งมีชีวิตจะมีความแตกต่างกัน ไม่มีสมาชิกคู่ใดที่ม
ีความเหมือนกันทุกประการ
- ความแตกต่างของสมาชิกในแต่ละประชากร สามารถที่จะถ่ายทอดต่อไปยังลูกหลานในรุ่นต่อๆไปได้

Ernst Mayr นักชีววิทยาวิวัฒนาการ สรุปความสำคัญของทฤษฎี วิวัฒนาการจากหลักการ ข้างบนได้ 3 ประเด็นที่สำคัญคือ

1. ประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสามารถในการผลิตลูกหลานออกมาได้เป็น จำนวนมาก แต่ทรัพยากรธรรมชาติมีอยู่จำกัด และจำนวนของประชากรนั้นคงที่ ดังนั้นลูกหลานเหล่านั้นจะต้องมีการดิ้นรนต่อสู้เพื่อความอยู่รอด จะมีสมาชิกเป็นจำนวนน้อย เท่านั้นที่มีชีวิตรอด

2. การดิ้นรนต่อสู้เพื่อความอยู่รอดของสมาชิกที่เกิดใหม่ ไม่ได้เป็นไปอย่างสุ่ม เพราะสิ่งม ชีวิตเหล่านี้มีรูปแบบของพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ทำให้การปรับตัว หรือการอยู่รอดไม่เท่ากัน ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

3. การคัดเลือกโดยธรรมชาติเมื่อผ่านไปหลายๆรุ่น จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ ลักษณะ เป็นไปอย่างช้าๆจนในที่สุดทำให้วิวัฒนาการไปเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ในที่สุด

4. หฤษฎีซินเทติค หรือ ทฤษฎีวิวัฒนาการแบบผสมผสาน - นักชีววิทยาหลายๆสาขาได้ร่วมกันเสนอทฤษฎีวิวัฒนาการแบบผสมผสานขึ้นมา โดยได้ ข้อมูล จากการทดลองในพืช และสัตว์ และ การศึกษาประชากรในธรรมชาติ ผนวกกับ ความรู้ทางด้านคณิตศาสตร์ และสถิติ โดยเฉพาะความรู้ทางด้านพันธุศาสตร์ของประชากร (Population Genetics) มีใจความว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการที่สิ่งมีชีวิตแต่ละ ชนิดมีความหลากหลายแตกต่างกันอยู่แล้ว ธรรมชาติจะเป็นผู้คัดเลือกลักษณะที่เหมาะสม อย่างสุ่ม ที่มีการปรับตัวได้ดี ให้อยู่รอด และมีวิวัฒนาการมาเป็นชนิดใหม่ในที่สุด


1) การรวมตัวกันใหม่ของยีน (Genetic Recombination )


- สิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สร้างเซลล์สืบพันธุ์โดยแบ่งเซลล์แบบ ไมโอซิส
- กระบวนการไมโอซิส จะเกิดการรวมตัวของยีนใหม่หรือเกิดยีนรีคอมบิเนชัน
- เมื่อเซลล์สืบพันธุ์ต่างชนิดกันมารวมตัวกัน ทำให้ได้ลูกหลานที่มีความแตกต่างกันทางพันธุกรรม
- ประชากรตามธรรมชาติเกือบจะไม่มีพันธุ์บริสุทธิ์( pure line)
- การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงเกิดขึ้นได้ง่ายและเปลี่ยนเป็นชนิดใหม่ได้มากขึ้น

2) ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม ( Heriditary Variability )
- สิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จะมีแหล่งสะสมยีนของลักษณะพันธุกรรมต่างๆของประชากรทั้งหมดไว้ รวมเรียกว่า “ ยีนพูล ” (gene pool )

3) ประชากรและสมาชิกในประชากร ( Population versus Individuals )
- วิวัฒนาการจะเกิดขึ้นได้ก็โดยการที่สมาชิกในประชากรมีการตอบสนองหรือการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม
- ธรรมชาติจะทำการคัดเลือกสมาชิกที่มีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมให้คงอยู่ และมีลูกหลานดำรงพันธุ์ต่อไป

4) ความคงที่ของความถี่ของยีน ( Constancy of Gene Frequency )
- ความถี่ของยีนในประชากรจะคงที่หรืออยู่ในสภาวะสมดุล ไปทุกๆรุ่น ถ้าประชากรนั้นไม่มีการอพยพโยกย้าย ไม่มีการเกิดมิวเตชัน ไม่มีการคัดเลือก และสมาชิกในประชากรมีการผสมพันธุ์กันอย่างสุ่ม (random mating) ซึ่งเป็นไปตามหลักของฮาร์ดี และไวน์เบอร์ก ( Hardy and Weinberg Law )

5) การเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน ( Change in Gene Frequency )
- ประชากรในธรรมชาติไม่ได้มีความถี่ของยีนที่คงที่ตลอดไป จะมีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมเนื่องจากผลกระทบจากการคัดเลือกตามธรรมชาติ
- ลักษณะที่ถูกคัดเอาไว้จะมีความถี่ของยีนสูงขึ้น
- ลักษณะที่ถูกคัดทิ้งจะมีความถี่ของยีนที่ลดลงไปเรื่อยๆ และสูญหายไปจาก ประชากรในที่สุด
 

6) ลักษณะที่ซับซ้อนเนื่องมาจากการปรับตัว ( Adaptive complex )
- สิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมต่างๆได้ เป็นเพราะมีความหลากหลายทางพันธุกรรม
- ความหลากหลายทางพันธุกรรม อาจจะเกิดจากผลของการเกิดยีนรีคอมบิเนชัน หรือการเกิดมิวเตชันก็ได้
- ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมไปจากเดิมอย่างมาก ยีนที่ผ่าเหล่าไปและ ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้เป็น จะมีโอกาสอยู่รอดกลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่

   ดาร์วินกล่าวไว้ว่า “การคัดเลือกตามธรรมชาติหมายถึงการรักษาลักษณะที่เหมาะสมเอาไว้และลักษณะที่ไม่เหมาะสม จะถูกกำจัดออกไป” การคัดเลือกดังกล่าวมักจะเน้นถึงการคัดเลือกระหว่างสมาชิกชนิดเดียวกันที่มีความสามารถในการเจริญเติบโต และการอยู่รอดต่างกัน การคัดเลือกตามธรรมชาติ เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เพราะเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในทุกระดับของสิ่งมีชีวิต นับตั้งแต่ระดับโมเลกุล ระดับยีน ระดับโครโมโซม ระดับแกมีท จนถึงระดับสังคมของสิ่งมีชีวิตการคัดเลือกมักจะ ควบคู่ไปกับการปรับตัวเสมอ เพราะสิ่งมีชีวิตจะต้องมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพ แวดล้อมของแต่ละแห่งอาจจะเป็นการปรับตัว โดยมีการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา หรือพฤติกรรมก็ได้ เมื่อผ่านการปรับตัวแล้วอาจจะได้สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ที่เหมาะสมต่อ สภาพแวดล้อม และสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างดี มีการผลิตลูกหลานได้เป็นจำนวนมาก เป็นต้น

การศึกษาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในปัจจุบัน


    การศึกษาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต จะเกี่ยวข้องกับความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งได้มาจาก ความรู้ในหลายสาขาเช่น


1. หลักฐานจากการจัดอนุกรมวิธาน (Taxonomy)
- การจัดกลุ่มหรือจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตเข้าเป็นหมวดหมู่ อาศัยความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต
- การตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ที่ประกอบไปด้วยชื่อ สกุล ( genus) และชื่อชนิด (species)
- ระบบการตั้งชื่อเรียกว่า Binomial system of nomenclature โดยนักพฤกษศาสตร์ชาวสวีเดน C. Linnaeus ซึ่งจะมีการเรียงลำดับจากต่ำสุดไปหาสูงสุด  species -- genus -- family -- order -- class -- phylum -- kingdom
- ในการจัดอนุกรมวิธานของพืช และสัตว์ จะอาศัยความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างร่างกายสิ่งมีชีวิตที่เป็นชนิดเดียวกัน จะมีลักษณะส่วนใหญ่คล้ายกัน แสดงถึงลักษณะร่วมที่ปรากฏอยู่ในบรรพบุรุษเดียวกัน

2. หลักฐานกายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบ (Comparative anatomy)
- ศึกษาเปรียบเทียบโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต สามารถที่จะเกี่ยวโยงความสัมพันธ์ได้ และบอกแนวทางของวิวัฒนาการได้
- เช่นการเปรียบเทียบโครงสร้างที่เหมือนกันแต่ทำหน้าที่ต่างกัน (homology) เช่นระยางค์คู่หน้าของสัตว์บกที่มีการเปลี่ยนแปลงไปเพื่อทำหน้าที่ๆต่างกัน
- หรือโครงสร้างที่ต่างกันแต่ทำหน้าที่เหมือนกัน (analogy) ของสัตว์ทุกระบบ จะทำให้ทราบความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันได้

3. วิทยาเอมบริโอเปรียบเทียบ (Comparative embryology)
- ศึกษาการเจริญของไซโกตของสัตว์หลายเซลล์
- ถ้ามีความสัมพันธ์กัน จะมีการเจริญ เปลี่ยนแปลงคล้ายกัน เพราะการเจริญของเอมบริโอจะสะท้อนให้เห็นถึงความเหมือนกันของเอมบริโอของบรรพบุรุษ
- เช่นเอมบริโอของปลา กบ นก คน จะมีการเจริญพัฒนาในขั้นแรกเหมือนๆกันจนแยกไม่ได้ จนในระยะต่อมาเมื่อมีอวัยวะต่างๆมากขึ้น ความแตกต่างจึงปรากฏชัด

4. สรีรวิทยาและชีวเคมีเปรียบเทียบ (Comparative physiology and biochemistry)
- สิ่งมีชีวิตทุกชนิด จะมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักเหมือนกัน และมีในสัดส่วนที่ไกล้เคียงกัน
- สิ่งมีชีวิตที่มีความใกล้เคียงกัน จะมีลำดับของเบส หรือลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีนฮีโมโกลบิน เหมือนกันมากที่สุด เช่นคน กับชิมแพนซี หรือกับลิงรีซัส

5. หลักฐานจากการปรับปรุงพันธุ์พืชพันธุ์สัตว์
- การผสมข้ามพันธุ์
- การผสมในสายพันธุ์เดียวกัน
- การชักนำให้เกิดมิวเตชัน
- การรวมตัวของโปรโตพลาสต์
- การใช้พาหะนำยีนใหม่ๆเข้าสู่พืชหรือสัตว

6. หลักฐานจากการกระจายตามสภาพภูมิศาสตร์
พืชและสัตว์มีแนวโน้มที่จะกระจายจากประชากรออกจากถิ่นที่อยู่อาศัยเดิมออกไป โดยรอบจนกว่าจะพบสิ่งกีดขวางจึงจะหยุดการแพร่กระจาย และจะก่อให้เกิดการคัดเลือกตามธรรมชาติ

7. หลักฐานทางชีวเคมี (Comparative physiology and biochemistry)
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักเหมือนๆ กัน เช่น ไขมัน คาร์โบไฮเดรต   โปรตีน และกรดนิวคลีอิค และจะมีในสัดส่วนที่ไกล้เคียงกัน สิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ทางเชื้อสายจะมีลำดับของเบสบนสาย ดีเอนเอ หรือลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีฮีโมโกลบินเหมือนกันมากที่สุด (มีความแตกต่างกันน้อยที่สุด) เช่น คนกับชิมแพนซี หรือกับลิงรีซัส สิ่งมีชีวิตที่มีวิวัฒนาการมาด้วยกัน จะแสดงความคล้ายคลึงในด้านโครงสร้าง และทางด้านสรีระ  และชีวเคมีด้วย

8. บรรพชีวินวิทยาและซากดึกดำบรรพ์ (Paleontology and the Fossils)
- หลักฐานที่แท้จริงและสำคัญของวิวัฒนาการคือ ฟอสซิล ที่ถูกทับถมอยู่ในชั้นหินยุคต่าง ๆ
- ฟอสซิลจะปรากฏอยู่ในรูปอะไรก็ได้: รอยคืบคลาน รอยตีน รอยพิมพ์รูปร่าง ฯลฯ
- ซากเหล่านี้สามารถที่จะตรวจสอบได้ว่ามีอายุประมาณเท่าใด อยู่ในยุคใดในอดีต
- โดยถืออายุโลกเป็นเกณฑ์ว่ามีกำเนิดมาเมื่อ 4.5 พันล้านปีล่วงมาแล้ว

การศึกษาทางธรณีวิทยาชั้นหินในระดับลึกต่างๆ แบ่งอายุชั้นหินออกเป็น 5 มหายุคคือ

1) อาร์เคียน (Archean) หรืออาร์คีโอโซอิค (Archeozoic)
- เริ่มเมื่อประมาณ 3600-3900 ล้านปีมาแล้ว
- พบฟอสซิลของโมเนรา และแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้
 

2) โปรเทอร์โรโซอิค(Proterozoic) สองมหายุคนี้อาจเรียกรวมกันว่า พรีแคมเบีรยน(Precambrian) ก็ได้
- พบซากสิ่งมีชีวิตพวกแอลจี ฟังไจ โปรโตซัว และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิด
 

3) พาลีโอโซอิค(Paleozoic)
- พบซากดึกดำบรรพ์ของพืช และสัตว์ชนิดใหม่ๆเป็นจำนวนมากและหลายกลุ่ม
- เช่นปลาหมึก หอยงวงช้าง สัตว์มีกระดูกสันหลังก็เริ่มพบเช่นกัน
 

4) มีโซโซอิค(Mesozoic)
- เป็นยุคที่สัตว์เลื้อยคลานมีวิวัฒนาการมากที่สุด
- พบมากทั้งชนิดและจำนวน ทุกแห่งทั้งในน้ำ บนบก และพวกที่บินได้
- แบ่งออกเป็น 3 ยุคย่อยๆ
- ไทรแอสสิก (Triassic) พบไดโนเซอร์เป็นครั้งแรก พบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่วางไข่
- จูแรสสิก (Jurassic) มีนกเกิดขึ้นเป็นครั้งแรก
- ครีเตเชียส (Cretaceous) เป็นยุคที่ไดโนเซอร์มีวิวัฒนาการสูงสุด และได้สูญพันธุ์ไปในปลายยุคนี้เช่นกัน
 

5) ซีโนโซอิค (Cenozoic)
เป็นยุคที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมมีวิวัฒนาการมากที่สุด ( รวมทั้งคนด้วย) แบ่งออกเป็น 2 ยุคย่อย คือ เทอร์เทียรี (Tertiary) และควาเทอร์นารี (Quaternary ) ซากดึกดำบรรพ์ที่ปรากฏในชั้นหินต่างๆ ชี้ให้เห็นถึงกระบวนการวิวัฒนาการที่มีรูปแบบเดียวกัน กลุ่มที่มีรูปร่างใกล้เคียงกัน แสดงให้เห็นว่ามีวิวัฒนาการมาจากจุดกำเนิดเดียวกัน มีการปรับตัวให้เหมาะสมกับที่อยู่อาศัย และสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป มีผลทำให้จำนวนชนิดพันธุ์มากขึ้น เมื่อวิวัฒนาการขึ้นสู่ระดับสูงสุดแล้วจะค่อยๆสูญพันธุ์ เกิดมีสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ๆขึ้นมาแทนที่

ทฤษฎีวิวัฒนาการในปัจจุบัน


Mayr (1982) ได้สรุปทฤษฎีวิวัฒนาการตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันได้ดังนี้

1. ทฤษฎีออโตเจเนติค ( Autogenetic Theory)
“ วิวัฒนาการเกิดขึ้นโดยพลังหรือความสามารถที่มีอยู่เดิมในสิ่งมีชีวิต ไม่มีปัจจัยภานอกมาเกี่ยวข้อง “ ทฤษฎีนี้ได้รับการสนับสนุนมาก

2. ทฤษฎีกฏการใช้และไม่ใช้และการถ่ายทอดลักษณะใหม่ที่ต้องการ ( Law of Use and-Disuse and Inheritance of Acquired Characters ) เป็นทฤษฎีของลามาร์ก แลมีนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามทดลองเพื่อหาเหตุผลสนับสนุนแต่ไม่ประสพผลสำเร็จ

3. ทฤษฎีการเหนี่ยวนำของสิ่งแวดล้อม ( Induction of Environment ) เป็นทฤษฎีที่เชื่อกันว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการกระทำของสิ่งแวดล้อม

4. ทฤษฎีมิวเตชันนิสม ( Mutationism ) ทฤษฎีนี้เชื่อกันว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตใหม่เกิดจากการกลายพันธุ์อย่างฉับพลัน และเป็นทฤษฎีที่ยอมรับกันมากในหมู่นักพันธุศาสตร์

5. ทฤษฎีแรนดอมหรือสโตเคสติก ( Random หรือ Non–Darwinian Evolution ) เป็นทฤษฎีทีเชื่อกันว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตไม่ได้เกิดจากการกระทำของสิ่งแวดล้อม หรือการคัดเลือกตามธรรมชาติ แต่เกิดขึ้นอย่างสุ่ม ไม่มีกฏเกณฑ์ที่แน่นอน

6. ทฤษฎีดาร์วินใหม่ หรือ ซินเทติก (Neo – Darwinisism , Synthetic Theory )  เป็นทฤษฎีที่ผสมผสานระหว่างทฤษฎีการคัดเลือกตามธรรมชาติของดาร์วิน และความรู้ทางพันธุศาสตร์อีหลายแขนง ความแตกต่างแปรผันทางพันธุกรรม ( Heriditary - Variability )   สิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ โดยการผสมข้าม จะมีแหล่งสะสมยีนของลักษณะพันธุกรรมต่างๆของประชากรทั้งหมดไว้ รวมเรียกว่า “ ยีนพูล “ (gene pool )ลักษณะพันธุกรรมบางอย่างอาจจะมองเห็นได้ เช่นลักษณะสีดอก สีตา ความสูง แต่ลักษณะพันธุกรรมบางลักษณะจะต้องมีการทดสอบทางชีวเคมีจึงจะมองเห็นความแตกต่าง เช่น ลักษณะหมู่เลือด ประชากรและสมาชิกในประชากร ( Population versus -
Individuals )
    วิวัฒนาการจะเกิดขึ้นได้ก็โดยการที่สมาชิกในประชากรมีการตอบสนอง หรือการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม ธรรมชาติจะทำการคัดเลือกสมาชิกที่มีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมให้คงอยู่และมีลูกหลานดำรงพันธุ์ต่อไป   ความคงที่ของความถี่ของยีน ( Constancy of Gene Frequency ) ความถี่ของยีนในประชากรจะคงที่ หรืออยู่ในสภาวะสมดุล ไปทุกๆรุ่น ถ้าประชากรนั้นไม่มีการอพยพโยกย้าย  ไม่มีการเกิดมิวเตชัน ไม่มีการคัดเลือก และสมาชิกในประชากรมีการผสมพันธุ์กันอย่างสุ่ม  (random mating) ซึ่งเป็นไปตามหลักของฮาร์ดี และไวน์เบอร์ก ( Hardy and Weinberg -Law ) การเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีน ( Change in Gene Frequency )ประชากรในธรรมชาติไม่ได้มีความถี่

    ของยีนที่คงที่ตลอดไป จะมีการเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมอันเนื่องจากผลกระทบจากการคัดเลือกตามธรรมชาติเป็นสำคัญ ลักษณะที่ถูกคัดเอาไว้จะมีความถี่ของยีนสูงขึ้นส่วนลักษณะที่ถูกคัดทิ้งจะมีความถี่ของยีนที่ลดลงไปเรื่อยๆ และสูญหายไปจากประชากรในที่สุด   ลักษณะที่ซับซ้อนเนื่องมาจากการปรับตัว ( Adaptive complex )สิ่งมีชีวิตที่มีการปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมต่างๆได้ เป็นเพราะมีความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งอาจจะเกิดจากผลของการเกิดยีนรีคอมบิเนชัน หรือการเกิดมิวเตชันก็ได้ ในบางโอกาสถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมไปจากเดิมอย่างมาก

    ยีนที่ผ่าเหล่าไปที่ปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมไดเป็นอย่างดี ก็มีโอกาสอยู่รอดกลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ก็ได้  จะเห็นได้ว่าวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต จะเกิดขึ้นได้ก็โดยผลจากปฏิกริยาร่วมกันระหว่างประชากรและสิ่งแวดล้อมโดยมีการคัดเลือกตามธรรมชาติเป็นตัวควบคุม ถ้าปฏิกริยาดังกล่าวค่อนข้างคงที่ การคัดเลือกก็จะเกิดขึ้นน้อย วิวัฒนาการก็จะหยุด เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมอย่างมาก ประชากรที่พันธุกรรมที่แตกต่างกันจะมีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไป
 

    ดาร์วินกล่าวไว้ว่า “ การคัดเลือกตามธรรมชาติ หมายถึงการรักษาลักษณะที่เหมาะสมเอาไว้และลักษณะที่ไม่เหมาะสมจะถูกกำจัดออกไป” การคัดเลือกดังกล่าวเรียกกันว่าการคัดเลือกตามแบบดาร์วิน ซึ่งมักจะเน้นถึงการคัดเลือกระหว่างสมาชิกชนิดเดียวกัน ที่มีความสามารถในการเจริญเติบโต และอยู่รอดต่างกันการคัดเลือกตามธรรมชาติเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เพราะเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในทุกระดับของสิ่งมีชีวิต

    นับตั้งแต่ระดับโมเลกุล ระดับยีน ระดับโครโมโซม ระดับแกมีทจนถึงระดับสังคมของสิ่งมีชีวิต การคัดเลือกมักจะควบคู่ไปกับการปรับตัวเสมอ เพราะสิ่งมีชีวิตจะต้องมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมแต่ละแห่ง อาจจะเป็นการปรับตัวโดยมีการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา หรือพฤติกรรมก็ได้ เมื่อผ่านการปรับตัวแล้วอาจจะได้สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ที่เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อม และสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างดี มีการผลิตลูกหลานได้เป็นจำนวนมากเป็นต้น

การเกิดสปีชีส์ใหม่


สปีชีส์ หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะโครงสร้างคล้ายกัน ผสมพันธ์กันได้ ให้ลูกที่ไม่เป็นหมัน

1. ความแปรผันของลักษณะ
2. การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม
3. การอพยพ
4. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
5. การแยกกันอยู่ของประชากรตามสภาพของภูมิศาสตร์
6. การแยกกันอยู่ของประชากรโดยกลไกของการสืบพันธุ์
7. การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม


 

 

 

 

 

 


บทที่ 3 ความหลากหลายของจุลินทรีย์และพืช
 

อาณาจักร Monera

    สิ่งมีชีวิตพวกนี้ จัดว่าเป็นพวกที่มีวิวัฒนาการมาน้อยที่สุด มีโครงสร้างของเซลล์แบบง่ายๆ ในลักษณะของ Procaryote จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ พบว่า สิ่งมีชีวิตจำพวก cyanobacteria จะมีปริมาณมากมายเจริญขึ้นคลุมพื้นที่ชื้นแฉะต่างๆ บนผิวโลก เมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อน ก่อนที่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ จะเกิดขึ้นมา พวก procaryote ที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้จะมีปริมาณมากมายครอบคลุมผิวโลก ในช่วงเวลาประมาณ 3 พันล้านปี ถึง 1 พันล้านปีก่อน หลังจากนั้นจะค่อยๆ ลดจำนวนลง เนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตอื่นเกิดขึ้นและกลายเป็นอาหารของสัตว์

    อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตพวก procaryote ก็ยังคงอยู่มากมายคำว่า แบคทีเรีย มักถูกใช้ในความหมายเดียวกันกับ procaryote จากการศึกษาในระดับโมเลกุล ทำให้สามารถจัดกลุ่มของแบคทีเรีย ออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือแบคทีเรียและ อาเคีย (archaea) ในกลุ่มของแบคทีเรียจะแบ่งออก ได้อีกเป็น 5 กลุ่มใหญ่ ส่วน archaea จะแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม ข้อแตกต่างของสิ่งสิ่งมีชีวิตระหว่างกลุ่มแบคทีเรีย อาเคีย และ eukaryote แบคทีเรีย แบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม ดังนี้


1.Proteobacteria
1.1 Alpha proteobacteria
1.2 Beta Proteobacteria
1.3 Gamma Proteobacteria
1.4 Delta Proteobacteria
1.5 Epsilon Proteobacteria
1.2 Chlamydias
1.3 Spirochetes
1.4 Gram Positive Bacteria
1.5 Cyanobacteria

1.1 Proteobacteria


    สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้มีจำนวนมากและมีความหลากหลายในแบบต่างๆ กัน เป็นพวก แกรมลบ รวมไปถึงพวก photoautotrophs chemoautotrophs และ heteroautotrophs แบคทีเรียพวกนี้มีทั้งพวกที่ใช้ออกซิเจน (aerobic) และไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic) จากการศึกษาในระดับโมเลกุล สามารถแบ่งเป็น กลุ่มย่อย 5 กลุ่มคือ

1.1.1 Alpha proteobacteria

   แบคทีเรียในกลุ่มนี้เป็นพวกที่อาศัยอยู่ใน host ทั้งในลักษณะของ mutual หรือ parasites ตัวอย่างเช่น Rhizobium ที่อาศัยในปมของรากถั่ว ซึ่งสามารถเปลี่ยนไนโตรเจนในอากาศ เป็นส่วนประกอบของโปรตีนในตัวของมันเองได้ Agrobacterium จะเป็นเชื้อโรคที่ก่อให้ เกิดโรค ปุ่มปมในพืช โดยการส่ง Plasmids เข้าไปในเซลล์พืช เชื้อ Rickettsias จะเป็นเชื้อที่อาศัย ในเซลล์ของสัตว์ และก่อให้เกิดโรค Rocky- mountain spotted fever กับมนุษย์ mitochondria เป็นส่วนประกอบของเซลล์ที่ทำหน้าที่ ในการหายใจของเซลล์ ก็เชื่อว่าพัฒนา มาจาก aerobic alpha ที่ปรับตัวเข้าไปอยู่ใน host ซึ่งลักษณะนี้ เรียกว่า endosymbiosis
 
 

 

1.1.2 Beta Proteobacteria
 

   แบคทีเรียพวกนี้ จะรวมถึง Nitrosomonas เป็นพวกที่อาศัยอยู่ในดิน มีบทบาทในการ เปลี่ยนรูปของไนโตรเจน โดยออกซิไดซ์แอมโมเนีย (NH+4) ให้เป็นไนไตรท์ (NO-2) ดังภาพ



1.1.3 Gamma Proteobacteria


     สมาชิกในกลุ่มนี้พวกที่สังเคราะห์ด้วยแสงคือ Chromatium ซึ่งจะสามารถใช้ H2S เป็นแหล่งอิเล็กตรอนในการสังเคราะห์ด้วยแสง และได้ผลผลิตเป็นกำมะถันอยู่ในเซลล์ พวกที่เป็นเชื้อโรคได้แก่ Samonella ที่ก่อให้เกิด โรคอาหารเป็นพิษ Vibrio chlorllae ก่อให้เกิด โรคอหิวาตกโรค และเชื้อ Escherichia coli ที่รู้จักกันดีว่าเป็นเชื้อที่มีอยู่ในลำไส้ของคน ถ้าพบเชื้อ E. coli ในน้ำจะแสดงว่ามีการปนเปื้อนของอุจจาระในน้ำนั้น

1.1.4 Delta Proteobacteria


     ตัวอย่างของกลุ่มนี้ชนิดหนึ่ง คือ myxobacteria โดยที่มันอยู่เป็น colony และขับสารเมือก ออกมารอบๆ เพื่อที่เซลล์จะใช้ในการเคลื่อนที่ โดยเลื่อนไถล (gliding movement) ไปในส่วนของสารเมือกนี้ ถ้าดินแห้งหรือสารอาหารไม่พอ เซลล์จะมารวมกันแล้วตั้งเป็นก้านชูขึ้นท ี่เรียกว่า fruiting body มีสีสดใสและอาจมีขนาดใหญ่ถึง 1 มม. ภายใน fruiting body จะมีสปอร์ที่ทนทานต่อสิงแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม และเมื่อมีอาหารสมบูรณ์ สปอร์ก็จะเจริญเป็น colony ใหม่ได้

    ตัวอย่างอีกชนิดหนึ่งของกลุ่มนี้ คือ bdellovibrios ซึ่งเป็น predators ของแบคทีเรียชนิดอื่น เชื้อbdellovibrios จะเคลื่อนเข้าหาแบคทีเรียเป้าหมายด้วย ความเร็ว 100 ไมโครเมตรต่อวินาที และเจาะเข้าไปในเซลล์เหยื่อโดยหมุนตัว 100 รอบต่อวินาที
 



1.1.5 Epsilon Proteobacteria


    กลุ่มนี้มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ Deltas ตัวอย่างได้แก่ Helicobacter pylori ซึ่งก่อให้ ้เกิดโรค stomach ulcers

1.2 Chlamydias


    เป็นพวกปาราสิตที่อาศัยอยู่ได้เฉพาะในเซลล์ของสัตว์ โดยอาศัยเซลล์ของ host เป็นแหล่ง ของ ATP ผนังเซลล์ที่เป็นแกรมลบของ Chlamydias จะต่างจากพวกอื่นคือ ไม่มี peptidoglycan ตัวอย่างที่สำคัญที่รู้จักกันดี คือ Chlamydias trachomatis เป็นเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดตาบอด และเป็นสาเหตุของ โรคหนองในเทียม (nongonococcal uretritis) ซึ่งเป็นโรคที่ติดต่อทางเพศสัมพันธ์

1.3 Spirochetes


    แบคทีเรียพวกนี้บางชนิดจะเป็นเกลียวที่ยาวถึง 0.25 มม. แต่ก็จะบางในระดับที่ต้องดูด้วย กล้องจุลทรรศ์ เคลื่อนที่โดยวิธีการควงสว่าน หลายชนิดดำรงชีวิตแบบอิสระ บางชนิดก่อ ให้เกิดโรค เช่น Treponema pallidum ที่ก่อให้เกิดโรคซิฟิลิส

 

1.4 Gram Positive Bacteria


    แบคทีเรียในกลุ่มนี้จะเป็นแกรมบวกทั้งหมด แต่ก็มีบางพวกที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ พวกแกรมลบ ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือ actinomyces เป็นพวกที่เซลล์เรียงต่อกันเป็นสาย คล้ายเชื้อรา actinomyces 2 ชนิด ก่อให้เกิดโรคที่สำคัญคือ เชื้อวัณโรคและโรคเรื้อน แต่พวกที่ดำรงชีวิตอย่างอิสระหลายชนิด จะก่อให้เกิดการเน่าสลายของสารอินทรีย์ในดิน ก่อให้เกิดกลิ่นที่แสดงถึงความอุดมสมบูรณ์ของดิน แบคทีเรียใน Genus Streptomyces ถูกนำมาใช้ในการผลิตยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะ Streptomycin

    นอกจากพวกที่อยู่กันแบบหลายเซลล์แล้ว พวกที่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ ได้แก่พวกที่สร้างสปอร์ เช่น Bacillus และ Clostridium โรคแอนแทรก เกิดจากเชื้อที่ชื่อว่า เชื้อ Clostridium butulinum จะสร้างสารพิษในอาหารกระป๋อง แบคทีเรียพวก Streptococcus ก็เป็นสมาชิกของแกรมบวกอีกด้วย แบคทีเรียแกรมบวกที่มีลักษณะผิดไปจากพวกอื่นอย่างมากคือ mycoplasmas ซึ่งเป็น พวกที่มีขนาดเล็กที่สุดและไม่มีผนังเซลล์ ขนาดของเซลล ์มีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กถึง 0.1 ไมโครเมตร หรือใหญ่ประมาณ 5 เท่าของไรโบโซม mycoplasmas หลายชนิดอาศัยอยู่ในดิน แต่บางชนิดก็ก่อ ให้เกิดโรคกับมนุษย์ เช่นโรค walking pneumonia

1.5 Cyanobacteria
 

    เป็นพวก photoautotrophs ที่มีลักษณะคล้ายพืช สังเคราะห์ด้วยแสงให้กาซออกซิเจน มี ทั้งพวกที่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ และอยู่เป็น colony Cyanobacteria จะมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง ในที่ๆมีความชื้น เป็นแหล่งผลิตอาหารที่สำคัญใน ecosystems พวกที่มีลักษณะเป็นสาย หลายชนิดจะมีเซลล์พิเศษที่สามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศไ ด้ เช่น Nostoc และ Anabaena

Archaebacteria


    เป็นแบคทีเรียอีกพวกหนึ่งที่ต่างจาก eubacteria ในส่วนของกรดนิวคลีอิค โดยเฉพาะ ในส่วนของ ribosomal RNA (rRNA) จากการศึกษา ตำแหน่งของนิวคลีโอไทด์ ที่ 910 (จาก 1500) ของ rRNA จะพบว่าลำดับของ base ของ Eubacteria เป็น AAACUCAAA ส่วนของ Archaebacteria เป็น AAACUUAAAG
    นอกจากนี้ยังมีข้อสังเกตว่า ลำดับ base ในลักษณะของ Archaebacteria นี้จะคล้ายคลึง กับพวก Eucaryote มากกว่า นักอนุกรมวิธาน ได้แบ่ง archaea ออกเป็น 2กลุ่มคือ Euryarchaeota และ Crenarchaeota อย่างไรก็ตาม นักวิชาการที่ศึกษาถึงสภาพแวดล้อมที่ผิดปกติ
    การจัดหมวดหมู่โดยอาศัยสภาพแวดล้อมที่ extreme (extremeophiles) ได้แบ่ง archaea ออกเป็น 3 กลุ่ม คือ methanogens extreme- halophiles และ extreme thermophiles Methnogens เป็นชื่อที่มาจากการที่ archaea รับพลังงานจากการใช้ CO2 เป็น ตัวออกซิไดซ์ไฮโดรเจนเกิดเป็นมีเทน (CH4) archaea เป็นพวก anaerobicไม่ต้องการ O2 และอาศัยตามที่ชื้นแฉะ โดยเฉพาะที่จุลินทรีย์ชนิดอื่น ใช้ O2 หมดไปแล้ว และทำให้เกิดฟองของกาซมีเทนขึ้นมา จุลินทรีย์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้ ในการกำจัดของเสีย และใช้ในการผลิตกาซชีวภาพ บางพวกอาศัยในทางเดินอาหารของ พวกวัวควาย และปลวกและ มีบทบาทสำคัญในการย่อยอาหารจำพวกเซลลูโลส Extreme halophiles เป็นพวกที่อาศัยใน Great salt lake และ Dead sea ซึ่งมี เกลือละลายอยู่ถึงจุดอิ่มตัว หลายชนิดมีความทนทานสูง
    ในขณะที่หลายชนิดต้องการเกลือมากกว่าปกติถึง 10 เท่า กลุ่ม colony ของพวก halophiles จะมีสีม่วงแดง จากเม็ดสีชื่อ bacterioorhodopsin ซึ่งเป็นรงควัตถุ ในการสังเคราะแสงที่มีโครงสร้างคล้ายกับรงควัตถุที่ใช้ในการมองเห็นที่อยู่ในเรตินา ของตาคน
    Extreme thermophiles เป็นพวกที่ชอบร้อน อาศัยอยู่ตามน้ำพุร้อน เช่นที่น้ำพุร้อนที่ yellow stone มีอุณหภูมิ 60-80 องศาเซลเซียส จุลินทรีย์พวกนี้ อาศัยพลังงานที่ได้จากการ ออกซิไดซ์ธาตุกำมะถัน อีกพวกหนึ่งจะพบในน้ำพุร้อนใต้ทะเลลึก ซึ่งร้อนถึง 105 องศาเซลเซียส ในการจัดหมวดหมู่ตามสายวิวัฒนาการ พวก methanogens และ halophiles ทั้งหมด จะจัดอยู่ในพวก Eurychaeota นอกจากนี้ยังรวม ไปถึง thermophiles บางชนิดอีกด้วย แต่ thermophiles ส่วนใหญ่จะถูกจัดอยู่ใน Crenachaeota

 

อาณาจักร โปรติสตา

สาหร่าย (Algae)
 

    สาหร่าย (algae) เป็น protist ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ มีทั้งที่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ เป็น colony และหลายเซลล์ขนาดใหญ่ เช่นสาหร่ายทะเล ในปัจจุบันได้มีแบ่งกลุ่มของ สาหร่ายโดยอาสัยข้อมูลทางด้านสารชีวโมเลกุลได้เป็นกลุ่มใหญ่ๆ ดังนี้

Euglenophyta
Dinoflagellata
Bacillariophyta (Diatom)
Chrysophyta (Golden algae)
Phaeophyta (Brown algae)
Rhodophyta (Red algae)
Chlorophyta
Mycetozoa (Slime mold)
Myxogastrida (plasmodial slime mold)
Euglenophyta

    เป็นสาหร่ายที่เคลื่อนที่ได้โดยอาศัย flagella ที่อยู่ทางด้านหน้าอาจมี 1 หรือ 2 เส้น สะสมอาหารในรูปของ paramylum bodies ซึ่งเป็น polymer ของกลูโคสแบบหนึ่ง สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ ส่วนใหญ่จะเป็น autotrophic เช่น พวก Euglena Tracholomonas และ Phacus แต่ก็มีบางชนิดที่เป็น Mixotrophic และ heterotrophic

Dinoflagellata


    เป็นสาหร่ายที่เคลื่อนที่ได้โดยอาศัย flagella อีกกลุ่มหนึ่ง มีอยู่ทั้งในน้ำจืดและน้ำทะเล ตามปกติจะเป็นเซลล์เดี่ยวๆ มีพวกที่อยู่เป็น colony บ้าง แต่เป็นส่วนน้อย ลักษณะที่สำคัญก็คือ มี flagella เส้นหนึ่งอยู่ทางปลายด้านหนึ่งของ เซลล์และอีกเส้นหนึ่งอยู่ในร่องที่คาดอยู่รอบๆ เซลล์ในแนวที่ตั้งฉากกับเส้นแรก สาหร่ายพวกนี้บางชนิดผนังเซลล์ยังอาจประกอบด้วยแผ่นเซลลูโลส เรียงต่อกันรอบๆ เซลล์คล้ายแผ่นกระเบื้องจากการที่มี flagella 2 เส้นอยู่ในแนวตั้งฉากกัน ทำให้เกิดการเคลื่อนที่หมุนอยู่ตลอดเวลา

    สาหร่ายในกลุ่มนี้มีหลายพันชนิด บางชนิดจะเจริญแบ่งตัว ครั้งละมากมายในทะเลก่อให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ขี้ปลาวาฬ (red tide) ซึ่งทำให้น้ำบริเวณนั้นเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแดงหรือสีส้ม ซึ่งเป็น สีของ xanthophylls ที่อยู่ใน plastids ของเซลล์ สารพิษที่สาหร่ายพวกนี้สร้างขึ้นจะ ฆ่าปลาและสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นในบริเวณนั้น ตัวอย่างชนิดที่สร้างสารพิษร้ายแรง เช่น Pfiesteria piscicida ซึ่งจัด เป็นพวก carnivorous ในระหว่างที่เกิดการ blooms จะสร้างสารพิษฆ่าปลาที่ อยู่บริเวณนั้นแล้ว จึงใช้ของเหลวในตัวปลาเป็นอาหาร บางชนิดจะมีสารเรืองแสงในตัว ทำให้เราเห็นน้ำทะเลเป็นประกายในที่มืด

Bacillariophyta (Diatom)


    เป็นสาหร่ายที่มีสีเหลืองหรือน้ำตาล มีลักษณะโดยเฉพาะคือ ผนังเซลล์ประกอบด้วยแผ่น silica เป็นฝาประกบกันคล้ายจานเลี้ยงเชื้อแบคทีเรีย (petridish) การสืบพันธุ์แบบ ไม่อาศัยเพศ จะแบ่งเซลล์ภายในแล้ว daughter cells ที่เกิดขึ้นใหม่ จะได้รับผนังเซลล์ แต่ละฝาที่แยกกันออกไป และสร้างฝาใหม่ขึ้นอีกด้านหนึ่ง การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จะเกิดขึ้นนานๆ ครั้ง โดยการสร้างไข่และสเปิร์ม

    สเปิร์มอาจมีการเคลื่อนที่โดยใช้ flagella หรือแบบ amoeboid ขึ้นกับชนิดของสาหร่าย ไดอะตอมมีอยู่มากมายตามที่ชื้นๆ ในน้ำจืด และในทะเล มีรูปแบบ radial symmetry และ bilateral symmetry เก็บอาหารสะสมในรูปของ glucose polymer ที่เรียกว่า laminarin หรือบางชนิดสะสมในรูปของน้ำมัน ซากของไดอะตอมที่เป็นฟอสซิล เกิดจากผนังเซลล์ที่เป็น silica ทับถมกันอยู่ เรียกว่า diatomaceous earth บางครั้งอาจหนาถึง 100 เมตร ซึ่งมีการขุดมาใช้ทำประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น ใช้ทำผงขัด

Chrysophyta (Golden algae)


    สาหร่ายสีทองถูกตั้งชื่อตามสีที่เกิดจาก carotenoid ใน plastids เซลล์มักมี flagella 2 เส้น ที่ปลายด้านหนึ่งของเซลล์ สาหร่ายพวกนี้มีอยู่ทั้งในน้ำจืดและน้ำเค็ม บางชนิดเป็น mixotrophic โดยดูดซึมสารอาหารที่เป็นสารอินทรีย์ แต่บางชนิดกินอาหารโดย กลืนสารอินทรีย์เข้าไปในเซลล์โดยตรงโดยผ่านทางบริเวณฐานของ flagella ส่วนมากสาหร่ายพวกนี้จะเป็นเซลล์เดี่ยวๆ แต่บางพวกจะอยู่เป็น colony เช่น Dinobryon และ Synura ที่พบในน้ำจืด เมื่อมีเซลล์อยู่กันอย่างหนาแน่นมากๆ จะสร้างเกราะแล้วพักตัวอยู่ในเกราะ ซึ่งสามารถทนอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม ได้นับสิบปี

Phaeophyta (Brown algae)


    เป็นสาหร่ายที่มีขนาดใหญ่ มีหลายเซลล์ ส่วนมากอาศัยในทะเลสีน้ำตาลเกิดจาก accessory pigments ใน plastids ที่มีส่วนช่วยในการสังเคราะห์ด้วยแสงที่ชื่อ fucoxanthin โครงสร้างโดยทั่วไปจะมีความซับซ้อนมาก เมื่อเทียบกับสาหร่ายอื่นๆ มีหลายอย่างที่มีลักษณะแบบเดียวกับพืชชั้นสูง แต่ก็เป็นในลักษณะของ analogous ไม่ใช่ homologous มีส่วนที่คล้ายรากที่เรียกว่า holdfast สำหรับยึดเกาะกับหินหรือทราย ใต้ทะเลส่วนของ stipe จะคล้ายกับลำต้น และ blade จะมีลักษณะคล้ายกับใบ ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ด้วยแสง สาหร่ายสีน้ำตาลบางชนิด จะลอยอยู่บริเวณผิวน้ำ หรืออยู่ใต้ผิวน้ำ ในระดับต่างๆกัน พวกที่มีขนาดใหญ่ เช่น kelps จะมี stipe ที่ยาวถึง 60 เมตร


    นอกจากนี้การปรับตัวในเรื่องโครงสร้างของ thallii แล้ว สาหร่ายทะเลบางชนิดมยังมี การปรับตัวในด้านชีวเคมี เพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมใต้น้ำได้อีกด้วย เช่นที่ผนังเซลล์จะ ประกอบด้วย เซลลูโลสและ gel-like polysaccharides ทำให้เกิดลักษณะลื่นและยืดหยุ่น ได้ทำให้มีความทนทานต่อแรงของคลื่นได้


     สาหร่ายทะเลยังเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญของมนุษย์ ผู้ที่อาศัยอยู่ริมฝั่งทะเล โดยเฉพาะ ชาวเอเชีย จะใช้สาหร่ายทะเลเป็นอาหาร เช่น ชาวญี่ปุ่นและเกาหลี จะใช้สาหร่ายสีน้ำตาล ที่ชื่อ laminaria ใส่ลงไปในซุป (Japanese kombu) และสาหร่ายสีแดงชื่อ Porphyra จะนำมาห่ออาหารที่เรียกว่า sushi สาหร่ายทะเลยังมีธาตุไอโอดีนและธาตุอาหารอื่นที่ เป็นประโยชน์อีกมาก สารอินทรีย์หลายชนิดในสาหร่าย โดยเฉพาะพวก Polysaccharides ไม่สามารถย่อยได้แต่ถูกนำมาใช้ในการปรุงรส สารที่คล้ายวุ้นในผนังเซลล์ (algin ในสาหร่ายสีน้ำตาล วุ้นและ carageenan ในสาหร่ายสีแดง) จะถูกสกัดมาใช้ในอุตสาหกรรมโดยทำให้นำสกัดหรืออาหารอื่นข้นขึ้น ใช้เป็นส่วนผสมของน้ำมันหล่อลื่นเครื่องจักรกล ส่วนวุ้นจะใช้เป็นส่วนผสมของอาหารที่ ใช้เลี้ยงจุลินทรีย์

Rhodophyta (Red algae)


    สาหร่ายสีแดงมีวิวัฒนาการแตกต่างจากสาหร่ายอื่นๆ ที่ไม่มีระยะที่มี flagella เลยใน วัฏจักรของฃีวิต ที่เรียกว่าสาหร่ายสีแดงก็เนื่องจาก มี accessory pigments สีแดงที่ ชื่อ phycoerythrin ซึ่งเป็นสารในกลุ่มเดียวกับที่พบในสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว หรือ cyanobacteria ที่ชื่อ phycocyanin ที่มีสีน้ำเงินซึ่งเชื่อว่า plastids ของสาหร่ายสีแดง เกิดจาก primary endosymbiosis กับสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน แม้ว่าจะได้ชื่อว่าสาหร่ายสีแดง แต่ Rhodophyta ไม่ทุกชนิดที่มีสีแดง

    สาหร่ายที่อยู่ในความลึกต่างระดับกัน จะมีสัดส่วนของ accessory pigments ในปริมาณที่ต่างกัน ออกไป ในที่ลึกๆ จะมีสีดำหรือเกือบดำ สีแดงสดที่ความลึกปานกลาง และในที่น้ำตื้นจะ มีสีเขียว เนื่องจากมี phycoerytrin น้อย มีบางชนิดที่ไม่มีรงควัตถุสำหรับสังเคราะห์ด้วยแสง เลย และดำรงชีวิตเป็น parasite ของสาหร่ายสีแดง สาหร่ายสีแดงจะมีอยู่อย่างมากมายตามชายฝั่งทะเลเขตร้อนของโลกแต่ก็มีบางชนิด อยู่ในน้ำจืด phycobilins และ accessory pigments จะทำให้สาหร่ายบางชนิดสามารถ ดูดกลืนแสงที่ส่องทะลุไปถึงใต้น้ำลึกๆ ได้ เคยมีพบว่า สาหร่ายสีแดงมีอยู่ลึกกว่า 260 เมตร ในทะเล
 

    สาหร่ายสีแดงส่วนใหญ่จะเป็นพวกที่มีหลายเซลล์ แต่ขนาดจะไม่ใหญ่เท่าสาหร่ายสีน้ำตาล สาหร่ายสีแดงหลายชนิดจะเป็นเส้นยาวๆ แบบ filaments ที่แตกกิ่งก้านสาขา ส่วนฐานจะเป็น holdfast ที่ยึดเกาะกับวัตถุใต้น้ำ วัฏจักรชีวิตของสาหร่ายสีแดงชนิดต่างๆ จะแปรผันต่างกันออกไป แต่ลักษณะร่วมกันก็คือ เซลล์สืบพันธุ์ไม่มี flagella และอาศัยกระแสน้ำเป็นตัวพาไป ให้เกิดการปฏิสนธิ

Chlorophyta


    ชื่อของสาหร่ายชนิดนี้มาจากลักษณะที่มีสีเขียวเหมือนพืชชั้นสูง การศึกษาโครงสร้าง และชีวโมเลกุล ทำให้เชื่อว่าสาหร่ายพวกนี้มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับพืชชั้นสูงมากที่สุด บรรพบุรุษของสาหร่ายสีเขียวและพืชจะมีคลอโรพลาสต์ที่มาจาก cyanobacteria ในลักษณะของ primary endosymbiosis และในบรรดาสาหร่ายสีเขียวด้วยกันแล้ว พวก charophyceans หรือสาหร่ายไฟจะมีความใกล้ชิดกับพืชมากที่สุด สาหร่ายสีเขียวจะมีจำนวนมากกว่า 7000 ชนิด ส่วนใหญ่อยู่ในน้ำจืด แต่ก็มีบางพวก ดำรงชีวิตในทะเลพวกที่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ จะอยู่ในดินชื้นๆ หรือแม้แต่ในหิมะ อยู่ในน้ำลักษณะของแพลงค์ตอนพืช

    บางชนิดจะอยู่แบบ symbiotic กับ eucaryote พวกอื่นโดยให้ประโยชน์กับ host ด้วยผลผลิตจากการสังเคราะห์แสง นอกจากนี้ยังม ีพวกที่อยู่ร่วมกับเชื้อราที่เรียกว่า lichens พวกสาหร่ายสีเขียวที่มีโครงสร้างซับซ้อนน้อยที่สุดจะเป็นเซลล์เดี่ยวๆ มี flagella 2 เส้น เช่น Clamydomonas ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายคลึงกับเซลล์สืบพันธุ์และ zoospore ของสาหร่ายสีเขียวที่มีโครงสร้างซับซ้อน นอกจากนี้ยังมีสาหร่ายสีเขียวที่อยู่เป็น colony พวกที่เป็น filament และพวกที่มีหลายเซลล์คล้ายคลึงกับสาหร่ายสีน้ำตาลและสีแดง

    สาหร่ายที่พัฒนาให้มีโครงสร้างซับซ้อนและมีขนาดใหญ่ขึ้น จะเกิดจากแนวทางการ พัฒนา 3 ทางด้วยกันคือ 1) การอยู่ร่วมกันเป็น colony ของเซลล์เดี่ยวๆ เช่น Volvox 2) การแบ่ง nuclei โดยไม่แบ่งเซลล์จะเกิดเป็น filament ขนาดใหญ่ที่มีนิวเคลียสมากมาย เช่น Caulerpa และ 3) แบ่งเซลล์และพัฒนาเป็นสาหร่ายหลายเซลล์ เช่น Ulva สาหร่ายสีเขียวส่วนมากจะมีชีพจักรที่ซับซ้อนทั้งแบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ พวกที่อาศัยเพศเกือบทั้งหมดจะสร้างเซลล์สืบพันธ์ที่มี flagella 2 เส้น และมีคลอโรพลาสต์ เป็นรูปถ้วย ยกเว้นพวก Spirogyra ที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ในรูปของ amoeboid

Mycetozoa (Slime mold)


    ชื่อกลุ่มของสิ่งมีชีวิตพวกนี้มาจากลักษณะที่เป็นทั้งแบบ fungus และสัตว์อยู่ด้วยกัน หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า ราเมือก (slime mold ) ซึ่งมักจะนำเอาไปรวมกลุ่มกับพวก เชื้อราอื่นๆ แต่ใน ส่วนที่คล้ายคลึงกับ fungi นั้นเป็นลักษณะของ analogous ไม่ใช่ homologous อัน เกิดจากการปรับตัวให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิต อันที่จริงถ้าเราดูที่ลักษณะของการ เคลื่อนที่ของราเมือกแล้ว มันจะถูกจัดอยู่ในกลุ่มเดียวกับอมีบา พวกราเมือกจะสร้าง pseudopodia เพื่อการเคลื่อนที่และกินอาหาร และมีประวัติวิวัฒนาการใกล้ชิดกับอมีบา มากที่สุด

    แต่นักจัดหมวดหมู่ปัจจุบันนิยมที่จะจัดแยกเป็นอาณาจักรใหม่อีกต่างหาก คือ mycotozoa เมื่อดูจากหลักฐานลำดับของโครงสร้างโมเลกุลของโปรตีนพื้นฐานของเซลล์ พบว่ามีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับเชื้อราและสัตว์ ใน Eucaryotic tree พวก Mycetozoa จะประกอบด้วยกลุ่มใหญ่ๆ 2 กลุ่มด้วยกันคือ plasmodial slime mold และ cellular- slime mold

Myxogastrida (plasmodial slime mold)


    ราเมือกในกลุ่มนี้จะมีสีสดใส มักจะมีสีเหลืองหรือสีส้ม เป็นพวก heterophic ทั้งหมด ระยะที่ดำรงชีวิตแบบอมีบาจะเรียกว่า plasmodium ซึ่งอาจมีขนาดใหญ่ หลายเซนติเมตร แต่ไม่สามารถจัดเป็นพวก multicellular เนื่องจากไม่มีการแบ่ง cytoplasm เป็นเซลล์ย่อยๆ แต่เป็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีการแบ่งเนิวเคลียสอย่างเดียวซ้ำๆ ซึ่งอาจเรียกได้ว่าเป็น super cell และแต่ละนิวเคลียสของ plasmodium ส่วนมากจะเป็น diploid

    ภายในท่อเล็กๆ ของ plasmodium จะมีการไหลของ cytoplasm ไปทางใดทางหนึ่ง และต่อมาก็จะไหลย้อยกลับ ซึ่งจะเป็นการนำเอาอาหารและออกซิเจนไปสู่ส่วนต่างๆ การกินอาหารของ plasmodium จะเกิดขึ้นด้วยกระบวนการ phagocytosis โดยยื่น pseudopodia ไปล้อมรอบอาหาร เช่น ส่วนของพืชที่เน่าเปื่อยผุพัง และเมื่ออาหารหมด ไปแล้ว การเจริญแบบ Plasmodium ก็จะสิ้นสุดลง และจะเปลี่ยนรูปแบบของการเจริญ เข้าสู่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ซึ่งมีรูปแบบคล้ายคลึงกับเชื้อรา


    การจัดหมวดหมู่แต่เดิมจัดเอา Fungi อยู่ในอาณาจักรของพืช โดยจัดว่าเป็นพืชที่ไม่มี การสังเคราะห์ด้วยแสง แต่เนื่องจาก fungi มีลักษณะที่สำคัญหลายอย่างที่แตกต่างไปจาก พืช จึงได้มีการแยกออกเป็นอาณาจักรของ fungi โดยเฉพาะลักษณะทั่วไปของ fungi จะเป็น heterotrophic procaryote ที่ย่อยอาหารภายนอกร่างกาย แล้วจึงดูดซึมสารอาหาร ที่มีโมเลกุลขนาดเล็กเข้าในเซลล์ Fungi ส่วนมากจะรวมถึงพวกเชื้อราและเห็ด ซึ่งจะเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์


    ยีสต์ก็จัดเป็นเชื้อราที่มีเซลล์เดี่ยว แต่ก็เชื่อว่ามีวิวัฒนาการมาจากหลายเซลล์ โครงสร้างของ Fungi ทั่วไปจะประกอบด้วย hyphae (เอกพจน์ :hypha) ซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นใย ตัวเส้นใยมีจำนวนมากสานต่อเนื่องกันมีลักษณะเป็นร่างแห ก็เรียกว่า mycelium เส้นใยของเชื้อรามักจะเจริญอยู่บนวัตถุที่เน่าเปื่อย เชื้อราที่เป็น โรคพืชจะเจริญเข้าไปในเซลล์และย่อย cytoplasm ของเซลล์ที่เป็น host ดอกเห็ดที่ เราเห็นจะเป็นแต่เพียงของเส้นใยที่เจริญขึ้นมาเหนือพื้นดิน เพื่อการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ส่วนเส้นใยตามปกติจะเจริญอยู่ใต้ดิน ในปัจจุบันได้มีการค้นพบเชื้อราแล้วมากกว่า 100,000 ชนิด เชื่อกันว่าเชื้อราทั้งหมดในโลกน่าจะมีถึง 1.5 ล้านชนิด

อาณาจักรของเชื้อราแบ่งออกเป็น phylum ต่างๆ ดังนี้

Phylum Chytridiomycota
Phylum Zygomycota
Phylum Ascomycota (Sac fungi)
Phylum Basidiomycota

Phylum Chytridiomycota


    พวก Chytrids ส่วนมากจะอยู่ในน้ำ บางชนิดเป็น saprophyte บางพวกเป็น parasite ของพวก protists พืช และสัตว์ต่างๆ จุลินทรีย์ พวกนี้มีส่วนอย่างมากในการลดจำนวนของ สัตว์จำพวก amphibians ในโลก แต่เดิมการจัดหมวดหมู่ของเชื้อราไม่มีการรวมเอาพวก chrytrids ไว้ในอาณาจักร ของ fungi เนื่องจากยึดถือเอาว่า อาณาจักรนี้จะไม่สร้างสปอร์ที่ม ี flagella ในขณะที่ chrytrids จะมี flagella 1 เส้น ที่เรียกว่า zoospore

    อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษที่ผ่านมา การเปรียบเทียบในระดับโมเลกุลในเรื่องของโปรตีน และกรดนิวคลีอิค ได้แสดงให้เห็นถึงความใกล้ชิดระหว่าง chrytrids กับเชื้อราอื่นๆ คุณลักษณะที่พ้องกันกับ เชื้อราก็คือความสามารถในการดูกซับอาหารและผนังเซลล์ประกอบด้วย chitin พวก chytrids ส่วนใหญ่จะสร้าง hyphae แม้ว่ามีบางชนิดที่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ นอกจากน ี้ chytrids ยังสร้างเอนไซม์และมี metabolic pathway แบบเดียวกันกับเชื้อราอื่นๆ (ต่างจาก protist ที่คล้ายเชื้อรา เช่น ราเมือก และราน้ำ) จากหลักฐานในระดับโมเลกุลได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า chrytids เป็นเชื้อราที่ primitive ที่สุด และมีลักษณะที่ยังมี flagella ซึ่งอาจอยู่ในช่วงของการเปลี่ยนแปลงมาจาก protist ในระยะต้นของวิวัฒนาการ

Phylum Zygomycota


    Mycologist ได้ศึกษาเชื้อราในไฟลัมนี้แล้วประมาณ 600 ชนิด เชื้อราพวกนี้ส่วนมาก จะอยู่บนบก ในดิน และสิ่งของที่เน่าเปื่อย กลุ่มที่มีความสำคัญและรู้จักกันดีคือ mycorrhiza ซึ่งจะอยู่ร่วมกับพืชในลักษณะของ mutaulism เส้นใยของเชื้อราพวกนี้จะสร้าง septa ในขณะที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์เท่านั้น


    เชื้อราที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายอีกชนิดหนึ่งคือ ราดำ (Rhizopus stolonifer) ราชนิดนี้จะงอกเส้นใย แผ่ครอบคลุมอาหารและงอเส้นใยเจริญลงไปในอาหาร เมื่อ เจริญเต็มที่จะสร้างอับสปอร์รูปกลม สีดำ ชูขึ้นมาเหนือผิวของอาหาร ภายในมีสปอร ์จำนวนมากมาย เมื่อปลิวไปตกในที่เหมาะสมก็จะเจริญเป็นเส้นใยใหม่ได้ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของ zygomycota จะเกิดขึ้นจาก mycelium ที่มีลักษณะของ mating type ที่แตกต่างกัน (รูปร่างดูจากภายนอกไม่ออก แต่ส่วนประกอบทางเคมีต่างกัน) ต่างงอกหลอดมาชนกัน แล้วจึงเกิดการรวมเซลล ์ขึ้นบริเวณปลายของส่วนที่ยื่นมาติดกัน แล้วเซลล์ที่รวมกันนี้จะค่อยๆ สร้างผนังที่ทน ต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมได้เรียกว่า zygosporangium เมื่อเกิดการรวม นิวเคลียสแล้ว จึงเกิดการแบ่งเซลล์แบบ meiosis อีก และเมื่อสิ่งแวดล้อมเหมาะสม จะมีการสร้างสปอร์ และปล่อย haploid spore จำนวนมากออกมาสู่ substrate ใหม่

Rhizopus stolonifer
Phylum Ascomycota (Sac fungi)


    เชื้อราในไฟลัมนี้ถูกค้นพบแล้ว 60,000 ชนิด มีอยู่บนบก ในน้ำ ทั้งน้ำจืดน้ำเค็ม พวกที่อยู่เป็นเซลล์เดี่ยวๆ เช่นยีสต์ บางชนิดเป็นโรคพืช เช่นเชื้อโรคใบจุด และที่สร้าง fruiting bodies ขนาดใหญ่ เช่น cup fungi และเห็ดหิ้ง morel พวก Ascomycetes หลายชนิด จะอาศัยอยู่ร่วมกับสาหร่ายที่เรียกว่า ไลเคน บางชนิดก็เป็นไมคอไรซาของพืช ลักษณะโดยเฉพาะของ Ascomycetes ก็คือการสร้างสปอร์แบบอาศัยเพศ

    ในส่วนที่มี ลักษณะคล้ายกับถุงที่เรียกว่า asci (เอกพจน์:ascus) และสิ่งที่ต่างจาก zygote fungi อย่างหนึ่งคือระยะการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะเกิดขึ้นใน fruiting bodies ขนาดใหญ่ ที่เรียกว่า ascocarp และ asci ก็จะเกิดขึ้นภายใน ascocarp Ascomycetes สามารถสร้างสปอร์แบบไม่อาศัยเพศได้มากมาย โดยเกิดขึ้นที่ปลายของ hyphae ที่มีลักษณะพิเศษที่เรียกว่า conidiophore สปอร์จะถูกสร้างขึ้นเป็นสายโดย ไม่อยู่ในอับสปอร์ สปอร์แบบนี้ เรียกว่า conidia ซึ่งมาจากภาษากรีกที่หมายถึงฝุ่นละออง

Phylum Basidiomycota
 

    เชื้อราในไฟลัมนี้มีประมาณ 25,000 ชนิด รวมทั้งพวกเห็ดชนิดต่างๆ เห็ด puffballs และ rust ชื่อไฟลัมมาจากคำว่า basidium ซึ่งเป็นระยะที่มีลักษณะเป็น diploid ของวัฏจักรชีวิต ลักษณะของ basidium จะมีรูปร่างคล้ายกระบอง (clublike shape) จึงถูกเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า club fungi Basidiomycetes เป็นเชื้อราที่มีความสำคัญในการย่อยสลายไม้และชิ้นส่วนของพืช ก่อให้เกิดการผุพังอย่างรวดเร็ว

    เห็ดราสามารถที่จะย่อยสลาย lignin ซึ่งเป็นสาร polymer ที่ซับซ้อน อันเป็นส่วนประกอบที่พบมากในเนื้อไม้ นอกจากนี้ Basidiomycetes หลายชนิดจัดเป็น mycorrhiza บางชนิดเป็น parasite เช่น โรคราสนิม และโรค smuts วัฏจักรชีวิตของ club fungi จะประกอบด้วย dikaryotic mycelium ที่ไวต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อสิ่งแวดล้อมเหมาะสม จะมีการสร้าง fruiting bodies ที่เรียกว่า basidiocarp ซึ่งเป็นที่อยู่ของ basidia จำนวนมาก สปอร์แบบอาศัยเพศจะเกิดบน basidia
ี้

   ส่วนการสร้างสปอร์แบบไม่อาศัยเพศ จะเกิดน้อยกว่าสมาชิกของไฟลัม Ascomycetes ดอกเห็ดเป็นตัวอย่างของ basidiocarp หมวกของดอกเห็ดจะเป็นส่วนที่ป้องกันและยึดส่วนที่ ี่เป็นครีบทางด้านล่างที่เป็นที่อยู่ของ basidia จำนวนมาก พื้นที่ผิวของครีบของดอกเห็ด แต่ละดอกอาจมากถึง 200 ตารางซม. เห็ด 1 ดอกสามารถที่จะปล่อยสปอร์ออกมาได้ถึง พันล้านสปอร์ ซึ่งจะร่วงลงทางด้านใต้ดอกเห็ดและถูกลมพัดพาไป


อาณาจักรพืช

    พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่สำคัญทำหน้าที่เป็นผู้ผลิต (producer) ผลิตอาหารพวกน้ำตาล แป้ง ให้กับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ จัดเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์แบบ eukaryotes องค์ประกอบของผนังเซลล์เป็นสารพวกเซลลูเลสเป็นส่วนใหญ่ มีคลอโรพลาสต์บรรจุคลอโรฟิลล์ เอ บี แคโรทีนอยด์ ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ปัจจุบันเชื่อว่าพืชมีวิวัฒนาการมาจากสาหร่ายสีเขียว ( green algae) เนื่องจากทั้งพืชและสาหร่ายสีเขียวมีลักษณะที่เหมือนกันคือ


1. มีวงชีวิตแบบสลับ (alternation of generation)
2. มีรงควัตถุคือ chlorophyll a b
3. ผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลส
4. อาหารสะสมอยู่ในรูปของแป้ง


    พืชมีความหลากหลายมาก พบทั่วไปบนพื้นโลก เมื่อพืชขึ้นมาอยู่บนบกมีการปรับตัว หลายอย่างเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ลักษณะการปรับตัว เช่น มี cuticle เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำ มีปากใบช่วยควบคุมสมดุลของปริมาณน้ำภายใน มีโครงสร้างที่ช่วยในการดูดและลำเลียงน้ำ พืชสามารถแบ่งเป็นกลุ่มต่างๆ แล้ว ดังนี้

พืชไม่มีท่อลำเลียง
Division Hepatophyta (liverworts)
Division Anthocerophyta (hornworts)
Division Bryophyta (moss)

พืชมีท่อลำเลียง (Tracheophyta)

พืชมีท่อลำเลียงชั้นต่ำ (lower vascular plant or seedless plants)
Division Psilophyta
Division Lycophyta
Division Sphenophyta
Division Pterophyta

พืชเมล็ดเปลือย (Gymnosperm)
Division Cycadophyta
Division Coniferophyta
Division Ginkophyta
Division Gnetophyta

พืชดอก (Angiosperm)
Division Anthophyta

- Class dicotyledones
- Class monocotyledones

พืชไม่มีท่อลำเลียง (Non vascular plants)

ลักษณะทั่วไป
1.ส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็ก สีเขียวอัดตัวกันแน่น สร้าง chlorophyll a b แป้ง ผนังเซลล์ที่เป็นพวกเซลลูโลส และสเปิร์มที่เคลื่อนที่ได้

2.ไม่มีระบบท่อลำเลียง และไม่มีเนื้อเยื่อที่เป็นสารลิกนิน (lignified tissues) ดังนั้นจึงมักพบเจริญตามพื้นดินที่มีความชื้นมาก


3.ไม่มี ราก ใบ ที่แท้จริง


4.มี rhizoid ช่วยในการยึดเกาะกับวัสดุที่เจริญอยู่ ได้รับสารอาหารจากน้ำฝน ฝุ่นละอองในอากาศ


5.ระยะ gametophyte เด่นกว่า sporophyte


6.sporophyte มีช่วงอายุสั้น และ sporophyte เจริญอยู่บน gametophyte ตลอดชีวิต


7.สเปิร์มมีแฟกเจลลา 2 เส้น ใช้ในการว่ายไปผสมกับไข่ ในการดำรงชีวิตของ bryophyteต้องอาศัยน้ำคล้ายกับ amphibian การสืบพันธุ์โดยส่วนใหญ่เป็นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

พืชไม่มีท่อลำเลียงแบ่งออกเป็น 3 division ดังนี้

Division Hepatophyta

    พืชในกลุ่มนี้ได้แก่ liverworts ในสมัยโบราณเชื่อว่าสามารถนำมารักษาโรคตับได้ ทั้งยังมีรูปร่างคล้ายตับของมนุษย์ ดังนั้นจึงได้ชื่อว่า liverworts (liver = human liver, wort = herb) มีประมาณ 8,500 ชนิด ลักษณะของ liverworts มีตั้งแต่ขนาดเล็กซึ่งพบในกลุ่ม leafy liverwort มีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่า 5 mm มีวงชีวิตแบบสลับ โดยมีระยะ gametophyte เด่น ดังนั้นต้นที่พบทั่วไปจะเป็นต้นแกมมีโตไฟต์ บางครั้งจะพบชั้น cuticle และสปอร์ที่ มีผนังหนาซึ่งเป็นลักษณะการปรับตัวของ liverworts เพื่อที่จะสามารถอาศัยอยู่บนบกได้ แกมมีโตไฟต์ แบ่งเป็น 2 แบบ คือ


1. Leafy liverworts เป็น liverworts ที่เป็นเส้นสาย มีลักษณะคล้ายมอส มีใบ 3 แถว มี สมมาตรแบบ bilateral symmetry Leafy ลิเวอร์เวิร์ทประมาณ 80 % จะเป็น leafy- liverworts อาศัยในบริเวณที่มีปริมาณน้ำมาก


2. Thallus liverworts เป็น liverworts ที่มีลักษณะเป็นแผ่นแบนคล้ายริบบิ้น (ribbonlike) เช่น Marchantia เป็นพืช perennial plant แผ่นทัลลัสสามารถแตกเป็นคู่ซึ่งเรียกการ แตกแขนงแบบนี้ว่า dichotomous branching การเจริญของแกมมีโตไฟต์จะ เจริญจากเนื้อเยื่อเจริญบริเวณร่องที่อยู่ปลายสุด (apical notch) ลักษณะพิเศษอีกอย่างของ thallus liverworts คือ มีเซลล์เรียงต่อกันเป็นช่อง (chamber) รูปร่างคล้ายเพชร (diamond-shaped plates) ซึ่งภายในจะประกอบด้วยเซลล์ที่เรียงต่อกันเป็นเส้นสีเขียว คล้ายต้นกระบองเพชรมีหน้าที่สังเคราะห์ด้วยแสง Gametophytes ทั้ง leafy และ thallus มักจะมีลักษณะเป็น lobe และ bilateral symmetry ไม่มี midrib บริเวณด้านบนของ thallus ทำหน้าที่สังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนด้านล่างใช้ในการสะสมอาหาร Rhizoids มักมีเซลล์เดียว

สปอร์โรไฟต์


    สปอร์โรไฟต์ไม่มีปากใบ รูปร่างค่อนข้างกลม ไม่มีก้าน ยึดติดกับแกมมีโตไฟต์จนกว่า จะแพร่กระจายสปอร์ (shed spores) สร้าง capsule บริเวณปลาย ซึ่งจะมี calyptra ช่วยป้องกันอันตราย ภายใน capsule มีเนื้อเยื่อที่สร้างสปอร์ เรียก sporogeneous tissue เกิดการแบ่งตัวแบบไมโอซิสสร้างสปอร์ ซึ่งมีบางเซลล์ที่ฝ่อไปเปลี่ยนเป็นโครงสร้างที่เรียกว่า elaters มีลักษณะคล้ายขดลวด พบแทรกอยู่ทั่วไป ใน capsule มีคุณสมบัติไวต่อความชื้น (hygroscopic) เมื่ออากาศแห้งสปริงจะกางออกทำให้เกิดการดีดสปอร์ออกไปได้ไกลๆ เมื่อมีความชื้น elaters ขดตัวเหมือนเดิม

การสืบพันธุ์


    แกมมีโตไฟต์ของลิเวอร์เวิร์ทหลายชนิด จัดเป็น unisexaul เช่น Marchantia สร้าง archegoniophores รูปร่างคล้ายร่ม บริเวณด้านล่างของ archegoniophores จะมี archegonium ยื่นออกมา ส่วน antheridium สร้างบริเวณด้านบนของ antheridiophores ส่วนลิเวอร์เวิร์ทชนิดอื่นมีโครงสร้างง่ายกว่า Marchantia เช่นใน Pellia จะไม่มีโครงสร้าง ของ chambers หรือ pores และ ใน Riccia สร้าง antheridium และ archegonium ในทัลลัสเดียวกัน

Asexual reproduction


    Liverworts สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ โดยการสร้าง gemma cup ภายในมี gemma หรือ gemmae มีรูปร่างคล้ายไข่ หรือรูปดาว หรือคล้ายเลนส์ (ดังภาพ) ซึ่งจะหลุดจาก gemma cup เมื่อได้รับน้ำฝน เมื่อ Gemmae หลุดไป สามารถเจริญเป็นต้นใหม่ได้ หรืออาจเกิดจากการขาดของต้นเดิมเนื้อเยื่อที่หลุดจากต้นสามารถเจริญเป็นต้นใหม่ได้เช่นกัน

Division Anthocerophyta

    พืชในกลุ่มนี้ เรียกรวมว่า hornworts เป็นกลุ่มที่เล็กที่สุดในไบรโอไฟต์ มีประมาณ 6 สกุล 100 ชนิด ชนิดที่มักเป็นตัวอย่างในการศึกษา คือ Anthoceros

ลักษณะของ hornworts ที่แตกต่างจากกลุ่มอื่นๆ มีดังนี้

1. สปอร์โรไฟต์รูปร่างเรียวยาวคล้ายเขาสัตว์สีเขียว
2. เซลล์ที่ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ด้วยแสงมีคลอโรพลาสต์ 1 เม็ด และมีอาหารสะสมเป็น pyrenoid เหมือนกับสาหร่ายสีเขียวและ Isoetes (vascular plant)
3. สปอร์โรไฟต์มี intercalary meristem ซึ่งทำให้สปอร์โรไฟต์สามารถเจริญได้อย่าง ไม่จำกัด
4. Archegonium ฝังตัวอยู่ในแกมมีโตไฟต์ มีโครงสร้างที่คล้ายกับปากใบ (stomatalike structure) ซึ่งจะไม่พบในกลุ่มอื่น

แกมมีโตไฟต์


    แกมมีโตไฟต์รูปร่างกลมหรือค่อนข้างรี แบน สีเขียว เป็นโครงสร้างที่ง่ายๆเมื่อ เทียบกับแกมมีโตไฟต์ในกลุ่ม bryophyte ด้วยกัน Hornworts ส่วนใหญ่เป็น unisexual สร้างอวัยวะสืบพันธุ์บริเวณด้านบนของทัลลัส การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเกิดขึ้นโดยการขาด เป็นท่อน (fragmentation) สปอร์โรไฟต์ สปอร์โรไฟต์ของฮอร์นเวิร์ทมีความแตกต่างจากสปอร์โรไฟต์ของชนิดอื่นมาก มีลักษณะเฉพาะคือรูปร่างคล้ายกับเขาสัตว์ สีเขียว ยาวประมาณ 1-4 cm ภายมี เนื้อเยื่อที่แบ่งตัวให้ spores

Division Bryophyta

    พืชในกลุ่มนี้ได้แก่มอสมีสมาชิกมากที่สุดในกลุ่มพืชไม่มีท่อลำเลียง สามารถเจริญได้ทั่วไป เช่น ตามเปลือกไม้ พื้นดิน ก้อนหิน Gametophyte มอสมีวงชีวิตแบบสลับ โดยมีระยะแกมมีโตไฟต์เด่นกว่าสปอร์โรไฟต์ ดังนั้นต้นที่พบทั่วไป จึงเป็นต้นแกมมีโตไฟต์ซึ่งมีสีเขียว อัดตัวกันแน่นคล้ายพรหม ไม่มีใบ ลำต้นและรากที่แท้จริง แต่มีส่วนที่คล้ายลำต้นและใบมาก มี Rhizoid ทำหน้าที่ยึดกับพื้นดินหรือวัตถุที่เจริญ

มอสที่พบตามธรรมชาติ


    Gametophyte และ sporophyte ของมอสบางชนิด ลักษณะของ Gametophyte ภาพตัดตามขวางของส่วนที่คล้ายลำต้นของมอส ซึ่งไม่พบท่อลำเลียง

Sporophyte


    สปอร์โรไฟต์อาศัยอยู่บนแกมมีโตไฟต์ตลอดชีวิต ประกอบด้วยส่วนสำคัญ คือ foot ใช้ยึด กับแกมมีโตไฟต์ stalk เป็นก้านชู ยาวและcapsule ส่วน capsule เป็นส่วนที่มีความสำคัญ ที่สุด มีฝาเปิดหรือoperculum อยู่ด้านบน และจะเปิดออกเมื่อแคปซูลแก่ operculum จะถูกห่อหุ้มด้วย calyptra เป็นเยื่อบางๆ ช่วยป้องกันอันตรายให้กับ capsule แต่มักจะหลุดไปเมื่ออายุมากขึ้น ถัดจาก operculum จะเป็นเนื้อเยื่อที่มีการสร้าง spore เซลล์ในชั้นนี้แบ่งตัวแบบไมโอซิสได้สปอร์

    เมื่อสปอร์โรไฟต์แก่ operculum จะเปิดให้เห็น peristome teeth ลักษณะคล้ายซี่ฟัน มีคุณสมบัติไวต่อความชื้น (hygroscopic) เมื่ออากาศแห้ง ความชื้นในอากาศน้อย peristme teeth จะกางออก ทำให้ดีดสปอร์ออกมาด้วย และจะม้วนตัวเข้าไปภายใน capsule เมื่อความชื้นในอากาศมาก เมื่อสปอร์ตกไปในที่ๆมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ก็จะงอกได้ทันที ซึ่งจะงอกเป็นเส้นสาย สีเขียวที่เรียกว่า protonema ลักษณะคล้ายสาหร่ายสีเขียวมาก


พืชที่มีท่อลำเลียง (Vascular plants)

    พืชที่มีท่อลำเลียงแตกต่างจากกลุ่มไบโอไฟต์คือมีขนาดใหญ่อาศัยอบู่บนพื้นดินเป็นส่วนใหญ่ มีใบที่ทำหน้าที่รับพลังงานแสง มีรากที่ช่วยในการยึดเกาะและดูดน้ำและแร่ธาตุต่างๆ และเพื่อเป็นการช่วยค้ำจุนท่อลำเลียงของพืชจึงต้องมีเนื้อเยื่อที่เสริมให้ความแข็งแรงคือ ligninified tissue ซึ่งพบในผนังเซลล์ชั้นที่สอง (secondary wall)

   เนื้อเยื่อลำเลียงสามารถ ลำเลียงน้ำและสารอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของพืชได้ตลอดทุกส่วนของพืช นอกจากนั้น เนื้อเยื่อผิวยังทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแกสและป้องการสูญเสียน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ พืชที่มีท่อลำเลียงเป็นกลุ่มที่พบมากที่สุดประมาณ 250,000 ชนิด สามารถแบ่งเป็น 2 กลุ่ม ใหญ่ๆ คือ

พืชที่ไม่มีเมล็ด (seedless vascular plants)
พืชที่มีเมล็ด (seed plants)
2.1 พืชเมล็ดเปลือย (Gymnosperm)
2.2 กลุ่มพืชมีดอก (Angiosperm)

    พืชที่มีท่อลำเลียงชั้นต่ำ (Lower vascular plant or seedless plant) พืชที่มีท่อลำเลียงชั้นต่ำกลุ่มนี้ไม่สร้างเมล็ด สามารถรักษาสมดุลน้ำภายในได้อย่างมี ประสิทธิภาพ น้ำจะสูญเสียไปเมื่อปากใบเปิดและขณะเดียวกันก็มีการแลกเปลี่ยนแกสเพื่อใช้ ใ นการสังเคราะห์ด้วยแสงไปพร้อมกันแต่จะมีการทดแทนน้ำที่สูญเสียไปโดยการดูดน้ำ ของรากขึ้นอยู่กับน้ำที่เสียไป แต่เมื่อความต้องการน้ำของพืชมีมากเกินความสามารถของราก ที่จะดูดน้ำได้ ปากใบก็จะปิดเพื่อป้องการสูญเสียน้ำที่จะเกิดขึ้นต่อไปได้

นอกจากนี้พืชที่ไม่มีเมล็ดมีลักษณะโดยทั่วไปดังนี้
1. วงชีวิตของพืชไม่มีเมล็ดคล้ายกับไบโอไฟต์ และสาหร่าย ต้นสปอร์โรไฟต์ที่เป็น diploid มีเกิดการแบ่งตัวแบบ meiosis ได้สปอร์ เมื่อสปอร์งอกเกิดเป็นต้นแกมมีโตไฟต์ซึ่งจะสร้างแกมมีทคือไข่และสเปิร์ม เมื่อไข่และสเปิร์ม ผสมกันจะได้เป็นไซโกท
2. ไข่สร้างจาก archegonium และสเปิร์มสร้างจาก antheridium
3. ไซโกทงอกจะอาศัยอาหารจากต้นแกมมีโตไฟต์
4.มี chlorophyll a b และ carotenoid แป้ง มีผนังเซลล์เป็นสารประกอบเซลล์ลูโลส มีสเปิร์มที่เคลื่อนที่ได้
5. มีเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยสารลิกนินเพิ่มความแข็งแรง
6. sporophyte และ gametophyte ดำรงชีวิตอิสระต่อกัน ระยะ sporophyte เด่นกว่าgametophyte พืชมีท่อลำเลียงชั้นต่ำสามารถแบ่งเป็นกลุ่มต่างๆ ได้ดังนี้

Division Psilophyta

    พืชกลุ่มนี้ถือว่าเป็นพืชมีท่อลำเลียงที่มีวิวัฒนาการต่ำที่สุด เนื่องจากไม่มีรากและใบที่แท้จริง มีลำต้นใต้ดิน (rhizome) มี rhizoid และมีส่วนที่คล้ายใบเรียก prophylls มีลักษณะเป็นใบ เกล็ด ลำต้นมีสีเขียวทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชในกลุ่มนี้ที่นำมาศึกษาคือ Psilotum (Whisk fern) หรือเรียกอีกอย่างว่า หวายทะนอย Psilotum พบแพร่กระจายทั่วไป สามารถปลูกในเรือนเพาะชำได้

    ส่วนอีกสกุลคือ Tmesipteris มักพบอิงอาศัยกับพืชอื่นเช่น tree fern Tmesipteris ไม่นิยมปลูกนำมาปลูก ท่อลำเลียงในลำต้นของ Psilotum เป็นแบบ protostele ลำต้นแตกเป็นคู่ หรือ dichotomous branching สร้าง sporangia อยู่บริเวณด้านข้างของกิ่ง ซึ่ง sporangia ประกอบด้วย 3 sporangia เชื่อมติดกัน เรียก synangium ภายในเกิดการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้สปอร์

    เมื่อสปอร์งอกเกิดเป็นแกมมีโตไฟต์ขนาดเล็กสีน้ำตาลอาศัยอยู่ในดิน หรืออาจมีหลาย รูปแบบเช่นรูปร่างทรงกระบอกมีการแตกแขนง และมีเชื้อราเข้ามาอาศัยอยู่ร่วมกัน เชื้อราเอื้อประโยชน์ให้กับแกมมีโตไฟต์โดยช่วยดูดซึมสารไนเตรท ฟอสเฟตและ สารอินทรีย์อื่นๆ ให้กับแกมมีโตไฟต์ อวัยวะสืบพันธุ์สร้างขึ้นบริเวณผิว สร้างทั้ง archegonium และ antheridium อยู่ในแกมมีโตไฟต์เดียวกันดังนั้นจึงจัดเป็น monoecious gametophyte หรือ bisexaul Antheridium สร้างยื่นออกมาจากผิวของแกมมีโตไฟต์ซึ่งภายในมีสเปิร์ม ลักษณะ คล้ายเหรียญม้วนงอ มีแฟกเจลลาจำนวนมาก

   ส่วน archegonium สร้างฝังลงไปภาย ในแกมมีโตไฟต์ เนื่องจากแกมมีโตไฟต์นี้มีทั้งอวัยวะสืบพันธ์เพศผู้และเพศเมียอยู่ภาย ในแกมมีโตไฟต์อันเดียวกัน ดังนั้นการผสมระหว่างไข่และสเปิร์มสามารถเกิดภายใน แกมมีโตไฟต์อันเดียว (self-fertilization) หรือต่างแกมมีโตไฟต์ (cross-fertilization) ก็ได้ หลังจากได้รับการผสมแล้วไซโกทแล้วจะแบ่งตัวเพื่อเจริญเป็นต้นสปอร์โรไฟต์ต่อไป

    พืชที่เป็นสมาชิกของกลุ่มนี้มีประมาณ 1,100 ชนิด โดยมากจะพบอยู่ใน 2 สกุล คือ Lycopodium (club moss) ประมาณ 400 ชนิด และ Selaginella (spike moss) ประมาณ 700 ชนิด พบแพร่กระจายทั่วไป Lycopodium : club moss ช้องนางคลี่ สร้อยนางกรอง หางสิงห์ สปอรโรไฟต์ มีความหลากหลายมาก สปอร์โรไฟต์ที่เจริญเติบโตเต็มที่ มีใบบางใบเปลี่ยนแปลง ไปทำหน้าที่รองรับ sporangium ซึ่งเรียกใบนี้ว่า sporophylls ซึ่งมักไม่ทำหน้าท ี่ในการสังเคราะห์ด้วยแสง และมักพบรวมกันอยู่เป็นกลุ่มหรือเป็นกระจุกอยู่บริเวณปลายของ กิ่งเรียกโครงสร้างดังกล่าวว่า strobili แต่ละ sporophyll จะมี sporangium การสร้างสปอร์ Lycopodium สร้างสปอร์ที่มีลักษณะขนาดรูปร่างคล้ายกัน ซึ่งเรียกสปอร์แบบนี้ว่า homospores (homo=same)

สปอรโรไฟต์


    การสร้างสปอร์ Selaginella สร้างสปอร์ 2 ชนิด มีลักษณะขนาดรูปร่างแตกต่าง ซึ่งเรียก สปอร์แบบนี้ว่า heterospores (hetero=different) สปอร์มีทั้งขนาดใหญ่ มีจำนวนน้อย เรียก megaspores จะเกิดขึ้นใน megasporangia ใบที่รองรับ megasporangia เรียกว่า megasporophylls เมกกะสปอร์จะเจริญเป็นแกมมีโตไฟต์เพศเมีย และสปอร์ ที่มีขนาดเล็ก มีจำนวนมาก เรียก microspores จะเกิดขึ้นใน microsporangia ใบที่รองรับ microsporangia เรียกว่า microsporophylls จะเจริญเป็นแกมมีโตไฟต์เพศผู้ สปอร์ทั้งสองชนิดนั้นมักพบเกิดภายในสตรอบิลัสอันเดียวกัน Megasporangia แบ่งตัวแบบไมโอซิสให้เมกกะสปอร์อาจมีเพียง 1 เซลล์แบ่งตัวให้เมกกะสปอร์ 4 เซลล์ ส่วน microsporangiaจำนวนหลายเซลล์ที่แบ่งตัวให้ไมโครสปอร์จำนวนมากมาย

แสดง strobilus ของ Selaginella

    เมกกะสปอร์แบ่งตัวหลายครั้งภายในผนังสปอร์เกิดเป็นแกมมีโตไฟต์เพศเมีย เมื่อเจริญเติบโต เต็มที่ ผนังของสปอร์จะแตกออกซึ่งจะเห็น archegonium ทำนองเดียวกันกับไมโครสปอร์ก็จะ เจริญเป็นแกมมีโตไฟต์เพศผู้ จากนั้นจะสร้าง antheridium มักพบ 1 antheridium ต่อแกมมีโตไฟต์ 1 อัน จากนั้นสร้างสเปิร์มที่มีเฟกเจลลา 2 เส้น สเปิร์มจะว่ายน้ำจาก แกมมีโตไฟต์เพศผู้ไปผสมกับไข่ได้ไซโกทจะเจริญเป็นเอมบริโอ แกมมีโตไฟต์ของ Lycopodium ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงเองได้ มักพบเชื้อราเข้ามา อาศัยอยู่ด้วยและมักอายุสั้น ส่วนแกมมีโตไฟต์ที่ดำรงชีวิตแบบ saprophyte จะมีชีวิตนาน (ประมาณ 10 ปี) ทั้ง antheridium และ archrgonium มักเกิดตามรอยแตกของผนังสปอร์ แม้ว่าแกมมีโตไฟต์ของ Lycopodium เป็น bisexaul แต่มักพบว่าการผสมมัก เป็นการผสมข้าม ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่าการเจริญของอวัยวะสืบพันธุ์ไม่พร้อมกัน ซึ่งจะมีการสร้าง antheridium หลังจากนั้นจึงสร้าง archegonium

    พืชในกลุ่มนี้ที่มีชีวิตอยู่เหลือเพียงสกุลเดียวคือ Equisetum เนื้อเยื่อผิวมีส่วนประกอบ ประเภทซิลิกา สมัยก่อนนำมาใช้ขัดถูชามให้มีความเงางาม Equisetum พบทั่วไป ลำต้นใต้ดินที่เป็น rhizome สามารถแตกแขนงไปได้มาก ซึ่งบางครั้งพบว่า เป็นปัญหาสำหรับเกษตรกรได้เหมือนกัน เพราะการทำลายจะทำลายได้ เฉพาะลำต้นที่อยู่เหนือส่วนลำต้นใต้ดินก็ยังคงมีชีวิตอยู่และสามารถแตกเป็นต้นใหม่ได้ ส่วนของลำต้นมีสีเขียวใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ใบมีลักษณะเป็นเกล็ดติดกันเรียง ตัวรอบข้อ ดังภาพ

    การสร้างสปอร์มีเพียงชนิดเดียวจัดเป็น homospores และสร้างภายใน sporangia ซึ่งแต่ละ sporangia นั้นจะเกิดบนก้านชูที่เรียกว่า sporangiophores แต่ละ sporangiophores จะมี sporangia ที่รูปร่างคล้ายไส้กรอกประมาณ 8-10 อัน แขวนอยู่บริเวณด้านล่าง ทั้งหมดอยู่ภายในโครงสร้างของ strobilus เมื่อสปอร์แก่เกิดการกระจายสปอร์ ซึ่งผนังชั้นนอกสุดของสปอร์จะเปลี่ยนไปเป็น elaters ช่วยในการกระจายสปอร์ ซึ่งอีเลเตอร์มีคุณสมบัติไวต่อความชื้น (hygroscopic) ปกติจะขดม้วนเป็นเกลียวรอบสปอร์ไว้ เมื่ออากาศแห้งอีเลเตอร์จะกางออก ดีดสปอร์ออกไปไกลๆ

   เมื่อสปอร์ตกอยู่บริเวณที่มีความชื้นอีเลเตอร์จะขดม้วนเหมือนเดิม จะเห็นว่าอีเลเตอร์จะพบทั้งในลิเวอร์เวิร์ทและใน Equisetum แต่มีความแตกต่างกัน เนื่องจากอีเลเตอร์ในลิเวอร์เวิร์ทนั้นเปลี่ยนแปลงมาจากเซลล์ แต่ใน Equisetum นี้ เป็นเพียงผนังชั้นนอกสุดของสปอร์เท่านั้น แกมมีโตไฟต์ของ Equisetum มีสีเขียวใส สามารถสังเคราะห์ด้วยแสง แตกแขนงได้ บริเวณด้านล่างจะมี rhizoid และสร้าง antheridium และ archegonium ภายใน แกมมีโตไฟต์อันเดียวกันจึงจัดเป็น monoecious antheridium สร้างบริเวณด้านบนและ archegonium เกิดฝังอยู่ภายในแกมมีโตไฟต์ จากนั้นสเปิร์มและไข่ผสมกันได้ไซโกท และเจริญเป็นเอมบริโอต่อไป

Division Pterophyta เฟิน

    พืชในกลุ่มนี้ได้เฟิน มีสมาชิกประมาณ 12,000 ชนิด จัดเป็นดิวิชั่นที่ใหญ่ที่สุดในพืชกลุ่ม ไม่มีเมล็ด มีความหลากหลายมาก บางชนิดพบอยู่ในเขตร้อน บางชนิดอยู่ในเขตอบอุ่นหรือ แม้กระทั่งทะเลทราย จำนวนชนิดของเฟินเริ่มลดลงเนื่องจากความชื้นที่ลดลง และเนื่องจาก เฟินเป็นพืชที่มีความหลากหลายมาก บางสกุลมีใบขนาดใหญ่ที่สุดในอาณาจักรพืช เช่น Marattia เป็นสกุลหนึ่งของเฟินต้น มีใบยาวถึง 9 เมตร กว้างประมาณ 4.5 เมตร นอกจากนี้ยังมี เฟินสกุลอื่นที่อาศัยอยู่ในน้ำ เช่น Salvinia (จอกหูหนู) และ Azolla (แหนแดง) มีใบขนาดเล็กมาก ส่วนเฟินที่นิยมนำมาเป็นตัวอย่างในการศึกษาถึงลักษณะทั่วไปของ เฟินมักอยู่ในออเดอร์ Filicales มีสมาชิกประมาณ 10,000 เช่น Pteridium aquilinum

    ลักษณะทั่วไปของเฟิน ใบเรียกว่าฟรอน (frond) ใบเจริญจากลำต้นใต้ดินหรือเหง้า ใบอ่อนมีลักษณะเฉพาะม้วนคล้ายลานนาฬิกาเรียกว่า circinate vernation เกิดจากการ เจริญไม่เท่ากันของผิวทั้งสองด้าน ผิวด้านล่างเจริญเร็วกว่าด้านบน ใบเฟินบางชนิดทำหน้า ที่ขยายพันธุ์เช่น บริเวณปลายสุดของใบเกิดเป็นเนื้อเยื่อเจริญและแบ่งตัวให้พืชต้นใหม่เรียก เฟินแบบนี้ว่า walking fern (Asplenium rhizophllum)

    นอกจากนี้ใบเฟินยังมีลักษณะพิเศษอีกอย่างคือไม่สร้างสตรอบิลัสแต่บริเวณด้านท้องใบ สร้างสปอร์ สปอร์อยู่ภายใน sporangia ซึ่ง sporangia อาจอยู่รวมกันเป็นกลุ่มเรียกว่า sorus (พหูพจน์ : sori) บางชนิดจะมีเยื่อบางหุ้มซอรัสไว้ เรียกเยื่อนี้ว่า indusium สปอร์เฟินมีรูปร่างคล้ายกันเรียก homospores แต่ละsporangia ล้อมรอบด้วยกลุ่มเซลล์ที่เรียกว่า annulus ซึ่งมีผนังหนาไม่เท่ากัน ผนังด้านนอกบางมาก และแตกออกเมื่ออากาศแห้งทำให้สปอร์กระจายไปได้ เฟินส่วนใหญ่เป็น homosporous สปอร์งอกเป็น protonema เจริญเป็นแกมมีโตไฟต ์รูปร่างคล้ายรูปหัวใจ (heart-shaped) ยึดกับดินโดยใช้ rhizoid แกมมีโตไฟต์สร้างอวัยวะ สืบพันธุ์ทั้ง 2เพศ จึงจัดเป็น monoecious โดย archegonium เกิดบริเวณรอยเว้า ตรงกลางของหัวใจ (apical notch) ฝังลงในแกมมีโตไฟต์

   ส่วน antheridium เกิดบริเวณด้านบน สเปิร์มว่ายมาผสมกับไข่ที่ archegonium เกิดเป็นสปอร์โรไฟต์ หลังจากนั้นแกมมีโตไฟต์จะสลายไป เฟินที่สร้าง heterospores เช่น Azolla (แหนแดง) มีใบขนาดเล็กมาก อีกสกุลได้แก่ Marsilea (ผักแว่น) จัดเป็นเฟินน้ำ ส่วนของรากฝังอยู่ในโคลนมีเพียงใบเท่านั้นที่ยื่นขึ้นมา เหนือน้ำ สปอร์จะถูกสร้างในโครงสร้างที่เรียกว่า sporocarps


    gymnosperm มาจากภาษากรีก 2 คำคือ gymnosแปลว่า nake เปลือย และ sperma แปลว่า seed เมล็ด พืชในกลุ่มนี้ส่วนเป็นพืชเมล็ดเปลือย นั่นคือไม่มีรังไข่ห่อหุ้ม จิมโนสเปิร์มมีการเจริญขั้นที่สอง มีเนื้อไม้สามารถนำส่วนต่างๆ ของไม้ไปทำประโยชน์ได้ ส่วนเนื้อเยื่อลำเลียงไม่พบ vessels ยกเว้นใน Gnetophyta มีสมาชิกประมาณ 65 สกุล 720 ชนิด ดังนี้

Division Cycadophyta
 

   Cycad เป็นพืชที่มีความโบราณมากที่สุดในกลุ่มพืชมีเมล็ดปัจจุบัน ลักษณะโดยทั่วไปมีดังนี้

1.จัดเป็นพืชมีเมล็ดแต่ไม่มีดอก
2.เมล็ดไม่มีรังไข่ห่อหุ้ม
3.xylem ไม่มี Vessels พบเฉพาะ tracheid
4.phloem ไม่มี seive tube และ companion cell พบเฉพาะ seive cell และ  albuminous cell  ลักษณะภายนอกคล้ายพืชพวกปาล์ม ใบเป็นใบประกอบแบบขนนก ใบแตกเป็นกระจุกอยู่ที่ยอดเรียกว่า crown of leaves ใบอ่อนม้วนงอคล้ายใบเฟิน มักจะผลิใบใหม่เพียงปีละครั้งเท่านั้นเอง การเจริญเติบโตจึงเป็นอย่างช้าๆ ต้นมีทั้งเตี้ยระดับผิวดินเช่นในปรง หรือสูงหลายเมตร

การสืบพันธุ์


    พืชจำพวกปรงทุกชนิดเป็นต้นสปอร์โรไฟต์ที่แยกเพศ (dioecious) มีการผลติสปอร์สองแบบ ในต้นตัวผู้สร้างอวัยวะสืบพันธุ์เพศผู้คือ male cone หรือ staminate strobilus ซึ่งมี microsporophyll รวมอยู่เป็นกระจุกรูปกรวย แต่ละmicrosporophyll จะมี microsporangia มากมาย เป็นแหล่งที่ทำหน้าที่ผลิต microspores cone

    เมื่อเจริญเต็มที่ cone จะยืดยาวออกเพื่อให้ส่วน pollen sac แตกออก ส่วนในต้นตัวเมียสร้าง female cone หรือ pistilelate strobilus และมี megasporophyll อยู่รวมกันเป็นรูปไข  หรือกลม บริเวณบานของ megasporophyll จะมี ovule ติดอยู่ภายในก็จะมีไข่ male cone มีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาวกว่า female ส่วน female cone มีขนาดใหญ่และป้อมกว่า ทั้ง microspore และ megaspore จะเจริญเป็นแกมมีโตไฟต์เพศผู้และแกมมีโตไฟต์ เพศเมียตามลำดับ โดยมีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสหลายครั้งจนได้เป็นละอองเรณู (pollen grain) จากนั้นจะปลิวไปตามลมตกลงบน female cone เมกกะสปอร์เจริญ เป็นแกมมีโตไฟต์เพศเมียโดยการแบ่งแบบไมโทซิสหลายครั้ง และเกิด archegonium ขึ้นใกล้กับ micropyle มีประมาณ 3-5 archegonium ภายในจะมีไข่

    พืชในกลุ่มนี้ได้แก่สน มีลำต้นขนาดใหญ่ แตกกิ่งก้านสาขามากมาย มีกิ่งสองประเภท คือกิ่งที่มีการเจริญแบบจำกัด เป็นกิ่งสั้นสั้น เรียกว่า spur shoot หรือ dwarf shoot และกิ่งที่มีการเจริญแบบไม่มีขอบเขต เรียก long shoot ใบสนพบ 2 แบบคือ ใบเกล็ด เป็นใบขนาดเล็ก แตกเป็นวงรอบข้อ ไม่ได้ทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ด้วยแสง เช่น สนทะเล และใบที่มีลักษณะคล้ายเข็ม (needle like) ตัวอย่างเช่น สนสองใบ และสนสามใบ ลำต้นเมื่อเกิดการเจริญขั้นที่สองจะลักษณะคล้ายกับพืชใบเลี้ยงคู่ทั่วไป แต่ชั้นคอร์เทกของสน นั้นมีท่อน้ำมัน (resin duct) ส่วนที่ทำหน้าที่ในการสร้างสปอร์มีลักษณะเป็นกลีบ รูปร่างคล้ายโคน (cone) มีทั้ง male cone ทำหน้าที่สร้าง microspore และ female cone สร้าง megaspore
 

   Microspore เจริญเป็น male gametophyte ซึ่งเป็นละอองขนาดเล็กปลิวไปตามลมได้ ไม่สร้าง antheridia แต่จะมีการแบ่งนิวเคลียส จนได้สเปิร์ม เมื่อเกิดการปฏิสนธิเปฌน การปฏิสนธิครั้งเดียวเกิดเป็น zygote เจริญเป็น embryo เนื้อเยื่อของ female gametophyte ใช้เป็นอาหารสำหรับเลี้ยงต้นอ่อนพืช gymnosperm เป็นพืชที่มีระยะ reproductive cycle ที่ยาวนานมาก

Division Ginkgophyta

    พืชในกลุ่มนี้เหลือเพียงชนิดเดียวคือ แป๊ะก๊วย หรือ Ginkgo biloba เป็นพืชพวก Gymnosperm มีถิ่นกำเนิดมาจากจีนและญี่ปุ่น เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Maiden hair

ลักษณะโดยทั่วไป

   เป็นไม้ยืนต้นขนาดใหญ่สูงประมาณ 30-40 เมตร แตกกิ่งก้านสาขามากมาย ลำต้นสีน้ำตาล เมื่ออายุมากขึ้นจะเกิดการเจริญขั้นที่สอง ใบคล้ายพัดจีน ใบเรียงตัวแบบสลับ (alternate) ใบมีลักษณะเฉพาะคือเป็นร่องลึกบริเวณกลางใบทำให้เห็นเป็นสองพูอย่างชัดเจน จึงได้ชื่อว่า Ginkgo biloba (two lobes) นั่นเอง ใบมีสีเขียวและจะเปลี่ยนเป็นสีทองในฤดูใบไม้ร่วง สวยงามมาก แป๊ะก๊วยมีอายุยืนนานหลายปี อาจถึงพันปี ซึ่งเคยพบอายุถึง 3,500 ปี


การสืบพันธุ์


    ต้นแป๊ะก๊วยที่พบทั่วไปเป็นต้นสปอร์โรไฟต์ที่แยกเพศ (dioecious) เหมือนกับ Gymnospermชนิดอื่นๆ ต้นตัวผู้สร้าง microsporangia อยู่บนกิ่งสั้นๆ (spur shoots) เรียกโครงสร้างนี้ว่า male cone ต้นตัวเมียสร้างสร้าง megasporangia ภายในมี ovules ซึ่งจะเจริญต่อไปเป็นเมล็ด การถ่ายละอองเรณูเกิดเมื่อมีลมพัด pollen grain ตกลงบน megasporangia และ ไข่ได้รับการผสมเมื่อเจริญเต็มที่ ส่วนของเปลือกหุ้มเมล็ดชั้นนอกสุดจะนุ่มเละและสลายไป และมีกลิ่นเหม็นหืนเนื่องจากมีจำพวกกรดบิวตาลิก แป๊ะก๊วยมีประโยชน์ ส่วนเมล็ดนำมาสกัดหรือรับประทานป้องกันโรคความจำเสื่อม (Alzheimer) นอกจากนี้ยังนำมารักษาโรคอื่นๆ โรคหืด โรคภูมิแพ้ และบรรเทาอาการไอ ทำให้การไหลเวียนของเลือดดีขึ้น สารสกัดจากใบแป๊ะก๊วยช่วยรักษาความสมบูรณ์ของ ผนังเส้นเลือดฝอย นำไปใช้ในผู้ป่วยที่เลือดไปเลี้ยงสมองไม่พอ ในประเทศจีนถือว่า แป๊ะก๊วยเป็นไม้มงคลด้วย

Division Gnetophyta มะเมื่อย

    จัดเป็น Gymnosperm ที่มีวิวัฒนาการสูงสุด มีลักษณะบางอย่าง ใกล้เคียงกับพืชมีดอก ส่วนใหญ่พบในเขตแห้งแล้งหรือทะเลทราย เป็นพวกซีโรไฟต์ บางชนิดพบในป่าเขตร้อน มีเพียง 3 สกุล ได้แก่สกุล Gnetum, Welwitchia และ Ephedra รวมประมาณ 30 ชนิด ในประเทศไทยพบสกุลเดียวคือ Gnetum พบประมาณ 8 ชนิด Ephedra เป็นกลุ่มของพืชที่มีทั้งต้นแยกเพศ (dioecious) และสมบูรณ์เพศ (monoecious)

    ลักษณะของลำต้นที่ดูเหมือนไม่มีใบ คล้ายกับลำต้นที่ต่อกันเป็นข้อ ๆ ของหญ้าถอดปล้อง แต่ความจริงแล้ว Ephedra นั้นมีใบเป็นเกล็ดขนาดเล็กที่ ไม่สังเคราะห์แสง แต่ใช้ลำต้นทำหน้าที่แทน Welwitschia mirabilis เป็นพืชเพียงชนิดเดียวในสกุลนี้ที่ยังคงมีชีวิตอยู่ มีการ เจริญเติบโตที่ช้ามาก ลำต้นของมันมีเนื้อไม้ที่โค้งงอ และมีเปลือกหุ้ม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้นโตได้ถึง 1.5 เมตร W. mirabilis เป็นพืชที่แยกเพศ โดยที่มันจะสร้าง male และ female strobilus แยกต้นกัน

    การปฏิสนธิใน W. mirabilis แปลกกว่าพืชอื่น ๆ คือ มันจะสร้างท่อเจริญออกมาจากไข่ ขึ้นไปเชื่อมกับ pollen tube ที่สร้างขึ้นจาก pollen โดยการปฏิสนธิจะเกิดขึ้นภายในท่อที่เชื่อมรวมกันนี้ Gnetum เป็นพันธุ์พืชในเขตร้อนชื้น ที่มีต้นแยกเพศ มีลักษณะเป็นไม้เถาเลื้อยขนาดใหญ่ และมีใบเจริญดี แผ่แบนและมีเส้นใบเป็นร่างแหเหมือนกับใบของพืชใบเลี้ยงคู่


พืชดอก(Angiosperms)

    Division Anthophyta พืชดอกสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่มด้วยกันคือ

1.1. พืชใบเลี้ยงคู่ (Diocotyledon)
1.2. พืชใบเลี้ยงเดี่ยว (Monocotyledon)

    พืชดอกเป็นพืชที่มีสมาชิกมากที่สุด ลักษณะสำคัญคือ มีดอก (flower) เพื่อการสืบพันธุ์แบบ อาศัยเพศ ดอกประกอบด้วย กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ และเกสรตัว มีรังไข่ซึ่งจะ เจริญเติบโตเป็นผล ภายในรังไข่มี ovule ซึ่งเจริญเป็นเมล็ด ดังนั้นส่วนของเมล็ดจึง มีรังไข่หรือส่วนของผลห่อหุ้มเมล็ดไว้ต่างจากพืชเมล็ดเปลือยที่ไม่มีรังไข่ห่อหุ้ม พืชดอกมีความแตกต่างกันทั้งรูปร่างและขนาด มีตั้งแต่เล็กจนถึงขนาดใหญ่ ทั้งที่เป็นไม้เนื้ออ่อนและไม้เนื้อแข็ง

โครงสร้างที่ใช้ในการสืบพันธุ์ (Reproductive structure)

วงชีวิตของพืชดอก

Female gametophyte


    เนื้อเยื่อ megasporocyte มีการพัฒนาขยายขนาดขึ้นภายใน nucellus ของ ovule ที่ยังอ่อนอยู่ การเจริญเป็นการแบ่งเซลล์แบบ meiosis ได้ 4 megaspores เรียงตัวเป็นแถวเดียว พร้อม ๆ กับเกิดการสร้าง integument จากเนื้อเยื่อ nucellus รอบล้อม embryo sac เมื่อเนื้อเยื่อ nucellus พัฒนาเป็น ovule แล้ว ส่วนของ megaspores 3 เซลล์ จะสลายไป มีเพียง 1 megaspore เท่านั้นที่มีการแบ่งตัวแบบ mitosis ต่อไปหลายครั้ง ในที่สุดได้เป็น 7 daughter cells ซึ่งประกอบไปด้วย 1 egg cell, 2 synergid cells, 3 antipodal cells และ 1 endosperm mother cell ที่มี 2 nucleus

Male gametophyte


    อับเรณู (anther) เป็นส่วนของเกสรตัวผู้ที่ทำหน้าที่ผลิตละอองเกสร (pollen grain) โดยพัฒนามาจาก microsporocyte ที่เกิดขึ้นภายใน pollen sac เมื่อ microsporocyte มีการแบ่งเซลล์แบบ meiosis ผลที่ได้เป็น microspore ที่มีโครโมโซมเป็น haploid จากนั้นจะแบ่งตัวแบบ mitosis เกิดเป็น generative และ tube nucleus ในที่สุด ผนังของละอองเกสรเป็นโครงสร้างที่มีความแข็งแรง เมื่อละอองเกสรร่วงลงบนยอดเกสร ตัวเมีย (stigma) มันจะงอก pollen tube แทงผ่านและเจริญไปตามก้านเกสรตัวเมีย ลงไปสู่ ovule ภายในรังไข่ จากนั้น generative nucleus จะแบ่งตัวภายใน pollen tube ออกเป็น 2 sperm nuclei ซึ่งแต่ละ sperm nuclei จะอยู่ภายใน cytoplasm เดียวกัน โดยปราศจากผนังกั้น การปฏิสนธิในพืชดอกไม่ต้องการน้ำ เนื่องจากพืชดอกไม่สร้าง sperm ที่เคลื่อนที่ ส่วนของ pollen tube ที่มี sperm cell และ tube nucleus นี้ก็คือส่วนของ male gametophyte ที่ mature แล้วนั่นเอง

การปฏิสนธิและการพัฒนาของเมล็ด


    เมื่อ pollen tube งอกเจริญแทรกผ่านก้านเกสรตัวเมีย (style) ลงไปยัง embryo sac นั้นจะเกิดการปฏิสนธิขึ้น โดยมีการเข้าผสมของ egg กับ sperm ได้เป็น zygote และ 2nd sperm cell เข้าผสมกับ endosperm mother cell (polar nuclei : 2n) ได้เป็น endosperm ที่มีโครโมโซมเป็น 3n การปฏิสนธิในลักษณะดังกล่าวนี้ เรียกว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่พบได้ในกลุ่มของ พืชดอกเท่านั้น zygote ที่ได้ จะพัฒนาและเจริญขึ้นเป็น proembryo โดยมี endosperm เป็นตัวทำหน้าที่ให้อาหาร เพื่อการพัฒนาของ embryo ภายในเมล็ด แต่เมล็ดของ พืชหลายชนิดมีการสะสมอาหารไว้ในส่วนของใบเลี้ยง (cotyledon) แทน endosperm เช่น เมล็ดของพืชตระกูลถั่วทั้งหลาย


 

 

 

 

 



สุขภาพดูแลเองได้ : อะไรอยู่ในสินค้านาโน

เรื่อง : ภัสน์วจี ศรีสุวรรณ์ (patgys@yahoo.com)
ภาพประกอบ : เฉลิมชาติ เจริญดียิ่ง

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ว่าจ้างบริษัทเอกชนให้สร้างฝูงผึ้งสืบราชการลับจากนาโนเทคโนโลยีควบคุมด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ แต่บริษัทนั้นได้ปล่อยผึ้งนักสืบออกจากห้องทดลองสู่ท้องทะเลทราย โดยหารู้ไม่ว่าฝูงผึ้งเหล่านี้คิดเป็น สามารถเลียนแบบพฤติกรรมมนุษย์ และหวนกลับมาทำร้ายมนุษย์ผู้สร้างอย่างน่าขนหัวลุก

นี่คือโครงเรื่องในนิยายเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีที่ชื่อ Prey หรือ "เหยื่อ" ของ ไมเคิล ไครชตัน นักเขียนผู้มีปูมหลังเป็นนายแพทย์และโด่งดังจากงานเขียนที่ใช้วิทยาศาสตร์ใหม่ๆ ผูกเรื่องให้ตื่นเต้นแกมหลอน และสมจริงจนเคยมีคน "อิน" นำข้อเขียนในนิยายของเขาไปอ้างอิงในงานวิชาการมาแล้ว

ขณะที่คนส่วนใหญ่ยังคิดว่านาโนเทคเป็นเรื่องเล่าในนิยายวิทยาศาสตร์ ข้อเท็จจริงก็คือปัจจุบันมีสินค้านาโนออกวางจำหน่ายในท้องตลาดทั่วโลกแล้วเกือบ ๑,๐๐๐ รายการ ตั้งแต่เครื่องสำอาง เสื้อผ้า ไปจนถึงอาหารของมนุษย์ โดยในรายงานชื่อ "จากห้องแล็บสู่จานอาหารของเรา : นาโนเทคโนโลยีในอาหารและการเกษตร" ของ Friends of the Earth องค์กรรณรงค์ด้านสิ่งแวดล้อมเจ้าแรกๆ ที่รณรงค์เรื่องนาโนเทค ตีพิมพ์เมื่อเดือนมีนาคม ๒๕๕๑ เปิดเผยว่าปัจจุบันมีสินค้านาโนจำพวกผลิตภัณฑ์อาหารและบรรจุภัณฑ์อาหารกว่า ๑๐๐ รายการ อาทิ เบียร์ ช็อกโกแลต เครื่องดื่มเพื่อสุขภาพ เป็นต้น และบริษัทผู้ผลิตอาหารชั้นนำทั่วโลกต่างกำลังทุ่มงบวิจัยผลิตภัณฑ์นาโนและเตรียมปล่อยออกสู่ตลาดเป็นจำนวนมาก

"การใช้นาโนเทคในอาหารอาจเป็นอันตราย มีข้อมูลเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าวัสดุนาโนบางชนิดผลิตอนุมูลอิสระที่จะทำลายหรือเลียนแบบดีเอ็นเอ และสามารถสร้างความเสียหายให้แก่ตับและไตได้" ดร. ไร เซนเจน ผู้เขียนร่วมในรายงานฉบับนี้กล่าว

นาโนเทคโนโลยีคือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุในระดับอะตอมให้มีขนาดเล็กลง โดย ๑ นาโนเมตรมีขนาดเท่ากับ ๑ ในพันล้านส่วนของ ๑ เมตร เล็กขนาดไหนให้เปรียบเทียบกับเส้นผมของมนุษย์ที่มีขนาดเท่ากับ ๘๐,๐๐๐ นาโนเมตร ในวงการวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเชื่อกันว่านาโนเทคโนโลยีจะทำให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งใหม่ และคำว่านาโนจะเป็นคำสุดฮิตในทศวรรษหน้าแทนที่คำว่าจีเอ็มโอ

จากข้อมูลของ Friends of the Earth พบว่าปัจจุบันสินค้านาโนเทคขยายตัวรวดเร็วมากจนน่าตกใจ โดยเฉพาะในครีมกันแดดซึ่งเป็นสินค้านาโนตัวแรกๆ ที่วางในท้องตลาด โดยเมื่อปีที่แล้ว Friends of the Earth ได้สอบถามไปยังบริษัทผู้ผลิตครีมกันแดดจำนวน ๑๒๘ บริษัท มีเพียง ๑๐ บริษัทเท่านั้นที่ยืนยันว่าสินค้าของตัวเองไม่ได้ใช้นาโน (ดูรายชื่อผลิตภัณฑ์ใน http://action.foe.org/content.jsp?content_KEY=3060&t=2007_Nanotech.dwt) และขณะนี้เครื่องสำอางนาโนอื่นๆ เช่น ยาระงับกลิ่นกาย ก็กำลังทยอยออกสู่ท้องตลาด

ผลิตภัณฑ์นาโนที่กำลังได้รับความนิยมอีกประเภทหนึ่งคือเสื้อผ้า ซึ่งได้มาจากการผสมอนุภาคนาโนของโลหะบางชนิด มีคุณสมบัติพิเศษคือฆ่าเชื้อแบคทีเรียและป้องกันกลิ่นอับชื้น ปัจจุบันมีการผลิตเสื้อยืด ชุดชั้นใน และถุงเท้านาโนออกจำหน่ายเป็นล่ำเป็นสัน มีทั้งที่ผลิตโดยบริษัทเอกชนและศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ ซึ่งคุณเองก็อาจเป็นคนหนึ่งที่ได้ครอบครองสินค้าเหล่านี้บ้างแล้ว

ท่ามกลางกระแส "เห่อ" ของใหม่จนต้องเข้าชื่อจับจอง เมื่อเร็วๆ นี้ในการประชุมสมาคมเคมีแห่งอเมริกา นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนาเพิ่งเผยผลการทดลองชิ้นแรกๆ เกี่ยวกับผลเชิงลบต่อสินค้านาโน โดยการนำถุงเท้าเคลือบอนุภาคเงิน (นาโน-ซิลเวอร์) จำนวน ๖ คู่ที่วางจำหน่ายในสหรัฐฯ มาแช่ในน้ำกลั่นบริสุทธิ์ แล้วเขย่าต่อเนื่องนาน ๑ ชั่วโมง จากนั้นนำน้ำที่แช่ถุงเท้าไปตรวจสอบหาอนุภาคของเงิน พบว่าถุงเท้าที่มาจากแหล่งผลิตต่างกันมีการปลดปล่อยอนุภาคของเงินลงสู่น้ำในปริมาณที่ไม่เท่ากัน บางคู่ปล่อยอนุภาคเงินออกมาจนหมด บางคู่ก็ไม่ปรากฏอนุภาคเงินหลุดออกมาเลย คาดว่าเป็นผลมาจากเทคโนโลยีการผลิตในการยึดอนุภาคเงินให้ติดอยู่บนเส้นใยของถุงเท้า ทั้งนี้น้ำทิ้งจากการซักล้างเสื้อผ้านาโนที่มีอนุภาคเงินปะปนอยู่สามารถซึมลงสู่ใต้ดินหรือไหลไปรวมกับแหล่งน้ำธรรมชาติจนอาจก่อให้เกิดอันตรายกับสิ่งมีชีวิตและระบบนิเวศในแหล่งน้ำได้ โดยเงินซึ่งอยู่ในรูปไอออนที่ละลายอยู่ในแหล่งน้ำอาจไปรบกวนกระบวนการทางเคมีในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
ได้ อย่างไรก็ตามเงินที่อยู่ในรูปไอออนจะเป็นพิษต่อมนุษย์ได้ก็ต่อเมื่อมีความเข้มข้นสูงในระดับหนึ่ง

ด้านศูนย์นานาชาติว่าด้วยการประเมินผลเทคโนโลยี (CTA) ได้ยื่นคำร้องต่อสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมสหรัฐฯ (EPA) เมื่อวันที่ ๑ พฤษภาคมนี้ ขอให้ EPA บังคับใช้กฎหมายยาฆ่าแมลงกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้นาโน-ซิลเวอร์โดยให้ถือเป็นยาฆ่าแมลงชนิดหนึ่งที่ต้องมีการประเมินความปลอดภัยทั้งต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมก่อนออกสู่ท้องตลาดและติดฉลากให้ผู้บริโภครับรู้ข้อมูล เพราะนาโน-ซิลเวอร์เป็นสารฆ่าแมลงเคลื่อนที่ที่สามารถหลุดรอดสู่ธรรมชาติ ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในน้ำ รวมถึงอาจผสมอยู่ในน้ำดื่มบรรจุขวดได้ในที่สุด ในภาคผนวกของคำร้องยังระบุว่า ขณะนี้มีสินค้านาโน-ซิลเวอร์ในท้องตลาด(สหรัฐฯ) ถึง ๒๖๐ รายการ ตั้งแต่ของใช้ในบ้าน น้ำยาซักผ้า เครื่องครัวของเล่นเด็ก เครื่องนอน สีทาบ้านและสารเคลือบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สินค้านาโนอีกประเภทที่น่าเป็นห่วงคือสินค้านาโนจากท่อนาโนคาร์บอน (Carbon Nanotubes) เมื่อเร็วๆ นี้มีการเผยแพร่ผลการทดลองในวารสารออนไลน์ชื่อ Nature Nanotechnology ประจำเดือนพฤษภาคม ๒๕๕๑ ว่า จากการทดลองฉีดท่อนาโนคาร์บอนขนาดต่างๆ ในหนูทดลอง พบว่าท่อชนิดยาวทำให้หนูทดลองมีอาการผนังเนื้อเยื่อปอดติดเชื้อและมีรอยแผลเป็น ซึ่งอาจนำไปสู่การเป็นมะเร็งปอดเหมือนที่เกิดกับการสัมผัสแร่ใยหิน (แอสเบสทอส) นักวิจัยชี้ว่านี่เป็นเรื่องน่าเป็นห่วงมาก เพราะภาคอุตสาหกรรมกำลังใช้วัสดุนี้ในผลิตภัณฑ์หลากหลาย และแนะนำให้มีการวิจัยด้านความปลอดภัยอย่างระมัดระวังก่อนนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ท้องตลาด

ท่อนาโนคาร์บอนเป็นท่อขนาดเล็ก ลักษณะคล้ายเข็ม มีหลายขนาด มีคุณสมบัติพิเศษคือ ด้วยน้ำหนักเท่ากันมีความแข็งแรงกว่าเหล็กถึง ๑๐๐ เท่า ถือเป็นวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยสร้างมา จึงเป็นวัสดุที่นักอุตสาหกรรมหมายมั่นปั้นมือใช้เพื่อเปิดตลาดอุตสาหกรรมนาโน คาดว่าในอีก ๕ ปีข้างหน้าจะมีมูลค่าการตลาดสูงหลายพันล้านดอลลาร์ ปัจจุบันมีการใช้บ้างแล้วในสินค้าน้ำหนักเบาและแข็งแรง เช่น ไม้เทนนิส แฮนด์จักรยาน เป็นต้น ปัญหาสำหรับผู้บริโภคก็คือขณะนี้ไม่มีใครรู้ว่ามีการใช้ท่อนาโนคาร์บอนในสินค้าใดแล้วบ้าง และสิ่งที่ภาครัฐจะต้องคิดต่อก็คือ เมื่อสินค้านี้ออกสู่ท้องตลาดมากขึ้น หากแตกหักเสียหายและกลายเป็นขยะเฉพาะ...จะจัดการอย่างไร

เช่นเดียวกับสิ่งที่เคยเกิดขึ้นกับเทคโนโลยีใหม่ๆ เจ้าของเทคโนโลยีมักใช้วิธี "ลองใช้ไปก่อน" แล้วค่อยประเมินความปลอดภัยในภายหลัง ปัจจุบันแม้จะมีสินค้านาโนออกมาอวดโฉมและโฆษณาประชาสัมพันธ์กันอย่างเปิดเผย แต่ก็ยังไม่มีประเทศใดในโลกมีกฎหมายประเมินความปลอดภัย
ในผลิตภัณฑ์นาโน การวิจัยและทดลองเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีที่มีอยู่ในขณะนี้ส่วนใหญ่ก็เป็นไปเพื่อความก้าวหน้าของเทคโนโลยีมากกว่าเพื่อประเมินความปลอดภัย

แม้จะเริ่มมีการพูดถึงมาตรฐานสากล (ISO) ของสินค้านาโน แต่ก็ว่ากันเรื่องมาตรฐานการผลิต มีการพูดถึงฉลากนาโน (นาโนมาร์ก) เพื่อแยก "นาโนแท้" ออกจาก "นาโนปลอม" แต่ก็ยังไม่คืบหน้าเพราะผู้ผลิตกลัวเป็นดาบสองคม (ต่อยอดขาย) ขณะเดียวกันก็อาจเป็นดาบสองคมต่อผู้บริโภคที่รู้เท่าไม่ถึงการณ์คิดว่าสินค้าที่มีฉลากนาโนนั้นปลอดภัย หารู้ไม่ว่าเป็นการติดฉลากเพื่อแยกนาโนปลอมและเลียนแบบออกจากนาโนแท้เท่านั้น

ในประเทศไทย ขณะที่มีโฆษณาสินค้านาโนโดยเฉพาะเครื่องสำอางกันอย่างเปิดเผย ดร. สิรินมาส คัชมาตย์ นักวิชาการกลุ่มเครื่องสำอาง สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) เผยว่า อย. ยังไม่มีกฎหมายหรือห้องแล็บทดสอบผลิตภัณฑ์นาโนเพื่อรองรับตลาดผลิตภัณฑ์หรืออาหารนาโนที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และในระยะอันใกล้นี้ อย. ยังไม่มีแผนสร้างตราสัญลักษณ์เพื่อเป็นเครื่องหมายรับรองสินค้านาโน

นาทีนี้สิ่งที่ผู้บริโภคจะทำได้ก็คือยึดหลักการ "ปลอดภัยไว้ก่อน" และไม่ใช่แค่เพียง "wait and see" เท่านั้น แต่ต้องช่วยกระตุ้นให้หน่วยงานที่มีหน้าที่ดูแลสุขภาพและความปลอดภัยของคนไทยวิ่งตามเทคโนโลยีให้ทันด่วน อย่างน้อยขอแค่มีกฎหมายติดฉลากสินค้านาโนเพื่อให้ผู้บริโภคมีทางเลือก
ก็ยังดี


เครื่องเร่งอนุภาค LHC

ท่อเร่งอนุภาคโปรตอนของ LHC

สุทัศน์ ยกส้าน
ภาคีสมาชิก ราชบัณฑิตยสถาน

สสารทุกชนิดในเอกภพประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน ๒ ชนิด คือ ควาร์ก (quark) กับเลปตอน (lepton) ซึ่งควาร์กมีชนิดย่อยอีก ๖ ชนิด คือ up, down, strange, charm, top และ bottom
ส่วนเลปตอนนั้นก็มี ๖ ชนิดย่อยเช่นกันคือ electron, electron neutrino, muon, muon neutrino, tau และ tau neutrino ทฤษฎีฟิสิกส์ยังแสดงให้เห็นว่าอนุภาคเหล่านี้มีแรงกระทำ ๔ ชนิด คือ แรงโน้มถ่วง แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน แรงนิวเคลียร์อย่างแข็ง และแรงไฟฟ้า แต่แรงโน้มถ่วงมีความรุนแรงเพียงน้อยนิดเมื่อเปรียบเทียบกับแรงอื่น ดังนั้นนักฟิสิกส์จึงถือว่าควาร์กมีอันตรกิริยา (แรง) ที่กระทำเพียง ๓ แรง ส่วนเลปตอนมีแรงกระทำเพียง ๒ แรง คือแรงไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์อย่างแข็ง

ในอดีตเมื่อประมาณ ๓๐ ปีมาแล้ว นักฟิสิกส์ทฤษฎีได้พัฒนาทฤษฎีหนึ่งชื่อ Standard Model เพื่อใช้อธิบายแรงนิวเคลียร์อย่างแข็งว่าเกิดจากการแลกเปลี่ยนอนุภาค gluon ๘ ชนิดและแรงไฟฟ้า กับแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนว่าเกิดจากการแลกเปลี่ยนอนุภาค ๔ ชนิด คือ photon, Z boson, W+boson และ W-boson ซึ่งอนุภาคเหล่านี้ทุกตัวนักฟิสิกส์ได้พบและศึกษาคุณสมบัติของมันครบถ้วนตรงตามที่ทฤษฎี Standard Model ทำนายไว้ทุกประการ ทฤษฎีนี้จึงเป็นทฤษฎีฟิสิกส์ที่ให้
คำพยากรณ์เกี่ยวกับอนุภาคมูลฐานแม่นยำที่สุดในโลก

แต่ทฤษฎีก็ยังทำนายอีกว่า มีอนุภาคอีกตัวหนึ่งในธรรมชาติ ซึ่ง Peter Higgs แห่งมหาวิทยาลัยเอดินบะระได้เสนอว่ามี แต่ก็ยังไม่มีใครเห็นอนุภาคตัวนี้เลยตลอดเวลา ๔๐ ปีที่ผ่านมา ดังนั้นวงการฟิสิกส์จึงถือว่า ถ้านักฟิสิกส์ยังไม่พบ Higgs boson ทฤษฎี Standard Model ก็ยังไม่สมบูรณ์ ๑๐๐ %

มาบัดนี้ วันเวลาแห่งการรอคอย Higgs boson ก็ได้มาถึงแล้ว เพราะเมื่อวันที่ ๑๘ มิถุนายนที่ผ่านมา เครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในโลกชื่อ Large Hadron Collider หรือ LHC ก็ได้เริ่มทำงานเพื่อค้นหา Higgs boson อันคำว่า Large ที่ใช้เรียกชื่ออุปกรณ์นับว่าเหมาะ เพราะตัวอุปกรณ์ประกอบด้วยท่อวงกลมรูปโดนัทที่มีเส้นรอบวงยาวถึง ๒๗ กิโลเมตร ส่วนคำว่า Hadron นั้นก็คือ
อนุภาคที่มีแรงกระทำแบบแรงนิวเคลียร์อย่างแข็ง ซึ่งในที่นี้หมายถึงโปรตอนและควาร์ก สำหรับคำ Collider นั้นก็อธิบายการชนกันระหว่างอนุภาคโปรตอนที่มีความเร็ว ๙๙.๙๙๙๙๙๙ % ของความเร็วแสง โดยนักฟิสิกส์หวังว่าผลการชนนี้จะทำให้เกิดอนุภาค Higgs boson ที่ทุกคนรอคอย โดยอนุภาค Higgs boson จะสร้างสนาม Higgs ที่มีค่าสม่ำเสมอทุกหนแห่ง และเวลาอนุภาคใด
ผ่านเข้ามาในสนามนี้ แรงกระทำระหว่างสนามกับอนุภาคจะทำให้อนุภาคนั้นมีมวล การมี Higgs boson จึงสามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดโปรตอนจึงมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอน และเหตุใดอนุภาคแสงจึงไม่มีมวล เป็นต้น

เครื่องเร่งอนุภาค LHC นี้ต้องใช้เวลาก่อสร้างนาน ๒๐ ปี ด้วยเงิน ๓ แสนล้านบาท เพราะอนุภาคโปรตอนถูกเร่งจนมีความเร็วสูง ดังนั้นมันจะแผ่รังสีซึ่งจะเป็นอันตรายต่อชีวิต ด้วยเหตุนี้ตัวท่อจึงถูกฝังอยู่ใต้ดินที่ระดับลึกโดยเฉลี่ยเท่ากับ ๑๐๐ เมตร ในบริเวณใกล้ทะเลสาบเจนีวา ณ พรมแดนระหว่างสวิตเซอร์แลนด์กับฝรั่งเศส อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลกเครื่องนี้จะให้
นักวิทยาศาสตร์ ๕,๐๐๐ คนจาก ๒๖ ประเทศ มาทำงานร่วมกันภายใต้การควบคุมขององค์กรวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรป (European Organization for Nuclear Research) หรือที่โลกรู้จักในนามว่า CERN

อนึ่ง ในการเร่งโปรตอนให้พุ่งเป็นทางโค้งนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ติดตั้งแม่เหล็ก ๑,๒๓๒ แท่ง แต่ละแท่งยาว ๑๕ เมตร หนัก ๓๕ ตัน เรียงรายตามบริเวณเส้นรอบวงของท่อ และใช้ฮีเลียมเหลว ๑๘๕,๐๐๐ แกลลอนซึ่งมีอุณหภูมิ -๒๗๑ องศาเซลเซียส หล่อเลี้ยงให้แม่เหล็กเป็นตัวนำยวดยิ่ง ซึ่งจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กความเข้มสูงพอที่สามารถเลี้ยวเบนโปรตอนที่มีความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสงได้

เมื่อโปรตอนชนกันใน LHC พลังงานจะถูกเปลี่ยนเป็นอนุภาคต่างๆ มากมาย

เมื่อเริ่มการทดลอง โปรตอนจำนวน ๑๐๑๔ ตัว (๑๐๐ ล้านล้านตัว) จะถูกแบ่งออกเป็น ๒ กลุ่ม ให้แต่ละกลุ่มเคลื่อนที่สวนกัน โปรตอนกลุ่มใหญ่ยังถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยอีก ๓,๐๐๐ ส่วน ดังนั้นส่วนหนึ่ง ๆ จะมีโปรตอนประมาณ ๑ แสนล้านตัว ซึ่งเมื่อถูกเร่งจนมีพลังงานเท่ารถไฟความเร็วสูง
ของฝรั่งเศส (TGV) ที่มีมวล ๔๐๐ ตัน และมีความเร็ว ๑๔๐ กิโลเมตร/ชั่วโมง นั่นคือพลังงานของโปรตอน ๑ ตัวสามารถทำให้น้ำ ๒,๐๐๐ ลิตรเดือดได้สบาย ๆ การมีพลังงานที่มหาศาลเช่นนี้ ถึงโปรตอนจะมีประจุบวกเหมือนกัน แต่มันก็สามารถพุ่งเข้าใกล้กันจนอยู่ห่างระดับ ๑๐-๑๘ เมตร (attometer) ได้ซึ่งระยะทางนี้เป็นระยะทางที่อนุภาคอยู่ห่างกัน หลังจากเกิดบิ๊กแบงได้ ๑๐-๑๒ วินาที ดังนั้น LHC จึงสามารถแสดงให้เราเห็นได้ว่า หลังจากเกิดบิ๊กแบงเล็กน้อย เอกภพของเรามีลักษณะอย่างไร นอกจากนี้จุดที่น่าสนใจมากคือณ ขณะนั้นแรงในธรรมชาติมีเพียงแรงเดียว หาได้แตกแยกเป็น ๔ แรงดังที่เรารู้ในปัจจุบันไม่

อนึ่ง ในการบังคับให้โปรตอนพุ่งเป็นวงกลมนั้น โปรตอนจะเคลื่อนที่วนหลายรอบจนได้ระยะทาง ๑ หมื่นล้านกิโลเมตรก่อน แล้วจึงถูกบังคับให้พุ่งชนกัน ณ ตำแหน่ง ๔ แห่งบนเส้นรอบวง ดังนั้นในทุกวินาทีจะมีโปรตอนชนกัน ๖๐๐ ล้านครั้ง โดยพลังงานของโปรตอนจะถูกเปลี่ยนเป็นมวลตามสมการ
E = mc2 จึงเกิดสะเก็ดและเศษชิ้นส่วนมากมายให้นักฟิสิกส์ใช้อุปกรณ์ตรวจจับ สังเกต บันทึก และวิเคราะห์เหตุการณ์ อุปกรณ์ทั้งสี่ชื่อ ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus), ALICE (A Large Ion Collider Ex-periment), CMS (Conpact Muon Solenoid) และ LHC-B นี้ถูกสร้างขึ้นไม่เหมือนกัน
ดังนั้นการเห็นเหตุการณ์จึงเป็นอิสระจากกัน และนั่นหมายความว่า ถ้า ATLAS เห็น Higgs boson และ Higgs boson มีจริง ALICE, CMS และ LHC-B ก็ต้องเห็น Higgs boson ด้วย และเมื่อเหตุการณ์ชนกันเกิดขึ้นวินาทีละ ๖๐๐ ล้านครั้ง ดังนั้นอุปกรณ์ตรวจจับทั้งสี่จึงต้องวิเศษ ไว และละเอียดมาก ด้วยเหตุนี้มันจึงมีขนาดใหญ่เท่าตึก ๓ ชั้น และมีเหล็กมากกว่าที่มีในหอไอเฟลเสียอีก เพื่อให้นักฟิสิกส์สามารถวัดตำแหน่งของอนุภาคต่าง ๆ หลังจากชนได้ผิดไม่เกิน ๕๐ ไมครอน(๐.๐๕
มิลลิเมตร) จากการวิเคราะห์ ๑๐๐ ล้านข้อมูลต่อวินาทีด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วโลก ซึ่งจะให้ผลที่ละเอียดและแม่นยำ เพราะได้คำนึงถึงผลกระทบต่าง ๆ เช่น อิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ ซึ่งสามารถทำให้เส้นรอบวงของ LHC ยืดออก ๑ มิลลิเมตร และพลังงานของโปรตอนเพิ่มร้อยละ ๐.๐๒ เป็นต้น ทั้งนี้ก็เพื่อให้ข้อมูลมวลของ Higgs boson ผิดพลาดไม่เกินร้อยละ ๐.๐๐๒

อุปกรณ์ตรวจจับอนุภาค ชื่อ ATLAS ที่มีขนาดมโหฬาร

เหตุใดนักฟิสิกส์จึงต้องสร้าง LHC ?

คำตอบสั้น ๆ มีเพียง ๒ ประการ คือ ต้องการจะเห็น Higgs boson ซึ่งจะทำให้ทฤษฎี Standard Model สมบูรณ์จนสามารถตอบคำถามยาก ๆ ได้ เช่น เหตุใดธรรมชาติจึงมีอะตอม อะไรทำให้สสารต่าง ๆ เสถียร และเหตุใดแรงโน้มถ่วงจึงรุนแรงน้อยกว่าแรงอื่น ๆ เป็นต้น และนอกเหนือจากการได้เห็น Higgs boson แล้ว นักฟิสิกส์บางคนก็หวังว่า อาจจะได้เห็นหลุมดำขนาดจิ๋ว (mini black hole) หรือกาฬสสาร (dark matter) หรืออนุภาค supersymmetric ที่นักทฤษฎีหลายคนคิดว่ามี ส่วนนักทฤษฎี String ก็คาดหวังว่า LHC คงเผยโฉมของมิติที่ ๕, ๖, ๗, ... ๑๑ ซึ่งจะทำให้ทฤษฎี String ได้รับการพิสูจน์เสียที สิ่งเหล่านี้ถ้าปรากฏใน LHC จริงก็จะเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้น
เพราะจะทำให้เราเข้าใจโครงสร้างของเอกภพดีขึ้น

แต่ถ้าอนุภาค Higgs boson ไม่มี โลกฟิสิกส์ก็จะปั่นป่วน เพราะอนุภาคควาร์กจะไม่มีมวล และอะตอมจะมีขนาดใหญ่ คือมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ ๑ เซนติเมตร ทำให้เราสามารถเห็นมันได้ด้วยตาเปล่า และโปรตอนก็จะหนักกว่านิวตรอน (ในความเป็นจริงนิวตรอนหนักกว่าโปรตอน) และ
อะตอมไฮโดรเจนก็ไม่มี เพราะอะตอมที่เบาที่สุดจะมีนิวตรอนและอิเล็กตรอน ซึ่งนั่นก็หมายความว่าไม่มีของแข็ง ของเหลว และก๊าซให้เห็นในธรรมชาติ

แต่เมื่อเหตุการณ์ที่กล่าวมานี้ไม่เกิด ดังนั้นนักฟิสิกส์ทุกคนจึงเชื่อและรู้ว่า Higgs boson มีแน่นอน

ย้อนอดีตไปเมื่อครั้งที่ C.F. Powell นักฟิสิกส์อังกฤษผู้พิชิตรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี ๒๔๙๓ พบอนุภาคไพออน (pion) ที่ Hideki Yukawa ผู้พิชิตรางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี ๒๔๙๒ ได้ทำนายว่ามีในธรรมชาติ และเป็นอนุภาคที่ทำให้เกิดแรงนิวเคลียร์อย่างแข็ง Powell ได้กล่าวถึงการค้นพบของเขาว่า เมื่อเขานำแผ่นฟิล์มถ่ายรูปความไวสูงไปรับรังสีคอสมิกที่ยอดภูเขาสูง แล้วนำแผ่นฟิล์มไปล้างที่มหาวิทยาลัยบริสตอล ทันทีที่ได้เห็นอนุภาคตัวใหม่ เขามีความรู้สึกเหมือนได้ย่างเท้าเข้าสวนที่ยังไม่มีมนุษย์คนใดได้เหยียบย่างมาก่อน และได้เห็นผลไม้ลักษณะแปลก ๆ มากมาย ซึ่งก็เป็นจริง เพราะหลังจากการพบของ Powell แล้ว นักฟิสิกส์ก็ได้พบอนุภาคใหม่อีกมากมาย

มาบัดนี้ก็ถึงการทดลองของ LHC ที่ทุกคนคาดหวังบ้าง เพราะหลังจากที่ได้เห็นควาร์กชนิด top ในคืนวันคริสต์มาสเมื่อ ๑๓ ปีก่อน นักฟิสิกส์ก็ยังไม่พบอนุภาคตัวใหม่อีกเลย

ด้วยเหตุนี้ LHC จึงเป็นของขวัญวันคริสต์มาสที่นักฟิสิกส์อนุภาคมูลฐานตั้งหน้าตั้งตาคอยจะเปิด ซึ่งผลอาจจะทำให้ทุกคนตื่นเต้นและสมหวัง เพราะได้เห็น Higgs boson อนุภาคที่ Leon Lederman เรียกว่า The God Particle และหลายคนอาจจะผิดหวัง ถ้า LHC ไม่ให้อนุภาคประหลาดอะไรเลยเพราะจะต้องตอบสังคมว่าเงินและเวลาที่ทุ่มเทไปแล้วนั้น ใครจะรับผิดชอบ


ข้าวไทยในวิกฤตอาหารโลก

เรื่อง : จักรพันธุ์ กังวาฬ
ภาพ : บุญกิจ สุทธิญาณานนท์

ชาวนากำลังใช้รถเกี่ยวข้าว ทุกวันนี้ชาวนาส่วนใหญ่ใช้เครื่องจักร เช่น รถไถ รถเกี่ยวข้าว ทำนาแทนแรงงานคนและสัตว์

บางคนบอกว่าเมืองไทยคืออาณาจักรข้าว คำกล่าวนี้ไม่เกินจริงเมื่อพิจารณาจากการที่คนไทยรู้จักทำนาปลูกข้าวกินมาแต่โบราณ ปัจจุบันข้าวเป็นอาหารหลักที่เรากินแทบทุกมื้อ ชาวนาถูกเปรียบให้เป็นกระดูกสันหลังของชาติไทยมีพื้นที่ปลูกข้าวทั่วประเทศ ๖๐ ล้านไร่ เป็นประเทศผู้ส่งออกข้าวสารมากที่สุดในโลกติดต่อกันมาหลายปี เมื่อปี ๒๕๕๐ มูลค่าการส่งออกข้าวของไทยสูงถึง ๑๒๓,๗๐๐ ล้านบาท ดังนั้นเมื่อเกิดวิกฤตอาหารทั่วโลกในช่วงต้นปีที่ผ่านมา อาหารต่าง ๆ รวมทั้งข้าวมีราคาแพงขึ้น จึงส่งผลสะเทือนต่อประเทศไทยและคนไทยอย่างไม่อาจหลีกเลี่ยง

วิกฤตอาหารครั้งนี้เกี่ยวเนื่องกับวิกฤตพลังงานของโลก เมื่อราคาน้ำมันเชื้อเพลิงจากฟอสซิลมีแนวโน้มปรับตัวสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง เกษตรกรหลายประเทศจึงหันมาปลูกพืชพลังงานทดแทน ผลผลิตพืชอาหารจึงลดลง ธัญพืชที่เป็นอาหารสำคัญของชาวโลก เช่น ข้าวสาลี ข้าวโพด รวมทั้งข้าว มีราคาแพงขึ้นและเริ่มขาดแคลน หลายประเทศเกิดปัญหาวิกฤตอาหารจนถึงขั้นจลาจล

ยังมีอีกหลายปัจจัยที่ส่งผลให้ข้าวมีราคาแพง ไม่ว่าจะเป็นความต้องการบริโภคข้าวมีมากขึ้นตามจำนวนประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น ขณะที่สต็อกข้าวทั่วโลกกลับลดลงต่อเนื่อง จากปริมาณสูงสุด ๑๔๐ ล้านตันข้าวสารเมื่อปี ๒๕๔๔ ลดลงเหลือประมาณ ๖๐ ล้านตันเมื่อปี ๒๕๕๐ ประเทศจีนซึ่งเป็นผู้ผลิตและผู้บริโภคข้าวรายใหญ่ของโลก มีปริมาณสต็อกข้าวลดลงจาก ๙๗ ล้านตันเมื่อปี ๒๕๔๔ เหลือไม่ถึง ๓๐ ล้านตันในปี ๒๕๕๐

รวมทั้งปัจจัยสำคัญจากสภาวะโลกร้อน หลายประเทศต้องเผชิญกับความแปรปรวนของสภาพอากาศอย่างรุนแรง ภาวะความแห้งแล้งที่เกิดขึ้นในประเทศออสเตรเลียอย่างต่อเนื่องทำให้ผลผลิตข้าวสาลีเสียหาย เมื่อปีที่แล้วประเทศจีนเกิดน้ำท่วมใหญ่และหิมะปกคลุมเป็นบริเวณกว้าง ส่งผลกระทบต่อผลผลิตข้าว ขณะที่ประเทศอินเดียก็ประสบปัญหาความแห้งแล้งยาวนาน ส่วนเวียดนามต้องเผชิญกับฤดูหนาวที่ยาวนาน รวมทั้งเกิดการระบาดของโรคข้าวและแมลง

เมื่อทั้งจีน อินเดีย และเวียดนาม ซึ่งต่างเป็นประเทศผู้ส่งออกข้าวที่สำคัญของโลกพากันชะลอและหยุดส่งออกข้าวในเวลาไล่เลี่ยกันเมื่อต้นปี ๒๕๕๑ เพื่อเพิ่มปริมาณสต็อกข้าวสำรองภายในประเทศ ปริมาณข้าวในตลาดโลกจึงลดลงอย่างมาก สวนทางกับราคาข้าวที่พุ่งสูงขึ้นอย่างน่าตกใจ

เฉพาะในประเทศไทย เมื่อเดือนมีนาคม ๒๕๕๐ ข้าวหอมมะลิมีราคาเฉลี่ยเกวียนละ ๘,๓๘๘ บาท แต่ในเดือนมีนาคม ๒๕๕๑ ราคาพุ่งขึ้นถึงเกวียนละเกือบ ๑๓,๐๐๐ บาท หรือเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ ๖๔ ในเวลาเพียงปีเดียว นับเป็นปรากฏการณ์อันน่าตกตะลึงที่ส่งผลกระทบต่อทุกภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง ตั้งแต่ชาวนา ผู้ประกอบการโรงสี นักธุรกิจพ่อค้าข้าว จนถึงชาวบ้านผู้บริโภค

ห้วงเวลานั้น เรื่องของข้าวกลายเป็นหัวข้อข่าวที่ทุกคนให้ความสนใจ ขณะที่คนทั่วไปเริ่มตื่นตระหนกที่จู่ ๆ ข้าวสารก็มีราคาแพงขึ้นอย่างลิบลิ่ว ทั้งยังขาดแคลนจนหาซื้อยาก แต่ต่อมากลับเกิดเหตุการณ์ชาวนาหลายจังหวัดรวมตัวกันปิดถนน บางส่วนถึงกับเคลื่อนขบวนเข้ามาในกรุงเทพฯ เพื่อประท้วงเรียกร้องให้รัฐบาลแก้ปัญหาหนี้สินและราคาข้าวเปลือกตกต่ำ ชวนให้งุนงงสงสัยว่าใครกันแน่ที่ได้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ข้าวราคาแพงครั้งนี้

นิตยสาร สารคดี ฉบับเดือนกันยายน ๒๕๔๑ เคยนำเสนอสารคดีพิเศษเรื่อง "ข้าวไทย รสชาติ เมล็ดพันธุ์ และการเดินทาง" มาบัดนี้เมื่อเวลาผ่านไป ๑๐ ปี สถานการณ์ในประเทศและนอกประเทศมีความเปลี่ยนแปลงหลายๆ ด้าน โดยเฉพาะการเกิดวิกฤตด้านอาหารและพลังงาน เราจึงตัดสินใจออกติดตามการเดินทางของข้าวไทยอีกครั้งหนึ่ง นับแต่ยังเป็นเมล็ดพันธุ์ ไปสู่ผืนนา เข้าสู่โรงสี และผ่านบริษัทส่งออกสู่ตลาดโลก เพื่อค้นหาว่าแต่ละช่วงตอนมีปัญหาและอุปสรรคอะไรซุกซ่อนอยู่ และข้าวไทยจะมีแนวโน้มไปทางใดท่ามกลางโลกปัจจุบันที่เต็มไปด้วยความผันผวน

เมล็ดพันธุ์ข้าวที่เก็บรักษาไว้ที่ศูนย์ปฏิบัติการและเก็บเมล็ดเชื้อพันธุ์ข้าวแห่งชาติ ส่วนหนึ่งจะถูกนำไปทดสอบการงอก และนำไปปลูกเพื่อเพิ่มจำนวนเมล็ดพันธุ์

ศูนย์ปฏิบัติการและเก็บเมล็ดเชื้อพันธุ์ข้าวแห่งชาติ จ.ปทุมธานี เก็บรักษาตัวอย่างเมล็ดพันธุ์ข้าวประมาณ ๒๐,๐๐๐ สายพันธุ์

หลายชนเผ่าทางภาคเหนือยังปลูกข้าวไร่ โดยใช้พันธุ์ข้าวพื้นเมือง

๑.
เราเดินทางมาที่ศูนย์ปฏิบัติการและเก็บเมล็ดเชื้อพันธุ์ข้าวแห่งชาติ อ. ธัญบุรี จ. ปทุมธานี เพราะศูนย์ฯ แห่งนี้เป็นสถานที่เก็บรวบรวมตัวอย่างพันธุ์ข้าวจำนวนมากที่สุดในประเทศไทย

ภายในอาคารชั้นเดียวพื้นที่ ๑,๒๘๕ ตารางเมตร ประกอบด้วยห้องอนุรักษ์ระยะสั้น อุณหภูมิ ๑๕ องศาเซลเซียส เก็บเมล็ดพันธุ์ได้ประมาณ ๓-๕ ปี ห้องอนุรักษ์ระยะปานกลาง อุณหภูมิ ๕ องศาเซลเซียส เก็บเมล็ดพันธุ์ได้ประมาณ ๒๐ ปี และห้องอนุรักษ์ระยะยาว อุณหภูมิ -๑๐ องศาเซลเซียส สามารถเก็บเมล็ดพันธุ์ได้นานถึง ๕๐ ปี

ดร. สมทรง โชติชื่น นักวิชาการเกษตร ๘ ว ผู้เป็นหลักในการดูแลศูนย์ฯ นำเราเข้าไปชมห้องอนุรักษ์ระยะสั้นอุณหภูมิห้อง ๑๕ องศาเซลเซียสให้ความรู้สึกเย็นยะเยือก ภายในห้องยังปรับให้มีความชื้นสัมพัทธ์ไม่เกิน ๖๐ %

พื้นที่ห้องกว้างขวาง แต่ติดตั้งชั้นวางซึ่งเป็นโครงเหล็กขนาดใหญ่สูงจรดเพดานเรียงเป็นแถวชิดตลอดแนวผนังสองฝั่ง เหลือไว้เพียงทางเดินกลางห้อง มีขวดโหลแก้วใสบรรจุข้าวเปลือกนานาพันธุ์วางเรียงเต็มแต่ละชั้นแลดูละลานตา

ดร. สมทรงอธิบายว่า "ปัจจุบันศูนย์ฯ แห่งนี้เก็บรวบรวมพันธุ์ข้าวไว้ประมาณ ๒๐,๐๐๐ สายพันธุ์ ในจำนวนนี้เป็นข้าวพันธุ์พื้นเมืองของไทยประมาณ ๑๗,๐๐๐ พันธุ์ นอกนั้นเป็นข้าวที่ได้รับการปรับปรุงพันธุ์หรือผสมพันธุ์ขึ้นใหม่ รวมทั้งข้าวป่าและสายพันธุ์ข้าวที่นำเข้าจากต่างประเทศ"

เฉพาะตัวอย่างข้าวพันธุ์พื้นเมืองกว่าหมื่นชนิดแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของพันธุ์ข้าวไทยได้เป็นอย่างดี ข้าวเปลือกแต่ละพันธุ์ที่บรรจุในขวดโหลมีความแตกต่างกันทั้งลักษณะของเมล็ดที่มีทั้งเล็กและใหญ่ บ้างเรียวยาว บ้างสั้นป้อม และสีสันของเปลือกที่มีทั้งสีเหลือง สีน้ำตาลอ่อน หรือสีแดงเข้ม

"ข้าวพันธุ์พื้นเมืองมีลักษณะหลากหลายมาก" ดร. สมทรงกล่าว "เกิดจากพันธุกรรมของแต่ละพันธุ์มีความแตกต่างกัน ประเทศไทยอยู่ในเขตศูนย์กลางการแพร่กระจายของพันธุ์ข้าว แล้วแต่ละภาคของประเทศยังมีความแตกต่างกันทั้งสภาพภูมิประเทศและภูมิอากาศ เรามีทั้งพื้นที่เหมาะสำหรับปลูกข้าวไร่ ข้าวนาสวน ข้าวน้ำลึก พันธุ์ข้าวสำหรับปลูกในแต่ละพื้นที่จึงต้องมีความเฉพาะเจาะจงหรือสามารถปรับตัวได้ดี ดังนั้นความหลากหลายของพันธุ์ข้าวจึงเกิดจากทั้งการคัดเลือกโดยวิวัฒนาการธรรมชาติ และการคัดเลือกของชาวนาตั้งแต่อดีต เพื่อให้มีพันธุ์ข้าวที่เหมาะสมกับพื้นที่และความชอบของคนท้องถิ่น"

ป้ายกระดาษบนขวดโหลแต่ละใบช่วยให้เราได้รู้จักชื่อข้าวพันธุ์พื้นเมือง ซึ่งหลายชนิดอาจฟังแปลกหูหรือไม่เคยได้ยินมาก่อน เช่น ข้าวเหลืองทอง เหลืองปะทิว เหลืองควายล้า ข้าวเรือนหัก ข้าวยุ้งหัก ข้าวหอมมะลิ หอมนายพล หอมเดือนสาม ข้าวขาวเศรษฐี ขาวบ้านนา ฯลฯ

ทว่าในปัจจุบันพันธุ์ข้าวพื้นเมืองเหล่านี้อาจเหลือเพียงชื่ออยู่ในความทรงจำของชาวนารุ่นเก่า แม้ขณะนี้เรามองเห็นเมล็ดพันธุ์ข้าวพื้นเมืองละลานตาภายในห้องที่เย็นยะเยือก แต่โลกภายนอกนั้นผืนนาทั่วประเทศไทยปลูกข้าวอยู่ไม่กี่พันธุ์เท่านั้น ส่วนใหญ่เป็นข้าวปรับปรุงพันธุ์ที่ราชการแนะนำให้ชาวนาปลูก

ดร. สมทรงกล่าวว่า "ปัจจุบันนี้ชาวนาทั่วประเทศส่วนใหญ่ปลูกข้าวอยู่ประมาณ ๑๕ พันธุ์ เป็นข้าวปรับปรุงพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง เช่น ชัยนาท ๑, สุพรรณบุรี ๑, ปทุมธานี ๑, พิษณุโลก ๒ ถ้าเป็นข้าวเหนียว เช่น กข ๖ ส่วนข้าวพันธุ์พื้นเมืองหายากแล้ว มีปลูกอยู่บ้างในบางจังหวัด โดยเฉพาะพันธุ์ข้าวไร่ที่ปลูกบนพื้นที่ภูเขาแถบภาคเหนือ"

ดร. สมทรงอธิบายความแตกต่างระหว่างข้าวพันธุ์พื้นเมืองและข้าวปรับปรุงพันธุ์ว่า ข้าวพันธุ์พื้นเมืองส่วนใหญ่เป็นข้าวนาปี มีลักษณะไวต่อช่วงแสง นั่นคือจะออกดอกในวันที่กลางคืนยาวกว่ากลางวันเท่านั้น ซึ่งก็คือฤดูหนาว จึงปลูกได้ปีละครั้ง แล้วต้นสูง ใบใหญ่ ล้มง่าย ไม่ตอบสนองต่อปุ๋ย ผลผลิตต่ำแต่คุณภาพดี

ส่วนข้าวปรับปรุงพันธุ์เป็นข้าวไม่ไวต่อช่วงแสง อายุการเก็บเกี่ยวสั้น ปลูกได้ปีละหลายครั้ง ปลูกได้ทั้งนาปรังและนาปี ต้นเตี้ยเพื่อไม่ให้หักล้ม ตอบสนองต่อปุ๋ยได้ดี ให้ผลผลิตสูง

การปรับปรุงพันธุ์ข้าวในประเทศไทยเริ่มต้นราวปี ๒๕๑๒ โดยนักวิจัยจากกรมการข้าวในสมัยนั้นได้นำข้าวไทยพันธุ์เหลืองทองมาผสมกับข้าวพันธุ์ IR8 ของสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติที่ฟิลิปปินส์ ซึ่งมีต้นเตี้ยและให้ผลผลิตสูงถึง ๑,๐๐๐ กิโลกรัมต่อไร่ กระทั่งได้ข้าว กข ๑ เป็นข้าวที่ให้ผลผลิตสูงพันธุ์แรกของไทย โดย กข ย่อมาจากกรมการข้าวนั่นเอง

ข้าวปรับปรุงพันธุ์รุ่นต่อมายังใช้ชื่อข้าว กข เช่น กข ๒, กข ๓, กข ๗ จนถึง กข ๒๗ ภายหลังจึงตั้งชื่อตามสถานีวิจัยที่เป็นผู้พัฒนาพันธุ์ เช่น ข้าวชัยนาท ๑ หรือ สุพรรณบุรี ๑

"สาเหตุที่ต้องมีการปรับปรุงพันธุ์ข้าวใหม่เรื่อย ๆ เพราะแม้ข้าวที่ปรับปรุงพันธุ์เดิมมีคุณภาพดี ให้ผลผลิตสูง ต้านทานโรคและแมลงอยู่แล้ว แต่พอปลูกไปสัก ๔-๕ ปี เชื้อโรคและแมลงจะสามารถปรับตัวจนสามารถทำลายข้าวพันธุ์นี้ได้" ดร. สมทรงอธิบาย

"ดังนั้นเมล็ดพันธุ์ข้าวพื้นเมืองที่ศูนย์ฯ ของเราอนุรักษ์ไว้ สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าว โดยใช้เป็นพ่อแม่พันธุ์สำหรับผสมกับพันธุ์ข้าวไทยเองหรือพันธุ์ข้าวต่างประเทศ เพื่อสร้างข้าวพันธุ์ใหม่ให้มีคุณภาพและผลผลิตที่ดีกว่าเดิม"

การปรับปรุงพันธุ์ข้าวอาจนับว่าเป็นการเริ่มต้นแห่งยุค "ปฏิวัติเขียว" ในประเทศไทย ซึ่งถือเป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญของการทำนาปลูกข้าว

๒.
แนวคิดสำคัญอย่างหนึ่งของการปฏิวัติเขียว คือเปลี่ยนระบบการทำนาจากปลูกเพื่อกิน เป็นปลูกเพื่อขาย ผู้สรุปประเด็นนี้ให้เราฟังคือ วิฑูรย์ เลี่ยนจำรูญ ผู้อำนวยการมูลนิธิชีววิถี

"การปฏิวัติเขียวในเอเชียเริ่มตั้งแต่ปี ๒๕๐๓ ยึดจากการจัดตั้งสถาบันวิจัยข้าวนานาชาติเป็นหลักกิโลเมตรแรก จนถึงปัจจุบันผ่านมาเกือบ ๕๐ ปีแล้ว" วิฑูรย์กล่าว

"การปฏิวัติเขียวโดยการใช้ข้าวพันธุ์ใหม่ ใช้ปุ๋ยเคมี ใช้ยาฆ่าแมลง ทำให้ผลผลิตข้าวเพิ่มขึ้นจริง แต่ก็ไปทำลายระบบการผลิตอาหารแบบเดิม"

วิฑูรย์อธิบายต่อว่า "สมัยก่อนชาวนาทำนาปีละครั้ง ที่เรียกว่านาปี ในช่วงน้ำหลากจะมีปลามาหากินในนาข้าว ชาวนาจะจับปลาหลังช่วงน้ำลดหรือช่วงเก็บเกี่ยว ที่เคยมีคำพูดว่า 'ข้าวใหม่ปลามัน' คือข้าวใหม่ที่เพิ่งเก็บเกี่ยวจะหอมนุ่ม แล้วปลาที่จับได้เป็นปลามัน คือปลาที่อยู่ในนาข้าวจนเติบโตเต็มที่ ช่วยสะท้อนภาพสังคมสมัยนั้นได้อย่างดี"

ในอดีต เมื่อชาวนาเก็บเกี่ยวข้าวแล้ว จะเก็บข้าวเปลือกไว้ในยุ้งฉางไว้กินในครอบครัว ข้าวส่วนที่เหลือกินค่อยนำไปขาย ส่วนอาหารพวกผักปลากบเขียด ก็สามารถหาได้ตามท้องนานั่นเอง

เมื่อชาวนาหันมาปลูกข้าวปรับปรุงพันธุ์ การใช้ปุ๋ยเคมีและยาฆ่าแมลงจำนวนมากทำให้ปลาและสัตว์ต่าง ๆ ไม่อาจอาศัยในนาข้าวได้อีกต่อไป เท่ากับชาวนาสูญเสียแหล่งอาหารในผืนนาตนเองไปโดยปริยาย

"ดังนั้นเจตนาของปฏิวัติเขียวที่บอกว่าต้องการผลิตอาหารก็ไม่จริง เพราะว่าระบบนี้ไม่ผลิตอาหาร แต่ผลิตข้าวเพื่อให้กลายเป็นสินค้า แล้วยังไปทำลายระบบอาหารที่มีอยู่แต่เดิม นั่นคือผักปลาทั้งหลายที่มีอยู่ในนา" วิฑูรย์กล่าว

วิฑูรย์เล่าว่าทุกวันนี้ชาวนาส่วนใหญ่ไม่มียุ้งฉางของตนเอง ข้าวที่เก็บเกี่ยวได้จะถูกส่งขายทั้งหมดโดยไม่เก็บไว้กิน แล้วค่อยนำเงินรายได้จากการขายข้าวมาใช้จับจ่ายซื้อข้าวสารและอาหารจากตลาดแทน ค่าครองชีพแต่ละครัวเรือนจึงเพิ่มสูงขึ้น

นอกจากนั้น การทำนายังมีต้นทุนการผลิตเพิ่มมากขึ้น ทั้งจากค่าปุ๋ยเคมี ยาฆ่าแมลง อีกทั้งค่าจ้างเครื่องจักรกลที่นำเข้ามาใช้แทนแรงงานคนและสัตว์ เช่น รถไถ รถเกี่ยวข้าว ในยุคที่น้ำมันแพงขึ้น รายจ่ายส่วนนี้จึงมากขึ้นเป็นเงาตามตัว

ระบบการผลิตที่เปลี่ยนไปส่งผลกระทบที่สำคัญอีกอย่างคือ เมื่อชาวนาส่วนใหญ่หันมาปลูกข้าวปรับปรุงพันธุ์ แม้ให้ผลผลิตสูง แต่การปลูกข้าวพันธุ์ใดพันธุ์หนึ่งอย่างหนาแน่นในพื้นที่กว้าง การทำนาปรังในพื้นที่เดิมปีละหลายครั้ง และการใช้ปุ๋ยในปริมาณมาก ทำให้เมื่อเกิดโรคและแมลงระบาดจะแพร่กระจายไปอย่างรวดเร็ว นับเป็นความเสี่ยงที่น่ากลัวสำหรับชาวนา

"ลองคิดดูว่าเมื่ออาหารที่หาได้จากในนาลดลง ชาวนามีรายจ่ายค่าอาหารเพิ่มขึ้น ต้นทุนการทำนาก็เพิ่มขึ้น เขาอาจต้องไปกู้เงินมาซื้อปุ๋ย ซื้อยา จ่ายค่าเช่านา หรือเป็นค่าอาหารของตัวเองด้วยซ้ำ แล้วถ้าปีไหนเกิดโรคระบาด น้ำท่วมหรือฝนแล้งจนนาข้าวเสียหายหรือราคาข้าวตกต่ำ หนี้สินจะเพิ่มขึ้นทันที เพราะฉะนั้นนับตั้งแต่กระบวนการผลิตอย่างนี้เกิดขึ้น ชาวนาก็ตกอยู่ในห่วงโซ่ของหนี้สินที่ไม่มีทางออก ชาวนาแถบภาคกลางเช่นที่ จ. สุพรรณบุรี บางครอบครัวเป็นหนี้ ๔-๕ แสนบาท"

ช่วงต้นปี ๒๕๕๑ แม้ราคาข้าวในตลาดโลกพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงจุดสูงสุดในเดือนมีนาคม ทว่าล่วงเข้าต้นเดือนมิถุนายนกลับมีเหตุการณ์ชาวนาหลายจังหวัดชุมนุมเรียกร้องรัฐบาลให้ช่วยแก้ปัญหาหนี้สินและราคาข้าวตกต่ำ

เมื่อวันที่ ๑๐ มิถุนายน ๒๕๕๑ กลุ่มเครือข่ายหนี้สินชาวนาร่วม ๑,๐๐๐ คนจาก ๕ จังหวัดภาคเหนือ ได้แก่ แพร่ นครสวรรค์ พะเยา กำแพงเพชร และตาก เคลื่อนขบวนด้วยรถปิกอัป รถอีแต๋น และรถไถขนาดใหญ่ รวม ๑๐๐ คันเข้ากรุงเทพฯ ไปปักหลักชุมนุมบริเวณสะพานพระราม ๘ เพื่อเรียกร้องให้รัฐบาลแก้ปัญหาหนี้สินชาวนา

เหตุการณ์ดังกล่าวน่าจะสะท้อนให้เห็นภาวะหนี้สินของชาวนาไทยได้เป็นอย่างดี

กลุ่มเกษตรกรและชาวนาจากจังหวัดต่างๆ เคลื่อนขบวนเข้ามาชุมนุมในกรุงเทพฯ เรียกร้องให้รัฐบาลแก้ปัญหาหนี้สินและราคาพืชผลตกต่ำ

ภายในโกดังแห่งหนึ่งที่องค์การคลังสินค้า (อคส.) เช่าจากเอกชนเพื่อเก็บข้าวเปลือกที่ชาวนานำมาจำนำกับรัฐบาล เจ้าหน้าที่ผู้ตรวจสอบมาตรฐานสินค้าใช้เชือกร้อยเพื่อยึดกระสอบทุกใบก่อนใช้คีมกดตราตะกั่วสัญลักษณ์ อคส. บนใบระบุจำนวนกระสอบข้าวและวันที่ประทับตราเพื่อกันกระสอบข้าวสูญหายหรือถูกขนย้าย

รถบรรทุกนำข้าวสารจากโรงสีมาส่งที่โรงงานบริษัทผู้ส่งออก ข้าวสารเหล่านี้จะผ่านกระบวนการผลิตแยกสิ่งสกปรก ขัดสี ก่อนบรรจุถุงหรือกระสอบเพื่อส่งมอบให้ลูกค้าต่างประเทศ

๓.
ปลายเดือนมิถุนายน ๒๕๕๑ เรามีโอกาสได้พบกับ กิมอั้ง พงษ์นารายณ์ แกนนำสภาเครือข่ายองค์กรประชาชนแห่งประเทศไทย ซึ่งเป็นเครือข่ายของกลุ่มเกษตรกรและชาวนา ครอบคลุม ๑๑ จังหวัดในภาคกลาง วันนั้นเธอเข้ากรุงเทพฯ มาประชุมกับสมาชิกเครือข่ายฯ และนักวิชาการที่สำนักงาน
กองทุนฟื้นฟูและพัฒนาเกษตรกร เพื่อหาหนทางแก้ปัญหาเรื่องหนี้สิน

ปัจจุบันกิมอั้งอายุ ๔๗ ปี เป็นคนจังหวัดชัยนาท ครอบครัวเป็นชาวนามาตั้งแต่บรรพบุรุษ

"สมัยก่อนรุ่นแม่พี่ทำนาปี ปีหนึ่งทำนาครั้งเดียว หว่านแล้วไม่ต้องใส่ปุ๋ยก็ได้ข้าว น้อยครั้งจะขาดทุน เราเอาข้าวเก็บใส่ยุ้ง แล้วพ่อค้ามาเร่ถามว่าจะขายหรือยัง ตอนหลังรัฐมาส่งเสริมให้ปลูกข้าวนาปรัง ระยะเวลาเก็บเกี่ยวแค่ ๔ เดือน ได้ผลผลิตมากเท่าตัว ปีหนึ่งทำนาได้ ๓ รอบ แต่ชาวนากลับขาดทุนจนเป็นหนี้"

กิมอั้งเล่าว่าปัจจัยสำคัญที่ทำให้ชาวนาเริ่มก่อหนี้ เนื่องจากต้นทุนการทำนาที่เพิ่มมากขึ้น

"ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นมาจากเราต้องใช้ปุ๋ยเคมี แล้วใช้ยาฆ่าแมลงอีก ปุ๋ยเคมีไม่ใช่แค่แพง แต่มันเป็นตัวทำลายธรรมชาติ เวลาใช้ไปนาน ๆ ดินที่เคยร่วนซุยจะแห้งและแข็งมาก พอดินมันเสียแล้วก็ต้องใส่ปุ๋ยเพิ่มอีก แล้วแมลงมันมีลักษณะที่ว่าวันนี้เราฉีดยาตัวนี้ลงไป ตัวที่ตายก็ตาย แต่ไอ้ตัวไหนรอด มันจะพัฒนาขึ้นทันที ครั้งหน้าเราฉีดยาตัวนี้เท่าเดิมไม่พอแล้ว ต้องเพิ่มปริมาณ แล้วเพิ่มยาตัวใหม่
ด้วย เขาจะมียาฆ่าแมลงตัวใหม่ออกมาเรื่อย ๆ

"แล้วการทำนาปีละ ๓ ครั้ง ชาวนาจะลงแขกอย่างสมัยก่อนไม่ได้ ต่างคนต่างต้องทำนาของตัวเอง ก็ต้องจ้างรถเกี่ยวข้าว ก่อนหน้านี้ก็ต้องจ้างรถไถ รถตีดิน เสียทั้งค่าน้ำมัน ค่าจ้างแรงงาน หักลบแล้วมีแต่หนี้เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ"

ชาวนาเริ่มตกอยู่ในวังวนหนี้สิน หลายคนใช้วิธีกู้หนี้ใหม่ไปใช้หนี้เก่า เช่นกู้เงินสหกรณ์ไปใช้หนี้ธนาคารเพื่อการเกษตรและสหกรณ์การเกษตร (ธ.ก.ส.) แล้วกู้เงินจากธนาคารพาณิชย์ไปใช้หนี้สหกรณ์ หากไม่ไหวก็กู้เงินนอกระบบจากนายทุนเงินกู้ในหมู่บ้านเพื่อไปใช้หนี้ธนาคาร ถึงที่สุดเมื่อไม่สามารถชดใช้หนี้ได้แล้ว ชาวนาหลายรายต้องถูกเจ้าหนี้ยึดที่ดินที่เอาไปจำนอง หรือจำใจขายนาเพื่อเอาเงินไปปลดหนี้ กระทั่งปัจจุบันชาวนาจำนวนมากต้องเช่าที่นาจากนายทุนมาทำนา เพราะไม่มีที่ดินเป็นของตัวเอง

"ประมาณ ๑๐ ปีก่อน ชาวนาเริ่มเสียที่ดินแก่นายทุนจำนวนมาก เป็นนายทุนที่ปล่อยเงินกู้ในหมู่บ้าน เพราะพอไปกู้เงินแล้วเอาที่นาไปจำนองไว้กับเขา นายทุนเขาจะให้กู้มาเรื่อย ๆ แล้วคิดดอกทบ พอสักระยะหนึ่งเขาจะบอกว่าเงินต้นท่วมแล้วนะ ถ้าไม่ยกนาให้เขาจะไม่เหลืออะไรเลย ชาวบ้านก็ไปเซ็นโอนให้เขาเลย แต่ว่ายังทำนาที่เดิม โดยเสียค่าเช่าให้เขา

"อย่างที่หมู่บ้านของพี่ ชาวบ้านมากกว่าครึ่งไม่มีที่ดินของตัวเอง ต้องเช่านาเขาทำ บางคนมีที่นาของตัวเองไม่มากแค่ ๕-๑๐ ไร่ ก็ต้องเช่านาเพิ่มอีก ๓๐-๔๐ ไร่ เดิมนายทุนเขาคิดค่าเช่านาเป็นข้าวเปลือก ถ้านาปีไร่ละ ๑๕ ถัง นาปรังไร่ละ ๑๐ ถัง แต่พอช่วงข้าวขึ้นราคาเมื่อต้นปีนี้ เขาขึ้นค่าเช่านาเป็นไร่ละ ๒๐ ถังรวด

"แล้วนายทุนพวกนี้จะบีบบังคับให้ชาวนาทำนาปีละ ๓ ครั้ง เพราะเขาจะได้ค่าเช่า ถ้าชาวนาคนไหนเห็นว่าทำนาขาดทุนแล้วครั้งหนึ่ง ปีนั้นจะทำนาเพียง ๒ ครั้ง นายทุนเขาไม่ยอม คุณไม่ทำนา ๓ ครั้ง ก็ให้คนอื่นเช่าต่อ"

กิมอั้งอธิบายว่าทุก ๒-๓ ปีจะถึงวงจรที่หนูระบาดในนาข้าว พวกมันใช้เวลาเพียง ๒-๓ คืนก็กินข้าวหมดถึง ๒๐ ไร่ หรือหากมีเพลี้ยกระโดดระบาดลงนาข้าว เพียง ๕-๗ วันข้าวก็เสียหายหมดทั้งนา

"ส่วนคนที่มีที่นาของตัวเอง ส่วนใหญ่หยุดทำนาไม่ได้ เพราะว่าสองข้างเป็นนาเช่า คนอื่นทำนาแล้วปล่อยน้ำลงมาเต็มนาเขา หญ้าจะขึ้นรกมาก ทั้งงู หนู จะไปอยู่ในนั้น คราวหน้าจะทำนายาก ก็เลยต้องทำนากันไปทั้ง ๆ ที่ขาดทุน

"พอทำนาขาดทุน ก็ยิ่งกลับเข้าสู่วังวนปัญหาหนี้สิน สมมุติกู้เงิน ธ.ก.ส. มาทำนา ๕ หมื่นบาท ระยะเวลา ๔ เดือนเขาให้ส่งเงินต้นพร้อมดอกเบี้ย ถ้าคุณไม่ส่งตามกำหนด คุณจะเป็นลูกหนี้ชั้นเลวและเสียดอกเบี้ยเพิ่ม ชาวนาเลยต้องไปกู้นายทุนมาส่ง ธ.ก.ส. แล้วกู้เงินธนาคารพาณิชย์มาส่งนายทุน พอบ้างไม่พอบ้าง คราวนี้มันกลายเป็นหนี้ที่แก้ไม่หลุด นายทุนก็กินทั้งค่าเช่านาและดอกเบี้ยเงินกู้"

กิมอั้งยังเล่าว่าช่วงที่ข้าวขึ้นราคา นอกจากนายทุนขึ้นค่าเช่านาแล้ว ต้นทุนการผลิตต่าง ๆ ยังมีราคาเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณ

"อย่างเมล็ดพันธุ์ข้าวสำหรับปลูก ที่เราเคยซื้อถังละ ๑๑๕ บาท วันนี้ขึ้นเป็นถังละ ๒๓๐-๒๕๐ บาท ยาฆ่าหญ้าจากขวดละ ๔๐๐ บาท ตอนนี้ขวดละ ๘๐๐ บาท ปุ๋ยจากลูกละ ๖๐๐ บาท ตอนนี้เพิ่มเท่าตัวลูกละ ๑,๒๐๐ บาท

"ที่ข้าวขึ้นราคาเพราะต่างประเทศปลูกข้าวไม่ได้ การส่งออกข้าวลดลง แต่ถามว่าปุ๋ยในประเทศขึ้นราคาตามมาขนาดนี้ รัฐบาลควบคุมได้ไหม วันนี้รัฐบาลรับจำนำข้าว ๑๔,๐๐๐ บาทคือการแก้ปัญหาไม่ให้ม็อบชาวนาเข้ากรุงเทพฯ แต่ว่าไม่ได้แก้ปัญหาให้ชาวนาเลย ปัญหาแท้จริงอยู่ที่หนี้สินพอกพูน ต้องเสียดอกเบี้ย เสียเงินต้น ที่ทำกินตกเป็นของนายทุน ชาวนาไม่มีที่ดินของตัวเอง ไม่เป็นอิสระ ทำยังไงก็ขึ้นอยู่กับเขา"

ในช่วงที่ราคาข้าวในตลาดโลกและในประเทศไทยพุ่งสูงเป็นประวัติการณ์ หลายคนอาจสงสัยว่าผลประโยชน์ตกอยู่ในมือชาวนาเต็มเม็ดเต็มหน่วยแค่ไหน วิฑูรย์ เลี่ยนจำรูญ กล่าวถึงเรื่องนี้ว่า

"ราคาข้าวเริ่มสูงขึ้นตั้งแต่เดือนมกราคม ถึงจุดสูงสุดในเดือนมีนาคม-เมษายน แต่ปรากฏว่าชาวนาส่วนใหญ่ที่ทำนาปีขายข้าวไปตั้งแต่ฤดูเก็บเกี่ยวของนาปีในช่วงเดือนพฤศจิกายน ๒๕๕๐ ถึงเดือนมกราคม ๒๕๕๑ มีชาวนาประมาณ ๑๐ เปอร์เซ็นต์ที่ทำนาปรังแล้วเก็บเกี่ยวผลผลิตช่วงเดือนกุมภาพันธ์-เมษายนเท่านั้นที่ได้ประโยชน์ นั่นหมายความว่าตอนที่ราคาข้าวในตลาดโลกพุ่งสูงถึงตันละกว่า ๑,๐๐๐ เหรียญ ข้าวได้หลุดจากมือชาวนาหมดแล้ว คงต้องพูดว่าโรงสีและพ่อค้าส่งออกเป็นผู้ได้ประโยชน์ แต่คาดว่าผลประโยชน์ส่วนใหญ่อยู่ในมือโรงสีเพราะมียุ้งฉางมากกว่า และผู้ส่งออกเฉพาะบางรายที่มีไซโลเก็บข้าว

"ประเด็นที่ ๒ ก็คือช่วงนั้นผู้บริโภคต้องซื้อข้าวแพงใช่ไหม แต่ปรากฏว่าข้าวที่เราไปซื้อในตลาดขณะนั้นเป็นข้าวเก่าเมื่อ ๔ เดือนที่แล้ว เพราะข้าวที่เหมาะสมสำหรับการบรรจุถุงต้องเป็นข้าวเก่า ดังนั้นข้าวที่พ่อค้าข้าวถุงขายในราคากิโลกรัมละ ๕๐ บาท ความจริงเป็นข้าวที่พ่อค้าข้าวถุงซื้อจากโรงสีเมื่อราว ๖ เดือนก่อน เพราะฉะนั้นคือต้นทุนต่ำมากแล้วมาขายในราคาสูง"

การทดสอบข้าวหอมมะลิ โดยวิธีนำเมล็ดข้าวไปต้มแล้วกดทับด้วยแผ่นกระจก ข้าวเมล็ดใดมีไตหรือเป็นจุดขาวกลางเม,้ดแสดงว่าเป็นข้าวขาวปลอมปนมา

ดร.สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์กำแพงแสน ขณะอยู่ในระหว่างขึ้นตอนการตรวจดีเอ็นเอข้าวหอมมะลิ โดยการนำเมล็ดข้าวมาบดให้เป็นแป้ง แล้วสกัดดีเอ็นเอให้อยู่ในรูปสารละลายนำไปเข้าเครื่องทำปฏิกิริยา ก่อนเข้าเครื่อง DNA Sequencer เพื่อแปรผลเป็นแถบสีในจอคอมพิวเตอร์

กระทรวงพาณิชย์แก้ปัญหาข้าวสารแพงโดยนำข้าวสารในสต็อกของรัฐมาจัดทำข้าวถุงธงฟ้าขายในราคาประหยัด วางขายตามจุดจำหน่ายในกรุงเทพฯ และหลายจังหวัดมีประชาชนเดินทางไปซื้ออย่างคึกคัก

๔.
เมื่อชาวนาเกี่ยวข้าวเสร็จแล้ว ข้าวเปลือกที่ได้อาจขายให้พ่อค้าคนกลาง หรือขนไปขายให้โรงสีโดยตรง โรงสีจะสีข้าวเปลือกให้เป็นข้าวสาร โรงสีอาจส่งขายข้าวสารให้แก่พ่อค้าขายส่งในประเทศหรือบริษัทผู้ส่งออกโดยตรง หรือดำเนินการผ่านนายหน้าคนกลางที่เรียกว่า หยง

เช้าวันนั้นเราเดินทางมาที่โรงงานของบริษัทเอเซีย โกลเด้น ไรซ์ จำกัด บริเวณริมแม่น้ำบางปะกง จ. ฉะเชิงเทรา บริษัทนี้ได้ชื่อว่าเป็นผู้ส่งออกข้าวรายใหญ่เป็นอันดับต้นของประเทศไทย

ลานจอดรถกว้างใหญ่มีรถบรรทุกจอดเรียงรายอยู่เนืองแน่น รถเหล่านี้บรรทุกข้าวสารจากโรงสีต่าง ๆ ทั่วประเทศมาส่งให้แก่โรงงาน

กฤตภาส กฤชสุวรรณวุฒิ ผู้จัดการโรงงาน เป็นคนพาเราเดินชม และอธิบายกระบวนการผลิตข้าวสารเพื่อส่งขายแก่ลูกค้าต่างประเทศ

"มีโรงสีที่ได้มาตรฐานประมาณ ๕๐ แห่งทั่วประเทศส่งขายข้าวสารให้เราเป็นประจำโดยผ่านหยง" กฤตภาสกล่าว

ขั้นตอนแรก เจ้าหน้าที่ของโรงงานจะไปสุ่มตัวอย่างข้าวสารจากรถบรรทุกแต่ละคันเพื่อมาทดสอบด้านกายภาพ นั่นคือตรวจดูลักษณะภายนอกว่ามีข้าวหักปลอมปนมาในสัดส่วนที่ยอมรับได้หรือไม่ รวมทั้งข้าวเมล็ดเหลืองหรือเมล็ดเสีย

ข้าวสารที่ส่งมาจากโรงสีมีทั้งข้าวขาว ข้าวเหนียว ข้าวนึ่ง และข้าวหอมมะลิ เฉพาะข้าวหอมมะลิเท่านั้นที่ต้องส่งไปทดสอบทางเคมีในห้องแล็บ

กฤตภาสพาเราไปยังห้องแล็บบริเวณชั้นสองของอาคารสำนักงานโรงงาน เจ้าหน้าที่หญิงสวมเสื้อกาวน์สีขาวนั่งประจำโต๊ะ เธอกำลังนั่งเรียงเมล็ดข้าวบนแผ่นกระจกอย่างตั้งอกตั้งใจ

การทดสอบวิธีนี้เพื่อต้องการดูว่าตัวอย่างข้าวหอมมะลิที่สุ่มมานั้นมีข้าวขาวปลอมปนมาหรือไม่ โดยนำตัวอย่างข้าวจำนวน ๑๐๐ เมล็ดไปต้มที่เวลาประมาณ ๑๗ นาที จากนั้นเอาเมล็ดข้าวมาวางเรียงเป็นแถวบนแผ่นกระจกใสขนาดประมาณฝ่ามือผู้ใหญ่ แล้วใช้กระจกอีกแผ่นกดทับจนแนบติดกัน หากข้าวที่ถูกกดเมล็ดใดมีไต หรือจุดสีขาวขนาดเล็กบริเวณกลางเมล็ด นั่นคือข้าวขาวที่ปลอมปนมา

"มาตรฐานกำหนดว่า ในข้าว ๑๐๐ เมล็ด จะมีข้าวปลอมปนได้ไม่เกิน ๘ เมล็ด" กฤตภาสกล่าว

การทดสอบข้าวหอมมะลิด้วยกระบวนการทางเคมียังมีอีก ๒ วิธีคือ การแช่ด่าง และการทดสอบอมิโลส (amylose) ซึ่งเป็นแป้งชนิดหนึ่งที่อยู่ในเมล็ดข้าว

นอกจากนั้นกระทรวงพาณิชย์ยังกำหนดมาตรฐานข้าวหอมมะลิที่จะส่งเป็นสินค้าออกต่างประเทศว่าต้องผ่านการตรวจดีเอ็นเออีกด้วย สำหรับโรงงานแห่งนี้ส่งตัวอย่างข้าวหอมมะลิไปตรวจดีเอ็นเอที่ห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอ เทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กำแพงแสน จ. นครปฐม

เมื่อออกจากห้องแล็บ กฤตภาสพาเราเดินตัดลานปูนซีเมนต์เพื่อไปยังอาคารโกดังข้าวขนาดมหึมา รถบรรทุกข้าวสารที่ผ่านการตรวจคุณภาพแล้วมาจอดเทียบรอบนอกโกดัง บริเวณหลุมสำหรับลงข้าว

กระบะท้ายรถบรรทุกคันหนึ่งค่อย ๆ ยกตัวขึ้นทางด้านหน้ารถ ข้าวสารในกระบะจึงไหลพรั่งพรูลงไปในหลุมที่พื้น รถอีกคันที่จอดอยู่ด้านข้างบรรทุกข้าวสารบรรจุกระสอบ คนงานต้องเปิดกระสอบเทข้าวสารลงไปในหลุม

ข้าวสารภายในหลุมถูกลำเลียงไปกับสายพาน เพื่อนำไปจัดเก็บในไซโลที่ติดตั้งในอาคารโกดัง

เราเดินเข้าไปในอาคารโกดังที่ม่านฝุ่นฟุ้งกระจาย ไซโลหรือถังเก็บข้าวขนาดยักษ์ความจุ ๑๐๐ ตัน ยืนตระหง่านเรียงต่อกันเป็นแนว เมื่อเดินลึกเข้าไปก็ถึงพื้นที่ของกระบวนการผลิต

กฤตภาสอธิบายว่าโรงงานมีสายการผลิต ๕ สาย ประกอบด้วยกลุ่มเครื่องจักรอัตโนมัติ เราได้เห็นถึงโครงสร้างที่สลับซับซ้อน และการทำงานที่ส่งเสียงโครมครืนสนั่นหวั่นไหว

ข้าวสารจากไซโลจะถูกลำเลียงตามสายพานมาสู่แต่ละสายการผลิตเพื่อ "ขัดสีฉวีวรรณ" โดยผ่านเครื่องทำความสะอาด เพื่อคัดแยกสิ่งที่ปลอมปนในข้าวสาร ทั้งเศษฝุ่น เศษเชือก ก้อนหิน หรือเมล็ดพืชอื่นออกไป

จากนั้นผ่านเครื่องขัดมันโดยใช้น้ำฉีดเพื่อให้เมล็ดข้าววาวเป็นมัน ต่อมาเข้าเครื่องยิงเม็ดสี หรือ sortex ทำงานโดยยิงลำแสงซึ่งสามารถคัดแยกข้าวเปลือกเมล็ดสีเหลืองหรือสีน้ำตาลคล้ำออกไปได้ ขั้นสุดท้ายข้าวจะผ่านเครื่องแยกเมล็ด ทั้งตะแกรงกลมและตะแกรงเหลี่ยม เพื่อคัดแยกเมล็ดข้าวที่หักไม่สมบูรณ์ออกไป

ข้าวสารที่ผ่านกระบวนการผลิตแล้วจะถูกนำไปบรรจุห่อตามน้ำหนักที่ลูกค้าต้องการ

ที่ท่าเรือของโรงงานริมแม่น้ำบางปะกง คนงานกำลังขนกระสอบข้าวสารลงเรือโป๊ะที่จอดเทียบท่าอยู่ มองเห็นกระสอบข้าวสารวางเรียงเกือบเต็มลำเรือ

"เรือโป๊ะลำหนึ่งบรรทุกข้าวได้ ๑,๐๐๐ ตัน แล้วจะขนถ่ายไปลงเรือสินค้าขนาดใหญ่ที่เกาะสีชัง" กฤตภาสกล่าว "โรงงานของเรามีกำลังการผลิตข้าวสารกระสอบใหญ่ ขนาด ๕๐ กิโลกรัม ได้วันละ ๔,๐๐๐ ตัน ส่วนข้าวถุงเล็ก ขนาด ๕ กิโลกรัม ได้วันละ ๑,๐๐๐ ตัน ช่วงที่ผ่านมาเราส่งออกข้าวเฉลี่ยแล้ววันละ ๔,๐๐๐-๕,๐๐๐ พันตัน ไม่ต่ำกว่านี้"

ข้าวที่กำลังขนถ่ายลงเรือโป๊ะอยู่นี้ ลูกค้าเป็นบริษัทค้าข้าวระหว่างประเทศจากฝรั่งเศสที่มาสั่งบริษัทเอเซียโกลเด้น ไรซ์ ผลิตในแบรนด์ของตน เพื่อส่งขายให้ประเทศในทวีปแอฟริกา

"ลูกค้าของเราส่วนใหญ่เป็นลักษณะนี้ คือเป็นโบรกเกอร์เหมือนพ่อค้าคนกลาง มาสั่งเราผลิตข้าวให้ในแบรนด์ของบริษัทเขา เพื่อส่งออกประเทศลูกค้าอีกที"

เราถามเขาว่าในช่วงที่ข้าวมีราคาแพง บริษัทผู้ส่งออกข้าวน่าจะได้รับผลประโยชน์มาก

"ไม่หรอกครับ ถ้าเรามีวัตถุดิบรองรับอยู่ก็อาจมีรายได้ดี แต่ความจริงแล้วเราตกลงซื้อขายข้าวล่วงหน้ากับลูกค้าต่างประเทศ (ในช่วงที่ข้าวยังราคาถูก) แม้เราติดต่อซื้อขายข้าวล่วงหน้ากับโรงสีก็จริง แต่บางครั้งโรงสีมีปัญหาในการส่งมอบ โดยเฉพาะช่วงเดือนพฤษภาคมถึงมิถุนายนค่อนข้างมีปัญหา เพราะข้าวแพงขึ้น โรงสีไม่ยอมมาส่งข้าวราคาต่ำที่เราตกลงซื้อไว้ล่วงหน้า เขาเอาไปขายบริษัทที่รับซื้อในราคาสูงกว่า เราก็ต้องยอมรับสภาพขาดทุน โดยซื้อข้าวราคาสูงมาส่งมอบให้ลูกค้าต่างประเทศ เราต้องรักษาลูกค้าไว้" กฤตภาสกล่าว

ขณะที่ สมบัติ เฉลิมวุฒินันท์ ประธานบริษัทเอเชีย โกลเด้น ไรซ์ จำกัด ซึ่งเราเดินทางไปพบเขาที่สำนักงานใหญ่ในกรุงเทพฯ บอกกับเราว่า

"ช่วงที่ข้าวราคาแพงที่สุดเมื่อเดือนมีนาคมถึงเมษายนราคาเพิ่มขึ้นร้อยกว่าเปอร์เซ็นต์ภายในเวลา ๔ เดือน บอกได้เลยว่าหลายสิบปีที่ผ่านมาไม่เคยมีปรากฏการณ์อย่างนี้มาก่อน ผมเชื่อว่าทุกภาคส่วนของวงการข้าวได้ประโยชน์ ทั้งชาวนา โรงสี ผู้ส่งออก"

อย่างไรก็ตาม หลังเดือนเมษายนกระทั่งถึงต้นเดือนมิถุนายนกลับเกิดภาวะราคารับซื้อข้าวเปลือกตกต่ำลง กระทั่งชาวนาบางกลุ่มประกาศจะชุมนุมปิดถนน รัฐบาลโดยนายสมัคร สุนทรเวช นายกรัฐมนตรีในขณะนั้นจึงเปิดโครงการรับจำนำข้าวเปลือกเจ้าในราคาเกวียนละ ๑๔,๐๐๐ บาท ที่ความชื้นไม่เกิน ๑๕ % เพราะพบว่าข้าวเปลือกเจ้าและข้าวเปลือกเหนียวถูกกดราคาให้ตกต่ำผิดปรกติ

สมบัติกล่าวถึงเรื่องนี้ว่า "ถามว่ากลไกราคาข้าวถูกกำหนดด้วยปัจจัยอะไรบ้าง ยากจะตอบ คือมันต้องขึ้นกับดีมานด์-ซัปพลายแต่ละปี ผู้ส่งออกเองก็ไม่ได้ไปกำหนดอะไรหรอกครับ บางทีมีหลายกระแสสังคมบอกว่าผู้ส่งออกเป็นผู้กำหนดตลาด ไปกดราคา ทำให้ราคาลงบ้าง จริง ๆ ไม่ใช่อย่างนั้น คือเราก็เป็นผู้ผลิตเท่านั้นเอง ขายได้เท่าไหร่ เราก็มาซื้อในตลาดเท่านั้น ไม่สามารถจะไปชี้นำอะไรได้มากมาย

"ผมคิดว่ารัฐบาลตั้งราคาจำนำข้าว ๑๔,๐๐๐ บาท ค่อนข้างสูงเกินไป ชี้นำตลาดมากเกินไปนิด ในความเห็นของผม ราคารับซื้อข้าวเปลือกจากชาวนาในจุดที่สมดุล คือได้ประโยชน์ทั้งชาวนาและไม่กดดันลูกค้าต่างประเทศ น่าจะประมาณเกวียนละ ๑๒,๐๐๐ บาท ถ้าราคาส่งออกข้าวประมาณตันละ ๗๐๐-๘๐๐ เหรียญสหรัฐ เชื่อว่าตลาดน่าจะรับได้ แต่ถ้าเราไปชี้นำกระทั่งราคาสูงเกินไป อาจ
เป็นปัญหาในอนาคต กลไกขับเคลื่อนการขายข้าวจะไม่คล่องตัวเท่าที่ควร ลูกค้าบางประเทศที่ไม่มีแรงซื้อ เขาอาจเปลี่ยนรูปแบบการบริโภค เช่นลดการบริโภคข้าวลง บางประเทศอาจจำเป็นต้องนำเข้าข้าวในระยะสั้น แต่ระยะยาวเขาก็ต้องดิ้นรนที่จะเพาะปลูก เพิ่มผลผลิตของตัวเอง ยิ่งเรากดดันให้ราคาตลาดสูง ยิ่งเร่งให้เขาต้องทำอะไรมากขึ้น"

สมบัติให้ข้อมูลว่า ปัจจุบันประเทศที่นำเข้าข้าวจากประเทศไทย ทั้งนำเข้าโดยตรงหรือซื้อผ่านบริษัทค้าข้าวระหว่างประเทศ ได้แก่ จีน ฮ่องกง สิงคโปร์ อเมริกา นำเข้าข้าวหอมมะลิ ส่วนแอฟริกาใต้ ไนจีเรีย นำเข้าข้าวนึ่งเป็นหลัก และประเทศที่นำเข้าข้าวขาว ได้แก่ ฟิลิปปินส์ มาเลเซีย ประเทศในแอฟริกา และประเทศแถบตะวันออกกลาง เช่น อิรัก อิหร่าน

สมบัติกล่าวว่า "ประเทศไทยอาจไม่ได้เป็นผู้ผลิตข้าวปริมาณมากที่สุดในโลก แต่เราเป็นผู้ส่งออกข้าวอันดับ ๑ ของโลกติดต่อกันมาหลายปี ข้าวจึงเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญของไทย เป็นสินค้าที่ทำรายได้เข้าประเทศปีละแสนกว่าล้านบาท แต่ปีนี้อาจถึงกว่า ๒ แสนล้านบาท"

เมื่อปี ๒๕๕๐ ประเทศไทยส่งออกข้าวประมาณ ๙ ล้านตัน

เมื่อถามว่าในกระบวนการค้าข้าว ส่งออกข้าว มองว่ามีปัญหาในส่วนไหนบ้าง สมบัติให้ความเห็นว่า

"กระบวนการจากโรงสีสู่การส่งออก ถือว่าไม่มีปัญหาอะไร ส่วนรัฐบาลเองก็จำเป็นต้องออกมาช่วยชาวนา แต่ผมคิดว่าระยะยาวเราควรแก้ไขเรื่องผลผลิตข้าวต่อไร่ซึ่งยังน้อยอยู่ ต้องเพิ่มผลผลิตต่อไร่ให้ได้ แล้วรัฐบาลอาจจะช่วยสนับสนุนเรื่องปุ๋ยราคาถูกแก่ชาวนา"

กระสอบบรรจุข้าวสารเรียงซ้อนเป็นกองพะเนินอยู่ในเรือขนถ่ายสินค้า เพื่อส่งออกต่างประเทศ แม้ประเทศไทยมีผลผลิตข้าวต่อไร่อยู่ในเกณฑ์ต่ำแต่ได้ชื่อว่าเป็นประเทศผู้ส่งออกข้าวอันดับ ๑ ของโลกติดต่อกันมาหลายปีแล้ว

๕.
แม้ประเทศไทยเป็นผู้ส่งออกข้าวปริมาณมากที่สุดในโลกติดต่อกันหลายปี ทว่าผลผลิตข้าวต่อไร่ของไทยโดยเฉลี่ยกลับอยู่ในเกณฑ์ต่ำ ประมาณ ๔๐๐ กิโลกรัมต่อไร่ ประเทศเพื่อนบ้านอย่างเวียดนามก็มีอัตราผลผลิตข้าวต่อไร่สูงกว่าไทย ประมาณ ๗๐๐ กิโลกรัมต่อไร่ ผู้เชี่ยวชาญในวงการข้าวหลายฝ่ายจึงมีความเห็นตรงกันว่า ควรแก้ปัญหาข้าวไทยโดยการเพิ่มผลผลิตข้าวต่อไร่ ทั้งโดยการเพิ่มพื้นที่ชลประทานและการปรับปรุงพันธุ์ข้าว

ดร. สมทรง โชติชื่น จากศูนย์ปฏิบัติการและเก็บเมล็ดเชื้อพันธุ์ข้าวแห่งชาติ กล่าวถึงเรื่องนี้ว่า

"ผลผลิตข้าวต่อไร่โดยเฉลี่ยของประเทศไทยต่ำ เพราะพื้นที่ปลูกข้าวส่วนใหญ่ประมาณ ๗๐ เปอร์เซ็นต์ซึ่งอยู่ในเขตภาคอีสานและภาคเหนือยังไม่มีระบบชลประทาน จึงต้องทำนาปีโดยอาศัยน้ำฝน ส่วนพื้นที่ปลูกข้าวในภาคกลางประมาณ ๓๐ เปอร์เซ็นต์มีระบบชลประทาน สามารถควบคุมน้ำได้ จึงปลูกข้าวนาปรังได้อย่างน้อย ๒ ครั้งต่อปี หรือ ๕ ครั้งใน ๒ ปี ได้ผลผลิตข้าว ๘๐๐ กิโลกรัมต่อไร่ เราสามารถสร้างระบบชลประทานในพื้นที่ทำนาด้วยน้ำฝนได้ แต่รัฐบาลต้องลงทุนอย่างจริงจัง โดยอาจสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กในพื้นที่"

และแม้ขณะนี้มีหลายหน่วยงานดำเนินการปรับปรุงพันธุ์ข้าวไทยอยู่ แต่ที่ได้รับการกล่าวถึงมากที่สุดคือกรณีที่บริษัทเจริญโภคภัณฑ์อาหาร จำกัด (มหาชน) หรือซีพี ได้พัฒนาพันธุ์ข้าวลูกผสม หรือข้าวไฮบริด (hybrid) และเริ่มจำหน่ายแก่ชาวนาทั่วไปในบางพื้นที่ โดยอ้างว่าข้าวลูกผสมให้ผลผลิตสูงถึง ๑,๖๐๐ กิโลกรัมต่อไร่

กระทั่งหลายคนกล่าวว่า ข้าวลูกผสมคือทางออกของข้าวไทยในอนาคต

วิฑูรย์ เลี่ยนจำรูญ แห่งมูลนิธิชีววิถี กล่าวถึงความเป็นมาของข้าวลูกผสมว่า

"พันธุ์ข้าวลูกผสมเกิดจากประเทศจีน โดยการค้นพบพันธุ์ข้าวที่เกสรตัวผู้เป็นหมัน เพราะโดยธรรมชาติแล้วในเมล็ดข้าวมีทั้งเกสรตัวผู้และตัวเมีย ข้าวจึงเป็นพืชที่ผสมตัวเอง ทีนี้เมื่อพบข้าวที่เกสรตัวผู้เป็นหมัน นั่นหมายถึงทำให้เกิดช่องทางให้มีการผสมข้าวระหว่างสองสายพันธุ์เกิดขึ้น"

การสร้างพันธุ์ข้าวลูกผสมทำโดยใช้พันธุ์ข้าวที่เกสรตัวผู้เป็นหมันเพื่อเป็นต้นแม่ และข้าวอีกพันธุ์หนึ่งสำหรับเป็นต้นพ่อ โดยทั้งคู่ได้รับการคัดเลือกแล้วว่าจะให้ลูกผสมที่ดี แล้วปลูกในแปลงซึ่งมีแถวต้นแม่สลับกับต้นพ่อ การผสมข้ามพันธุ์จะเกิดขึ้นโดยแถวต้นพ่อจะถ่ายละอองเกสรมายังแถวต้นแม่ ต้นแม่จะเกิดการติดเมล็ด เป็นเมล็ดข้าวลูกผสม ซึ่งจะมีลักษณะแข็งแรง และให้ผลผลิตที่สูงกว่าพ่อแม่เสมอ

ว่ากันว่าพันธุ์ข้าวลูกผสมในประเทศจีนบางพื้นที่ให้ผลผลิตสูงถึง ๒,๐๐๐ กิโลกรัมต่อไร่

อย่างไรก็ตาม เมล็ดพันธุ์ข้าวลูกผสมมีราคาสูง นอกจากนั้นเมื่อนำไปปลูกในนาจนออกรวงแล้ว เมล็ดที่ได้ยังไม่สามารถนำมาเป็นเมล็ดพันธุ์เพื่อปลูกต่อได้อีก เพราะแม้จะปลูกขึ้น แต่ต้นข้าวอาจไม่เจริญเติบโต หรือผลผลิตจะลดน้อยลงมาก

ดังนั้นหากชาวนาปลูกข้าวลูกผสม เขาต้องซื้อเมล็ดพันธุ์ใหม่ทุกรอบการเพาะปลูก

ดร. สมทรงเผยว่าขณะนี้ศูนย์วิจัยข้าวปทุมธานีก็กำลังพัฒนาพันธุ์ข้าวลูกผสมอยู่เช่นกัน แต่ยังไม่ถึงขั้นแนะนำสู่สาธารณะได้ เขาให้ความเห็นว่า

"สำหรับข้าวลูกผสม เราไม่สามารถที่จะปลูกแล้วเก็บเมล็ดเพื่อนำไปปลูกต่อไปเรื่อย ๆ ทุกครั้งที่ปลูก ชาวนาต้องไปซื้อเมล็ดพันธุ์ข้าวลูกผสมมาใหม่ ชาวนาจึงต้องตัดสินใจว่าคุ้มไหมกับผลผลิตที่เพิ่มขึ้นมาก กับการลงทุนซื้อเมล็ดพันธุ์ที่มีราคาสูงเช่นกัน และปัจจัยการผลิตที่มากกว่าเดิม เพราะข้าวลูกผสมต้องการปุ๋ยมากกว่าข้าวทั่วไป เนื่องจากมันตอบสนองต่อปุ๋ยได้ดี ยิ่งใส่ปุ๋ยมากก็ยิ่งได้ผลผลิตมาก"

ดร. สมทรงยังให้ข้อมูลว่าขณะที่ข้าวพันธุ์พื้นเมืองให้ผลผลิตประมาณ ๓๐๐-๔๐๐ กิโลกรัมต่อไร่ ข้าวปรับปรุงพันธุ์ เช่นข้าว กข รุ่นต่าง ๆ ให้ผลผลิตราว ๖๐๐-๗๐๐ กิโลกรัมต่อไร่ ส่วนข้าวลูกผสมให้ผลผลิต ๘๐๐-๑,๐๐๐ กว่ากิโลกรัมต่อไร่

ขณะที่ วิฑูรย์ เลี่ยนจำรูญ มีท่าทีคัดค้านการเผยแพร่ข้าวลูกผสมอย่างชัดเจน เพราะเห็นว่าบริษัทยักษ์ใหญ่พยายามหาทางผูกขาดตลาดเมล็ดพันธุ์ข้าวของประเทศไทย

"ที่ผ่านมาบริษัทค้าเมล็ดพันธุ์ประสบความสำเร็จมาแล้วในการผลักดันพันธุ์พืชผักลูกผสม จากเดิมที่ชาวบ้านเคยปลูกผักอย่างถั่วฝักยาว ถั่วไร่ แตงกวา แล้วเก็บเมล็ดพันธุ์ไปปลูกต่อได้เลยโดยไม่ต้องเสียเงิน เดี๋ยวนี้เกษตรกรหันมาปลูกผักลูกผสม ต้องเสียเงินซื้อเมล็ดพันธุ์ทุกฤดูเพาะปลูก โดยเฉพาะข้าวโพดซึ่งเป็นพืชไร่สำคัญ ปัจจุบันชาวไร่ปลูกข้าวโพดพันธุ์ลูกผสมทั้งสิ้น

"กล่าวได้ว่าบริษัทเห็นช่องทางในการขยายผลประโยชน์ เพราะในบรรดาตลาดเมล็ดพันธุ์ของประเทศไทย ตลาดใหญ่ที่สุดคือเมล็ดพันธุ์ข้าว ความต้องการเมล็ดพันธุ์ข้าวต่อปีสูงนับล้านตัน เพราะฉะนั้นถ้าคุณสามารถควบคุมหรือครอบครองตลาดเมล็ดพันธุ์ข้าวได้ จะมีผลประโยชน์มหาศาล รวมทั้งผลประโยชน์ต่อเนื่องจากการขายสารเคมีการเกษตร เพราะเมล็ดพันธุ์ลูกผสมล้วนแต่ปรับปรุงขึ้นเพื่อตอบสนองต่อปุ๋ยเคมี ยาฆ่าแมลง และยาปราบวัชพืช หากมองในระยะยาวคือชาวนาจะไม่สามารถกลับไปหาการผลิตแบบเดิมได้อีกแล้ว เหมือนกรณีชาวไร่ข้าวโพดในขณะนี้"

นอกจากประเด็นเรื่องพันธุ์ข้าวลูกผสม ปัญหาที่น่าจับตามองเพราะอาจกลายเป็นเรื่องใหญ่ในอนาคตคือปรากฏการณ์ที่ชาวนาจำนวนมากต้องสูญเสียที่ดินของตนเองแก่นายทุนเจ้าหนี้ หรือโดนสถาบันการเงินต่าง ๆ ยึดที่ดินวิฑูรย์ให้ข้อมูลว่า "ขณะนี้โฉนดที่ดินของชาวบ้านราว ๓ ล้านครอบครัวทั่วประเทศติดจำนองอยู่กับ ธ.ก.ส. เพราะฉะนั้นนโยบายของรัฐบาลภายภาคหน้าสำคัญมาก ถ้าไม่มีนโยบายผ่อนปรนหนี้ให้ชาวนา ที่นาแทบทั้งประเทศจะตกไปอยู่ในมือนายทุนรายใหญ่ รวมถึงนายทุนต่างชาติ หากรัฐบาลเปิดทางให้พวกนี้เข้ามา

"หากเป็นเช่นนั้น ระบบการทำนาของไทยจะไม่อยู่ในมือเกษตรกรรายย่อยอีกต่อไป แต่จะเกิดเกษตรกรรายใหญ่ หรือบริษัทใหญ่เพียงรายเดียวเป็นเจ้าของที่ดินทำนานับหมื่นนับแสนไร่ อาจถึง ๔-๕ แสนไร่ โดยชาวนาทั้งประเทศกลายเป็นแรงงานรับจ้าง...ถ้าถึงจุดนั้นจะเกิดวิกฤตกระทบต่อความมั่นคงทางอาหารของไทยแน่นอน เพราะบริษัทยักษ์ใหญ่จะแสวงหากำไร ประเทศไหนเสนอราคาดี เขาย่อมส่งข้าวไปขายที่นั่น โดยไม่คำนึงว่าปริมาณข้าวในประเทศจะขาดแคลนหรือไม่"

เมื่อเกิดวิกฤตอาหารโลก ธัญพืชสำคัญไม่ว่าข้าว ข้าวโพด ข้าวสาลี ขาดแคลนและมีราคาสูงขึ้นมาก ผลพวงประการหนึ่งก็คือ บรรดาประเทศแถบตะวันออกกลางที่ร่ำรวยจากแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ ทว่าผลิตอาหารในประเทศได้ไม่เพียงพอจนต้องนำเข้าอาหารในสัดส่วนสูง เช่น ซาอุดีอาระเบีย สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ และกาตาร์ได้เปลี่ยนมาใช้ยุทธศาสตร์ใหม่เพื่อแก้ปัญหาด้านอาหาร โดยกว้านซื้อที่ดินเพื่อทำการเกษตรนอกประเทศ เช่น ในปากีสถาน ซูดาน ฯลฯ

หรือประเทศจีนที่กำลังพยายามซื้อหรือเช่าที่ดินในแอฟริกาและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เพื่อปลูกพืชพวกถั่วเหลืองและปาล์มน้ำมัน รวมทั้งเกาหลีใต้ก็ลงทุนทำเกษตรในที่ดินของประเทศมองโกเลีย

สำหรับประเทศไทยเอง เมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมาปรากฏรายงานข่าวในหนังสือพิมพ์หลายฉบับว่า พ.ต.ท.ทักษิณ ชินวัตร อดีตนายกรัฐมนตรีของไทย ได้ชักชวนกลุ่มนักธุรกิจรายใหญ่ชาวซาอุดีอาระเบียเข้ามาลงทุนเช่าที่ดินทำนา และทำธุรกิจเกี่ยวกับการค้าข้าวในประเทศไทย

แม้ภายหลังกระแสข่าวนี้เงียบหายไป แต่ไม่แน่ว่าในอนาคตความพยายามเช่นนี้อาจหวนกลับมาอีกครั้ง...

๖.
ข้อมูลจากกรมการค้าต่างประเทศระบุว่า ตั้งแต่วันที่ ๑ มกราคม-๒๒ สิงหาคม ๒๕๕๑ ประเทศไทยส่งออกข้าวทั้งหมดจำนวน ๗.๓๖๗ ล้านตันข้าวสาร

สำหรับสถานการณ์ข้าวไทยล่าสุดขณะกำลังเขียนต้นฉบับเรื่องนี้ ภายหลังนายสมัคร สุนทรเวช ถูกศาลรัฐธรรมนูญตัดสินให้พ้นตำแหน่งนายกรัฐมนตรี รายงานข่าวกล่าวว่าอาจส่งผลให้การบริหารงานข้าวในประเทศมีปัญหาอย่างหนัก ทั้งเรื่องการระบายข้าวในสต็อกรัฐบาลไม่ทันกับข้าวที่รับจำนำเข้ามาใหม่ จนอาจเกิดปัญหาข้าวล้นสต็อก ส่งผลกระทบให้ราคาข้าวในประเทศตกต่ำอีกครั้ง...

เรื่องราวสถานการณ์ข้าวช่างเต็มไปด้วยความผันผวน มีแง่มุมซับซ้อนหลากหลาย และส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อชีวิตคนไทยทุกคน ไม่ว่าด้านโภชนาการ สังคม เศรษฐกิจ การเมือง

และทั้งหมดนี้คือสิ่งที่อยู่เบื้องหลังจานข้าวขาวหอมกรุ่นที่วางอยู่บนโต๊ะอาหารตรงหน้าเรานั่นเอง

ข้าวไทยจะมีแนวโน้มเป็นอย่างไรในอนาคต ?

เอกสารประกอบการเขียน
วรากรณ์ สามโกเศศ. "ต่างชาติเช่าที่นาไม่ใช่เรื่องอิงนิยาย". มติชนรายวัน
๒๔ กรกฎาคม ๒๕๕๑.
วันชัย ตันติวิทยาพิทักษ์. "ข้าวไทย รสชาติ เมล็ดพันธุ์ และการเดินทาง".
สารคดี ปีที่ ๑๔ ฉบับที่ ๑๖๓ กันยายน ๒๕๔๑.
สมพร อิศวิลานนท์, "สถานการณ์ข้าวไทย : ยุคปฏิวัติเขียวกำลังจะผ่านไป
...แต่ยุคข้าวแพงกำลังจะตามมา". จดหมายข่าวประชาคมวิจัย
ปีที่ ๑๔ ฉบับที่ ๘๐ กรกฎาคม-สิงหาคม ๒๕๕๑.

ขอขอบคุณ
มูลนิธิชีววิถี
บริษัทเอเชีย อินสเปคชั่น จำกัด
บริษัทเอเซีย โกลเด้น ไรซ์ จำกัด
บริษัทเอเชีย อินเตอร์ไรซ์ จำกัด
โรงสีสินอุดม
ศูนย์ปฏิบัติการและเก็บเมล็ดเชื้อพันธุ์ข้าวแห่งชาติ
ห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอเทคโนโลยี
คุณนิคม พุทธา
คุณกิมอั้ง พงษ์นารายณ์


 

 

 

เรื่องโดย เดวิด ควาเมน  ภาพถ่ายโดย โรเบิร์ต คลาร์ก 

     เตอร์นาตีเป็นเกาะเล็กๆทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของอินโดนีเซีย ห่างจากเกาะบอร์เนียวไปทางตะวันออกราว 1,000 กิโลเมตร ครั้งหนึ่งเตอร์นาตีเคยเป็นศูนย์กลางการค้าของจักรวรรดิดัตช์ ทุกวันนี้ ท่าเรือที่คึกคัก ตลาดขายผลไม้และอาหารทะเล มัสยิด ป้อมปราการโบราณ วังของสุลต่านและบ้านเรือนคอนกรีตที่เป็นระเบียบเรียบร้อย ตั้งเรียงรายราวดอกเห็ดตลอดแนวถนนวงแหวนสายเดียวที่ทอดตัวไปตามแนวชายฝั่งของเกาะ 

     เชิงเขาที่ลาดชัน ส่วนใหญ่ปกคลุมไปด้วยป่าไม้และไร้ผู้คน และในพื้นที่ป่าเหล่านั้น ถ้าโชคเข้าข้าง คุณก็อาจได้ยลโฉมนกชนิดหนึ่งซึ่งสวยจับใจ หน้าอกเป็นสีเขียวมรกตขนเรียวยาวสีขาวทิ้งตัวลงมาจากบ่าสองข้างราวพู่ระย้า เจ้านกชนิดนี้ได้ชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Semioptera wallacii เพื่อเป็นเกียรติแด่ชายผู้ซึ่งทำให้มันเป็นที่รู้จักในวงการวิทยาศาสตร์ เขาคนนั้นคืออัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ นักธรรมชาติ- วิทยาหนุ่มชาวอังกฤษผู้มาทำงานวิจัยภาคสนามทั่วกลุ่มเกาะมลายูในช่วงปลายทศวรรษ 1850 ถึงต้นทศวรรษ 1860 เมื่อวันที่ 9 มีนาคม ปี 1858 วอลเลซได้ส่งจดหมายฉบับหนึ่งจากเกาะเล็กๆแห่งนี้ไปยังยุโรป 

     จดหมายฉบับนี้จะสร้างความสั่นสะเทือนให้วงการวิทยาศาสตร์ในเวลาต่อมาจดหมายดังกล่าวจ่าหน้าถึงชาร์ลส์ ดาร์วิน สิ่งที่วอลเลซแนบไปด้วยคือรายงานสั้นๆ ชื่อ ”แนวโน้มของสรรพชีวิตในการเปลี่ยนแปลงจากต้นแบบดั้งเดิมอย่างไร้ขีดจำกัด„  หรือ On the Tendency of Varieties to depart indefinitely from the Original Type ซึ่งเป็นผลงานการเขียนอย่างรีบเร่งชั่วเวลาเพียงสองคืน หลังจากเพียรพยายามเฝ้าสังเกต ตั้งสมมติฐาน และค้นคว้าวิจัยอย่างรอบคอบมานานกว่า 10 ปี สิ่งที่รายงานฉบับนี้พูดถึงคือทฤษฎีวิวัฒนาการ (แต่ตอนนั้นไม่ได้ใช้ชื่อนี้) จากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (และไม่ได้ใช้วลีนี้) ซึ่งแทบจะเหมือนกับทฤษฎีที่ดาร์วิน ซึ่งในขณะนั้นเป็นนักธรรมชาติวิทยาคนสำคัญและขึ้นชื่อว่าค่อนข้างหัวเก่าได้พัฒนาขึ้น แต่ยังไม่ได้เผยแพร่ออกไปนี่เป็นเรื่องราวอันโด่งดังในประวัติวิทยาศาสตร์โลก นั่นคือการคิดค้นขึ้นเกือบจะในเวลาเดียวกันของสิ่งที่ทุกวันนี้เราเรียกว่าทฤษฎีของดาร์วิน โดยชาร์ลส์ ดาร์วิน เอง และหนุ่มดาวรุ่งดวงใหม่อย่างอัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ

    ช่วงที่วอลเลซยังมีชีวิตอยู่ เขาเป็นที่รู้จักในฐานะเพื่อนร่วมงานรุ่นน้องของดาร์วิน และจากคุณูปการด้านอื่นๆของเขาที่มีต่อวงการวิทยาศาสตร์และแนวคิดทางสังคม แต่หลังจากเสียชีวิตในปี 1913 ชื่อของวอลเลซก็ถูกลืมเลือน แต่ในช่วงไม่กี่สิบปีมานี้ ชื่อเสียงของเขากลับฟื้นขึ้นมาอีกครั้ง ตอนนี้ภาพของเขาแขวนอยู่คู่กับภาพที่เก่ากว่าของดาร์วินในห้องประชุมของสมาคมลินเนียส (Linnean ociety) ณ กรุงลอนดอน ซึ่งเป็นสมาคมวิทยาศาสตร์เดียวกับที่ได้รับฟังการค้นพบร่วมกันของดาร์วินและวอลเลซเมื่อ 150 ปีก่อน งานเขียนของเขาในหัวข้อต่างๆ ตั้งแต่ทฤษฎีวิวัฒนาการ ความยุติธรรมทาง สังคม ไปจนถึงชีวิตบนดาวอังคาร ได้รับการตีพิมพ์ใหม่และปรากฏอยู่บนอินเทอร์เน็ต 

     วอลเลซได้รับการยอมรับในหมู่นักประวัติศาสตร์ด้านวิทยาศาสตร์ว่าเป็นผู้ก่อตั้งชีวภูมิศาสตร์เชิงวิวัฒนาการ [evolutionary biogeography —การศึกษาว่าสิ่งมีชีวิตชนิดใดอาศัยอยู่ที่ไหนและเพราะเหตุใด] และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะผู้บุกเบิกชีวภูมิศาสตร์บนเกาะ นอกจากนี้ยังรวมไปถึง นักทฤษฎีว่าด้วยการเลียนแบบเพื่อปรับตัว (adaptive mimicry) คนแรกๆ และนักวิชาการล้ำยุคผู้เป็นกระบอกเสียงให้กับสิ่งที่ทุกวันนี้เราเรียกว่าความหลากหลายทางชีวภาพ วอลเลซได้ชื่อว่าเป็นนักสะสมตัวยง ตัวอย่างแมลงและนกของเขาช่วยเพิ่มความรุ่มรวยให้พิพิธภัณฑ์ และวิชาการด้านอนุกรมวิธาน แม้กระนั้น คนส่วนใหญ่ที่เคยได้ยินชื่ออัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ ต่างรู้จักเขาใน ฐานะเป็นเพียงเพื่อนร่วมงานลับๆของชาร์ลส์ ดาร์วินบุรุษผู้ร่วมค้นพบทฤษฎีวิวัฒนาการจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ แต่ไม่เคยได้รับการยกย่องเทียบเท่าดาร์วินเรื่องราวของวอลเลซนั้นทั้งซับซ้อน น่าชื่นชม และชวนฉงน 

     นอกจากเป็นนักชีววิทยาภาคสนามชั้นยอดคนหนึ่งของศตวรรษที่สิบเก้าแล้ว เขายังเป็นคนที่มีความเป็นตัวของตัวเองสูงและอารมณ์แปรปรวน เชื่อในเรื่องจิตวิญญาณและการเข้าทรง เป็นสาวกของศาสตร์ด้านการศึกษาอำนาจจิตโดยดูจากรูปพรรณสัณฐานของกะโหลกศีรษะ (phrenology) และผู้สนใจใคร่รู้เรื่องวิชาสะกดจิตในภายหลังเขาไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วิน เมื่อนำมาใช้อธิบายพัฒนาการของสมองมนุษย์ ต่อต้านการฉีดวัคซีนไข้ทรพิษสนับสนุนการเวนคืนที่ดินขนาดใหญ่มาเป็นของรัฐ สิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ รวมถึงความคิดแผลงๆในเรื่องอื่นๆ ทำให้นักวิจารณ์หาเหตุมาโจมตีว่าเขาก็เป็นได้แค่พวกเพี้ยนๆ ทว่าคำถามที่ไม่มีนักวิชาการหรือนักเขียนชีวประวัติคนใดตอบได้อย่างสิ้นข้อสงสัยก็คือความสำเร็จอันเยี่ยมยอด 

    ความเชื่ออันสุดโต่ง และความมุทะลุอันปราศจากการไตร่ตรอง ผสมผสานอย่างลงตัวอยู่ในคนคนเดียวได้อย่างไร ถ้าอัลเฟรด วอลเลซ ผู้นี้ไม่มีตัวตนอยู่จริง คนที่เสกสรรตัวละครตัวนี้ขึ้นมาคงต้องเป็นนักเขียนนวนิยายเจ้าของไอเดียบรรเจิดเป็นแน่ ประเด็นสำคัญประเด็นแรกในชีวประวัติของอัลเฟรดวอลเลซ คือ สำหรับเขาแล้ว ความยากแค้นคือบ่อเกิดของการประดิษฐ์คิดค้นสิ่งต่างๆ วอลเลซเป็นเด็กหนุ่มผู้อยากรู้อยากเห็นจากครอบครัวยากจน เมื่อปี 1837เขาจำต้องออกจากโรงเรียนเพื่อไปทำงานด้วยวัยเพียง 14 ปี ส่วนดาร์วินซึ่งในตอนนั้นเป็น สุภาพบุรุษหนุ่มวัย 28 ปี ผู้มีบิดาที่ร่ำรวยคอยให้เงินสนับสนุนการเดินทางผจญภัย เพิ่งจะกลับบ้านด้วยเรือ บีเกิล

    ส่วนใหญ่แล้ววอลเลซเรียนรู้วิชาการต่างๆด้วยตัวเองโดยเข้าออกห้องสมุดประจำเมืองและสมาคมวิชาชีพต่างๆอยู่ เป็นประจำในช่วงสิบปีที่เขาทำงานเป็นเจ้าหน้าที่รังวัดที่ดินคนงานก่อสร้างและครูสอนหนังสือในเมืองเลสเตอร์ในช่วงที่เป็นเจ้าหน้าที่รังวัดที่ดินซึ่งต้องใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในชนบทของเวลส์ เขาก็เริ่มสนใจธรรมชาติโดยเฉพาะ การสังเกตพืชพรรณต่างๆ ระหว่างที่เดินเล่นไกลๆไปตามท้องทุ่งและภูเขาและฝึกตัวเองให้รู้จักจำแนกวงศ์พืชต่างๆ โดยอาศัยดูจากหนังสือคู่มือราคาถูกๆ งานสอนหนังสือช่วยให้เขามีเวลารวบรวมรายชื่อหนังสือหลากหลายสาขาวิชาที่อยากอ่าน ซึ่งรวมถึง คำบอกเล่าว่าด้วยการเดินทางส่วนตัว(Personal Narrative of Travels) ของฮัมโบลต์ และที่ส่งผลกับเขามากที่สุดในเวลาต่อมาคือ ความเรียงว่าด้วยหลักการด้านประชากร (Essay on the Principle of Population) ของมัลทัส ซึ่งจุดประกายความคิดให้ชาร์ลส์ ดาร์วิน คิดถึงการดิ้นรนเพื่อความอยู่รอด และเป็นแรงบันดาลใจให้ วอลเลซด้วยเช่นกัน 

     ในช่วงนี้เขายังได้เป็นเพื่อนกับหนุ่มน้อยชื่อเฮนรี วอลเตอร์ เบตส์ ผู้ซึ่งทำให้เขารู้จักความเพลิดเพลินจากการสะสมด้วงชนิดต่างๆ หนังสือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวอลเลซเสมอ และเขาได้เปิดเผยถึงหนังสือสองเล่มที่ทำให้เขาพบหนทางชีวิตของตัวเอง เล่มหนึ่งคือ บันทึกการเดินทางของเรือบีเกิล ผลงานของชาร์ลส์ ดาร์วิน ซึ่งพรรณนาถึงการเดินทาง อย่างมีชีวิตชีวาและแทบไม่พูดถึงแนวคิดเรื่องวิวัฒนาการเลย อีกเล่มไม่ปรากฏชื่อผู้เขียน แต่เป็นหนังสือขายดี ชื่อ ร่องรอยการสรรค์สร้างทางธรรมชาติวิทยา (Vestiges of the Natural History of Creation) ตีพิมพ์ในปี  1844 ซึ่งท้าทายและจุดประกายความคิดมากกว่า โดยนำเสนอมุมมองเรื่องวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก 

     ความเชื่อดั้งเดิมของคนส่วนใหญ่ในวัฒนธรรมตะวันตกคือพระผู้เป็นเจ้าทรงกำหนดรูปแบบหรือลักษณะของสรรพชีวิต ทั้งมวลด้วยวิธีการรังสรรค์เป็นพิเศษ ดังนั้น สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจึงถูกกำหนดไว้อย่างตายตัว ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงไปจากต้นแบบในอุดมคติได้มากนักลักษณะที่ตายตัวเช่นนี้ยังเป็นความเชื่อในเชิงวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นด้วย วิลเลียม ฮูเวลล์ นักปรัชญาด้านวิทยาศาสตร์ เขียนไว้ว่า”สายพันธุ์ต่างๆมีตัวตนอยู่จริงในธรรมชาติ และการแปรพันธุ์จากชนิดหนึ่งไปสู่อีกชนิดหนึ่งนั้นไม่มีอยู่จริง„ แต่หนังสือ ร่องรอยการสรรค์สร้างทางธรรมชาติวิทยา กลับ หักล้างมุมมองนี้ด้วยการตั้งสมมติฐานว่าด้วย ”กฎแห่งการพัฒนา„ ในสิ่งมีชีวิตกล่าวคือสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะแปรสภาพเป็นอย่างอื่นได้ตามสภาวะแวดล้อมภายนอก โดยพัฒนาไปเป็นขั้นๆจากสิ่งมีชีวิตที่ไม่ซับซ้อนไปสู่รูปแบบที่ ซับซ้อนมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดไหน รวมไปถึงมนุษย์ด้วย ผลลัพธ์ที่ได้คือการปรับตัว พระผู้เป็นเจ้ายังทรงมีบทบาทอยู่ แต่ในลักษณะคอยเฝ้าดูอยู่ห่างๆ ในฐานะผู้ออกแบบขั้นพื้นฐานของกระบวนการทั้งหมดนี้ดาร์วิน คิดว่าหนังสือเล่มนี้อย่างดีก็นำเสนอทฤษฎีที่น่าสนใจ แต่ยังไม่หนักแน่นพอ 

     ส่วนวอลเลซซึ่งเด็กกว่าและประทับใจอะไรง่ายกว่า กลับมองว่าหนังสือเล่มนี้มี ”สมมติฐานอันเฉียบแหลม„ ที่รอการพิสูจน์ว่าถูกหรือผิดด้วยการศึกษาค้นคว้าต่อไป สำหรับวอลเลซแล้ว หนังสือร่องรอยการสรรค์สร้างทางธรรมชาติวิทยาเป็นทั้ง ”การจุดประกาย„ ให้ออกไปเก็บข้อมูลด้านธรรมชาติวิทยา และทฤษฎีชั่วคราวซึ่งสามารถทดสอบหรือโต้แย้งได้ด้วยข้อมูลใหม่ๆ ด้วยแรงผลักดันนี้ เขากับสหายหนุ่มชื่อเบตส์จึงวางแผนเดินทางไปยังป่าดิบชื้นแอมะซอนเพื่อค้นหาข้อมูลเหล่านั้น แต่ความที่แทบไม่มีเงินติดตัว พวกเขาจึงต้องหาเงินเป็นค่าใช้จ่ายด้วยการส่งตัวอย่างพืชและสัตว์ที่เก็บได้กลับไปขายให้พิพิธภัณฑ์และนักสะสมทั้งหลาย ผีเสื้อ แมลงปีกแข็ง และนก เป็นที่ต้องการมากที่สุด ถ้ายิ่งหายากและสวยงาม ยิ่งเป็นที่ต้องการมากขึ้นไปอีก ตัวแทน ขายของพวกเขาคือแซมมวล สตีเวนส์ นักธุรกิจในกรุงลอนดอน โดยเป็นตัวกลางพาวอลเลซไปรู้จักกับบรรดาผู้ซื้อและนักวิทยาศาสตร์ของอังกฤษในที่สุด

    สี่ปีที่วอลเลซตะลุยป่าแอมะซอน ทั้งสำรวจพื้นที่ต้นน้ำอันห่างไกลตลอดแนวแม่น้ำรีอูเวาเปสและที่อื่นๆ (ขณะที่เบตส์ท่องเที่ยวตามลำพัง) สังเกตธรรมชาติรอบตัว เก็บตัวอย่างพืชและสัตว์ จดบันทึก และสเก็ตช์ภาพ แม้จะเปรียบได้กับชัยชนะของความไม่ย่อท้อ และเป็นแบบทดสอบที่หาค่ามิได้ แต่กลับจบลงด้วยหายนะ เมื่อเดือนสิงหาคม ปี 1852 เขาโดยสารเรือ เฮเลน กลับบ้านจากปารา (เบเลง) ประเทศบราซิล แต่เรือเกิดไฟไหม้และอับปางลงวอลเลซรอดมาได้โดยอาศัยเรือชูชีพ แต่ของสะสมที่เขานำติดตัวมาด้วย ซึ่งมีทั้งแมลงหลายพันตัวและอาจรวมถึงตัวอย่างนกอีกหลายร้อยตัว ล้วนจมหาย ไปหมด ซ้ำร้ายหลังจากนั้นเรือลำเก่าคร่ำคร่าชื่อ จอร์ดสันซึ่งช่วยชีวิตเขาไว้ก็เจอกับพายุลูกใหญ่จนเกือบล่มตามไปด้วย วอลเลซเขียนถึงเพื่อนคนหนึ่งว่า ”ตั้งแต่เดินทางออกจากปารา ผมสาบานไปร่วม 50 ครั้งแล้วว่า ถ้าเอา ชีวิตรอดไปถึงอังกฤษเมื่อไร ผมจะไม่ไว้ใจท้องทะเลอีกแล้ว 

    แต่คำสาบานนั้นก็จางหายไปอย่างรวดเร็ว„เพราะหลังจากขึ้นฝั่งอย่างอ่อนระโหยโรยแรงได้ไม่กี่วันวอลเลซก็เริ่มวางแผนการเดินทางครั้งต่อไปแล้ว คราวนี้เขาจะมุ่งหน้าไปทางตะวันออกสู่โลกแห่งหมู่เกาะทั้งหลาย การเดินทางอันยาวนานของเขาสู่กลุ่มเกาะมลายูนั้นแตกต่างจากครั้งก่อนมากเพราะได้อะไรมากกว่ากันอย่างเทียบไม่ติด ทั้งในแง่ของตัวอย่างที่เก็บรวบรวมได้และความคิดอ่านต่างๆ วอลเลซเดินทางถึงสิงคโปร์ในเดือนเมษายน ปี 1854 และใช้เวลาอีก 8 ปีหลังจากนั้นลัดเลาะไปตามเกาะน้อยใหญ่ต่างๆ ช่วงที่อยู่บนฝั่ง 

    เขาใช้ชีวิตเหมือนคนท้องถิ่น นอนในบ้านหลังคามุงจากและกิน ทุกอย่างที่แลกเปลี่ยนหรือซื้อหามาได้ เขาหยุดแวะบนเกาะสุมาตรา ชวา บาหลี ลอมบอก บอร์เนียว เซเลบีสจิโลโล เตอร์นาตี บัตจียัน ติมอร์ ซรัม ตลอดจนหมู่เกาะเล็กๆชื่ออารู ซึ่งตั้งอยู่ทางตะวันออกสุดของกลุ่มเกาะมลายูและคาบสมุทรโวเกลคอปของนิวกินีในพื้นที่บางแห่ง เช่น ซาราวักและอารู เขาอ้อยอิ่งอยู่เป็นเดือนๆ โดยใช้เวลาไล่จับผีเสื้อและแมลงปีกแข็งในป่าที่อยู่รอบๆ ยิงนก หรือไม่ก็จัดระบบตัวอย่างพืชและสัตว์ที่เก็บมาได้ รวมถึงสิ่งที่เขานึกคิดจากการได้พบเห็นสิ่งเหล่านี้ รักษาแผลติดเชื้อที่เท้า พักรักษาตัวจากไข้มาลาเรีย 

    รอให้ฝนหยุดตกหรือลมเปลี่ยนทิศเขาเรียนรู้ภาษามลายูจนพอจะค้าขายได้ในพื้นที่ห่างไกล ทุกที่ที่ไปเยือน เขาจะตั้งหน้าตั้งตาเก็บตัวอย่าง โดย ตระเตรียมและจัดเก็บตัวอย่างแมลง นก หนังสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ด้วยความระมัดระวัง และเก็บไว้กับตัวตลอดจนกว่าจะถึงท่าเรือ แล้วจึงส่งสินค้าทั้งหมดไปให้แซมมวล สตีเวนส์ ที่กรุงลอนดอน จากเกาะเล็กๆอย่างอารูเพียงแห่งเดียว เขารวบรวมและขายตัวอย่างได้มากกว่า 9,000 ตัวอย่าง รวมกันแล้วเป็นชนิดพันธุ์ต่างๆถึง 1,600 ชนิด ในจำนวนนี้หลายชนิดยังไม่เป็นที่รู้จักของวงการวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้น เขาคำนวณว่า ตัวอย่างทั้งหมดนี้น่าจะมีมูลค่าราว 500 ปอนด์ ขณะที่สตีเวนส์ขายได้ในราคาที่สูงกว่านี้เท่าตัว 

    หากเทียบกับมูลค่าในปัจจุบันก็ตกประมาณ 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ จำนวนตัวอย่างที่ได้จากเกาะอารู ซึ่งสะท้อนให้เห็นสัดส่วนระหว่างจำนวนตัวอย่างต่อชนิดพันธุ์ว่าเกือบจะเท่ากับหกต่อหนึ่ง (ชนิดพันธุ์ละเกือบ 6 ตัวอย่าง) แสดงให้เห็นข้อเท็จจริงที่สำคัญข้อหนึ่งเกี่ยวกับวอลเลซและวิธีการทำงานของเขา ในฐานะนักสะสมเพื่อการค้าและนักธรรมชาติวิทยา เขาจึงต้องการตัวอย่างของแต่ละชนิดพันธุ์จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าชนิดพันธุ์นั้นๆสวยงามเช่น ผีเสื้อถุงทอง ด้วงหนวดยาว หรือนกปักษาสวรรค์ ในผืนป่าแอมะซอน เขาเก็บตัวอย่างนกค็อกออฟเดอะร็อกกีอานา (Rupicola upicola) ที่มีขนสีแดงสดดูน่า ตื่นตาตื่นใจได้ 12 ตัว และยอมรับว่าเขาคงล่าเจ้านกชนิดนี้ได้สัก 50 ตัว ถ้ามันหาไม่ยากและพรางตัวเก่งน้อยกว่านี้ต่อมาระหว่างที่เดินทางสำรวจตลอดแนวแม่น้ำมารอสในเซเลบีส เขาได้ตัวอย่างในสภาพที่สมบูรณ์ของผีเสื้อ หางดาบใหญ่ (Papilio ndrocles) มา 6 ตัวอย่าง 

Alfred Russel Wallace.

   ผีเสื้อชนิดนี้มีหางสีขาวห้อยยาวลงมาและจัดเป็นผีเสื้อหางติ่งขนาดใหญ่ที่สุดชนิดหนึ่ง และจากเกาะไวกีโยอู ไม่ไกลจากคาบสมุทรโวเกลคอปของนิวกินี เขาเก็บตัวอย่าง นกปักษาสวรรค์สีแดง (Paradisaea ubra) ได้ 24 ตัวการที่เขาเก็บตัวอย่างจำนวนมากไม่ใช่เพียงเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้าเท่านั้น แต่ยังเป็นความปรารถนาที่อยากจะมีคอลเล็กชันส่วนตัวซึ่งมีตัวอย่างหลากหลายให้ดู ”เป็นชุดๆ„ผลที่ตามมาคือวอลเลซสังเกตเห็นและแยกแยะได้ว่ามีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดแม้ในชนิดพันธุ์เดียวกันเป็นต้นว่า ผีเสื้อหางดาบใหญ่ที่เก็บมาได้แต่ละตัวมีหางยาวและขาวไม่เท่ากัน หรือนกปักษาสวรรค์ใหญ่แต่ละตัว ก็มีขนาดไม่เท่ากัน 

    ความแตกต่างทางพันธุกรรมที่พบในกลุ่มตัวอย่างชนิดเดียวกันอาจหมายถึงความได้เปรียบเสียเปรียบเชิงสรีรวิทยาก็เป็นได้ความเข้าใจลึกซึ้งเช่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อแนวคิดเรื่องวิวัฒนาการจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ความแตกต่างเฉพาะตัวสะท้อนให้เห็นความผันแปรในแต่ละชนิด พันธุ์ซึ่งช่วยให้กระบวนการคัดเลือกดำเนินไปได้ ดาร์วินมองเห็นความแตกต่างนี้ในสัตว์เลี้ยง แต่มาตระหนักว่าความผันแปรเช่นนี้พบเห็นได้ทั่วไปในธรรมชาติก็ตอนทำโครงการจำแนกประเภทเพรียงอยู่เป็นเวลานานถึงแปดปีทำให้การเผยแพร่ทฤษฎีของเขายิ่งช้าลงไปอีก ขณะที่วอลเลซมาถึงจุดนี้เร็วกว่า เพราะต้องเลี้ยงปากท้องด้วยการยึดอาชีพนักสะสม ทำให้เขาได้เห็นความแตกต่าง ของ ”สินค้า„ อยู่เป็นประจำ 


มรดกจากแม็กซ เวเบอร

ผู้เขียน: นฤพนธ์ ด้วงวิเศษ


        นักคิดทั้งสองนี้เชื่อว่ามีพลังบางอย่างอยู่นอกการกระทําของบุคคลและมีส่วนทําให้เกิดความหมายวัฒนธรรมและโครงสร่างความสัมพันธ์ทางสังคม อย่างไรก็ตาม แนวคิดของเดอไคม์และมาร์กซ์ ไม่มีพื้นที่ให้กับการสร้างสรรค์ของมนุษย์ และถูกวิจารณ์ให้ความสําคัญแต่พลังจากภายนอก


        ในทางตรงข้าม เม็กซ์ เวเบอร์ นักคิดชาวเยอรมันให้ความสําคัญกับการกระทําของบุคคลในฐานะเป็นผู้สร้างสรรค์รูปแบบทางสังคมและวัฒนธรรม งานของเวเบอร์จึงถูกมองว่าเป็นงานศึกษาแบบ ideational ให้ความสนใจต่อความคิด ตรงข้ามกับการศึกษาของมาร์กซ์ที่สนใจเรื่องวัตถุ อย่างไรก็ตามการศึกษาของเวเบอร์ที่สนใจเรื่องปัจเจกบุคคลที่มีความคิดสร้างสรรค์เป็นสิ่งที่ทําให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างการผลิตในสังคม การศึกษาของเวเบอร์มีการวิเคราะห์พลังของความคิดและวัตถุ ซึ่งมีอิทธิพลต่อการศึกษาทางมานุษยวิทยาในคริสต์ศตวรรษที่ 20 และมีอิทธิพลต่อการเกิดขึ้นของแนวคิดเศรษฐศาสตร์การเมืองและโพสมอเดิร์นในทศวรรษที่ 1970-1980

 




       

       งานศึกษาสําคัญของเวเบอร์ 2 เรื่อง คือ The Protestant Ethic and the Spirit of Capitalism(1920) และ The Sociology of Religion(1922) เวเบอร์อธิบายพัฒนาการของสังคมในช่วงเวลาต่างๆ ถึงแม้ว่าเวเบอร์จะมีความคิดแบบทฤษฎีวิวัฒนาการ แต่เวเบอร์ก็คิดไม่เหมือนเอ็ดเวิร์ด ไทเลอร์ และลิวอิส เฮนรี มอร์แกน แต่เวเบอร์ไม่ได้คิดว่าวิวัฒนาการทางสังคมไม่มีลําดับขั้นที่ตายตัว เวเบอร์เชื่อว่าในแต่ละยุคสมัยจะมีความเชื่อที่แตกต่างกัน วิวัฒนาการจึงมีแนวทางที่ไม่เหมือนกันและทําให้มนุษย์มีความแตกต่างหลากหลาย อย่างไรก็ตามเวเบอร์ก็ยังคิดแบบชาวตะวันตกที่ยึดสังคมของยุโรปเป็นบรรทัดฐาน


หลักคิดของเวเบอร์    เชื่อว่าสังคมที่ซับซ้อนเกิดมาจากแบ่งหน้าที่การทํางานที่หลากหลายของบุคคล หน้าที่การทํางาน    ทําให้เกิดการแบ่งฐานะสูงต่ําทางสังคมและเศรษฐกิจ ซึ่งนําไปสู่ความไม่เสมอภาคของบุคคล ความไม่เท่าเทียมระหว่างชนชั้นนํา ชนชั้นทหาร กับชนชั้นพ่อค้าและช่างฝีมือ ทําให้เกิดความแปลกแยก พ่อค้าและชาวบ้านจะรู้สึกโดดเดี่ยวจากอํานาจและเศรษฐกิจ ความขัดแย้งและไม่ลงรอยระหว่างชนชั้นจะปรากฎให้เห็นในความคิดทางศาสนา


       ประเด็นดังกล่าวนี้มีความสําคัญสําหรับเวเบอร์อย่างมาก เวเบอร์เชื่อว่าศาสนาคือเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงทางสังคมตลอดเวลาในประวัติศาสตร์ ชนชั้นพ่อค้ารู้สึกแปลกแยกจากชนชั้นปกครอง รู้สึกว่าตนเองไม่มีอํานาจ ทําให้เกิดความความกะวนกระวาย เกี่ยวกับการเข้าใจต่อโลก ถ้าชีวิตบุคคลเข้าถึงพรของพระเจ้าได้ แต่ทําไมโลกจึงยังมีปัญหาความไม่แน่นอนนี้ทําให้เกิดความพยายามที่จะหาทางออก เวเบอร์เรียกท่าออกนี้ว่า “การไถ่บาป” เวเบอร์เชื่อว่าการไถ่บาปจะสําเร็จได้ต้องมีการเปลี่ยนแปลงความคิดเกี่ยวกับโลก โดยการเปลี่ยนพฤติกรรมและยึดหลักศีลธรรม


      การขัดเกลาจิตใจคือหัวใจของการไถ่บาป เป็นการเปลี่ยนแปลงตัวเองให้ปราศจากการทําตามใจตนเอง เวเบอร์เชื่อว่าการขัดเกลาจิตใจแตกต่างจากขัดเกลาทางร่างกาย การขัดเกลาทางร่างกายเป็นการกระทําของนักบวช หรือฤาษีที่ต้องการหนีโลก หรือหลบไปอยู่ในที่ห่างไกลจากคนอื่น การไม่ทําตามใจตนเองจะทําให้จิตใจไม่หมองมัวแม้ว่าบุคคลจะมีอยู่ชีวิตอยู่ในสังคมร่วมกับคนอื่นก็ตาม บุคคลที่มีความสามารถพิเศษในการขัดเกลาจิตใจเรียกว่าศาสดาพยากรณ์ เป็นผู้ที่เข้าถึงความจริงของพระเจ้า สามารถขัดเกลาจิตใจและเปลี่ยนพฤติกรรมของมนุษย์ได้
 




       เวเบอร์เชื่อว่าการขัดเกลาจิตใจจะเกิดขึ้นในศาสนาคริสต์โปรแตสแตนท์นิกายคัลวิน ซึ่งเป็นศาสนาของพ่อค้าที่เชื่อเรื่องเหตุผลที่เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์และพระเจ้า นักศาสนาชื่อจอห์น คัลวินถูกเชื่อว่าเป็นศาสดาพยากรณ์ และเป็นผู้ชี้ทางสว่างให้มนุษยชาติ ตามความคิดของคัลวินเชื่อว่ามนุษย์ถูกลิขิตให้สร้างสวรรค์ขึ้นบนโลก โดยต้องทํางานหนักตามบัญชาของพระเจ้า มนุษย์ต้องเชื่อฟังคําสั่งของพระเจ้า ชนชั้นกลางที่เป็นพ่อค้าและช่างฝีมือจะถูกยกให้เป็นผู้ที่มีจิตใจดีงามามลัทธิคัลวิน พ่อค้าและช่างฝีมือจะต้องยึดถือคําสอนของพระเจ้าเพื่อให้ชีวิตมีความสุขทั้งกายและใจ พ่อค้าแสวงหาทรัพย์สินโดยเชื่อว่าเป็นพรจากพระเจ้า วัฒนธรรมการค้าในคริสต์ศตวรรษที่ 16 จะเกี่ยวข้องกับลัทธิคัลวินซึ่งทําให้เกิดการทํางานหนักเพื่อหวังสิ่งตอบแทนที่เป็นเงินทองหรือพรจากพระเจ้า ลัทธินี้ทําให้ระบบทุนนิยมอุตสาหกรรมเจริญอย่างรวดเร็วและมีอํานาจไปทั่วโลก


       ความคิดของเวเบอร์เกี่ยวกับวิวัฒนาการทางสังคมมีประโยชน์ต่อนักมานุษยวิทยาในช่วงที่ผ่านมา เนื่องจากนักมานุษยวิทยาไม่ค่อยเชื่อความคิดของเดอไคม์ที่อธิบายสังคมแบบหยุดนิ่ง เมื่อไม่นานมานี้ มานุษยวิทยาก็สนใจพลังความคิดและสร้างสรรค์ของปัจเจก ซึ่งมีส่วนสร้างวัฒนธรรม ทําให้เกิดความขัดแย้งและความกลมเกลียวในวัฒนธรรม นักมานุษยวิทยาที่นําแนวคิดของเวเบอร์มาอธิบายได้แก่ แอนโธนี วอลเลซ เขียนหนังสือเรื่อง The Death and the Rebirth of theSeneca(1972) วอลเลซนําความคิดเรื่องกระบวนการฟื้นฟูศาสนามาอธิบาย โดยกล่าวว่าในช่วงที่สังคมมีวิกฤต จะมีผู้มีอํานาจวิเศษเกิดขึ้นทําให้เกิดศาสนาใหม่ และสมาชิกในสังคมเข้ามาปรองดองกัน




 

       การศึกษาของปีเตอร์ วอร์สลีย์ เรื่อง The Trumpet Shall Sound(1968) นําความคิดของเวเบอร์มาอธิบายเกี่ยวกับชนพื้นเมืองในอินโดนีเซียและนิวกินี ซึ่งพบว่ามีศาสดาพยากรณ์เกิดขึ้นจํานวนมากในลัทธิความเชื่อแบบ cargo cults การศึกษาของวอลเลซและวอร์สลีย์มีความคล้ายคลึงกันทั้งในส่วนของบริบททางสังคมวัฒนธรรมซึ่งเกี่ยวข้องกับอํานาจของอาณานิคมที่กดดันต่อวัฒนธรรม การเมือง และเศรษฐกิจของคนพื้นเมือง ทําให้ระเบียบของสังคมพื้นเมืองแตกสลาย กระบวนการฟื้นฟูศาสนาของคนพื้นเมืองคือการอธิบายผลกระทบจากลัทธิอาณานิคม โดยการอ้างอํานาจวิเศษหรือสิ่งศักดิ์สิทธิ์ที่มาช่วย
รักษาสังคมให้ยอดรอดและกลมเกลียว


      เช่นเดียวกับการศึกษาของยีน และจอห์น โคมารอฟฟ์ เรื่อง Of Revelation and Revolution (1991)เป็นการวิเคราะห์ลัทธิอาณานิคมในแอฟริกาใต้ อาจกล่าวได้ว่าแนวคิดของเวเบอร์ทําให้เห็นมิติทางความคิดและทางวัตถุได้ดีกว่าแนวคิดแบบมาร์กซิสต์


พบแร่ "คาร์บอเนต" ในชั้นหินบนดาวแดง ส่อแววมีสัญญาณชีวิต

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์ 28 ธันวาคม 2551

    ภาพ พื้นผิวบนดาวอังคารบริเวณ Nili Fossae จากยาน MRO ซึ่งพบมีแร่คาร์บอเนต (ที่เห็นเป็นสีเขียว) อยู่ในชั้นหินที่โผล่ขึ้นมาเหนือผิวดิน แสดงให้เห็นว่าบริเวณดังกล่าวน่าจะเคยมีสภาพที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิต (National Geographic/NASA) 

    ยานสำรวจดาวอังคารของนาซาพบแร่ "คาร์บอเนต" อีกแล้ว คราวนี้เจออยู่ในชั้นหินที่โผล่เหนือพื้นดินเป็นครั้งแรก เริ่มมีความหวังพบสัญญาณชีวิตดาวเคราะห์เพื่อนบ้าน นาซาเล็งส่งยานลำใหม่ไปสำรวจแถบนั้นแบบเจาะลึกทันที
 

    ยานสำรวจดาวอังคาร มาร์ส รีคอนเนสซองซ์ ออร์บิเตอร์ หรือเอ็มอาร์โอ (Mars Reconnaissance Orbiter: MRO) ขององค์การบริหารการบินอวกาศสหรัฐฯ (นาซา) สำรวจพบแร่คาร์บอเนต (carbonate) อยู่ปะปนกับชั้นหินแข็งของดาวอังคาร ซึ่งเอเอพีรายงานว่าได้มีนำเสนอเรื่องดังกล่าวในการประชุมของสมาพันธ์ธรณี ฟิสิกส์อเมริกัน (American Geophysical Union) ที่ซานฟรานซิสโก เมื่อวันที่ 18 ธ.ค.51 ที่ผ่านมา และตีพิมพ์ลงในวารสารไซน์ (Science) ด้วยเช่นกัน

      ก่อนหน้านี้ เคยมีการตรวจพบแร่คาร์บอเนต ปะปนอยู่ในฝุ่นบนดาวอังคารมาแล้ว และเมื่อช่วงกลางปีที่ผ่านมายานฟีนิกซ์ (Phoenix) ก็พบสัญญาณแร่คาร์บอเนตอยู่ในดินแถบขั้วโลกเหนือของดาวอังคาร จนกระทั่งล่าสุดภาพถ่ายพื้นผิวบนดาวอังคารจากยานเอ็มอาร์โอเผยให้เห็นแร่คาร์บอเนตปะปนอยู่กับชั้นหินแข็งที่โผล่ขึ้นมาเหนือพื้นผิวของดาวอังคารเป็นครั้งแรกในบริเวณนีลี ฟอสซี (Nili Fossae) ทางด้านตะวันตกของหลุมไอซิดิส (Isidis) ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันได้ว่าครั้งหนึ่งสิ่งแวดล้อมบนดาวอังคารอาจเคยเป็นมิตรกับสิ่งมีชีวิต

       ทั้งนี้ แร่คาร์บอเนตจะเกิดขึ้นในที่ที่มีการปรากฏของน้ำและเกิดปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเมื่อพบคาร์บอเนตในชั้นหินบริเวณ นีลี ฟอสซี แสดงว่าบริเวณดังกล่าวไม่ได้มีสภาพโหดร้ายทารุณเหมือนกับบริเวณอื่นบนดาว อังคาร ซึ่งบีบีซีนิวส์ระบุเพิ่มเติมว่าชั้นหินบริเวณนี้น่าจะเกิดขึ้นเมื่อราว 3.6 พันล้านปีมาแล้ว


       "สิ่งมีชีวิตอาจดำรงอยู่ได้ยากในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดสูง หรือที่มีความเค็มมากๆ แต่ถ้าหากว่าบริเวณนั้นมีน้ำที่มีสภาพเป็นกลางแล้วล่ะก็ น่าจะเอื้อต่อจุลชีพทั้งหลายมากกว่าอยู่แล้ว และบริเวณดังกล่าวก็อาจมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับชีวิตแรกบนดาวอังคาร จริงๆ ก็ได้" เบธานี เอห์ลแมน (Bethany Ehlmann) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบราวน์ (Brown University) เมืองพรอวิเดนซ์ มลรัฐโรดไอส์แลนด์ ให้สัมภาษณ์กับบีบีซีนิวส์


       อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าแร่คาร์บอเนตที่พบบนดาวอังคารนั้นเป็นแมกนีเซียม คาร์บอเนต (magnesium carbonate) ขณะที่คาร์บอเนตที่พบบนโลกส่วนใหญ่พบอยู่ในชั้นดินตะกอนใต้ทะเล เหมือนอย่างปูนขาวและชอล์ก ซึ่งเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (แคลเซียมคาร์บอเนต)


       ทั้งนี้ จากข้อมูลการสำรวจดาวอังคารครั้งก่อนๆ มักพบร่องรอยว่าในอดีตบนดาวอังคารน่าจะมีน้ำที่มีความเป็นกรดสูง และมีเกลือละลายอยู่มาก ซึ่ง คาร์บอเนตละลายได้อย่างรวดเร็วในสารละลายที่มีค่าความเป็นกรดด่าง (pH) ต่ำ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าคาร์บอเนตที่เกิดขึ้นจำนวนมากในช่วงยุคเริ่มต้นของ ดาวอังคารอาจมลายหายไปได้อย่างง่ายดาย และอธิบายได้ว่าทำไมจึงพบแร่คาร์บอเนตบนดาวอังคารได้ยากเย็นนัก


       ทว่าบริเวณ นีลี ฟอสซี ไม่เป็นเช่นนั้น และกลายเป็นจุดที่น่าสนใจในการค้นหาสัญญาณของชีวิตบนดาวอังคาร์ขึ้นมาทันที และในการส่งยาน มาร์ส ไซน์ แล็บบอราตอรี (Mars Science Laboratory: MSL) ไปสำรวจดาวอังคารเป็นลำถัดไป นาซาก็วางแผนจะให้ไปสำรวจที่บริเวณ นีลี ฟอสซี อย่างละเอียดอีกทีหนึ่ง จากแต่เดิมที่ยังไม่ได้สนใจบริเวณดังกล่าวมากนัก ซึ่งมีกำหนดออกเดินทางยังไม่แน่นอน แต่น่าจะภายในปี 2554

       "ถ้า คุณสามารถรักษาสภาพของแร่คาร์บอเนตให้อยู่บนพื้นพิวได้ ก็แสดงว่าสารประกอบที่มีความสัมพันธ์กับธาตุคาร์บอนก็สามารถอยู่ได้ในบาง สภาวะที่เกิดขึ้นบริเวณนั้น ซึ่งหมายความว่าที่แห่งนั้นเป็นที่ที่เหมาะมากที่จะค้นหาหลักฐานของสิ่งมี ชีวิตในอดีต" ริชาร์ด ซูเรก (Richard Zurek) นักวิทยาศาสตร์ประจำโครงการเอ็มอาร์โอ ชี้แจงเพิ่มเติม


 

 

เรื่องราวจากดาวแดง

เรื่องโดย จอห์น อัปไดก์

    ดาวอังคารมีแรงดึงดูดตอจินตนาการของมนุษย์มาแต่ไหนแต่ไร คนโบราณมองดาวแดงดวงนี้ว่าเป็นดาวอุบาทว์หรือดาวแห่งความรุนแรง ชาวกรีกยกให้เป็นดาวของแอเรส (Ares) เทพแห่งสงคราม ชาวบาบิโลเนียเรียกว่าเนอร์กัล(Nergal) ตามชื่อเทพผู้เป็นใหญ่ในปรโลก ชาวจีนโบราณเรียกว่า อิ๋งหั่ว(Ying-huo) แปลว่าดาวไฟ แม้โคเปอร์นิคัสได้เสนอเมื่อปี 1543 ว่า ดวงอาทิตย์ต่างหากที่เป็นศูนย์กลางจักรวาล ไม่ใช่โลก แต่ความผิดเพี้ยนในเส้นทางโคจรของดาวอังคารยังคงเป็นเรื่องชวนฉงน 

    จนกระทั่งถึงปี 1609 เมื่อโยฮันเนส เคปเลอร์ ได้วิเคราะห์ว่าดาวเคราะห์ทั้งหมดโคจรเป็นวงรีรอบดวงอาทิตย์ในปีเดียวกันนั้น กาลิเลโอก็ใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตดาวอังคารเป็นครั้งแรก พอถึงกลางศตวรรษที่สิบเจ็ดกล้องโทรทรรศน์พัฒนาจนเห็นความเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของพืดน้ำแข็งที่ขั้วดาวซึ่งขยายตัวหรือหดลง และลักษณะภูมิประเทศต่างๆอย่างเขตซีร์ทิสเมเจอร์ หรือปื้นดำที่เราเคยคิดว่าเป็นทะเลตื้นๆได้ ส่วนโจวันนี กัสซีนี สามารถสังเกตรูปลักษณ์บางอย่างได้ละเอียดพอจะคำนวณการหมุนรอบตัวเองของดาวอังคาร เขาสรุปว่าหนึ่งวันของดาวอังคารยาวนานกว่า 24 ชั่วโมงของโลกอยู่ 40 นาที เขาพลาดไป 3 นาทีเท่านั้น 

    ขณะที่ดาวศุกร์เพื่อนบ้านซึ่งทั้งใกล้กว่าและใหญ่กว่าเร้นกายอยู่ในม่านเมฆหนาทึบ ดาวอังคารกลับอวดพื้นผิวที่เหมือนโลกมากจนเราคิดว่าอาจมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่บนนั้นกล้องโทรทรรศน์มีคุณภาพสูงขึ้นเรื่อยๆ แม้จะต้องส่องผ่านบรรยากาศหนาแน่นของโลกอันเป็นเหตุให้ภาพพร่าไหวก็ยังช่วยให้เกิดแผนที่ดาวอังคารอย่างละเอียด นักวาดแผนที่ดาวอังคารสายตาแหลมคมที่สุดคนหนึ่งคือ โจวันนี สเกียปาเรลลี ผู้ใช้คำว่า canali ในภาษาอิตาลีเรียกเส้นโยงใยระหว่างสิ่งที่เขาเห็นและคิดว่าเป็นห้วงน้ำ คำคำนี้จะแปลว่า ”ช่องทาง„ ก็ได้ แต่ถ้าแปลว่า ”คลอง„ จะถูกใจสาธารณชนมากกว่า 

    โดยเฉพาะกับเพอร์ซิวาล โลเวลล์ เศรษฐีผู้ดีเก่าชาวบอสตัน ผู้ประกาศความเชื่อของเขาเมื่อปี 1893 ว่า คลองเป็นหลักฐานของอารยธรรมบนดาวอังคาร โลเวลล์เป็นนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่นและผู้สนใจจริงจัง ไม่ใช่พวกสติเฟื่องเขาสร้างหอดูดาวขึ้นบนภูเขายอดราบ สูงจากระดับทะเลกว่า 2,000 เมตรใกล้เมืองแฟลกสแตฟฟ์ รัฐแอริโซนา โดยบอกว่าที่นี่ ”ห่างไกลกลุ่มควันของผู้คน„ ภาพดาวอังคารที่เขาวาดได้รับการยอมรับว่าดีกว่าของสเกียปาเรลลี แม้กระทั่งในหมู่นักดาราศาสตร์ที่ดูถูกทฤษฎีของเขา 

    โลเวลล์เสนอว่า ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่กำลังจะตายชาวดาวอังคารผู้ชาญฉลาดกำลังต่อสู้กับความแห้งแล้งที่เพิ่มขึ้น เห็นได้จากระบบคลองชลประทานที่ถ่ายและทดน้ำจากพืดน้ำแข็งขั้วดาวซึ่งกำลังหดลงเรื่อยๆภาพลักษณ์ของดาวอังคารดังกล่าว รวมทั้งแนวคิดชีวิตต้องสู้ของโลเวลล์ ถูกแปลงเป็นนวนิยายวิทยาศาสตร์คลาสสิก เรื่อง สงครามล้างพิภพ หรือ The War of the Worlds (ปี 1898) โดย เอช. จี. เวลส์ ในนิยายเรื่องนี้ชาวดาวอังคารที่มุ่งหน้าบุกโลก ผู้มีหน้าตาอัปลักษณ์และโหดเหี้ยม มองข้ามห้วงอวกาศด้วยความอิจฉาตาร้อนมายัง ”โลกที่อบอุ่นกว่าของเรา อีกทั้งเขียวชอุ่มด้วยพืชพรรณและแซมแทรกด้วยสีเทาของผืนน้ำกับบรรยากาศที่มีเมฆปกคลุม และเมื่อมองผ่านกลุ่มเมฆที่ลอยฟ่องเกลื่อนฟ้าก็จะเห็นภาพของบ้านเมืองที่มีประชากรหนาแน่นทอดคลุมพื้นที่ไพศาล ไปจนถึงท้องทะเลที่คลาคล่ำไปด้วยกองเรือ„

    ในครึ่งศตวรรษต่อจากนั้น ดาวอังคารในจินตนาการก็ทำหน้าที่คู่แฝดฝ่ายมืด คอยสะท้อนภาพความคับข้องใจ ความกระวนกระวาย และความขัดแย้งของโลก ประเด็นร้อนร่วมสมัย อาทิลัทธิล่าอาณานิคม ความขัดแย้งเชิงอุดมการณ์ และการถลุงทรัพยากรธรรมชาติของภาคอุตสาหกรรม ล้วนได้รับการถ่ายทอดผ่านสารพัดเรื่องราวที่เล่าถึงดาวอังคารในอุดมคติ เช่น นวนิยายเรื่อง ออกจากดาวเคราะห์อันเงียบสงัด หรือOut of the Silent Planet (ปี 1938) ของ ซี. เอส. ลูอิส ที่เนรมิตดาวมาลาแคนดรา (Malacandra) อันพิสุทธิ์ขึ้น และชุดนิยายรักชาวดาวอังคารที่ขายดีเป็นเทน้ำเทท่าของเอดการ์ ไรซ์ เบอร์โรส์ ที่แต่งให้ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่กำลังจะตาย เป็นแดนกันดารของชนหลากเผ่าพันธุ์ 

    ซึ่งตามคำให้การของวีรบุรุษชาวโลกชื่อ จอห์น คาร์เตอร์ บอกว่า ชีวิตที่นั่น ”คือการดิ้นรนอย่างยากลำบากและอำมหิตเพื่อความอยู่รอด„ ไปจนถึงงานเขียนราวบทกวีอันมืดหม่นเรื่อง บันทึกดาวอังคารหรือ The Martian Chronicles (ปี 1950) ของเรย์ แบรดเบอรี ที่พูดถึงชาวดาวอังคารตัวซีด ผิวสีน้ำตาลนัยน์ตาเหลือง ผู้พบจุดจบเพราะการรุกรานของมนุษย์   แต่แล้วความพิสดารพันลึกประดามีของดาวอังคารก็พลันมลายไปสิ้นเพราะภาพถ่ายจากการบินเฉียดที่ระยะ 10,000 กิโลเมตรโดยยานมารีเนอร์ 4 เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม ปี 1965 บริเวณของดาวอังคารที่ถูกถ่ายด้วยกล้องดิจิทัลรุ่นบุกเบิกนั้นไร้ซึ่งคูคลอง ไม่มีวี่แววของบ้านเมืองและแหล่งน้ำ ดาวอังคารดูเหมือนดวงจันทร์มากกว่าโลก หลุม อุกกาบาตที่ดูสดใหม่บ่งว่าสภาพพื้นผิวไม่เคยเปลี่ยนแปลงมากว่า 3,000 ล้านปี ดาวเคราะห์ที่กำลังจะตายนั้น ความจริงได้ตายไปนานแล้ว

    พอถึงปี 1969 ยานมารีเนอร์อีกสองลำที่ถูกส่งขึ้นไปบินเฉียดดาวอังคาร ส่งภาพกลับมา 57 ภาพ ซึ่งองค์การนาซารายงานว่า ”แสดงให้เห็นว่าดาวอังคารเต็มไปด้วยหลุมอุกกาบาต เงียบเหงา หนาว แห้งแล้ง แทบไม่มีอากาศ และเป็นอันตรายต่อสรรพชีวิตที่มีความคล้ายคลึงกับสิ่งมีชีวิตบนโลก„ แต่ยานมารีเนอร์ 9 ซึ่งเป็นยานโคจรรอบที่ถูกส่งขึ้นไปในปี 1971 ใช้เวลา 146 วัน ส่งภาพถ่ายกลับมา 7,000 ภาพแสดงลักษณะภูมิประเทศอันหลากหลายและรุนแรงจนน่าแปลกใจ มีทั้งภูเขาไฟซึ่งลูกที่ใหญ่ที่สุดคือโอลิมปัสมอนส์นั้นสูงถึง 20 กิโลเมตร และระบบหุบผาชันวาลเลสมาริเนอริส ซึ่งถ้าอยู่ในโลกคงยาวพอๆกับระยะทางจากชายฝั่งตะวันออกถึงชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ ลำธารอันแห้งผากและเกาะรูปหยดน้ำขนาดใหญ่เป็นหลักฐานว่าเคยมี ”การท่วม„ ครั้งใหญ่ในอดีต ซึ่งสิ่งที่ท่วมน่าจะเป็นน้ำ อันเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิตบนโลก 

    พอถึงปี 1976 ยานลงจอดไวกิ้งสองลำก็ลงสู่พื้นผิวดาวอังคารโดยสวัสดิภาพ แต่การทดลองทางเคมีอันชาญฉลาดบนยานกลับให้คำตอบกำกวมเกี่ยวกับปริศนาชีวิตบนดาวอังคารจนกลายเป็นข้อถกเถียงที่ยังสรุปไม่ได้จนถึงปัจจุบันระหว่างนั้นความสนิทสนมของเรากับดาวอังคารในเชิงภูมิศาสตร์และธรณีวิทยาก็งอกงามขึ้นเรื่อยๆ ชัยชนะของรถสำรวจโซเจอร์เนอร์คันจิ๋วเมื่อปี 1997 ตามมาด้วยความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ขึ้นไปอีกของรถสำรวจสปิริตและออปพอร์ทูนิตี ซึ่งทนทานกว่าเดิม ในปี 2004 ตลอดสี่ปีในการ เดินทางด้วยพลังแสงอาทิตย์บนดาวแดง หุ่นยนต์คู่แฝดได้ส่งภาพความละเอียดสูงอย่างไม่เคยมีมาก่อน รวมถึงหลายภาพที่แสดงให้เห็นหินตะกอนอย่างชัดเจนและบ่งชี้ว่าเคยมีทะเลในสมัยบรรพกาล 

    ภาพถ่ายของความเปลี่ยวร้างสีอมแดงพาผู้ชมไปนั่งอยู่บนพื้นผิวดาว รอยล้อคดเคี้ยวที่ดูคล้ายขั้นบันไดของรถสปิริตและออปพอร์ทูนิตีบดผ่านพื้นหินและฝุ่น ซึ่งแทบจะไม่มีอะไรมารบกวนตลอดชั่วกาลนานภายใต้ท้องฟ้าสีส้มอมชมพูและดวงอาทิตย์แวววาวราวไข่มุก ความรกร้างอย่างเงียบงันทำให้อุบัติการแห่งความใคร่รู้และความมุ่งหมายอย่างเป็นระบบของเราดูองอาจเมื่อไม่นานมานี้ภารกิจของยานฟีนิกซ์ พร้อมด้วยแขนกลละเอียดอ่อนล้ำยุค ช้อนตัก กล้องถ่ายรูป และเครื่องมือวิเคราะห์ต่างๆก็พาเราเจาะลงไปหลายเซนติเมตรใต้พื้นผิวฝุ่นทรายและน้ำแข็ง ณ บริเวณขั้วเหนือของดาวอังคารสสารหลายช้อนจากดาวเคราะห์อีกดวง ซึ่งถูกเผาแยกองค์ประกอบทางเคมี ก่อนนำไปจัดลำดับและแยกประเภท จะกลายเป็นจุดอ้างอิงของประวัติศาสตร์แห่งจักรวาล พร้อมกันนั้นยานมาร์สรีคอนเนสเซนซ์ออร์บิเตอร์ (เอ็มอาร์โอ) 

    ยานโคจรรอบที่ใหม่ที่สุดในจำนวนสามลำเหนือดาวอังคาร ก็ป้อนภาพถ่ายสีสดใสและคมชัดอย่างน่าทึ่งของลักษณะภูมิประเทศดาวอังคารเข้าสู่คอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนาภาพสีผิด [false-color image — ภาพถ่ายที่แสดงสีของวัตถุต่างจากภาพใกล้เคียงสีจริง (true-color image) ที่ตามนุษย์เห็น] เหล่านี้บางภาพดูเหมือนภาพนามธรรมมาก แต่กลับอัดแน่นไปด้วยข้อมูลวิทยาศาสตร์สำหรับผู้ที่ดูออก ถึงตอนนี้ดาวเคราะห์ที่เชื่อกันมานานว่าตายไปแล้วดูเหมือนจะยังไม่แน่นิ่งเสียทีเดียว กล้องสามารถจับภาพการถล่มและพายุฝุ่นได้ และที่ขั้วดาว 

   การระเหิดของน้ำแข็งแห้งก็ก่อให้เกิดการกร่อนและการเคลื่อนที่ เนินทรายย้ายที่ ลมบ้าหมูทิ้งรอยเส้นสีเข้มลงบนผืนแผ่นดินอันบอบบาง ไม่ว่าจะมีหลักฐานของจุลชีพหรือไลเคนปรากฏณ ดินแดนแสนไกลแห่งนี้หรือไม่ ดาวอังคารก็กลายเป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ขึ้นเรื่อยๆและเป็นส่วนหนึ่งในขอบเขตความรู้ของมนุษย์ไปแล้วมโนภาพอันเลือนรางและชวนฝันของดาวเคราะห์แห่งไฟได้นำเราไปสู่ภาพมุมใกล้ของทิวทัศน์ที่งดงามเหนือจินตนาการ

ศัพท์วิทยาศาสตร์ ฉบับราชบัณฑิตสถาน

A  B  D  F  G  H  I  J  K  L  M 

N  O  Q  R  S  T  U  V  W  X  Y 

                        ถ        

                              อ   

นักวิทยาศาสตร    หน่วย      ศัพท์แผ่นดินไหวตัวอักษรจาก A-M   จาก N-Z

 

 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

คำศัพท์คณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

หมวด :

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |

    ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

     

 บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์    

คณิตศาสตร์ราชมงคล

           ฟิสิกส์ราชมงคลใหม่

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3    เหมียว  

แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน  พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว  

ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL  พจนานุกรมภาพต่างๆ 

ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2 

กลศาสตร์เวกเตอร์

โลหะวิทยาฟิสิกส์

เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1

ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  

ฟิสิกส์พิศวง

สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

ทดสอบออนไลน์

วีดีโอการเรียนการสอน

หน้าแรกในอดีต

แผ่นใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF

สุดยอดสิ่งประดิษฐ์

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ 

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์ 

ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์

เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์

คำศัพท์ประจำสัปดาห์

 

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก

ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

นักวิทยาศาสตร์เทศ

นักวิทยาศาสตร์ไทย

ดาราศาสตร์พิศวง 

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด

2. เวกเตอร์

3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ

4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ

5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

7.  งานและพลังงาน 

8.  การดลและโมเมนตัม

9.  การหมุน  

10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง

11. การเคลื่อนที่แบบคาบ

12. ความยืดหยุ่น

13. กลศาสตร์ของไหล  

14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน

15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก 

16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17.  คลื่น

18.การสั่น และคลื่นเสียง

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต

2.  สนามไฟฟ้า

3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า

6. กระแสไฟฟ้า 

7. สนามแม่เหล็ก

 8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ 

10. ทรานซิสเตอร์ 

11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

14. กลศาสตร์ควอนตัม

15. โครงสร้างของอะตอม

16. นิวเคลียร์ 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม

4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง

5.  ของไหลกับความร้อน

6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 

7. แม่เหล็กไฟฟ้า 

8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

 

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล