วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>

กีฏวิทยา

» กีฏวิทยาและสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง

» วิวัฒนาการของแมลง

» การเปลี่ยนแปลงด้านวิวัฒนาการของแมลง

» การกำเนิด และวิวัฒนาการของแมลง

» ประโยชน์และโทษของแมลง

» แมลงกับวัฒนธรรมท้องถิ่นและภูมิปัญญาชาวบ้าน

» ทัศนคติที่มีอิทธิพลต่อการบริโภคแมลง

» ความเชื่อเกี่ยวกับแมลง

» ความหลากหลายทางชีวภาพของแมลงในประเทศไทย

» จำนวนชนิดแมลงในโลก

» การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพของแมลง

» การอนุรักษ์แมลงในประเทศไทย

» แนวทางการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของแมลง

» เอกสารอ้างอิง

วิวัฒนาการของแมลง

แมลงพบกำเนิดขึ้นเมื่อ 400 ล้านปีก่อนในยุค Devonian จากหลักฐานทางซากดึกดำบรรพ์ ฟอสซิส (Fossil) ของแมลงที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดคือ แมลงหางดีด Rhyniella praecursor Hrst & Maulik เป็นแมลงในอันดับ Collembola พบที่ Scotland ต่อมาช่วง Carboniferous (350 ล้านปี) เป็นยุคที่เริ่มพบแมลงหลากหลายชนิดมาก ตัวอย่างเช่น แมลง Erasipteron larischi เป็นแมลงขนาดใหญ่มีรูปร่างคล้ายแมลงปอ ช่วงคาร์บอนิเฟอรัส (Carboniferous) มีแมลงถือกำเนิดขึ้น 10 อันดับ โดยแมลงอันดับ Blattodea ซึ่งเป็นแมลงจำพวกแมลงสาบพบมากกว่าแมลงในอันดับอื่นๆ

ยุค PALAEOZOIC ช่วง Permian (270 ล้านปี)
แมลงในช่วงนี้เป็นแมลงที่เหลือรอดมาจากช่วงคาร์บอนิเฟอรัส (350 ล้านปี) เป็นยุคที่พืชพรรณชนิดต่างๆ มีการวิวัฒนาการเปลี่ยนแปลงขึ้นมา จากช่วงคาร์บอนิเฟอรัส มีแมลงเกิดขึ้นมาหลายอันดับ โดยมีอันดับของแมลงที่เด่นๆได้แก่ อันดับ Psocoptera (เหาหนังสือ) อันดับ Homoptera (จักจั่น) อันดับ Hemiptera (มวน) อันดับ Mecoptera (แมลงแมงป่อง) และอันดับ Coleoptera (ด้วงปีกแข็ง)

ยุค MESOZOIC
เป็นยุคที่มีการสูญพันธุ์ของแมลงไป เช่น แมลงอันดับ Meganisoptera (คล้ายแมลงปอขนาดใหญ่) และอันดับ Paraplecoptera (คล้าย Stonefiles) สูญพันธุ์ในช่วง Triassic (225 ล้านปี) แมลงในแต่ละอันดับมีการวิวัฒนาการเพื่อความอยู่รอด แมลงที่พบในยุคนี้ได้แก่ แมลงอันดับ Neuroptera (แมลงช้าง) อันดับ Mecoptera (แมลงแมงป่อง) อันดับ Diptera (แมลงวัน) อันดับ Archaeognatha (แมลงสามง่ามป่า) อันดับ Dermaptera (แมลงหางหนีบ) อันดับ Orthoptera (ตั๊กแตน) อันดับ Phasmatodea (ตั๊กแตนใบไม้กิ่งไม้) และอันดับ Hymenoptera (ผึ้ง ต่อ แตน) ถือกำเนิดขึ้นมา

ยุค CAENOZOIC ช่วง Tertiary (11-70 ล้านปี)
แมลงจากยุคนี้ยังคงพบในปัจจุบัน ในช่วงยุคนี้มีแมลงเกิดขึ้น 6 อันดับ นอกจากนั้นยังพบแมลงอันดับ Isoptera (ปลวก) อันดับ Strepsiptera (แมลงเบียนปีกบิด) และอันดับ Siphonaptera (หมัด) เป็นครั้งแรกแมลงเป็นสัตว์ขาปล้องชนิดหนึ่ง ซึ่งมีทฤษฎีที่กล่าวถึงวิวัฒนาการของสัตว์ขาปล้องมากมาย ซึ่งในระยะประมาณ 50 ล้านปีที่ผ่านมา ได้มีการนำเอาลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่เกี่ยวกับหน้าที่ (Functional morphology) และวิทยาเอมบริโอเปรียบเทียบ (Comparative embryology) มาอ้างอิงทำให้เกิดทฤษฎีขึ้นโดยทฤษฎีนี้กล่าวถึงกลุ่มของสัตว์ขาปล้อง ซึ่งเป็นกลุ่มหลักของ ครัสทาเซีย และยูนิราเมีย และสัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดา (Phylum Arthopoda) เกิดขึ้นโดยมีบรรพบุรุษร่วมกันหลายกลุ่ม ทฤษฎีนี้นำเอาสิ่งมีชีวิตที่ห่างไกลกัน 2-3 กลุ่ม แต่มีลักษณะของ การเป็นสัตว์ขาปล้องร่วมกันโดยเฉพาะรยางค์ที่เป็นข้อต่อ ทฤษฎีนี้เกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการหลายสายจึงเรียกว่า ทฤษฎีการเกิดวิวัฒนาการหลายสาย (Polyphyletic theory) ส่วนอีกทฤษฎีหนึ่ง เชื่อว่าสัตว์ขาปล้องทุกกลุ่มเปลี่ยนแปลงจากบรรพบุรุษตัวเดียวหรือสองตัว เรียกทฤษฎีนี้ว่า ทฤษฎีวิวัฒนาการหนึ่งสาย และสองสาย (Monophyletic และDiphyletic theory) แบบแผนวิวัฒนาการแบบแรกถือว่าสัตว์ขาปล้องเป็นวิวัฒนาการหนึ่งสาย โดยมีบรรพบุรุษมาจากสัตว์ชนิดเดียวทั้งกลุ่ม และแบ่งสัตว์ขาปล้องออกเป็น 2 กลุ่มคือ กลุ่มแคไรด์ (Caride) ประกอบด้วยครัสทาเซีย ซิฟอซูริดา ยูรีเทอริดา และไตรโลไบทา กับกลุ่มทราคีอาทา (Tracheata) ประกอบด้วยไมริอาพอด อินเซกตา และอะแรคนิดา ตามทฤษฎีนี้จัดเออนีโคเฟอราไว้กลุ่มเดียวกับแอนเนลิดา

ต่อมาปี 1870 ความรู้เรื่องเพอริพาทัส (Peripatus) ซึ่งอยู่ในกลุ่มออนีโคฟอรา ได้ก้าวหน้าไปมาก และพบว่าเพอริพาทัสมีลักษณะสัตว์ขาปล้องหลายประการ จึงนำออกมาเป็นบรรพบุรุษของ ทราคีอาทา และมีครัสทาเซียแยกไปอิสระ นับเป็นทฤษฎีการเกิดและวิวัฒนาการของสัตว์ขาปล้องสองสายเป็นทฤษฎีแรก

นักวิทยาศาสตร์ชื่อ เมกลิทช์ (Meglitsch, R.A. 1967) เห็นว่าสัตว์ขาปล้องดั้งเดิม (Primative Arthropod) จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับแอนเนลิดาโพลีขีดดั้งเดิม (Primative Polychaet Annelid) โดยมีรายงานการสนับสนุนแนวคิดนี้คือ ชารอฟ (Sharov, A.G. 1966) ได้นำเอาสัตว์คล้ายหนอนลำตัวเป็นปล้องเป็นบรรพบุรุษ และแยกออกเป็น 2 สาย สายหนึ่งเป็นแอนเนลิดโพลีขีด อีกสายหนึ่งเป็นชนิดที่มีขาเป็นพูหรือโลโบพอด (Lobelike leg or Lobopod) และจัดว่าโลโบพอดได้วิวัฒนาการไปเป็นสาย อาร์โทรพอด และออนีโคฟอรา โดยสมาชิกในไฟลัมอาร์โทรโพดา แบ่งออกเป็นไฟลัมย่อยคือ ไตรโลไบทา เคอลิเซอราทา ครัสทาเซีย และยูนิราเมีย (ภาพที่ 1.1)

แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านมีความคิดเห็นขัดแย้ง โดยเทียก และแมนตัน (Tiegs, O.W. and Manton, S.M. 1958) เห็นว่าการนำเอาสัตว์ขาปล้องมาจัดไว้ในไฟลัมเดียวกันไม่น่าจะถูกต้อง แต่การนำเอาสัตว์ขาปล้องที่มีโครงสร้างลักษณะคล้ายๆ กัน มีความสัมพันธ์ห่างกันเข้าไว้ด้วยกันน่าจะถูกต้องกว่า ดังนั้นโดยอาศัยพื้นฐานจากโครงสร้างของกราม การเคลื่อนไหว และรยางค์ที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวจึงนำเอาสัตว์ขาปล้องทั้ง 3 กลุ่มกันคือ ไตรโลไบต์ และมีเคอลิเซอรา

ครัสทาเซีย และออนีโคฟอรา ไมริอาพอด และแมลง (ภาพที่ 1.2) แอนเดอร์สัน (Anderson, D.T. 1979) ให้ความเห็นว่า ไตรโลไบต์พวกที่มีเคอลิเซอรา และสัตว์จำพวกกุ้งจะมีรยางค์แบบดั้งเดิม โดยรยางค์ และนาโทเบสิก แมนดิเบิล (Gnathobasic mandible) แตกกิ่งเป็น 2 เท่า รูปร่างของ นาโทเบสิก แมนดิเบิล และรยางค์ที่แตกเป็น 2 กิ่ง ในไตรโลไบต์ และมีเคอลิเซอราโดยพื้นฐานจะมีความแตกต่างไปจากกุ้ง ด้วยเหตุนี้และอาศัยพื้นฐานอื่นประกอบ ไตรโลไบต์และพวกที่มีเคอลิเซอรา จึงไม่เกี่ยวข้อง ส่วนยูนิราเมียทั้งหมดจะมีรยางค์เพียงอันเดียว ไม่แตกกิ่ง กัดและฉีกด้วยปลายของกราม ดังนั้นพิจารณาได้ว่าเป็นกลุ่มที่วิวัฒนาการมาหนึ่งสาย นอกจากนี้ ซิสเน (Cisne, J.L. 1974) ได้ทำการศึกษากายวิภาคศาสตร์ภายในของไตรโลไบต์ในแร่ไพไรต์ โดยใช้รังสีเอกซ์ เพื่อช่วยสนับสนุนแนวคิดในการเกิดและวิวัฒนาการหลายสาย โดยมีความคิดว่าไตรโลไบต์นั้นเป็นตัวเชื่อมระหว่างพวกที่มีเคอลิเซอรา และสัตว์จำพวกกุ้ง ดังนั้นจึงเชื่อว่าสัตว์ขาปล้องมีวิวัฒนาการสองสาย

ถึงแม้จะมีหลักฐานหลายอย่างสนับสนุนแนวคิดการเกิด และวิวัฒนาการของสัตว์ขาปล้องว่าเกิดจากวิวัฒนาการหลายสาย แต่การยอมรับที่จุดนี้จะต้องยอมรับทั้งเรื่องการแยกเป็นอิสระ การเข้าร่วมกัน การกำเนิดหลายๆ อย่าง เช่น โพรงเลือด ข้อต่อของรยางค์ การเป็นคู่ของรยางค์ ท่อลมท่อมัลพิเจียน ตาประกอบ ส่วนประกอบของเคลือบผิวและอื่นๆ ผู้เชี่ยวชาญหลายท่านพยายามหาข้อสนับสนุนหลักฐานนี้ด้วยความยากลำบากเพื่อให้เกิดการยอมรับ การเกิดวิวัฒนาการของสัตว์ขาปล้องแบบหนึ่งสายมีผู้เชี่ยวชาญบางท่านพยายามหาข้อสนับสนุน โดยการศึกษาส่วนที่จะพัฒนามาเป็น ส่วนหัวของเอมบริโอ กลไกในการรับความรู้สึกเกี่ยวกับกลิ่น (Olfactory mechanism) และเซนซิลา (Sensilla) โครงสร้างของตา กายวิภาคศาสตร์ภายใน ระบบเอ็นยึดระหว่างปล้อง และโครงสร้างทางอัลตรา (Ultrastructure) ของอสุจิเพื่อเป็นส่วนช่วยในการตัดสิน

ในปัจจุบันนี้ข้อมูลจากซากดึกดำบรรพ์ยังไม่เพียงพอที่จะตัดสินได้ว่า การเกิดและวิวัฒนาการของสัตว์ขาปล้องเป็นแบบหนึ่งสายหรือหลายสาย แต่หลังจากการเสนอผลงานของกูกาโลวา เพค (Kukalova- peck, 1992) ซึ่งอ้างอิงจากซากดึกดำบรรพ์ แสดงให้เห็นว่ารยางค์แมลงและยูนิราเมียอื่นๆ เป็นแบบแตกกิ่ง เกิดขึ้นดั้งเดิมกว่ารยางค์ที่ไม่มีการแตกกิ่ง จากพื้นฐานดังกล่าว การจำแนกเป็นยูนิราเมียจึงไม่น่าจะเป็นเหตุผลที่ถูกต้อง ทฤษฎีวิวัฒนาการหนึ่งสายจึงมีข้อสนับสนุนมากกว่า และได้รับการยอมรับมากกว่าทฤษฎีหลายสาย