พฤหัสบดี, สิงหาคม 28, 2014
   
Text Size

มาทำความเข้าใจกันเกี่ยวกับการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต ตามแนวการจัดระบบใหม่ (ตอนที่ 1)

มาทำความเข้าใจกัน ... เกี่ยวกับการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต ตามแนวการจัดระบบใหม่ (ตอนที่1)

                                                                                                                                          โดย...ดร.วนิดา  ธนประโยชน์ศักดิ์

         หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม วิชาชีววิทยา  เล่ม 5  บทที่ 20  เรื่องความหลากหลายทางชีวภาพ  หัวข้อที่ 20.4 อาณาจักรสิ่งมีชีวิต  ที่ครูผู้สอนหลายท่านเกิดความสับสนในเรื่องของการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต  ออกเป็น 3 โดเมน  ตามการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตในระบบใหม่  และไม่ทราบว่าจะอธิบายให้นักเรียนเข้าใจได้อย่างไรนั้น อันที่จริงแล้วปัญหานี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะกับการเรียนการสอนของครูในประเทศไทยเท่านั้น  แต่พบว่าในประเทศสหรัฐอเมริกาก็เช่นเดียวกัน  ที่ครูผู้สอนส่วนใหญ่ยังยึดติดกับความรู้เดิม ๆ ยังใช้หนังสือเล่มเดิมสอน  และไม่ค่อยอยากที่จะยอมรับการเปลี่ยนแปลงหรือนำความรู้ใหม่ ๆ เข้ามามากนัก  อันที่จริงแล้วเราควรต้องยอมรับความจริงข้อหนึ่งให้ได้ว่าในโลกปัจจุบันความรู้ใหม่ ๆ ได้มีการค้นพบหรือค้นคว้าเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา เพื่อให้ทันกับยุคสมัย  เช่นเดียวกันกับความรู้ในเรื่องของการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตที่ในปัจจุบันนี้ได้มีการใช้ระบบใหม่ในการจัดจำแนกเข้ามาแล้ว  ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้มีการค้นคว้าและพิสูจน์แล้วว่ามีความถูกต้อง  สอดคล้อง  เหมาะสมและใกล้เคียงกับคุณลักษณะของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมากที่สุด มาแทนความรู้เดิมของการจัดหมวดหมู่ในระบบเก่าที่ค่อนข้างจะล้าสมัยไปแล้ว  บทความนี้เรียบเรียงขึ้นมาเพื่อช่วยทำความเข้าใจให้กับครูผู้สอนชีววิทยา  ถึงที่มาที่ไปของการใช้ระบบใหม่ในการจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต  ซึ่งเนื้อหาอาจจะยากเกินไปที่จะนำไปใช้สอนนักเรียน  จึงขอให้อยู่ในดุลยพินิจของครูผู้สอนด้วย

การจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตตามระบบเก่า 
         ในยุคของปู่ย่า  ตายาย  การจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตมีเพียง 2 ระบบเท่านั้นคือ จำแนกออกเป็นพืช  และสัตว์  เนื่องจากนักอนุกรมวิธานสมัยนั้น  คือ ลินเนียส (Linnaeus)  มองเห็นสิ่งมีชีวิตในลักษณะภาพใหญ่ ๆ และจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายออกเป็นอาณาจักรพืชและอาณาจักรสัตว์  ถึงแม้ว่าในสมัยนั้นความรู้เกี่ยวกับโลกของจุลินทรีย์ได้มีการค้นพบและเกิดขึ้นแล้วก็ตาม  ระบบการจัดแบบ 2 อาณาจักรก็ยังคงใช้กันอยู่  นักอนุกรมวิธานในสมัยนั้นได้จัดพวกแบคทีเรียไว้ในอาณาจักรพืช  โดยใช้คุณลักษณะของการมีผนังเซลล์ของแบคทีเรียเป็นเกณฑ์    สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์พวกยูคาริโอตที่มีคลอโรพลาสต์ก็ถูกจัดไว้ในอาณาจักรพืชด้วยเช่นกัน  เช่นเดียวกันกับฟังไจ  สาเหตุที่จัดฟังไจไว้ในอาณาจักรพืชเนื่องจากฟังไจส่วนมากมีส่วนที่เหมือนกับพืชตรงที่ว่าไม่สามารถเคลื่อนที่ได้  ส่วนสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวพวกโพรโทซัวที่มีคุณลักษณะบางประการที่คล้ายกับสัตว์  เช่น  สามารถเคลื่อนที่ได้และย่อยอาหารได้  ก็ถูกเรียกว่าเป็นสัตว์   ส่วนสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจำพวกยูกลีนาที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้  นักพฤกษศาสตร์ได้จัดให้อยู่ในอาณาจักรพืช  และนอกจากนี้นักสัตววิทยาได้จัดกลุ่มพวกยูกลีนาไว้ในอาณาจักรสัตว์ด้วยเช่นกัน  เนื่องจากว่ามีคุณลักษณะที่สามารถเคลื่อนที่ได้   ดังนั้นจะเห็นได้ว่าในการจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตในระบบแรกเริ่มนั้น  สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันถูกจัดให้อยู่ทั้ง 2 อาณาจักร โดยที่ยังไม่มีการจำแนกไว้อย่างชัดเจน จึงทำให้เกิดความซ้ำซ้อนขึ้น เป็นต้น
 
           ระบบการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตทั้ง 2 อาณาจักรใช้กันมานานหลายศตวรรษ  หลังจากนั้นก็มีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านที่ได้พยายามคิดค้นแนวทางการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตเพื่อให้มีความเหมาะสมและครอบคลุมสิ่งมีชีวิตต่าง ๆให้มากที่สุดมาโดยตลอด ซึ่งสามารถสรุปได้ดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 แสดงประวัติการจัดจำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นหมวดหมู่

 ชื่อผู้จัด

 Linnaeus

 Haeckel

 Chatton

 Whittaker

 Woese, Fox

 Woese et al.

 ปี ค.ศ.

 1735

 1866

 1938

 1969

 1977

 1990

 ระบบในการจัด

 2 อาณาจักร

(Kingdom)

 3 อาณาจักร

(Kingdom) 

2 จักรวรรดิ

(Empires) 

5 อาณาจักร

(Kingdom) 

3 ยูอาร์คิงดอม

(Urkingdom) 

3 โอเมน

(Domain) 

 หน่วยหลักในการจัดจำแนกของแบคทีเรีย

 ไม่รวม 

 ได้จำแนกอยู่ภายในอาณาจักรโพรทิสตา

  โพรคาริโอต

  มอเนอรา

 ยูแบคทีเรีย

 แบคทีเรีย

  หน่วยหลักในหารจัดจำแนกของอาร์เคีย

 อาร์เคียแบคทีเรีย

 อาร์เคีย

 หน่วยหลักในหารจัดจำแนกของอาร์เคีย

 พืช

 พืช

   ยูคาริโอต 

 พืช

    ยูคาริโอต

    ยูคาเรีย

 หน่วยหลักในการจัดจำแนกของยูคาริโอต  

 สัตว์

  

 โพรทิสตา

 โพรทิสตา

 สัตว์ 

 ฟังไจ

 สัตว์

         เมื่อดูตามประวัติการจัดจำแนกหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตนี้ จะเห็นได้ว่านักวิทยาศาสตร์พยายามใช้หลักฐานต่าง ๆ ประกอบการจัดจำแนกมาโดยตลอด บางระบบเราอาจจะไม่คุ้นเคยหรือทราบมาก่อนก็เป็นได้ ระบบที่คนส่วนมากคุ้นเคยกันและใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงปัจจุบันนี้ก็คือ การจัดจำแนกสิ่งมีชีวิตตามระบบของ Whittaker (ค.ศ. 1969) ซึ่งได้จำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็น 5 อาณาจักรได้แก่ อาณาจักรสัตว์ อาณาจักรพืช อาณาจักรฟังไจ อาณาจักรโพรทิสตา และอาณาจักรมอเนอรา โดยสิ่งมีชีวิตทั้ง 5 อาณาจักรนี้จัดจำแนกมาจากแนวความคิดที่ว่าสิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอต (เซลล์มีนิวเคลียส) มีวิวัฒนาการมาจากสิ่งมีชีวิตพวกโพรคาริโอต (เซลล์ไม่มีนิวเคลียส) ดังภาพที่ 1 นอกจากนั้นยังแยกพวกโพรคาริโอตออกจากยูคาริโอต มาจัดไว้เป็นอาณาจักรใหม่คือ อาณาจักรมอเนอรา ดังภาพที่ 2 แบบแผนเก่า : ยูคาริโอตวิวัฒนาการมาจากโพรคาริโอต

ภาพที่ 1 แผนภาพแสดงแนวความคิดในการจัดจำแนกตามวิวัฒนาการ

ภาพที่ 2 ระบบการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตของ Whittaker

         อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ในยุคปัจจุบันพบว่า  อาณาจักรโพรทิสตาในระบบการจัดของ Whitaker ก็ยังไม่ชัดเจน   เนื่องจากโพรทิสต์ประกอบด้วยยูคาริโอตทั้งหมด  ซึ่งไม่ครอบคลุมคำจำกัดความของพืช  ฟังไจ  และสัตว์  เพราะว่าโพรทิสต์ส่วนมากเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว  แต่ก็ยังมีบางส่วนที่ขยายไปจนครอบคลุมพวกสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ด้วย เช่น สาหร่ายทะเล  เป็นต้น  ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงได้นำรูปแบบการจัดระบบใหม่เป็น 3 โดเมนเข้ามาใช้  ได้แก่  โดเมนแบคทีเรีย  อาร์เคีย  และยูคาเรีย  ซึ่งทั้ง 3 โดเมนนี้ต่างก็มีจุดกำเนิดร่วมกัน  ดังภาพที่ 3

แบบแผนใหม่ : โดเมนทั้งสามกับจุดกำเนิดเดียวกัน

ภาพที่ 3 แนวความคิดในการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตออกเป็นโดเมน

         โดเมนนี้จัดอยู่ในระดับ superkingdom ซึ่งเป็นระดับที่สูงกว่าระดับอาณาจักร การจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตตามระบบนี้จะใช้ข้อมูลทางด้านชีวโมเลกุลมาเป็นองค์ประกอบด้วย  ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีการจำแนกสิ่งมีชีวิตกลุ่มแบคทีเรียและอาร์เคียออกจากกัน  เนื่องจากแบคทีเรียแตกต่างจากอาร์เคียในโครงสร้างหลักหลายอย่างทั้งด้านชีวโมเลกุลและสรีรวิทยา  ซึ่งจะได้กล่าวต่อไป  และมีข้อสังเกตว่าการจัดแบบโดเมนนี้ทำให้อาณาจักรมอเนอราสูญหายไปเนื่องจากว่าได้กลายเป็นสมาชิกในโดเมนอื่น ๆ แล้ว  เป็นต้น 
         อันที่จริงแล้วระบบการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตมนุษย์เป็นผู้สร้างขึ้นมา  เพื่อที่จะพยายามจัดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตให้เป็นหมวดหมู่ตามความสัมพันธ์ของสายวิวัฒนาการ (phylogenetic)  การจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตนี้ขอให้เข้าใจด้วยว่าเป็นเพียงสมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์  ที่กำหนดรูปแบบออกมาเพื่อให้สอดคล้องและเหมาะสมที่สุดกับข้อมูลของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่   ซึ่งยังคงมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นได้เรื่อย ๆ  เมื่อสมมติฐานใดสมมติฐานหนึ่งมีการทดสอบและผ่านการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์แล้ว ซึ่งนับว่าเป็นสิ่งที่ดีที่ทำให้เกิดวิวัฒนาการทางชีววิทยาในแง่ของศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ

เอกสารอ้างอิง
Campbell, N.A. and J. B. Reece. 2005. biology 7th edition. San francisco : Pearson Education.
Baumgartner, L.K. and N. R. Pace. 2007. Current Taxonomy in Classroom instruction : How to teach the new understranding og higher-level taxonomy. The Science Teacher 74(7: 46-51.