วิวัฒนาการ

1. วิวัฒนาการ วิวัฒนาการของค้างคาว..

2. ค้างคาวมีวิวัฒนาการมาจากสัตว์จำพวกฟันแทะ เช่น หนู กระแต มีการค้นพบซากฟอสซิลค้างคาวที่เก่าแก่ที่สุดอยู่ในยุค EOCENE ซึ่งมีอายุประมาณ 50 ล้านปีมาแล้ว ค้างคาวเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Class Mammalia) โดยที่ส่วนมือและแขนเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่เป็นปีก มีเนื้อเยื้อบางๆ เชื่อมระหว่างนิ้วมือ แขน ขาและลำตัว มีเส้นเลือดกระจายไปทั่วเนื้อเยื่อเพื่อหล่อเลี้ยงเนื้อเยื่อและระบายความร้อนจากร่างกาย

3. ค้างคาวในโลกนี้มีอยู่ทั้งหมดประมาณ 1,000 ชนิด ในประเทศไทยมีประมาณ 100 ชนิด เราสามารถแบ่งค้างคาวออกเป็น 2 พวกใหญ่ๆ (2 SUBORDER) คือ • 1. ค้างคาวกินผลไม้ (SUBORDER MEGACHIROPTERA) เป็นพวกที่กินน้ำหวานดอกไม้ ละอองเกสรและผลไม้เป็นอาหาร ในประเทศไทยมีค้างคาวชนิดนี้มากกว่า 15 ชนิด เช่น ค้างคาวแม่ไก่ ค้างคาวขอบหูขาว ค้างคาวบัว ค้างคาวเล็บกุด และค้างคาวหน้ายาวใหญ่ เป็นต้น • 2. ค้างคาวกินแมลง (SUBORDER MICROCHIROPTERA) ในประเทศไทยมีค้างคาวชนิดนี้ประมาณ 90 ชนิด กินแมลงชนิดต่างๆ เป็นอาหาร เช่น ค้างคาวปากย่น ค้างคาวผีเสื้อ ค้างคาวแวมไพร์แปลง ค้างคาวหน้ายักษ์ทศกรรณ และค้างคาวกิตติ เป็นต้น

4. ค้างคาวกินแมลง ค้างคาวกินผลไม้

5. ความแตกต่างที่เด่นชัดระหว่างค้างคาวกินแมลงกับค้างคาวกินผลไม้ ความแตกต่างที่เด่นชัดระหว่างค้างคาวกินแมลงกับค้างคาวกินผลไม้ • 1. ดวงตาและจมูก • - ดวงตาของค้างคาวกินแมลงมีขนาดเล็กส่วนดวงตาของของค้างคาวกินผลไม้มีขนาดใหญ่ • - จมูกของค้างคาวกินผลไม้มักมีร่องตรงคั่นแบ่งจมูกออกเป็นสันสองสันคู่กัน ที่ปลายจมูกมีขอบยื่นออกมาเพื่อกันไม่ให้น้ำหวานไหลเข้ารูจมูกส่วนจมูกของค้างคาวกินแมลงจะมีไว้สำหรับควบคุมระบบโซน่าเพื่อให้มีความแม่นยำในการจับแมลง

6. 2. นิ้วและเล็บ • - ค้างคาวกินแมลงไม่มีนิ้วที่สองและเล็บเพราะไม่มีความจำเป็นต้องใช้ ส่วนค้างคาวกินผลไม้มีเล็บที่ปลายนิ้วทั้งสองใช้ช่วยในการปีนป่ายและเกาะต้นไม้ • 3. ขาหลัง • - ค้างคาวกินแมลงระหว่างขาหลังทั้งสองข้างมักมีเยื่อบางๆ เชื่อมถึงกันเพื่อช่วยให้เกิดความคล่องตัวในการโฉบจับแมลงและใช้เป็นถุงช่วยจับแมลงในขณะบิน • - ส่วนค้างคาวกินผลไม้ขาหลังมีเนื้อเยื่อช่วยในการบินเล็กน้อยทำให้ขาหลังเป็นอิสระสำหรับการปีนป่ายต้นไม้ได้อย่างคล่องแคล่ว

7. ฟอสซิลค้างคาว ทีมวิจัยขุดพบฟอสซิลค้างคาวสภาพสมบูรณ์แบบที่เก่าแก่ที่สุดอายุประมาณ 52.5 ล้านปี(ยุค Eocene) แหล่งที่พบคือบริเวณชื่อ Green River Formation เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ปกคลุม 3 มลรัฐ (Wyoming, Utah, Colorado) ของประเทศสหรัฐอเมริกา เนื่องจากบริเวณนี้เคยเป็นก้นทะเลสาปมาก่อน ปกติจึงอุดมไปด้วยฟอสซิลปลานานาชนิด ทว่า สัตว์บกอย่างค้างคาวก็คงเคยมีตกลงไปตายบ้างเป็นครั้งคราวเช่นกัน

8. ดร.เควิน ซีมัวร์หนึ่งในคณะสำรวจ บรรยายถึงลักษณะสัตว์ที่ค้นพบว่า มีขนาดประมาณ 30 cm (ภาพบน) รูปร่างดูปุ๊บก็รู้ว่าเป็นค้างคาว มีปีกมีอะไรชัดเจน แต่สิ่งแรกที่ทำให้สะดุดตาก็คือ มันมีกงเล็บยื่นออกมาจากปลายนิ้วมือด้วย… ปีกของค้างคาวปัจจุบันเป็นพังผืดที่เชื่อมต่อระหว่างนิ้วทั้ง 5 และนิ้วแต่ละนิ้วก็สิ้นสุดลงเป็นปลายกระดูกแหลมๆ เฉยๆ ไม่มีเล็บงอกออกมา ยกเว้นแค่จากนิ้วโป้งนิ้วเดียว • ทว่าเจ้าบรรพบุรุษค้างคาวที่ค้นพบใหม่นี่กลับมีกงเล็บยื่นต่อออกมาจากปลาย นิ้วทุกนิ้ว ครบทั้ง 5 นิ้วเลย สันนิษฐานว่า คงเป็นลักษณะโบราณที่เอาไว้ใช้ในการเกาะปีนป่ายขึ้นที่สูง ค้างคาวปัจจุบันเวลาเกาะกับขอนไม้จะใช้เท้าเกาะแล้วก็ห้อยหัวลง นิ้วเท้าแต่ละนิ้วจึงมีลักษณะยืดยาวเท่ากันหมดเพื่อให้เกาะได้อย่างมั่นคง ส่วนค้างคาวโบราณในฟอสซิล พบว่านิ้วหัวแม่โป้งเท้ายังคงสั้นกว่านิ้วอื่นๆ อยู่ (นึกถึงมือคนก็ได้) แสดงว่าเริ่มแรกพวกมันอาจจะยังใช้มือเป็นหลักในการปีนป่ายแล้วก็เกาะห้อยกับ ที่สูง ส่วนที่ใช้เท้าห้อยนี่เพิ่งวิวัฒนาการขึ้นมาทีหลัง

9. ในด้านการบิน ดูจากโครงสร้างของปีก แผงซี่โครง และชิ้นกระดูกต่างๆ แล้ว คาดว่าค้างคาวโบราณตัวนี้น่าจะสามารถบินได้แน่นอน อย่างไรก็ตามปีกมันก็ยังแลดูสั้นๆ เล็กๆ กว่าค้างคาวปัจจุบันส่วนใหญ่อยู่ ทุกวันนี้ยังมีค้างคาวอยู่กลุ่มนึงที่มีปีกเป็นลักษณะแบบนี้คือ Mouse-tailed Bat พวกนี้เวลาบินจะมีพฤติกรรมคือจะกระพือปีกๆๆๆ แล้วก็ร่อน…. ไปซักระยะนึง แล้วก็ค่อย กระพือปีกๆๆๆ อีก แล้วก็ร่อนต่อ…. สลับไปเรื่อยๆ (flutter & glide) เนื่องจากปีกที่คล้ายกันก็เลยสันนิษฐานได้ว่าเจ้าบรรพบุรุษค้างคาวโบราณก็ น่าจะมีวิธีบินแบบนี้ด้วยเช่นกัน ดังนั้นถ้าให้เรียงลำดับแล้ว วิวัฒนาการการบินของกลุ่มค้างคาวน่าจะเริ่มต้นจาก เป็นผู้ร่อนก่อน (glider) คือใช้เล็บมือปีนๆๆ ต้นไม้ขึ้นไป แล้วก็ใช้พังผืดระหว่างนิ้วในการร่อน จากนั้นพังผืดค่อยๆ พัฒนาเป็นปีกที่สมบูรณ์ขึ้น ก็ค่อยเปลี่ยนมาเป็นผู้กระพือร่อน (flutter glider) แบบตัวอย่างฟอสซิลที่พบนี้ แล้วจากนั้นปีกยิ่งพัฒนามากขึ้นอีก ก็ค่อยเปลี่ยนมาเป็นผู้บิน (flyer) อย่างสมบูรณ์ดังที่เห็นในค้างคาวส่วนใหญ่ปัจจุบัน

10. แนนซี่ ซิมม่อนส์เพื่อนร่วมวิจัยอีกคนนึงของเควิน ขยายความเพิ่มเติมว่า “เราไม่รู้แน่ชัด แต่ดูตามความสมเหตุสมผลแล้ว ค้างคาวน่าจะมีต้นกำเนิดมาจากบรรพบุรุษดั้งเดิมที่เป็นสัตว์ซึ่งร่อนไปร่อน มาระหว่างต้นไม้ ไม่แน่อาจจะหน้าตาคล้ายๆ กับกระรอกบินทุกวันนี้… หลังจากนั้นค้างคาวอาจจะวิวัฒนาการการบินขึ้นมา เพื่อเป็นเครื่องมือในการขยายอาณาเขต เพิ่มความคล่องตัวในการหาอาหาร และเพื่อหลบหนีจากผู้ล่า… สำหรับค้างคาวตัวที่พบนี้ ไม่แน่มันอาจจะหากินโดยการบินจากที่หนึ่งไปที่หนึ่ง ร่อนลงบนต้นไม้ซักต้น เสร็จแล้วก็ใช้กงเล็บค่อยๆ ไต่ขึ้นไปบนตำแหน่งสูงๆ เพื่อมองหาอาหาร”

11. นอกจากประวิติศาสตร์การเกาะกับการบินแล้ว ฟอสซิลชิ้นนี้ยังบ่งบอกอีกเรื่องราวหนึ่งที่สำคัญมากและถือเป็นไฮไลท์ของการ ค้นพบครั้งนี้เลยก็ว่าได้… นักวิทย์ผู้ศึกษาค้างคาวถกเถียงกันมานานแล้วว่าอะไรมาก่อนระหว่างการบินกับ การเอคโค่ฯ การค้นพบครั้งนี้เป็นกุญแจชิ้นแรกในการไขปริศนาดังกล่าว โดยปกติในค้างคาวปัจจุบัน ถ้าเป็นพวกที่เอคโคฯได้ ทุกชนิดจะต้องมีลักษณะเฉพาะบางอย่างที่เหมือนกัน ซึ่งพวกค้างคาวที่ไม่เอคโค่ฯไม่มี (ค้างคาวปัจจุบันบางกลุ่มไม่ใช้เอคโค่ฯ เช่นพวกค้างคาวโลกเก่าที่กินผลไม้เป็นอาหาร) ลักษณะเฉพาะที่ว่านี้บางทีก็เป็นพวกโครงสร้างเนื้อเยื่ออ่อนที่ไม่สามารถ กลายเป็นฟอสซิลได้ ซึ่งนั่นก็เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้เรื่องนี้เป็นเรื่องที่ศึกษายาก อย่างไรก็ตาม ยังมีลักษณะเฉพาะอยู่ 3 อย่างด้วยกันที่มีองค์ประกอบเป็นกระดูกแข็งสามารถกลายเป็นฟอสซิลได้ ชิ้นหนึ่งเป็นกระดูกอยู่ที่คอ และอีก 2 ชิ้นเป็นกระดูกพิเศษซึ่งอยู่ในกะโหลก หากเจอ 3 ชิ้นนี้ละก็ รับรองได้ชัดเจนเลยว่าต้องเป็นค้างคาวที่เอคโค่ฯได้แน่ๆ

12. สำหรับตัวอย่างบรรพบุรุษค้างคาวโบราณที่ค้นพบใหม่ ศึกษาแล้วไม่พบโครงสร้างทั้งสามดังกล่าว จึงสรุปได้ว่าค้างคาวตัวนี้บินได้ แต่ไม่มีความสามารถในการเอคโค่ฯ จากหลักฐานนี้สันนิษฐานได้ว่าการบินเป็นความสามารถที่มีมาก่อน ส่วนความสามารถในการเอคโค่ฯ ค่อยวิวัฒนาการตามมาทีหลัง ปัญหาโลกแตกในที่สุดก็ดูเหมือนจะได้เงื่อนงำมาคลี่คลายไปหนึ่งเปราะ แต่เท่านี้ก็ยังไม่จบ ยังสามารถตั้งคำถามต่อไปได้อีก อ้าวแล้วถ้ามันเอคโค่ฯไม่ได้แล้วจะคลำทางในที่มืดถูกได้ยังไงล่ะ? อืมม นั่นสินะ เป็นคำถามที่น่าสนใจทีเดียว ข้อนี้คุณเควิน ซีมัวร์เดาว่า “ไม่แน่บรรพบุรุษค้างคาว 52.5 ล้านปีก่อน อาจจะต้องใช้วิธีอื่นในการหาเหยื่อจับแมลง อย่างเช่นใช้การดมกลิ่น หรือไม่ก็ใช้สายตาแทน ซึ่งถ้าเป็นอย่างนั้นจริง ไม่แน่มันอาจจะหากินตอนกลางวัน ซึ่งตรงข้ามกับค้างคาวสมัยนี้ก็เป็นได้…”

13. กระรอกบิน กับ ค้างคาว

14. คุณจอห์น สปีกแมนนักสัตววิทยาผู้เชี่ยวชาญอีกท่านหนึ่ง ให้ความเห็นว่า “เป็นไปได้ว่าเดิมค้างคาวอาจจะหากินกลางวัน แต่พอมาถึงยุค 50-60 ล้านปีก่อน นกที่กินเนื้อเป็นอาหารเริ่มถือกำเนิดขึ้น และนั่นอาจเป็นปัจจัยที่ผลักดันให้ค้างคาวมีวิวัฒนาการเปลี่ยนไปเป็นสัตว์ กลางคืนแทน” และไม่แน่ หลังจากนั้น การหากินกลางคืนถึงค่อยผลักดันให้ค้างคาวบางกลุ่มมีวิวัฒนาการเอคโค่โลเคชั่นขึ้นมาอีกที ในขณะที่บางกลุ่มอาจจะไปอีกสายนึง คือไปทางวิวัฒนาการตาที่เซ้นซิทีฟมากๆ ขึ้นมาเพื่อจะได้มองเห็นในความมืดได้ (night vision) ส่วนฟอสซิลใหม่ที่เจอจะเป็นตัวอย่างของวิวัฒนาการสาย night vision ที่ว่ารึเปล่า อันนี้เสียดายไม่สามารถตอบได้ เพราะ “กระดูกเบ้าตามันถูกบี้เละ เลยไม่สามารถบ่งบอกได้ว่าตามันมีขนาดขยายใหญ่เหมือนอย่างสัตว์กลางคืนอื่นๆ ที่ไม่ใช้เอคโค่ฯเหมือนกันรึเปล่า” คุณสปีกแมนอธิบาย

15. รายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อยนะครับ ลักษณะฟันของฟอสซิลค้างคาวตัวนี้บ่งบอกชัดเจนว่ามันเป็นพวกกินแมลงเป็นอาหาร (Insectivore) ส่วนเรื่องข้อสรุปที่ว่าการบินมาก่อนเอคโค่ฯในค้างคาว คุณซีมัวร์เสริมว่าสมเหตุสมผล เพราะ เอคโค่โลเคชั่นเป็นเหมือนเทคโนโลยีราคาแพงที่ต้องใช้การทำงานขององค์ประกอบ หลายอย่าง กล้ามเนื้อทั้งร่างกายต้องประสานงานบีบตัวเพื่อจะส่งเสียงออกไป ทั้งหมดนี้ยากที่จะอยู่ดีๆ ก็วิวัฒนาการขึ้นมาเดี่ยวๆ แต่ถ้าค้างคาวบินได้มาก่อนเนี่ย กล้ามเนื้ออะไรต่างๆ ที่ใช้ในระหว่างบิน มันจะบีบตัวในลักษณะคล้ายกับเวลาที่จะต้องสร้างเสียงเอคโค่ฯอยู่แล้ว ดังนั้นเสต็พต่อไปก็แค่มาดัดแปลงต่อยอดจากของเดิม ไม่ถึงกับยากมาก เปรียบเทียบเสมือน การบินได้ก่อนทำให้ราคาของการซื้อเอคโค่ฯมาติดเพิ่มเป็นออพชั่นเสริมนั้นถูก ลง ในขณะที่ถ้าบินไม่ได้แล้วอยู่ดีๆ มาซื้อเอคโค่ไปติดเลยจะแพงกว่า (เรียกว่า flying เป็น preadaptationให้กับเอคโค่โลเคชั่นก็ได้)

17. โดย นางสาวปภัสรา เสียงเจริญ เลขที่ 12 ก. นางสาวดุษฎี แสงทอง เลขที่ 13 ก. นางสาวนุสรา พิสิฐสุข เลขที่ 20 ก. นางสาวอภิรดี เดชพิทักษ์ เลขที่ 21 ก. นางสาวพรพิมล นฤภัย เลขที่ 11ข.ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6/3