ชีววิทยา ม. 6 เทอม 1 มุ่งเน้นการศึกษากระบวนการต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย ระบบสืบพันธุ์และการเจริญเติบโตของสัตว์และมนุษย์ การทำงานและควบคุมของระบบต่อมไร้ท่อ การศึกษาพฤติกรรมของสัตว์ รวมถึงประเภทและกลไกการเกิดพฤติกรรม การสื่อสารระหว่างสัตว์ และความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม นักเรียนจะได้เรียนรู้การทำงานร่วมกันของระบบต่าง ๆ เพื่อรักษาสมดุลและความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งเข้าใจการเจริญเติบโตและพฤติกรรมที่ส่งผลต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต
ชีววิทยา ม. 6 เทอม 1 เรียนเรื่องอะไรบ้าง
1. ระบบประสาทและอวัยวะรับความรู้สึก
2. การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต
3. ระบบต่อมไร้ท่อ
4. ระบบสืบพันธุ์และการเจริญเติบโต
5. พฤติกรรมของสัตว์
เนื้อหาส่วนนี้ครอบคลุมการทำงานของระบบประสาทและอวัยวะรับความรู้สึกที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้และการตอบสนองของร่างกาย รวมถึง:
- การรับรู้และการตอบสนองของสัตว์: อธิบายการทำงานของระบบประสาทในการส่งสัญญาณและควบคุมการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก
- โครงสร้างของเซลล์ประสาท: ศึกษาการทำงานของเซลล์ประสาท (neurons) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการส่งสัญญาณไฟฟ้าภายในร่างกาย
- ศูนย์ควบคุมระบบประสาทของมนุษย์: อธิบายการทำงานของสมอง ไขสันหลัง และระบบประสาทส่วนกลาง
- อวัยวะรับความรู้สึก: ศึกษาโครงสร้างและการทำงานของอวัยวะที่ใช้รับรู้สิ่งเร้าต่าง ๆ เช่น ตา หู และผิวหนัง
ระบบประสาท เป็นระบบที่ควบคุมการทำงานของร่างกายผ่านการส่งสัญญาณไฟฟ้าและเคมีไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย โดยระบบนี้ช่วยในการรับรู้และตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมรอบตัว
การทำงานของ ระบบประสาท ในสัตว์เกี่ยวข้องกับการรับรู้และตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก เช่น การสัมผัส กลิ่น แสง และเสียง โดยมีขั้นตอนหลัก ๆ ดังนี้:
- การรับรู้สิ่งเร้า (Stimulus detection): อวัยวะรับความรู้สึก เช่น ตา หู หรือผิวหนัง จะทำหน้าที่ตรวจจับสิ่งเร้าและแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณไฟฟ้า
- การส่งสัญญาณผ่านเซลล์ประสาท: เมื่อสิ่งเร้าได้รับการตรวจจับ สัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งผ่าน เซลล์ประสาท (neurons) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการสื่อสารระหว่างอวัยวะรับความรู้สึกและสมอง
- การตอบสนองต่อสิ่งเร้า: สมองจะวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับและส่งคำสั่งกลับไปยังอวัยวะหรือกล้ามเนื้อเพื่อทำการตอบสนอง เช่น การขยับตัว การเคลื่อนที่ หรือการหลบเลี่ยง
เซลล์ประสาท (Neurons) เป็นหน่วยพื้นฐานของระบบประสาทที่มีหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าภายในร่างกาย เซลล์ประสาทประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังนี้:
- เดนไดรต์ (Dendrites): ทำหน้าที่รับสัญญาณไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทอื่น ๆ หรือจากสิ่งเร้าภายนอก
- แอกซอน (Axon): เป็นเส้นยาวที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าจากตัวเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ประสาทอื่น หรืออวัยวะปลายทาง
- ปลายประสาท (Synaptic terminals): เป็นส่วนที่ปล่อยสารสื่อประสาท (neurotransmitters) ซึ่งช่วยส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาท
การส่งสัญญาณในเซลล์ประสาทจะเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ประสาทมีการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าในตัวเซลล์ เกิดเป็น ศักย์ไฟฟ้าการกระทำ (action potential) ที่จะถูกส่งไปตามแอกซอนจนถึงปลายประสาท
ระบบประสาทของมนุษย์มี ศูนย์ควบคุมหลัก อยู่ที่สมองและไขสันหลัง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลาง (central nervous system; CNS) ดังนี้:
- สมอง (Brain): สมองทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการรับข้อมูลจากสิ่งเร้าต่าง ๆ และส่งคำสั่งไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย สมองแบ่งเป็นส่วนต่าง ๆ เช่น สมองใหญ่ (cerebrum) ที่ควบคุมการคิดและการทำงาน, สมองน้อย (cerebellum) ที่ควบคุมการเคลื่อนไหว, และสมองก้าน (brainstem) ที่ควบคุมการทำงานของอวัยวะภายใน
- ไขสันหลัง (Spinal Cord): ไขสันหลังทำหน้าที่เป็นทางผ่านของสัญญาณระหว่างสมองและร่างกาย โดยจะส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทส่วนปลายและสมอง รวมถึงควบคุมการตอบสนองเบื้องต้น เช่น การดึงมือออกจากความร้อน
อวัยวะรับความรู้สึก ทำหน้าที่รับรู้สิ่งเร้าภายนอกและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งไปยังสมองผ่านทางเซลล์ประสาท อวัยวะที่สำคัญประกอบด้วย:
- ตา (Eye): ตาเป็นอวัยวะรับแสงที่สำคัญ ทำหน้าที่แปลงแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านเซลล์รับแสงในเรตินา สัญญาณนี้จะถูกส่งไปยังสมองผ่านเส้นประสาทตา
- หู (Ear): หูทำหน้าที่รับเสียง โดยแปลงคลื่นเสียงที่มากระทบแก้วหูให้เป็นการสั่นสะเทือน สัญญาณนี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าในคอเคลีย (cochlea) และส่งไปยังสมอง
- ผิวหนัง (Skin): ผิวหนังเป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่ตรวจจับสิ่งเร้าต่าง ๆ เช่น การสัมผัส ความร้อน ความเย็น และความเจ็บปวด
โจทย์:
1. เซลล์ประสาทมีส่วนประกอบใดบ้างที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้า?
2. สมองส่วนใดที่ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย?
3. การรับรู้เสียงในมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างไร?
เฉลย:
1. เซลล์ประสาทมีส่วนประกอบที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้า ได้แก่ เดนไดรต์ ที่รับสัญญาณ, แอกซอน ที่ส่งสัญญาณ และ ปลายประสาท ที่ปล่อยสารสื่อประสาท
2. สมองส่วนที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายคือ สมองน้อย (Cerebellum)
3. การรับรู้เสียงในมนุษย์เกิดจาก หู ที่แปลงคลื่นเสียงเป็นการสั่นสะเทือนและส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังสมองผ่านทาง คอเคลีย
เนื้อหานี้กล่าวถึงกลไกการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ โดยแบ่งออกเป็น:
- การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว: เช่น อะมีบา ใช้วิธีการเคลื่อนที่ผ่านทางขาเทียม (pseudopodia)
- การเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง: เช่น หนอนและแมลง ที่มีการเคลื่อนที่ผ่านทางกล้ามเนื้อและการขยายตัวของร่างกาย
- การเคลื่อนที่ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง: เช่น การเดิน วิ่ง และบิน ซึ่งสัตว์มีกระดูกสันหลังใช้กล้ามเนื้อ กระดูก และข้อต่อในการเคลื่อนไหว
- การเคลื่อนที่ของมนุษย์: อธิบายการทำงานของกล้ามเนื้อและกระดูกในการเคลื่อนไหวร่างกาย
การเคลื่อนที่เป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตได้ เช่น การหาอาหาร การป้องกันตัวเองจากศัตรู หรือการเคลื่อนที่ไปยังแหล่งที่อยู่อาศัยที่เหมาะสม การเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตแบ่งออกได้ตามลักษณะทางกายภาพและโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต ดังนี้:
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น อะมีบา สามารถเคลื่อนที่ได้โดยใช้โครงสร้างที่เรียกว่า ขาเทียม (Pseudopodia) ขาเทียมเป็นโครงสร้างที่เกิดจากการขยายตัวของเยื่อหุ้มเซลล์และไซโตพลาซึมเพื่อยืดไปยังทิศทางที่ต้องการเคลื่อนที่ กระบวนการนี้ทำให้เซลล์สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ นอกจากนี้ อะมีบายังใช้ขาเทียมในการจับอาหารอีกด้วย
- อะมีบา: ขยายขาเทียมเพื่อเคลื่อนที่และจับอนุภาคอาหาร
- พารามีเซียม: เคลื่อนที่โดยใช้ซิเลีย (Cilia) ที่ทำหน้าที่เหมือนเส้นขนเล็ก ๆ โบกไปมา
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น หนอนและแมลง มีการเคลื่อนที่ผ่านโครงสร้างและกระบวนการที่แตกต่างกันไป โดยการเคลื่อนไหวหลักของสัตว์กลุ่มนี้มักเกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อและการขยายตัวของร่างกาย
- หนอน: เช่น ไส้เดือนดิน ใช้การหดตัวและขยายตัวของกล้ามเนื้อวงและกล้ามเนื้อยาว (circular and longitudinal muscles) ในการดันร่างกายให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า
- แมลง: มีการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนกว่าด้วยการใช้ขาและปีก เช่น การเดินของมดหรือการบินของผึ้ง แมลงใช้กล้ามเนื้อที่ยึดกับโครงแข็งภายนอก (exoskeleton) ในการเคลื่อนที่
สัตว์มีกระดูกสันหลัง เช่น ปลา นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีโครงสร้างที่ซับซ้อนในการเคลื่อนที่ โดยการเคลื่อนที่ของสัตว์มีกระดูกสันหลังต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อ กระดูก และข้อต่อ ซึ่งช่วยในการเคลื่อนย้ายร่างกายไปยังทิศทางที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ปลา: ใช้การหดตัวของกล้ามเนื้อข้างลำตัวที่เรียกว่า กล้ามเนื้อปล้อง (myotomes) ในการดัดโค้งลำตัวและหางเพื่อเคลื่อนที่ผ่านน้ำ
- นก: ใช้การเคลื่อนไหวของปีกที่มีโครงสร้างกระดูกและกล้ามเนื้อในการบิน โดยมีการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อบริเวณปีกอย่างต่อเนื่อง
- สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: เช่น สุนัขและแมว ใช้กล้ามเนื้อและกระดูกในการเดินและวิ่ง โดยมีข้อต่อและกระดูกอ่อนที่ช่วยในการเคลื่อนไหวที่คล่องตัว
ในมนุษย์ การเคลื่อนไหวเกิดจากการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อ กระดูก และข้อต่อ โดยกล้ามเนื้อจะหดตัวและคลายตัวเพื่อดึงกระดูกให้เคลื่อนที่ ขณะที่ข้อต่อทำหน้าที่เป็นจุดหมุนที่ช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวที่หลากหลาย เช่น การเดิน การวิ่ง และการเคลื่อนไหวของแขนและขา
กล้ามเนื้อโครงร่าง (Skeletal muscles) ของมนุษย์ยึดติดกับกระดูกผ่านทางเส้นเอ็น เมื่อกล้ามเนื้อหดตัว กระดูกจะถูกดึงให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต้องการ ส่วนข้อต่อช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวในลักษณะต่าง ๆ เช่น ข้อต่อข้อศอกและเข่าช่วยในการงอและเหยียดแขนขา
โจทย์:
1. อะมีบาเคลื่อนที่โดยใช้โครงสร้างใด?
2. แมลงเคลื่อนไหวอย่างไรโดยใช้โครงสร้างอะไร?
3. การเดินและวิ่งของมนุษย์เกิดจากการทำงานร่วมกันของอะไรบ้าง?
เฉลย:
1. อะมีบาเคลื่อนที่โดยใช้ ขาเทียม (Pseudopodia) ซึ่งเป็นการขยายตัวของเยื่อหุ้มเซลล์และไซโตพลาซึม
2. แมลงเคลื่อนไหวโดยใช้ กล้ามเนื้อ ที่ยึดกับ โครงแข็งภายนอก (Exoskeleton) เช่น ใช้ขาในการเดินและปีกในการบิน
3. การเดินและวิ่งของมนุษย์เกิดจากการทำงานร่วมกันของ กล้ามเนื้อ กระดูก และข้อต่อ
ระบบต่อมไร้ท่อมีหน้าที่ควบคุมการทำงานของร่างกายผ่านฮอร์โมน เนื้อหาครอบคลุมดังนี้:
- การทำงานร่วมกันของระบบต่อมไร้ท่อและระบบประสาท: ศึกษาการทำงานประสานระหว่างฮอร์โมนและสัญญาณประสาท
- ต่อมไร้ท่อ: ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของต่อมที่สร้างฮอร์โมน เช่น ต่อมไทรอยด์ ต่อมหมวกไต
- ฮอร์โมนและการทำงานของฮอร์โมน: อธิบายกลไกการควบคุมการหลั่งฮอร์โมนและผลกระทบของฮอร์โมนที่มีต่อการทำงานของร่างกาย
- การรักษาสมดุลฮอร์โมน: อธิบายการควบคุมระดับฮอร์โมนในร่างกายเพื่อรักษาสมดุลของระบบต่าง ๆ
ระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine System) และระบบประสาท (Nervous System) เป็นระบบสำคัญที่ทำงานประสานกันเพื่อควบคุมการทำงานของร่างกายและรักษาสมดุลของระบบต่าง ๆ การทำงานร่วมกันของสองระบบนี้เป็นกระบวนการที่เรียกว่า "ระบบประสาทไร้ท่อ" (Neuroendocrine System) ซึ่งใช้ฮอร์โมนและสัญญาณประสาทในการส่งสัญญาณเพื่อควบคุมการตอบสนองของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย
ระบบประสาทมีการส่งสัญญาณในรูปของกระแสประสาทซึ่งเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนระบบต่อมไร้ท่อใช้ฮอร์โมนซึ่งส่งผลในการควบคุมที่เกิดขึ้นในระยะยาว ตัวอย่างของการทำงานร่วมกันระหว่างระบบต่อมไร้ท่อและระบบประสาทคือ การตอบสนองต่อความเครียด เมื่อร่างกายได้รับสัญญาณความเครียด ระบบประสาทจะกระตุ้นต่อมหมวกไตเพื่อหลั่งฮอร์โมนอะดรีนาลีน (Adrenaline) และคอร์ติซอล (Cortisol) ซึ่งส่งผลให้ร่างกายเตรียมพร้อมในการตอบสนองต่อสถานการณ์ที่เผชิญ
ต่อมไร้ท่อมีหน้าที่ผลิตและหลั่งฮอร์โมนเข้าสู่กระแสเลือดโดยตรง โดยต่อมไร้ท่อหลัก ๆ ที่สำคัญในร่างกายได้แก่:
ต่อมไทรอยด์ (Thyroid Gland)
- โครงสร้าง: ตั้งอยู่บริเวณคอด้านหน้า ใต้ลูกกระเดือก
- หน้าที่: ผลิตฮอร์โมนไทรอกซีน (Thyroxine) และไตรไอโอโดไทโรนีน (Triiodothyronine) ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมอัตราเผาผลาญของร่างกาย ส่งผลต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของเนื้อเยื่อต่าง ๆ
ต่อมหมวกไต (Adrenal Gland)
- โครงสร้าง: ตั้งอยู่เหนือไตทั้งสองข้าง แบ่งเป็นสองส่วนคือ เมดัลลา (Medulla) และคอร์เท็กซ์ (Cortex)
- หน้าที่: ส่วนเมดัลลาผลิตฮอร์โมนอะดรีนาลีนและนอร์อะดรีนาลีน ซึ่งช่วยในการตอบสนองต่อความเครียด ส่วนคอร์เท็กซ์ผลิตฮอร์โมนคอร์ติซอล ซึ่งมีบทบาทในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดและความดันโลหิต
ฮอร์โมนเป็นสารเคมีที่ผลิตจากต่อมไร้ท่อและมีผลต่อการทำงานของอวัยวะเป้าหมาย การควบคุมการหลั่งฮอร์โมนเกิดขึ้นผ่านกลไกที่เรียกว่า "กลไกย้อนกลับเชิงลบ" (Negative Feedback Mechanism) เช่น เมื่อระดับฮอร์โมนไทรอกซีนในเลือดสูง ต่อมใต้สมอง (Pituitary Gland) จะลดการหลั่งฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ (TSH) เพื่อหยุดการหลั่งไทรอกซีน
การทำงานของฮอร์โมนส่งผลต่อการควบคุมกระบวนการต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ การเผาผลาญอาหาร และการตอบสนองต่อความเครียด ฮอร์โมนแต่ละชนิดมีตัวรับ (Receptor) ที่จำเพาะบนอวัยวะเป้าหมาย ซึ่งจะช่วยให้การทำงานของฮอร์โมนเป็นไปอย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ
การรักษาสมดุลของฮอร์โมนในร่างกายเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ระบบต่าง ๆ ทำงานได้อย่างเหมาะสม เช่น การรักษาสมดุลของระดับน้ำตาลในเลือด โดยฮอร์โมนอินซูลิน (Insulin) และกลูคากอน (Glucagon) จากตับอ่อนจะทำงานร่วมกันในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดให้อยู่ในเกณฑ์ปกติ หากระดับน้ำตาลสูง อินซูลินจะกระตุ้นการดูดซึมน้ำตาลเข้าสู่เซลล์ ส่วนกลูคากอนจะกระตุ้นการปล่อยน้ำตาลออกจากตับเมื่อระดับน้ำตาลต่ำ
โจทย์ 1:
อธิบายการทำงานร่วมกันระหว่างระบบต่อมไร้ท่อและระบบประสาทเมื่อร่างกายอยู่ในสถานการณ์เครียด
เฉลย:
เมื่อร่างกายอยู่ในสถานการณ์เครียด ระบบประสาทจะส่งสัญญาณไปยังต่อมหมวกไตส่วนเมดัลลา เพื่อหลั่งฮอร์โมนอะดรีนาลีนและนอร์อะดรีนาลีน ซึ่งส่งผลให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น ความดันโลหิตสูงขึ้น และกล้ามเนื้อได้รับพลังงานเพื่อตอบสนองต่อสถานการณ์ที่เกิดขึ้น นอกจากนี้ ต่อมหมวกไตส่วนคอร์เท็กซ์ยังหลั่งฮอร์โมนคอร์ติซอลเพื่อช่วยในการเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดและควบคุมการตอบสนองต่อความเครียดในระยะยาว
โจทย์ 2:
การหลั่งฮอร์โมนไทรอกซีนถูกควบคุมโดยกลไกใด และมีผลต่อการทำงานของร่างกายอย่างไร
เฉลย:
การหลั่งฮอร์โมนไทรอกซีนถูกควบคุมโดยกลไกย้อนกลับเชิงลบ (Negative Feedback Mechanism) เมื่อระดับไทรอกซีนในเลือดสูง ต่อมใต้สมองจะลดการหลั่งฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ (TSH) เพื่อหยุดการผลิตไทรอกซีน ฮอร์โมนไทรอกซีนมีผลในการควบคุมอัตราการเผาผลาญในร่างกาย ซึ่งส่งผลต่อการสร้างพลังงาน การเจริญเติบโต และการพัฒนาของเนื้อเยื่อต่าง ๆ
ในหัวข้อนี้จะศึกษาระบบสืบพันธุ์ของสัตว์และมนุษย์ รวมถึงการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต:
- การสืบพันธุ์ของสัตว์: อธิบายกระบวนการสืบพันธุ์ในสัตว์ทั้งแบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ
- การสืบพันธุ์ของมนุษย์: ศึกษาโครงสร้างของอวัยวะสืบพันธุ์ในเพศชายและหญิง รวมถึงการเกิดของทารก
- การเจริญเติบโตของสัตว์: อธิบายกระบวนการพัฒนาจากไข่ไปเป็นตัวเต็มวัยในสัตว์ต่าง ๆ เช่น การเจริญเติบโตของกบและผีเสื้อ
การสืบพันธุ์ในสัตว์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก คือ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดขึ้นเมื่อเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (สเปิร์ม) และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (ไข่) รวมตัวกันเพื่อสร้างไซโกต (Zygote) ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นตัวอ่อน ตัวอย่างเช่น
- สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: การสืบพันธุ์เกิดจากการปฏิสนธิภายใน โดยตัวอ่อนจะเจริญเติบโตภายในมดลูกของเพศเมียจนกระทั่งคลอด
- ปลาและสัตว์น้ำบางชนิด: ปฏิสนธิภายนอก โดยเซลล์สืบพันธุ์จะถูกปล่อยในน้ำ และการปฏิสนธิเกิดขึ้นนอกตัวแม่
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิตสามารถสร้างลูกหลานขึ้นมาโดยไม่ต้องใช้เซลล์สืบพันธุ์ เช่น
- การแบ่งตัว (Binary Fission): พบในแบคทีเรียที่แบ่งตัวเป็นสองส่วนที่เท่า ๆ กัน
- การแตกหน่อ (Budding): พบในไฮดรา โดยเกิดหน่อขึ้นจากตัวแม่และพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่
- การสืบพันธุ์แบบงอกใหม่ (Regeneration): พบในปลาดาว เมื่อส่วนหนึ่งของร่างกายถูกตัดออก สามารถงอกใหม่เป็นสิ่งมีชีวิตทั้งตัวได้
การสืบพันธุ์ในมนุษย์เป็นการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ซึ่งเกี่ยวข้องกับโครงสร้างและหน้าที่ของอวัยวะสืบพันธุ์ในเพศชายและเพศหญิง
อวัยวะสืบพันธุ์เพศชาย
- อัณฑะ (Testes): ทำหน้าที่ผลิตเซลล์สเปิร์มและฮอร์โมนเพศชาย
- ท่อนำสเปิร์ม (Vas Deferens): นำสเปิร์มจากอัณฑะไปยังท่อปัสสาวะ
- ท่อปัสสาวะ (Urethra): ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของปัสสาวะและสเปิร์ม
อวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิง
- รังไข่ (Ovaries): ทำหน้าที่ผลิตไข่และฮอร์โมนเพศหญิง
- ท่อนำไข่ (Fallopian Tubes): ทำหน้าที่นำไข่จากรังไข่ไปยังมดลูก และเป็นที่เกิดการปฏิสนธิ
- มดลูก (Uterus): เป็นที่ที่ตัวอ่อนจะเจริญเติบโตหลังการปฏิสนธิ
กระบวนการปฏิสนธิเกิดขึ้นเมื่อเซลล์สเปิร์มเข้าสู่ไข่ในท่อนำไข่ ทำให้เกิดไซโกต หลังจากนั้นไซโกตจะมีการแบ่งเซลล์และพัฒนาเป็นตัวอ่อน จากนั้นจะฝังตัวในมดลูกเพื่อเจริญเติบโตต่อไปจนกระทั่งครบกำหนดการคลอด
การเจริญเติบโตของสัตว์มีลักษณะที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ ซึ่งกระบวนการพัฒนาจากไข่ไปเป็นตัวเต็มวัยสามารถอธิบายได้ในตัวอย่างต่อไปนี้:
- เริ่มจากการที่ไข่ของกบฟักเป็นตัวอ่อนที่เรียกว่า "ลูกอ๊อด" (Tadpole) ซึ่งมีหางและเหงือกสำหรับหายใจในน้ำ
- ต่อมา ลูกอ๊อดจะมีการเปลี่ยนแปลงหรือเมตาโมรโฟซิส (Metamorphosis) เป็นกบโตเต็มวัย โดยหางจะค่อย ๆ หายไปและมีการพัฒนาขาเพื่อใช้ในการเคลื่อนไหว
- ไข่ของผีเสื้อจะฟักเป็นตัวหนอน (Caterpillar) ซึ่งกินใบไม้เป็นอาหารเพื่อสะสมพลังงาน
- ตัวหนอนจะพัฒนาต่อไปเป็นดักแด้ (Pupa) และเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นผีเสื้อ (Butterfly) ที่สมบูรณ์
โจทย์ 1:
อธิบายความแตกต่างระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ พร้อมยกตัวอย่างสัตว์ที่ใช้การสืบพันธุ์แต่ละแบบ
เฉลย:
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (Sexual Reproduction) ต้องการเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียเพื่อสร้างลูกหลาน ตัวอย่างเช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ส่วนนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (Asexual Reproduction) สิ่งมีชีวิตสามารถสร้างลูกหลานโดยไม่ต้องใช้เซลล์สืบพันธุ์ ตัวอย่างเช่น การแบ่งตัวในแบคทีเรีย หรือการแตกหน่อในไฮดรา
โจทย์ 2:
อธิบายกระบวนการเจริญเติบโตของกบจากไข่ไปเป็นตัวเต็มวัย
เฉลย:
กระบวนการเจริญเติบโตของกบเริ่มจากไข่ที่ฟักเป็นลูกอ๊อด (Tadpole) ซึ่งมีหางและเหงือกเพื่อหายใจในน้ำ ต่อมาลูกอ๊อดจะค่อย ๆ พัฒนา โดยหางจะค่อย ๆ หายไป และมีขาเกิดขึ้น จากนั้นพัฒนาเป็นกบโตเต็มวัยที่สามารถอาศัยบนบกและในน้ำได้
เนื้อหานี้จะศึกษาพฤติกรรมต่าง ๆ ของสัตว์:
- การศึกษาพฤติกรรมของสัตว์: กล่าวถึงวิธีการศึกษาและการสังเกตพฤติกรรมของสัตว์
- กลไกการเกิดพฤติกรรม: อธิบายสาเหตุของพฤติกรรมที่เกิดจากสิ่งเร้าภายนอกและปัจจัยภายใน
- ประเภทพฤติกรรมของสัตว์: แบ่งประเภทพฤติกรรมเป็นพฤติกรรมโดยกำเนิดและพฤติกรรมที่ได้เรียนรู้
- การสื่อสารระหว่างสัตว์: อธิบายวิธีการสื่อสารของสัตว์ เช่น การใช้เสียง กลิ่น หรือท่าทางในการติดต่อสื่อสาร
การศึกษาพฤติกรรมของสัตว์ (Animal Behavior) เป็นการศึกษาและสังเกตการกระทำต่าง ๆ ของสัตว์ที่เกิดขึ้นจากการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม การศึกษาพฤติกรรมนี้ช่วยให้เราเข้าใจถึงการปรับตัวของสัตว์ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมเหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการหลายอย่างในการศึกษา เช่น
- การสังเกตภาคสนาม (Field Observation): การสังเกตพฤติกรรมของสัตว์ในธรรมชาติ โดยไม่มีการแทรกแซงจากมนุษย์
- การทดลองในห้องปฏิบัติการ (Laboratory Experimentation): การทดลองในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ เพื่อศึกษาและวิเคราะห์ผลกระทบของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีต่อพฤติกรรมของสัตว์
- การติดตาม (Tracking and Tagging): ใช้เครื่องมือต่าง ๆ เช่น GPS ในการติดตามการเคลื่อนไหวและศึกษาพฤติกรรมของสัตว์ที่หากินในพื้นที่กว้าง
พฤติกรรมของสัตว์สามารถเกิดขึ้นได้จากกลไกต่าง ๆ ซึ่งสามารถแบ่งเป็นสองประเภท คือ สิ่งเร้าภายนอกและปัจจัยภายใน
สิ่งเร้าภายนอกเป็นปัจจัยที่กระตุ้นให้สัตว์ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม เช่น
- แสง: หลายชนิดสัตว์มักจะตอบสนองต่อแสง เช่น นกที่อพยพตามการเปลี่ยนแปลงของช่วงเวลาแสง
- เสียง: การตอบสนองต่อเสียง เช่น การร้องเพื่อเตือนภัยของนกเมื่อมีผู้บุกรุก
ปัจจัยภายในหมายถึงสภาวะของร่างกายและฮอร์โมนที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของสัตว์ เช่น
- ฮอร์โมน: มีผลต่อพฤติกรรมการสืบพันธุ์ เช่น การร้องหาคู่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในฤดูสืบพันธุ์
- ความหิว: เป็นตัวกระตุ้นให้สัตว์หากินหรือออกล่าอาหาร
พฤติกรรมของสัตว์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ พฤติกรรมโดยกำเนิดและพฤติกรรมที่ได้เรียนรู้
พฤติกรรมโดยกำเนิดเป็นพฤติกรรมที่สัตว์ได้รับมาทางพันธุกรรม และมักจะเกิดขึ้นตั้งแต่แรกเกิด ตัวอย่างเช่น
- การหลบภัย: เมื่อถูกคุกคาม สัตว์เช่นกวางจะวิ่งหนีเพื่อหลบภัย
- การกินนมแม่: ลูกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถดูดนมแม่ได้ทันทีหลังจากเกิด
พฤติกรรมที่ได้เรียนรู้เป็นพฤติกรรมที่สัตว์เรียนรู้จากประสบการณ์หรือการเลียนแบบ เช่น
- การหากิน: ลูกหมีเรียนรู้การหาปลาโดยการเลียนแบบแม่หมี
- การฝึกฝน: สุนัขสามารถเรียนรู้คำสั่งจากผู้ฝึกหัด เช่น การนั่งหรือยืนตามคำสั่ง
การสื่อสารเป็นปัจจัยสำคัญในการอยู่รอดและการดำรงชีวิตของสัตว์ สัตว์ใช้วิธีการสื่อสารที่หลากหลายในการส่งข้อความถึงกัน เช่น
- การใช้เสียง (Vocal Communication)
การใช้เสียงเพื่อสื่อสาร เช่น การร้องของนกเพื่อประกาศเขตแดนหรือเรียกหาคู่
- การใช้กลิ่น (Chemical Communication)
สัตว์บางชนิดใช้กลิ่นในการสื่อสาร เช่น การปล่อยฟีโรโมนของมดเพื่อแสดงเส้นทางไปยังแหล่งอาหาร หรือการใช้กลิ่นเพื่อประกาศเขตแดนของสุนัข
- การใช้ท่าทาง (Visual Communication)
การแสดงท่าทางเป็นวิธีการสื่อสารที่พบในสัตว์ เช่น การแสดงขนฟูของแมวเมื่อรู้สึกกลัวหรือข่มขู่
โจทย์ 1:
อธิบายความแตกต่างระหว่างพฤติกรรมโดยกำเนิดและพฤติกรรมที่ได้เรียนรู้ พร้อมยกตัวอย่างพฤติกรรมของสัตว์ที่เกี่ยวข้อง
เฉลย:
พฤติกรรมโดยกำเนิด (Innate Behavior) เป็นพฤติกรรมที่สัตว์ได้รับมาทางพันธุกรรม เช่น การดูดนมแม่ของลูกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ส่วนพฤติกรรมที่ได้เรียนรู้ (Learned Behavior) เป็นพฤติกรรมที่สัตว์เรียนรู้จากประสบการณ์ เช่น การหาปลาโดยลูกหมีที่เรียนรู้จากแม่
โจทย์ 2:
อธิบายวิธีการสื่อสารของสัตว์โดยการใช้กลิ่น พร้อมยกตัวอย่าง
เฉลย:
การใช้กลิ่น (Chemical Communication) เป็นการสื่อสารที่สัตว์ใช้สารเคมีเพื่อส่งข้อความ เช่น มดที่ปล่อยฟีโรโมนเพื่อแสดงเส้นทางไปยังแหล่งอาหาร หรือสุนัขที่ใช้กลิ่นในการประกาศเขตแดนของตัวเอง
เนื้อหาหลักที่นักเรียนจะต้องศึกษาในเทอมนี้ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของร่างกาย ระบบประสาท และพฤติกรรมของสัตว์ เพื่อเตรียมความพร้อมสำหรับการสอบเข้ามหาวิทยาลัยต่อไป