กระบวนการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต โดยการการคัดเลือกตามธรรมชาติขึ้นอยู่กับปัจจัยสำคัญ คือองค์ประกอบทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตนั้นกับสภาวะแวดล้อม ความหลากหลายของพันธุกรรมเป็นรากฐานสำคัญของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เพื่อที่จะเอื้ออำนวยให้สิ่งมีชีวิตดำรงชีวิตให้สอดคล้องกับสภาพการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมรอบ ๆ ตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมทั้งการหลีกเลี่ยงศัตรูหรือ ต่อต้านโรคภัยไข้เจ็บ ความหลากหลายของพันธุกรรมภายในประชากรที่อาศัยอยู่ตามแหล่งต่าง ๆ กันของสปีชีส์หนึ่ง ยังช่วยเพิ่มศักยภาพของประชากรของสปีชีส์นั้นให้สามารถวิวัฒนาการเปลี่ยนแปลงตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อมต่าง ๆ กันได้อย่างเหมาะสมในระยะยามอีกด้วย (ภาพที่ 1) ดังจะเห็นว่าพันธุ์พืชป่าจะมีวิวัฒนาการเปลี่ยแปลงปรับตัวเพื่อต่อสู้กับสัตว์และพวกจุลินทรีย์ที่เป็นศัตรูอยู่ตลอดเวลา ในทำนองเดียวกันพวกสัตว์ที่เป็นศัตรูของพืชต่าง ๆ ก็มีการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการที่จะเอาชนะพืชให้ได้ กระบวนการวิวัฒนาการร่วมกันระหว่างพันธุ์พืชและสัตว์เช่นนี้ จะเกิดขึ้นได้ก็ต้องอาศัยความสอดคล้องของความหลากหลายทางพันธุกรรมของทั้งพืชและสัตวืดังกล่าว เพื่อเปิดโอกาสให้มีการคัดเลือกตามธรรมชาติ เช่น พืชตระกูลถั่วชนิดหนึ่งอยู่ร่วมกับผีเสื้อชนิดหนึ่ง โดยตัวหนอนของผีเสื้ออาศัยกินใบของพืชตระกูลถั่วชนิดนั้นเป็นอาหาร นักชีววิทยาค้นพบว่ามีความหลากหลายของพันธุกรรมหรือยีนที่ทำหน้าที่ควบคุมการสังเคราะห์สารแอลคาลลอยด์ชนิดต่าง ๆ ในพืชถั่ว สารแอลคาลลอยด์บางชนิดมีสมบัติเป็นพิษต่อการดำรงชีวิตของตัวหนอนผีเสื้อชนิดนั้นด้วย และผีเสื้อนี้ก็มีความหลากหลายของยีนที่ทำหน้าที่ควบคุมเอนไซม์ที่ช่วยทำลายหรือยับยั้งสารพิษแอลคาลลอยด์รูปแบบต่าง ๆ ของพืชด้วยเช่นกัน ทำให้ทั้งพืชถั่วและผีเสื้อวิวัฒนาการร่วมกันอย่างสมดุลตลอดมาจนถึงปัจจุบัน
ผลกระทบที่เด่นชัดที่สุดของประชากรธรรมชาติที่ขาดแคลนความหลากหลายของพันธุกรรม คือ การนำไปสู่สภาวะโฮโมไซโกซิตีของสมาชิกของประชากรนั้น นอกจากนั้น ประชากรที่ขาดความแปรผันทางพันธุกรรมยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการลดประสิทธิภาพของการอยู่รอดและความสมบูรณ์ในการสืบพันธุ์อีกด้วย ผลกระทบต่าง ๆ ดังกล่าวนี้เป็นส่วนหนึ่งของสภาวะความกดดันของการผสมภายในสายพันธุ์ (inbreeding depression) ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการสูญเสียความยืดหยุ่นทางวิวัฒนาการอย่างแน่นอน
การคัดเลือกพันธุ์ และเก็บรักษาพันธุ์พืชหรือสัตว์ เพื่อการเกษตรกรรม โดยเก็บตัวอย่างจำนวนจำกัดของสายพันธุ์ที่ตรงกับความต้องการของเรา คงไม่เกิดผลดีเท่าไรนัก เพราะการทำเช่นนั้นจะทำให้เกิดการสูญเสียความหลากหลายของพันธุกรรม อันอาจก่อให้เกิดผลร้ายตามมาอย่างคาดไม่ถึง การเพาะเลี้ยงสายพันธุ์พืช หรือสัตว์อาจได้รับการปกป้องรักษาโดยมาตรการควบคุมศัตรู จะโดยการใช้สารเคมีหรือใช้ชีววิธีก็ตาม ก็ไม่ให้ผลดีเท่ากับสมบัติการต่อต้านหรือดื้อต่อศัตรูที่เกิดจากพันธุกรรม ดังนั้น การปรับปรุงพันธุ์ข้าว ข้าวโพด ข้าวสาลี จำเป็นต้องหาสายพันธุ์ที่มียีนที่ดื้อ หรือต่อต้านศัตรูพืชเหล่านี้อย่างสม่ำเสมอ เพราะศัตรูพืชมีกลไกการปรับตัวทางพันธุกรรมที่จะทำให้มันสามารถอยู่รอดได้โดยอาศัยพืชเหล่านี้ด้วย สิ่งจำเป็นพื้นฐาน ของการปรับปรุงรักษาพันธุ์พืชหรือสัตว์ คือ การแสดงหาสายพันธุ์ที่มีความหลากหลายของพันธุกรรมทั้งในด้านผลผลิต และด้านความสามารถต่อต้านศัตรู เพื่อนำมาใช้ในการผสมพันธุ์และการคัดเลือกสายพันธุ์ตามหลักวิชาการ แต่สิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จากการตัดเลือกสายพันธุ์ คือ การสูญเสียความหลากหลายของพันธุกรรมเสมอ ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญของมนุษย์ในความพยายามที่จะเอาชนะธรรมชาติ แต่ก็ต้องพบกับอุปสรรคที่เกิดจากธรรมชาตินั้นเอง วงการเกษตรกรรมเคยฮือฮากับปฏิวัติเขียว หรือ กรีนเรโวลูชัน (green revolution) ซึ่งเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การเกษตร ที่ปรับปรุงพันธุ์ข้าว และข้าวโพด ให้ได้ผลผลิตสูงเพียงพอกับความต้องการของ ประชาชนจำนวนมากในประเทศที่ยากจนและด้วยพัฒนาในโลกที่สาม พันธุ์ข้าวและข้าวโพดสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่พัฒนาปรับปรุงขึ้นมาในประเทศที่เจริญแล้ว จะให้ผลผลิตสูงมากกว่าพันธุ์พื้นเมืองที่ชาวบ้านมีอยู่ หากได้รับการดูแลที่เหมาะสมในเรื่องเกี่ยวกับน้ำ ปุ๋ย และยาปราบศัตรู แต่โดยธรรมชาติของเกษตรกรทั่วไปที่มุ่งหวังแต่ผลผลิตสูงเป็นประเด็นสำคัญ โดยไม่คำนึงถึงหลักและความสำคัญของความหลากหลายของพันธุกรรม ผลก็คือมีการนำเอาสายพันธุ์ใหม่ ๆ ที่พัฒนาขึ้นมาใช้แทนที่พันธุ์พื้นเมืองดั้งเดิม ซึ่งค่อย ๆ ถูกละเลยและถูกทอดทิ้งจนกระทั่งสูญหายไปในที่สุด หรืออีกนัยหนึ่ง เป็นการนำเอาความเป็นเอกภาพของพันธุกรรม (genetic uniformity หรือ hemogeneity) มาทดแทนความหลากหลายของพันธุกรรม (genetic diversity) ทำให้พันธุ์พื้นเมืองที่มีองค์ประกอบพันธุกรรมเป็นเอกลักษณ์ของตัวเองในท้องถิ่นนั้น ๆ ต้องสูญหายไปอย่างน่าเสียดาย เสมือนเป็นการทำลายอู่ข้าวอู่น้ำที่มีค่าอย่างคาดไม่ถึง ยิ่งไปกว่านั้น การพัฒนาประเทศในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งด้านเศรษฐกิจ และสังคมที่มีการทำลายธรรมชาติป่าเขาลำเนาไพร เช่น การสร้างเขื่อนเพื่อพลังงานไฟฟ้า และการชลประทาน การทำเหมืองแร่ การทำอุตสาหกรรมป่าไม้ การสร้างเมืองใหม่ การขยายพื้นที่เพาะปลูก ฯลฯ ย่อมนำไปสู่การสูญเสียพืชพันธุ์เก่าแก่ในท้องถิ่นดั้งเดิม ซึ่งเป็นการทำลายความหลากหลายของพันธุกรรมโดยที่มิอาจเรียกกลับคืนมาได้อีก ดังเช่นเหตุการณ์ที่น่าเสียใจที่เกิดขึ้นในประเทศโลกที่สามอย่างเช่น ไนจีเรีย เอธิโอเปีย กลุ่มประเทศในอเมริกาใต้ และในเอเชีย
ความหลากหลายของพันธุกรรมในประชากรธรรมชาติจำเป็นต้องพิทักษ์รักษาไว้ เพื่อเป็นแหล่งวัตถุดิบของหน่วยพันธุกรรมรูปแบบใหม่ ๆ ที่มีประโยชน์ต่อการพัฒนาปรับปรุงสายพันธุ์ใหม่ ๆ ที่มนุษย์ต้องการ ตัวอย่างการค้นพบข้าว ข้าวโพด มันฝรั่ง มะเขือเทศ และพืชชนิดอื่น ๆ ที่เป็นพันธุ์เก่าแก่และถูกทอดทิ้งอยู่ในป่ามาเป็นเวลานาน ยังก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมหาศาลต่อมนุษย์ ดังจะเห็นว่า การค้นพบมะเขือเทศสปีชีส์ใหม่ 2 ชนิด ในป่าทึบของประเทศเปรู สปีชีส์ที่ค้นพบใหม่เป็นพันธุ์เก่าแก่ที่หายากมาก นักวิทยาศาสตร์ได้นำเอามะเขือเทศพันธุ์เก่าแก่มาผสมพันธุ์กับพันธุ์ที่ใช้เพาะปลูกโดยเกษตรกรทั่วไปแล้วปรากฎว่า ให้ผลผลิตที่มีคุณภาพสูงมากกว่าพันธุ์ที่เคยใช้กันอยู่หลายเท่า และสามารถปรับปรุงพันธุ์ผสมใหม่ที่ได้ยีนมาจากพันธุ์ป่าเก่าแก่ ทำให้เกิดผลดีทางเศรษฐกิจต่อประเทศสหรับอเมริกาอย่างมหาศาลเกินค่าเงินที่ลงทุนไปในการวิจัยค้นหาพันธุ์เก่าแก่ที่ยังหลงเหลืออยู่ในป่านั้น
การค้นพบสายพันธุ์ข้าวชนิดเก่าแก่ที่มีความต้านทานต่อโรคข้าวหลายชนิด แต่พันธุ์ข้าวเหล่านั้นมีคุณค่าท่างผลผลิตน้อยจนถูกละเลยในประเทศอินเดีย ทำให้นักปรับปรุงพันธุ์ข้าวคัดเลือกเอายีนที่ต้านทานโรคข้าวได้ดีมาใช้ปรับปรุงพันธุ์ข้าวปกติที่ให้ผลผลิตสูง อันจะยังประโยชน์ต่อเศรษฐกิจของประเทศอย่างมากมาย
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น