วันพฤหัสบดีที่ 4 พฤศจิกายน พ.ศ. 2553

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ

               สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศเดียวกัน จะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน และมีความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมซึ่งเรียกว่าปัจจัยทางกายภาพ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับปัจจัยทางกายภาพ ได้แก่อุณหภูมิ แสง ความชื้น แก๊ส ความเป็นกรด-เบส ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับปัจจัยทางชีวภาพ ได้แก่ ภาวะพึ่งพากัน การได้รับประโยชน์ร่วมกัน ภาวะอิงอาศัย การล่าเหยื่อ ภาวะปรสิต และภาวะแก่งแย่งแข่งขัน

 

video

 

         ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศแบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ

                 1.  ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับ สิ่งไม่มีชีวิต (ปัจจัยทางกายภาพ) สิ่งมีชีวิตจะดำรงอยู่ได้ต้องมีความสัมพันธ์กับปัจจัยทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ แสง อากาศ ความเป็นกรดเป็นเบส เสียง ดิน น้ำ ฯลฯ

                2. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต สามารถแบ่งได้ความสัมพันธ์ได้ 4 ลักษณะ คือ
            - ความสัมพันธ์ที่ต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์ (+/+)
            - ความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์อีกฝ่ายไม่ได้ไม่เสียประโยชน์ (+/0)
                                -  ความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์อีกฝ่ายเสียประโยชน์ (+/-)
                        -  ความสัมพันธ์ที่ต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์ (-/-)
ซึ่งรูปแบบความสัมพันธ์ ดังนี้

            1. ภาวะพึ่งพา ( Mutualism : +,+) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2ชนิดโดยต่างก็
ด้รับประโยชน์ซึ่งกันและกัน   หากแยกกันอยู่จะไม่สามารถดำรงชีวิตต่อไปได้ เช่น
                   - ไลเคนส์ ( Lichens) : สาหร่ายอยู่ร่วมกับสาหร่าย สาหร่ายได้รับความชื้นและแร่ธาตุจากรา ราได้รับอาหารและออกซิเจนจากสาหร่าย

                  
- โพรโทซัวในลำไส้ปลวก : โพรโทซัวชนิด Trichonympha sp. ช่วยย่อยเซลลูโลสให้ปลวกปลวกให้ที่อยู่อาศัยและอาหารแก่โพรโทซัว
                   - แบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ของมนุษย์ : แบคทีเรียชนิด Escherichia coli ช่วยย่อยกากอาหารและสร้างวิตามิน K , B ให้มนุษย์ ส่วนมนุษย์ให้ที่อยู่อาศัยและอาหารแก่แบคที่เรีย
               2. ภาวะได้ประโยชน์ร่วมกัน ( Protocooperation : + ,+ ) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยก็ได้รับประโยชน์ซึ่งกันและกัน แม้แยกกันอยู่ก็สามารถดำรงชีวิตได้ตามปกติ เช่น
                  - แมลงกับดอกไม้ : แมลงได้รับน้ำหวานจากดอกไม้ ส่วนดอกไม้ได้แมลงช่วยผสมเกสรทำให้แพร่พันธุ์ได้ดีขึ้น
                 - ปูเสฉวนกับดอกไม้ทะเล (sea anemone) : ดอกไม้ทะเลซึ่งเกาะอยู่บนปูเสฉวนช่วยป้องกันภัยและพรางตัวให้ปูเสฉวน ส่วนปูเสฉวนช่วยให้ดอกไม้ทะเลเคลื่อนที่หาแหล่งอาหารใหม่ๆได้ 

              3. ภาวะอิงอาศัยหรือภาวะเกื้อกูล ( Commensalism : + , 0) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ อีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ เช่น 
                   - ปลาฉลามกับเหาฉลาม : เหาฉลามเกาะติดกับปลาฉลาม ได้เศษอาหารจากปลาฉลามโดยปลาฉลามก็ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์อะไร
                  - พืชอิงอาศัย ( epiphyte) บนต้นไม้ใหญ่ : พืชอิงอาศัย เช่น ชายผ้าสีดาหรือกล้วยไม้เกาะอยู่บนต้นไม้ใหญ่ ได้รับความชุ่มชื้น ที่อยู่อาศัยและแสงสว่างที่เหมาะสมโดยต้นไม้ใหญ่ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ใดๆ
                  - นก ต่อ แตน ผึ้ง ทำรังบนต้นไม้ : สัตว์เหล่านี้ได้ที่อยู่อาศัย หลบภัยจากศัตรูธรรมชาติโดยต้นไม้ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์อะไร 

               4.  ภาวะปรสิต ( Parasitism : + , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ เรียกว่า ปรสิต ( parasite) อีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์เรียกว่าผู้ถูกอาศัย( host) เช่น
                   - เห็บ เหา ไร หมัด บนร่างกายสัตว์ : ปรสิตภายนอก ( ectoparasite) เหล่านี้ดูดเลือดจากร่างกายสัตว์จึงเป็นฝ่ายได้ประโยชน์ ส่วนสัตว์เป็นฝ่ายเสียประโยชน์
                   - พยาธิ ในร่างกายสัตว์ :ปรสิตภายใน (endoparasite) จะดูดสารอาหารจากร่างกายสัตว์จึงเป็นฝ่ายได้ประโยชน์ส่วนสัตว์เป็นฝ่ายเสียประโยชน์ 
               5. ภาวะล่าเหยื่อ ( Predation : + , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตโดยฝ่ายหนึ่งจับอีกฝ่ายหนึ่งเป็นอาหาร เรียกว่า ผู้ล่า (predator) ส่วนฝ่ายที่ถูกจับเป็นอาหารหรือถูกล่า เรียกว่า เหยื่อ ( prey) เช่น
                   -  กบกับแมลง :กบเป็นผู้ล่า แมลงเป็นผู้ถูกล่า
                   -  เหยี่ยวกับหนู:เหยี่ยวเป็นผู้ล่าส่วนหนูเป็นผู้ถูกล่า

             6.  ภาวะแข่งขัน ( Competition : - ,-) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่มีการแย่งปัจจัpในการดำรงชีพเหมือนกันจึงทำให้เสียประโยชน์ทั้งสองฝ่าย เช่น เสือ , สิงโต , สุนัขป่าแย่งชิงกันครอบครองที่อยู่อาศัยหรืออาหารพืชหลายชนิดที่เจริญอยู่ในบริเวณเดียวกัน เป็นต้น
            7.  ภาวะหลั่งสารยับยั้งการเจริญ ( Antibiosis : 0 , -) มายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่ฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งหลั่งสารมายับยั้งการเจริญของแบคทีเรียสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน บางชนิดหลั่งสารพิษ เรียกว่า hydroxylamine ทำให้สัตว์น้ำในบริเวณนั้นได้รับอันตราย
 

 

ไบโอมบนบก

ไบโอมบนบก (terrrestrial biomes) 
     ใช้เกณฑ์ปริมาณน้ำฝนและอุณหภูมิเป็นตัวกำหนด  ไบโอมบนบกที่อยู่ในโลกแบ่งได้หลายไบโอม แต่ไบโอมบนบกที่สำคัญที่กล่าวถึงมีทั้งหมด  7 ประเภท  ได้แก่
            1 ไบโอมป่าดิบชื้น
            2 ไบโอมป่าผลัดใบในเขตอบอุ่น
            3 ไบโอมป่าสน
            4 ไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่ม
            5 ไบโอมสะวันนา
            6 ไบโอมทะเลหราย
            7 ไบโอมทุนดรา

video


1.  ป่าดิบชื้น ( evergreen forest) หรืออาจเรียกว่า ป่าฝนเขตร้อน (tropicalrainforest)                 
        เป็นบ้านเขียวชอุ่มร่มรื่นที่พบบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรของโลก อากาศบริเวณนี้มีการเปลี่ยนไม่มากนัก ที่สำคัญคือมีฝนตกชุกถึงปีละ 2,000-5,000 มม. (2-5 เมตร ) ต่อปี ทำให้มีความชุ่มชื้น มีอินทรียสารอุดมสมบูรณ์มาก และมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่เป็นจำนวนมากมายมหาศาล ป่าดงดิบมีหลายแบบ ที่พบในประเทศไทย มีทั้งป่าดิบเขา ป่าดิบแล้ง ป่าพรุ ฯลฯ



2. ป่าผลัดใบใบเขตอบอุ่น (deciduous forest)
        ป่าผลัดใบได้รับน้ำฝนประมาณ 600-2,500 มม. ต่อปี พบทั้งในเขตอบอุ่น และเขตร้อนของโลก เช่น ในทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป ประเทศจีน และในประเทศไทย พรรณไม้หลักเป็นไม้ต้นใบกว้างซึ่งทิ้งใบในช่วงฤดูแล้ง หรือช่วงฤดูหนาว และผลิใบอีกครั้งเมื่อมีฝนตก สัตว์ที่พบ เช่น กวางเอลก์ และสุนัขจิ้งจอก


3.  ป่าสน หรือไทก้า ( taiga ) 
             เป็นภูมิอากาศแบบกึ่งอาร์กติก Continental Subarctic climate เป็นเขตหนาวเย็นและแห้ง มีระยะเวลาที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งนานกว่า 6 เดือน ในเดือนมกราคม อุณหภูมิ ประมาณ - 6 องศาเซลเซียส ส่วนในฤดูร้อน มีอากาศ อบอุ่นขึ้น อุณหภูมิในเดือนกรกฎาคม ประมาณ 16 องศาเซลเซียส มีฝนตกในฤดูร้อน ปริมาณ หยาดน้ำฟ้า 500-1,000 มิลลิเมตรต่อปี ส่วนใหญ่ตกในรูปของหิมะ  มีฝนตกมากกว่าเขตทุนดรา และมีฤดูร้อนยาวนานกว่าเขตทุนดราเล็กน้อย มีสนเป็นพรรณไม้หลัก พบในแคนาดา จีน ฟินแลนด์ ฯลฯ สัตว์ที่พบในป่าสน เช่นกวางมูส และนกฮูกเทาใหญ่ 




4. ทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น ( grassland )   
         ทุ่งหญ้าได้รับน้ำฝนประมาณ 250-600 มม. ต่อปี ทุ่งหญ้ามักมีฝนตกในช่วงฤดูร้อน และแห้งแล้งในฤดูหนาว ทุ่งหญ้าในเขตอบอุ่นที่พบในทวีปอเมริกาเหนือ เรียกว่า แพรรี่ ( prairie ) ในเขตยูเรเชีย เรียก สเต็ปป์ (steppe) และในทวีปอเมริกาใต้เรียก แพมพา (pampa) นอกจากทุ่งหญ้าแล้ว ยังมีไม้พุ่มที่มีหนาม มีไม้ต้นทนแล้ง และทนไฟป่า เช่น เบาบับ (baobab) และพวกกระถิน (acacia) สัตว์ที่พบมีหลากหลาย เช่น ช้าง ม้าลาย สิงโตในอัฟริกา หมีโคลา จิงโจ้ และนกอีมูในออสเตรเลีย 

5. ทุ่งหญ้าสะวันนา
            มักจะพบกระจายอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร ของทวีปแอฟริกา หรือ
อเมริกาใต้ มีลักษณะเป็นป่าไม้
 
จนถึงทุ่งหญ้า ที่มีต้นไม้กระจายอยู่ห่างๆ กันทั้งนี้เนื่องจากความชื้นในฤดูแล้งไม่เพียงพอสำหรับการปก
 
คลุมของต้นไม้ให้เต็มพื้นที่ ไม้บางชนิดเป็นพวกทนแล้ง (xerophyte) การที่มีเรือนยอดโปร่งทำให้ไม้พื้น
 
ล่างขึ้นอยู่อย่างหนาแน่น โดยเฉพาะหญ้าชนิดต่างๆสัตว์ที่พบมีหลากหลาย เช่น ช้าง ม้าลาย สิงโตใน
อัฟริกา หมีโคลา จิงโจ้ และนกอีมูในออสเตรเลีย



6. ทะเลทราย ( desert )
                คือบริเวณที่มีปริมาณน้ำฝน 250 มม. ต่อปี และบางช่วงอาจไม่มีฝนตกยาวนานถึง 8-10 ปี ทะเลทรายบางแห่งซึ่งมีอากาศร้อน เช่น ทะเลทรายซาฮาราในอัฟริกา ทะเลทรายโซโนรันในเม็กซิโก มีฤดูหนาวสั้นๆ ที่ไม่หนาวมากนัก แต่ทะเลทรายบางแห่ง เช่น ทะเลทรายโกบีในมองโกเลียอาจมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งยาวนานในฤดูหนาวพืชที่พบในทะเลทรายเป็นพวกไม้พุ่มทนแล้ง พืชอวบน้ำ และพืชปีเดียว ในทะเลทรายมีสัตว์เลื้อยคลาน พวกงูและกิ้งก่า และสัตว์ใช้ฟันกัดแทะ เช่น พวกหนูชุกชุม สัตว์ส่วนใหญ่หากินกลางคืนเพื่อหลีกเลี่ยงอากาศร้อนในตอนกลางวัน



7. ทุนดรา (tundra) หรือ ภูมิอากาศแบบอาร์กติก Arctic climate หรือทุ่งหิมะแถบขั้วโลก
                                มีอาณาเขตตั้นแต่เส้นรุ้งที่
60 เหนือขึ้นไปจนถึงขั้วโลก เป็นบริเวณหนาวเย็นที่มีหิมะปกคลุมเกือบตลอดปี แม้ในช่วงฤดูร้อน  ซึ่งเป็นสั้นๆ ประมาณ 2-3 เดือน อุณหภูมิในฤดูร้อนเฉลี่ยต่ำกว่า 10 องศาเซลเซียส ส่วนในฤดูหนาว อากาศหนาวจัด อุณหภูมิ ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งยาวนานกว่า 6 เดือน ฝนตกน้อย ปริมาณหยาดน้ำฟ้าประมาณ 500 มิลลิเมตร ส่วนใหญ่ตกในรูปของหิมะ ใต้พื้นดินก็ยังเป็นน้ำแข็ง เขตทุนดรา ได้แก่ พื้นที่ของรัฐอะลาสก้า และไซบีเรีย ในช่วงฤดูหนาวอันยาวนานเป็นช่วงที่ขาดชีวิตชีวา สัตว์จะจำศีล(Hibermation) หรือหลบอยู่ใต้หิมะ และใต้ก้อนน้ำแข็ง พืชหยุดชะงักการเจริญเติบโต ในฤดูร้อนพื้นดินและพื้นน้ำจะสลับกันเป็นลวดลายสวยงาม ชุมชนแบบทุนดราเป็นชุมชนแบบง่ายๆ ไม่ยั่งยืนและไม่สมดุล เนื่องจากสภาพอากาศที่หนาวเย็นจึงทำให้มีอัตราการระเหยต่ำ การสลายตัวของธาตุอาหารเกิดอย่างช้าๆ ทำให้ค่อนข้างขาดแคลนอาหาร แม้สภาพแวดล้อมจะไม่ใคร่เหมาะสม แต่สิ่งมีชีวิตก็สามารถปรับตัวให้อยู่รอดได้ พืชมีอายุการเจริญสั้นเพียงแค่
60 วัน พืชชนิดเด่นได้แก่ ไลเคนส์ นอกจากนี้ยังมีมอส กก หญ้าเซดจ์(Sedge) และไม้พุ่มเตี้ย เช่น วิลโลแคระ
                                    สัตว์ในเขตทุนดรามีไม่กี่ชนิด ได้แก่ นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และแมลง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดเด่น คือ กวางคาริบู กวางเรนเดียร์ กระต่ายป่าขั้วโลก หนูเลมมิง สุนัขป่าขั้วโลก นกชนิดเด่น คือ นกทามิแกน นกเค้าแมวหิมะ นอกจากนี้ยังมีนกจากแหล่งอื่นอพยพเข้ามาในฤดูร้อน แมลง ยุง






ความหลากหลายของระบบนิเวศ

ความหลากหลายของระบบนิเวศหรือแหล่งที่อยู่อาศัย (Ecological system diversity )
               คือ ความซับซ้อนของลักษณะพื้นที่ที่แตกต่างกันในแต่ละภูมิภาคของโลก เมื่อประกอบกับสภาพภูมิอากาศ ลักษณะภูมิประเทศทำให้เกิดระบบนิเวศหรือถิ่นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน การที่สามารถพบสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในแต่ละพื้นที่ได้โดยผ่านการคัดเลือกตามธรรมชาติตามกระบวนการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต                 



video


ความหลากหลายทางนิเวศวิทยา ประกอบด้วยความหลากหลาย 3 ประเด็น คือ         
                1.) ความหลากหลายของถิ่นตามธรรมชาติ ( habitat diversity) ในแต่ละบริเวณที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันไป บริเวณใดที่มีความหลากหลายของแหล่งที่อยู่อาศัย ที่นั่นจะมีชนิดของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายไปด้วยเช่นกัน          
                2.) ความหลากหลายของการทดแทน (Successional diversity) เมื่อสิ่งมีชีวิตเริ่มพัฒนาขึ้นในพื้นที่ที่ไม่เคยมีสิ่งมีชีวิตขึ้นมาก่อนและพัฒนาขึ้นเป็นชุมชนสิ่งมีชีวิตสมบูรณ์ ( climax stage) เมื่อเกิดการรบกวนหรือการทำลายระบบนิเวศลงไป เช่น พายุ ไฟป่า การตัดไม้ทำลายป่า ฯลฯ ก็จะทำให้ระบบนิเวศเกิดการเสียหายหรือถูกทำลายแต่ธรรมชาติจะมีการทดแทนทางนิเวศ ( ecological succession) ของสิ่งมีชีวิตใหม่ขึ้นมาแทนที่ทั้งนี้เนื่องจากปัจจัย ที่เอื้อต่อ การดำรงชีวิต เช่น อาหาร น้ำ แสง ความชื้น อุณหภูมิ ฯลฯ เปลี่ยนไป การทดแทนสังคมที่เกิดขึ้นมาใหม่นี้เรียกว่าการทดแทนลำดับสอง ( secondary succession)        
                3.) ความหลากหลายของภูมิประเทศ/ภูมิทัศน์ (Landscape diversity) พื้นผิวโลกจะประกอบด้วยภูมิประเทศและภูมิอากาศที่แตกต่างกัน หากแบ่งตามลักษณะภูมิอากาศสามารถแบ่งได้เป็น 4 เขตใหญ่ๆคือ                    
                               1. เขตร้อนชื้นแถบศูนย์สูตร หรือเขตร้อน (Tropical Zone)  : เป็นเขตที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในเรื่องความหลากหลายทางชีวภาพ เช่น ป่าอะเมซอน ประเทศบราซิล เป็นพื้นที่ที่มีความหลากหลายของพันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์สูงมาก         
                               2. เขตอบอุ่น ( Temperate Zone ) : เป็นเขตที่พบความหลากหลายทางชีวภาพ รองลงมาจากเขตร้อน          
                               3. เขตหนาวแบบทุนดรา (Tundra Zone)  : เป็นบริเวณที่มีความหลากหลายทางชีวภาพน้อยมาก
                              4. เขตหนาวขั้วโลก (Pole)    : เป็นพื้นที่ไม่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่เลยเพราะสภาพพื้นที่มีแต่ภูเขาน้ำแข็ง
แม่น้ำอะเมซอน


เขตอบอุ่น

ขั้วโลกเหนือ

ไบโอม

ไบโอม (Biomes)    
          ไบโอม (Biomes) หรือ ชีวนิเวศ คือระบบนิเวศใดๆ ก็ตามที่มีองค์ประกอบของปัจจัยทางกายภาพเช่นอุณหภูมิ ความชื้น และปัจจัยทางชีวภาพ เช่น พืชและสัตว์ ที่คล้ายคลึงกันกระจายอยู่ในเขตภูมิศาสตร์ต่างๆ
   
          ประเภทของไบโอม แบ่งได้ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ
              1 ไบโอมบนบก
              2 ไบโอมในน้ำ
ไบโอมบนบก แบ่งออกเป็น 7 ประเภท  ได้แก่
            1 ไบโอมป่าดิบชื้น
            2 ไบโอมป่าผลัดใบในเขตอบอุ่น
            3 ไบโอมป่าสน
            4 ไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่ม
            5 ไบโอมสะวันนา
            6 ไบโอมทะเลหราย
            7 ไบโอมทุนดรา
ไบโอมในน้ำ แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่
            1 ไบโอมน้ำจืด
            2 ไบโอมน้ำเค็ม
            3 ไบโอมน้ำกร่อย