ระบบนิเวศ

ระบบนิเวศธรรมชาติ

ระบบนิเวศในธรรมชาติ

ชีวิตทุกชีวิตที่เกิดขึ้นในชีวบริเวณนั้น ต่างเกิดมาได้ เพราะมีชีวิตอื่นๆ เกื้อหนุน ซึ่งชีวิตทุกชีวิตมิอาจเกิดและมีชีวิตอยู่ได้ ในสภาวะลำพังโดดเดี่ยว โดยไม่มีความสัมพันธ์ถึงสิ่งแวดล้อมอื่นๆ และภายใต้ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมนี้ เราเรียกว่า ระบบนิเวศ

ระบบนิเวศ หมายถึง ระบบของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ได้ด้วยตัวเอง และมีความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบ

สิ่งแวดล้อม หมายถึง กลุ่มหรือหมู่ของสิ่งมีชีวิต และสิ่งไม่มีชีวิตอื่นๆ ที่มีความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม ในระบบนิเวศ แบ่งออกได้เป็น ๒ ลักษณะ คือ

๑.เป็นความผูกพัน พึ่งพากัน หรือส่งผล ต่อกันระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันเอง

๒.เป็นความเกี่ยวข้องสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิตที่แวดล้อมมันอยู่

ซึ่งลักษณะความสัมพันธ์ทั้ง ๒ ประการ นี้ จะเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน และมีอยู่ในทุกระบบนิเวศ และความสำคัญของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับสิ่งแวดล้อมก็คือ การถ่ายทอดพลังงาน และการแลกเปลี่ยนสสาร ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ที่เป็นไปตามกฎเกณฑ์อย่างมีระเบียบ ภายในระบบ ทำให้ระบบอยู่ในภาวะที่สมดุลนั้น คือ

การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตจะได้พลังงานโดยตรงมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์ จะถูกตรึงไว้ในชีวบริเวณด้วยขบวนการสังเคราะห์แสง ของพืชสีเขียว ทำให้มีการเจริญเติบโต และเป็นอาหารให้กับสัตว์ ขณะเดียวกันตลอดระยะเวลาของการเติบโตของพืชสีเขียว มันก็จะปล่อยก๊าซออกซิเจน ที่เป็นประโยชน์ต่อกระบวนการหายใจของพืชและสัตว์

นื่คือตัวอย่างของการถ่ายทอดพลังงาน และการแลกเปลี่ยนสสาร ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศ

ความหมายของระบบนิเวศ 

                ระบบนิเวศ (Ecosystem) เป็นโครงสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ กับบริเวณแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดำรงชีวิตอยู่
                ระบบนิเวศนั้นเป็นแนวคิด (concept) ที่นักนิเวศวิทยาได้นำมาใช้ในการมองโลกส่วนย่อย ๆ ของโลกเพื่อที่จะได้เข้าใจความเป็นไปบนโลกนี้ได้ดีขึ้น
                ระบบนิเวศหนึ่ง ๆ นั้น ประกอบด้วยบริเวณที่สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ และกลุ่มประชากรที่มีชีวิตอยู่ในบริเวณดังกล่าว พืชและโดยเฉพาะสัตว์ต่าง ๆ ก็ต้องการบริเวณที่อยู่อาศัยที่มีขนาดอย่างน้อยที่สุดที่เหมาะสม ทั้งนี้เพื่อว่าการมีชีวิตอยู่รอดตลอดไป ยกตัวอย่างเช่น สระน้ำแห่งหนึ่งเราจะพบสัตว์และพืชนานาชนิด ซึ่งสามารถปรับตัวให้เข้ากับบริเวณน้ำที่มันอาศัยอยู่โดยมีจำนวนแตกต่างกัน ไปตามแต่ชนิด สระน้ำนั้นดูเหมือนว่าจะแยกจากบริเวณแวดล้อมอื่น ๆ ด้วยขอบสระ แต่ตามความเป็นจริงแล้วปริมาณน้ำในสระสามารถเพิ่มขึ้นได้ โดยน้ำฝนที่ตกลงมา ในขณะเดียวกันกับที่ระดับผิวน้ำก็จะระเหยไปอยู่ตลอดเวลา น้ำที่ไหลเข้ามาเพิ่มก็จะพัดพาเอาแร่ธาตุและชิ้นส่วนต่าง ๆ ของพืชที่เน่าเปื่อยเข้ามาในสระตัวอ่อนของยุงและลูกกบตัวเล็ก ๆ อาศัยอยู่ในสระน้ำ แต่จะไปเติบโตบนบก นกและแมลงซึ่งมีถิ่นที่อยู่นอกสระก็จะมาหาอาหารในสระน้ำ การไหลเข้าของสารและการสูญเสียสารเช่นนี้จึงทำให้สระน้ำเป็นระบบเปิดระบบ หนึ่ง
                หากมีแร่ธาตุไหลเข้ามาเพิ่มขึ้น ก็จะทำให้การเจริญเติบโตของพืชเพิ่มมากขึ้น เช่น ไฟโตแพลงตันหรือพืชน้ำที่อยู่ก้นสระ ปริมาณสัตว์จึงเพิ่มมากขึ้นด้วย เพราะมีอาหารอุดมสมบูรณ์ แต่เมื่อปริมาณสัตว์เพิ่ม ปริมาณของพืชที่เป็นอาหารก็จะค่อย ๆ น้อยลง ทำให้ปริมาณสัตว์ค่อย ๆ ลดตามลงไปด้วยเนื่องจากอาหารมีไม่พอ ดังนั้นสระน้ำจึงมีความสามารถในการที่จะควบคุมตัวของมัน (Self-regulation) เองได้ กล่าวคือ จำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายที่อยู่ในสระน้ำจะมีจำนวนคงที่ ซึ่งเราเรียกว่ามีความสมดุล
                สระน้ำนี้ จึงเป็นหน่วยหนึ่งของธรรมชาติที่เรียกว่า "ระบบนิเวศ" (Ecosystem) ซึ่งกล่าวได้ว่าระบบนิเวศหนึ่ง ๆ นั้น เป็นโครงสร้างที่เปิดและมีความสามารถในการควบคุมตัวของมันเอง ประกอบไปด้วยประชากรต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไร้ชีวิต ระบบนิเวศเป็นระบบเปิดที่มีความสัมพันธ์กับบริเวณแวดล้อมโดยมีการแลกเปลี่ยน สาร และพลังงาน ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์กับระบบนิเวศอื่น ๆ ที่อยู่ใกล้ตัวชุมชนที่มีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ใช้ชีวิตนั้นรวมกันเป็นระบบ นิเวศ
 
                ระบบนิเวศอาจมีขนาดใหญ่ระดับโลก คือ ชีวาลัย (biosphere) ซึ่งเป็นบริเวณที่ห่อหุ้มโลกอยู่และสามารถมีขบวนการต่าง ๆ ของชีวิตเกิดขึ้นได้หรืออาจมีขนาดเล็กเท่าบ่อน้ำแห่งหนึ่ง แต่เราสามารถจำแนกระบบนิเวศออกเป็นกลุ่ม ๆ ได้ ดังนี้ 

1.    ระบบนิเวศทางธรรมชาติและใกล้ธรรมชาติ (Natural and seminatural ecosystems) เป็นระบบที่ต้องพึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะทำงานได้ 

 1.1 ระบบนิเวศแหล่งน้ำ (Aguative cosystems)  

 

         
1.1.1 ระบบนิเวศทางทะเล เช่น มหาสมุทรแนวปะการัง ทะเลภายในที่เป็นน้ำเค็ม                      1.2 ระบบนิเวศบนบก (Terresttrial ecosystems) 
                1.2.1 ระบบนิเวศกึ่งบก เช่น ป่าพรุ
                1.2.2 ระบบนิเวศบนบกแท้ เช่น ป่าดิบ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย 

 2.    ระบบนิเวศเมือง-อุตสาหกรรม (Urbanindustral ecosystems)

เป็นระบบที่ต้องพึ่งแหล่งพลังงานเพิ่มเติม เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง พลังนิวเคลียร์ เป็นระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้นมาใหม่

 

  3.    ระบบนิเวศเกษตร (Agricultural ecosystems) 
เป็นระบบที่มนุษย์ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทางธรรมชาติขึ้นมาใหม่
ระบบนิเวศและประโยชน์ของทุ่งน้ำจืด 
                น้ำ เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดของระบบนิเวศทุ่งน้ำจืด ทั้งในด้านการกำเนิดและการดำรงอยู่ น้ำภายในทุ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ขนาดเล็กที่มอง ด้วยตาเปล่าไม่เห็น จนถึงสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ การที่น้ำถูกระบายผ่านทุ่งน้ำจืดเคลื่อนที่ได้ช้า เพราะลักษณะภูมิประเทศอันเป็นที่ราบ ทำให้สิ่งที่แขวนลอยและตะกอนดินต่างๆ ที่ไหลมากับน้ำ เกิดการตกตะกอนเป็นธาตุอาหารให้กับพืชน้ำ สัตว์ชนิดต่างๆ ทั้งที่มีขนาดเล็กและขนาดใหญ่ขึ้นจะกินพืชและสัตว์เล็กๆ เป็นอาหาร เหยี่ยว งู ปลาไหล นาก ฯลฯ จะกินสัตว์น้ำ สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และสัตว์เลื้อยคลาน เป็นอาหารอีกต่อหนึ่ง ( วาทิตย์ เจริญศิริ, 2534 )
          ทุ่งน้ำจืด เป็นแหล่งกักเก็บน้ำในวัฏจักรของน้ำ ( hydrological cycle ) ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมของโลกและตัวมนุษย์เอง
                input หรือ การได้มาของน้ำในทุ่งได้จาก น้ำฝน น้ำจากแม่น้ำลำคลองที่ไหลลงมายังทุ่ง ( river runoff ) น้ำที่ไหลบ่าหน้าดิน ( surface wash ) และน้ำใต้ดิน ( ground water )
          ส่วน output หรือ การสูญเสียน้ำจากทุ่ง ได้แก่ การคายระเหย (evapotranspiration) น้ำที่ไหลตามลำคลองออกไปจากทุ่ง( river runoff ) เมื่อทุ่งมีน้ำเกินความสามารถที่จะรับได้ และน้ำใต้ดิน ( ground water ) ( Hollis, 1989)
          การเกิดน้ำท่วมและความแห้งแล้ง มีผลกระทบกับทุ่งน้ำจืดโดยตรง น้ำท่วมอาจทำให้สิ่งมีชีวิตในทุ่งบางชนิด เช่น หนูที่อยู่ในรูตายได้ แต่ความแห้งแล้งทำให้เกิดความเสียหายมากกว่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยาวนานของน้ำท่วมและความแห้งแล้ง ข้อมูลเกี่ยวกับความถี่และช่วงเวลาของการเกิดน้ำท่วมและความแห้งแล้งช่วยใน การจัดการพื้นที่ทุ่งได้
          Adamus และ Stockwell ได้จัดทำเอกสารเกี่ยวกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของพื้นที่ชุ่มน้ำ เพื่อเสนอต่อกรมทางหลวงสหรัฐอเมริกา และได้สรุปความสัมพันธ์ของพื้นที่ชุ่มน้ำต่อมวลมนุษย์ดังนี้
1. เก็บกักน้ำใต้ดิน
2. ปลดปล่อยน้ำใต้ดิน
3. ควบคุมไม่ให้เกิดน้ำท่วม
4. ป้องกันการกัดเซาะชายฝั่งทะเล
5. กักเก็บตะกอน
6. สะสมและปลดปล่อยธาตุอาหาร
7. เป็นส่วนหนึ่งของลูกโซ่อาหาร
8. เป็นที่อยู่อาศัยของปลา
9. เป็นพื้นที่พักผ่อนหย่อนใจที่มีศักยภาพ
  

ความหมายของนิเวศวิทยา 

                คำว่า Ecology ได้รากศัพย์มาจากภาษากรีก คือ Oikos และ Olgy ซึ่ง Oikos หมายความถึง "บ้าน" หรือ "ที่อยู่อาศัย" และ Ology หมายถึง "การศีกษา"Ecologyหรือนิเวศวิทยาจึงเป็นศาสตร์แขนงหนึ่งว่าด้วยการศึกษาสิ่ง มีชีวิตในแหล่งอาศัยและกินความกว้างไปถึงการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมี ชีวิตกับสิ่งแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่
ความหมายของระบบนิเวศ 
                ระบบนิเวศ (ecosystem) เป็นโครงสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ กับบริเวณแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดำรงชีวิตอยู่ ระบบนิเวศหนึ่ง ๆ นั้นประกอบด้วยบริเวณที่สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่และกลุ่มประชากรที่มีชีวิตอยู่ ในบริเวณดังกล่าวพืชและโดยเฉพาะสัตว์ต่างๆก็ต้องการบริเวณที่อยู่อาศัยที่มี ขนาดอย่างน้อยที่สุดที่เหมาะสม ทั้งนี้เพื่อว่าการมีชีวิตอยู่รอดตลอดไป
ใน กรณีใกล้เคียงกันหากมีแร่ธาตุไหลเข้ามาเพิ่มขึ้น ก็จะทำให้การเจริญเติบโตของพืชเพิ่มมากขึ้น เช่น ไฟโตแพลงตันหรือพืชน้ำที่อยู่ก้นสระ เมื่อปริมาณของพืชเพิ่มมากขึ้น
จะ ส่งผลให้ปริมาณสัตว์เพิ่มมากขึ้นด้วยเพราะมีอาหารอุดมสมบูรณ์แต่เมื่อปริมาณ สัตว์เพิ่มปริมาณของพืชที่เป็นอาหารก็จะค่อยๆ น้อยลง ทำให้ปริมาณสัตว์ลดลงตามไปด้วยเนื่องจาก
อาหารมีไม่พอ ดังนั้นสระน้ำจึงมีความสามารถในการที่จะควบคุมตัวของมัน (self-regula-tion)เองได้กล่าวคือจำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายที่ อยู่ในสระน้ำจะมีจำนวนคงที่
ซึ่งเราเรียกว่ามี

 ความสมดุล (equilibrium) 

                สระน้ำนี้ จึงเป็นหน่วยหนึ่งของธรรมชาติที่เรียกว่า"ระบบนิเวศ"(ecosystem)ซึ่งกล่าว ได้ว่าระบบนิเวศหนึ่งๆนั้นเป็นโครงสร้างที่เปิดและมีความสามารถในการควบคุม ตัวของ
มันเอง ประกอบไปด้วยประชากรต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไร้ชีวิต ระบบนิเวศเป็นระบบเปิดที่มีความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมโดยมีการแลกเปลี่ยน สารและพลังงาน
ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์กับระบบนิเวศอื่น ๆ ที่อยู่ใกล้ตัวชุมชนที่มีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ใช้ชีวิตนั้นรวมกันเป็นระบบนิเวศ
                ระบบนิเวศอาจมีขนาดใหญ่ระดับโลกคือชีวาลัย(biosphere)ซึ่งเป็นบริเวณที่ห่อ หุ้มโลกอยู่และสามารถมีขบวนการต่างๆของชีวิตเกิดขึ้นได้หรืออาจมีขนาดเล็ก เท่าบ่อน้ำแห่งหนึ่ง

ความสมดุลของระบบนิเวศ 

                คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของระบบนิเวศ คือ มีกลไกในการปรับสภาวะตัวเอง (selfregulation) โดยมีรากฐานมาจากความสามารถของ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ซึ่งเป็นองค์ประกอบของระบบนิเวศนั้น ๆ คือ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายในการทำให้ เกิดการหมุนเวียนของธาตุอาหารผ่านสิ่งมีชีวิต ถ้าระบบนิเวศนั้นได้รับพลังงานอย่างพอเพียง และไม่มีอุปสรรคขัดขวางวัฏจักรของธาตุอาหาร แล้ว ก็จะทำให้เกิดภาวะสมดุล equilibrium ขึ้นมาในระบบนิเวศนั้น ๆ โดยมีองค์ประกอบและความสัมพันธ์ ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดทำให้แร่ธาตุ และสสารกับสิ่งแวดล้อมนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลง มาก ซึ่งทำให้ระบบนิเวศนั้นมีความคงตัว ทั้งนี้เพราะการผลิตอาหารสมดุลกับการบริโภคภาย ในระบบนิเวศนั้นการปรับสภาวะตัวเองนี้ ทำให้การผลิตอาหารและการเพิ่มจำนวนของ สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ในระบบนั้นมีความพอดีกัน กล่าวคือจำนวนประชากรชนิดใด ๆ ในระบบนิเวศจะไม่สามารถเพิ่มจำนวนอย่างไม่มีขอบเขตได้ 

 

ธรรมชาติได้ให้สิ่งที่สวยงาม ร่มรื่น นอกเหนือจากปัจจัย 4 ที่มนุษย์ได้รับ
                ถ้าในระบบนิเวศสิ่งมีชีวิตบางชนิดถูกทำลายไปจะทำให้ความสมดุลของระบบนิเวศลด ลง เช่น บริเวณทุ่งหิมะและขั้วโลกเป็นระบบนิเวศที่ง่ายและธรรมดาไม่ซับซ้อน เพราะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ไม่กี่ชนิด พืชก็ได้แก่ ตะไคร่น้ำ ไลเคน หญ้าชนิดต่าง ๆ เพียงไม่กี่ชนิดและต้นหลิว พืชเหล่านี้เป็นอาหารของกวาง ซึ่งมีอยู่ 2 ชนิด คือ กวางคาริเบียนกับกวางเรนเดีย กวางเป็นอาหารของสุนัขป่าและคน นอกจากนี้ ก็มีหนูนาและไก่ป่า ซึ่งเป็นอาหารของสุนัขจิ้งจอกและนกเค้าแมว เพราะฉะนั้นในบริเวณหิมะนี้ ถ้าเกิดการเปลี่ยนแปลงจำนวนของสิ่งมีชีวิตในระดับหนึ่ง จะมีผลรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิต ในระดับอื่น ๆ ด้วยเพราะมันไม่มีโอกาสเลือกอาหารได้มาก นักสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในนี้จึงเปลี่ยนแปลงเร็ว จนบางชนิดสูญพันธุ์ ดังนั้นระบบนิเวศที่ไม่ซับซ้อนจึงเสียดุลได้ง่ายมากเหมือนกับการปลูกพืชชนิด เดียว (monocropping) เช่น การเกษตรสมัยปัจจุบันเวลาเกิดโรคระบาดจะทำให้เสียหายอย่างมากและรวดเร็ว

 

แม่น้ำที่มีวัชพืชน้ำมาก จนมีสัดส่วนไม่เหมาะสมกับการรักษาความสมดุลของระบบธรรมชาติ
และกีดขวางการจราจรทางน้ำ

 

องค์ประกอบของระบบนิเวศ 

                ระบบนิเวศทุก ๆ ระบบจะมีโครงสร้างที่กำหนดโดยชนิดของสิ่งมีชีวิตเฉพาะอย่าง ที่อยู่ในระบบนั้น ๆ โครงสร้างประกอบด้วยจำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เหล่านี้ และการกระจายตัวของมันถึงแม้ว่าระบบนิเวศบนโลกจะมีความหลากหลายแต่มีโครง สร้างที่คล้ายคลึงกันคือ ประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ
1. ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic component) แบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ
                1.1 อนินทรียสาร เช่น คาร์บอนไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำและออกซิเจน เป็นต้น
                1.2 อินทรียสาร เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และฮิวมัส เป็นต้น
                1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ เช่น แสง อุณหภูมิ ความเป็นกรดเป็นด่าง ความ เค็มและความชื้น เป็นต้น

2. ส่วนประกอบที่มีชีวิต (Biotic component) แบ่งออกได้เป็น
                2.1 ผู้ผลิต (producer) คือ พวกที่สามารถนำเอาพลังงานจากแสงอาทิตย์มาสังเคราะห์ อาหารขึ้นได้เอง จากแร่ธาตุและสารที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงค์ตอนพืช และแบคทีเรียบางชนิด พวกผู้ผลิตนี้มีความสำคัญมาก เพราะเป็นส่วนเริ่มต้นและเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตกับส่วน ที่มีชีวิตอื่น ๆ ในระบบนิเวศ
                2.2 ผู้บริโภค (consumer) คือ พวกที่ได้รับอาหารจากการกินสิ่งที่มีชีวิตอื่น ๆ อีกทอด หนึ่งได้แก่พวกสัตว์ต่าง ๆ แบ่งได้เป็น
ผู้บริโภคปฐมภูมิ (primary consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร เช่น กระต่าย วัว ควาย และปลาที่กินพืชเล็ก ๆ ฯลฯ
ผู้บริโภคทุติยภูมิ (secondary consumer) เป็นสัตว์ที่ได้รับอาหารจากการกินเนื้อสัตว์ที่ กินพืชเป็นอาหาร เช่น เสือ สุนัขจิ้งจอก ปลากินเนื้อ ฯลฯ
ผู้บริโภคตติยภูมิ (tertiauy consumer) เป็น พวกที่กินทั้งสัตว์กินพืช และสัตว์กินสัตว์ นอกจากนี้ยังได้แก่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุดซึ่งหมายถึง สัตว์ที่ไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร เช่น มนุษย์
                2.3 ผู้ย่อยสลาย (decomposer) เป็นพวกไม่สามารถปรุงอาหารได้ แต่จะกินอาหารโดย การผลิตเอนไซน์ออกมาย่อยสลายแร่ธาตุต่าง ๆ ในส่วนประกอบของสิ่งที่มีชีวิตให้เป็นสารโมเลกุลเล็กแล้วจึงดูดซึมไปใช้เป็น สารอาหารบางส่วน ส่วนที่เหลือปลดปล่อยออกไปสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตจะสามารถเอาไปใช้ต่อไป จึงนับว่าผู้ย่อยสลายเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้สารอาหารสามารถหมุนเวียนเป็น วัฏจักรได้

การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ 

ดวง อาทิตย์นับเป็นแหล่งที่ให้พลังงานกับระบบนิเวศโลกได้รับพลังงานนี้ในรูปของ การแผ่รังสี แต่รังสีทั้งหมดที่ส่งมาจากดวงอาทิตย์นั้น จะผ่านบรรยากาศของโลกลงมาเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสงเพียงประมาณ 1% เท่านั้น ผู้ผลิตในระบบนิเวศจะเป็นพวกแรกที่สามารถจับพลังงานจากดวงอาทิตย์ไว้ได้ ในขบวนการสังเคราะห์แสงผู้ผลิตซึ่งเป็นพืชที่มีคลอโรฟิลนี้ จะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมี แล้วนำพลังงานเคมี นี้ไปสังเคราะห์สารประกอบ ที่มีโครงสร้างอย่างง่าย คือ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ให้เป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อนและมีพลังงานสูง คือ คาร์โบไฮเดรท (CH 2n)
  

พลังงานที่ผู้ผลิตรับไว้ได้ จากดวงอาทิตย์ และเปลี่ยนไปอยู่ในรูปของสารอาหารนี้จะมีการถ่ายทอดไปตามลำดับขั้น ของการกินอาหารภายในระบบนิเวศ คือ ผู้บริโภคจะได้รับพลังงานจากผู้ผลิต โดยการกินต่อกันเป็นทอด ๆ ในแต่ละลำดับขั้นของการถ่ายทอดพลังงานนี้ พลังงงานจะค่อย ๆ ลดลงไปในแต่ละลำดับเรื่อย ๆ ไปเนื่องจากได้สูญเสียออกไปในรูปของความร้อน การรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ โดยผู้ผลิตเป็นจุดแรกที่มีความสำคัญยิ่งต่อระบบนิเวศนั้น ระบบนิเวศใดรับพลังงานไว้ได้มากย่อมแสดงให้เห็นว่าระบบนิเวศนั้นมีความอุดม สมบูรณ์มาก การเคลื่อนย้ายหรือถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศในรูปของอาหารจากผู้ผลิตไปสู่ ผู้บริโภค และจากผู้บริโภคไปสู่ผู้บริโภคอันดับต่อไปเป็นลำดับขั้นมีลักษณะเป็น "ลูกโซ่อาหาร" หรือ "ห่วงโซ่อาหาร" (food chain) ในสภาพธรรมชาติจริง ๆ แล้ว การกินกันอาจไม่ได้เป็นไปตามลำดับที่แน่นอน เช่นที่กล่าวมาเพราะผู้ล่าชนิดหนึ่งอาจจะล่าเหยื่อได้หลายชนิดและขณะเดียว กันนี้ อาจจะตกเป็นเหยื่อของผู้ล่า เนื่องจากทุก ๆ ลำดับขั้นของการถ่ายทอดจะมีพลังงานสูญไปในรูปของความร้อนประมาณ 80-90% ดังนั้นลำดับของการกินในลูกโซ่อาหารนี้จึงมีจำนวนจำกัด โดยปกติจะสิ้นสุดในลำดับสี่ถึงห้าเท่านั้นลูกโซ่อาหาร สายใดมีลักษณะสั้นก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพดีเท่านั้นเพราะมีพลังงานรั่วไหลไป จากลูกโซ่ได้น้อย เช่นชนิดอื่น ๆ อีกหลายชนิดเช่นกัน การถ่ายทอดพลังงาน จึงมีความซับซ้อนมากขึ้น และสัมพันธ์เกี่ยวโยงกัน ไปมาในลักษณะ "ข่ายใยอาหาร" หรือ "สายใยอาหาร" (food web)

ความหมายของคำต่างๆ ในระบบนิเวศ[แก้]

• สิ่งมีชีวิต (Organism)หมายถึง สิ่งที่ต้องใช้พลังงานในการดำรงชีวิต
• ประชากร (Population)หมายถึง สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่เป็นชนิดเดียวกัน อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่เดียวกัน ณ ช่วงเวลาเดียวกัน
• กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community) หมายถึง สิ่งมีชีวิตต่างๆ หลายชนิด มาอาศัยอยู่รวมกันในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง โดยสิ่งมีชีวิตนั้นๆ มีความสัมพันธ์กันโดยตรงหรือโดยทางอ้อม
• โลกของสิ่งมีชีวิต (Biosphere) หมายถึง ระบบนิเวศหลายๆ ระบบนิเวศมารวมกัน
• แหล่งที่อยู่ (Habitat)หมายถึง แหล่งที่อยู่อาศัยของกลุ่มสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทั้งบนบกและในน้ำ
• สิ่งแวดล้อม (Environment)หมายถึง สิ่งที่มีผลต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิต

 สิ่งมีชีวิต จะมีคุณลักษณะ (properties) ที่ไม่พบในสิ่งไม่มีชีวิต อันได้แก่ความสามารถในการใช้สสารและพลังงานเป็นสำคัญ ซึ่งได้รับถ่ายทอดจากบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตแรกเริ่ม อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตเริ่มแรกหรือบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตซึ่งถือกำเนิดมาบนโลกกว่า 4 พันล้านปี เมื่อผ่านการวิวัฒนาการและการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมในแต่ละช่วงเวลา ก่อให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตเป็นจำนวนมากดังที่ปรากฏในปัจจุบัน

ประชากร    

ประชากร หมายถึง หมู่คนหรือสิ่งมีชีวิตสปีชีส์หนึ่ง ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เดียวกัน ในระยะเวลาเดียวกัน

วิชาพลศาสตร์ประชากร ศึกษาโครงสร้างประชากรทั้งในแง่ของขนาด อายุ และเพศ รวมถึงภาวะการตาย พฤติกรรมการสืบพันธุ์ และการเพิ่มของประชากร ประชากรศาสตร์ ศึกษาพลศาสตร์ประชากรของมนุษย์ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาประชากรในด้านสังคมวิทยา เศรษฐศาสตร์ และภูมิศาสตร์
ประชากรนั้นต้องถือสัญชาติในรัฐที่ตนอยู่ แตกต่างจากบุคคลที่อยู่ภายใต้อำนาจรัฐ เช่น คนที่มาเปลี่ยนเที่ยวบินที่ประเทศไทย และ ต้องมีสิทธิพิเศษเหนือประชากรที่มาจากรัฐอื่น หากอยู่ในดินแดนของรัฐนั้น ตามสายโลหิต หรือตามสิทธิที่จะได้รับตามรัฐธรรมนูญ

สิ่งแวดล้อม

สิ่งแวดล้อม อาจหมายถึง

• สิ่งแวดล้อม (ชีวฟิสิกส์), ปัจจัยทางฟิสิกส์และชีววิทยา ร่วมกับอันตรกิริยาทางเคมีที่กระทบต่อสิ่งมีชีวิต
• สิ่งแวดล้อม (ระบบ), สภาพแวดล้อมของระบบเชิงกายภาพที่อาจมีอันตรกิริยากับระบบโดยแลกเปลี่ยนมวล พลังงานหรือคุณสมบัติอย่างอื่น

นอกจากนี้ยังอาจหมายถึง

• สิ่งแวดล้อมสรรค์สร้าง, สภาพแวดล้อมที่ถูกสร้างขึ้นซึ่งเป็นสถานที่สำหรับกิจกรรมของมนุษย์ มีตั้งแต่สภาพแวดล้อมพลเมืองขนาดใหญ่ไปจนถึงสถานที่ส่วนบุคคล
• สิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ, สิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตทั้งหมด
• สิ่งแวดล้อมทางสังคม, วัฒนธรรมที่ปัจเจกบุคคลอาศัยอยู่ และบุคคลและสถาบันที่มีอันตรกิริยากับบุคคลนั้น
• สิ่งแวดล้อมทางกายภาพ, ในนิเวศวิทยา

การจำแนกสิ่งมีชีวิต

แรกเริ่มเดิมที ในปีค.ศ. 1735 คาโรลัส ลินเนียส ได้แบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็น 3 พวก คืออาณาจักรพืช อาณาจักรสัตว์ และอาณาจักรแร่ธาตุ ต่อมานักวิทยาศาสตร์รุ่นหลังได้ศึกษาวิจัย และแบ่งจำแนกสั่งมีชีวิตอย่างละเอียดขึ้น จนในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 7 อาณาจักร ใน 3 โดเมน อันได้แก่ อาณาจักรพืช อาณาจักรสัตว์ อาณาจักรฟังไจ อาณาจักรโพรทิสตา อาณาจักรโครมาลวีโอลาตา สังกัดโดเมนยูแคริโอต อาณาจักรอาร์คีแบคทีเรีย สังกัดโดเมนอาร์เคีย และอาณาจักรยูแบคทีเรีย สังกัดโดเมนโพราริโอต

การกำเนิดสิ่งมีชีวิต

มีหลายทฤษฎีที่ พยายามอธิบายการเกิดของสิ่งมีชีวิต เช่น ทฤษฎี “spontaneous generation” ที่กล่าวว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้ด้วยตัวเองจากสิ่งไม่มีชีวิตเช่น กบและแมลงเกิดจากดิน หรือแมลงเกิดจากเนื้อเน่า อย่างไรก็ตามปัจจุบันทฤษฎีดังกล่าวได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นความจริง เป็นที่ทราบในปัจจุบันว่าสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน เช่น สุนัขจะให้กำเนิดสุนัข หนอนผีเสื้อเกิดจากผีเสื้อและพัฒนาเป็นผีเสื้อในลำดับต่อมา อย่างไรก็ตามหากสิ่งมีชีวิตเกิดจากสิ่งมีชีวิตแล้วสิ่งมีชีวิตเริ่มแรกมาจาก ที่ใดหรือเกิดขึ้นได้อย่างไร ?

นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษชื่อ ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) และ แอลเฟรด รัสเซล วอลแลนซ์ (Alfred Russel Wallance) ได้เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก (theory of evolution by natural selection) วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการคัดเลือกตามธรรมชาติ ซึ่งทฤษฏีดังกล่าว กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ ภายในชนิดเดียวกัน (สปีชีส์ ; species) จะมีความแตกต่างกันอยู่บ้าง ซึ่งเราเรียกว่าแตกต่างภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันนี้ว่า ความผันแปร (variations) โดยความผันแปรดังกล่าว จะเป็นผลให้สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอดในได้สภาวะแวดล้อม ตัวอย่างเช่น เมื่อเกิดสภาวะแห้งแล้ง แมลง สายพันธุ์ที่มีความสามารถกินอาหารได้หลายชนิดทั้งใบพืชและหญ้า จะสามารถมีชีวิตรอดได้ดีกว่าแมลง สายพันธุ์ที่สามารถกินหญ้าได้อย่างเดียว เมื่อสิ่งมีชีวิต สายพันธุ์หนึ่งสามารถมีชีวิตได้นาน ก็สามารถมีลูกหลานได้มากกว่าสิ่งมีชีวิต สายพันธุ์อื่นที่มีอายุสั้นและเมื่อเวลาผ่านไปสิ่งมีชีวิต สายพันธุ์นั้นจะมีจำนวนมากขึ้นและเกิดเป็นชนิดใหม่ (new species)

สิ่งมีชีวิตเริ่มแรกเกิดขึ้นได้อย่างไร ? แรกเริ่มเดิมทีเมื่อโลกยังร้อน สิ่งมีชีวิตไม่สามารถอาศัยบนโลกใบนี้ได้ เมื่อเวลาผ่านไปโลกเริ่มเย็นตัวลง อุณหภูมิบนโลกจึงเหมาะที่จะเกิดสิ่งมีชีวิตขึ้น โดยทฤษฎีที่ยอมรับเกี่ยวกับการเกิดสิ่งมีชีวิตเริ่มแรก เกิดจากการทำปฏิกิริยากันของสารเคมีซึ่งเกิดขึ้นในทะเล หลังจากนั้นเกิดเป็นสารประกอบพวกโปรตีน กรดอะมิโน และเอนไซม์ สะสมอยู่ในทะเลเป็นจำนวนมาก สำหรับสมมุติฐานดังกล่าวได้รับการสนับสนุนโดยการทดลองของ สแตนลีย์ มิลเลอร์ (Stanley Miller) โดยมิลเลอร์ได้ทำการจำลองสภาวะซึ่งเป็นระบบปิด หลังจากนั้นได้ใส่ก๊าซมีเทน (CH₄) แอมโมเนีย (NH₃) ไฮโดรเจน และน้ำ ซึ่งเชื่อว่าสภาวะดังกล่าวเคยเกิดขึ้นในบรรยากาศของ โลกในอดีต หลังจากนั้นให้ความร้อนและทำให้เกิดประกายไฟขึ้น ภายในระบบที่จัดไว้ หลังจากเวลาผ่านไปหนึ่งสัปดาห์ มิลเลอร์พบว่าในชุดการทดลองพบกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์เกิดขึ้น

สำหรับขั้นตอนต่อมาสารประกอบอินทรีย์จะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลอินทรียสารขนาดใหญ่ (macromolecules) และวิวัฒนาการต่อไปจนเกิดเป็นโปรโตเซลล์ (protocell) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเซลล์ มีโครงสร้างของผนังเป็นไขมันและโปรตีน และเกิดการสันดาปภายในเซลล์ได้ หลังจากนั้น โปรโตเซลล์ ซึ่งเชื่อว่ามีอาร์เอ็นเอทำหน้าที่เป็นทั้งสารพันธุกรรมและเอนไซม์ จะวิวัฒนาการกลายเป็นเซลล์เริ่มแรกของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีความสามารถในการเพิ่มจำนวนหรือสืบพันธุ์

อาณาจักรของสิ่งมีชีวิต

สิ่งมีชีวิตในโลกนี้มีมากมายหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดจะมีความแตกต่างกัน จึงจำเป็นที่จะต้องมีการจัดแบ่งหมวดหมู่เพื่อความสะดวกในการศึกษา และการนำมาใช้ประโยชน์ วิชาที่ว่าด้วยการจัดแบ่งหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต เรียกว่า อนุกรมวิธาน (Taxonomy) นักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยกย่องให้เป็นบิดาแห่งวิชาอนุกรมวิธาน คือ คาโรลัส ลินเนียส (Carolus Linnaeus) ชาวสวีเดน

ชื่อของสิ่งมีชีวิต มี 2 ชนิด คือ

1. ชื่อสามัญ (common name) คือ ชื่อที่เรียกกันทั่วๆไป อาจเรียกตามลักษณะ[ทางกาย]] ถิ่นกำเนิดหรือสถานที่อยู่ก็ได้เช่น ปากกาทะเล หอยมุก เป็นต้น ซึ่งชื่อดังกล่าวอาจเรียกต่างกัน ในแต่ละที่ทำให้เกิดความเข้าใจผิดได้
2. ชื่อวิทยาศาสตร์ (scientific name) ลินเนียสเป็นผู้เริ่มใช้เป็นคนแรก โดยสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยชื่อ 2 ชื่อ ชื่อแรกเป็นชื่อ จีนัส ชื่อที่2 เป็นชื่อ สปีชีส์ เขียนด้วยภาษาลาติน ชื่อจีนัสตัวแรกเขียนด้วยอักษรตัวใหญ่เสมอ ตัวแรกของสปีชีส์เป็นชื่อตัวเล็กธรรมดา ต้องเขียนให้ต่างจากอักษรอื่นเช่น ตัวเอน ตัวหนา หรือขีดเส้น ทั้ง 2 ชื่อไม่ติดกันเรียกระบบนี้ว่า การตั้งชื่อแบบบทวินาม (binomial nomenclature)

ลักษณะที่ใช้ในการจำแนกสิ่งมีชีวิต

1. ลักษณะภายนอกและโครงสร้างภายใน
2. แบบแผนการเจริญเติบโตและโครงสร้างระยะตัวอ่อน
3. ซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตที่ค้นพบ
4. โครงสร้างของเซลล์และออร์แกเนล
5. สรีระวิทยาและการสังเคราะห์สารเคมี
6. ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

ลำดับขั้นในการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต

ลำดับขั้นของหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต (taxonomy category) มีการจัดลำดับตั้งแต่ใหญ่ที่สุด ถึงเล็กที่สุดดังนี้

1. อาณาจักร (kingdom)
2. ไฟลัม (phylum) หรือดิวิชัน (division)
3. ชั้น (class)
4. อันดับ (order)
5. วงศ์ (family)
6. สกุล (genus)
7. สปีชีส์ (species)

อาร์ เอช วิทเทเคอร์ (R.H.Whittadker) ได้แบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็น 5 อาณาจักร คือ

1. อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)
2. อาณาจักรโพรติสตา (Kingdom Protista)
3. อาณาจักรฟังไจ (Kingdom Fungi)
4. อาณาจักรพืช (Kingdom Plantae)
5. อาณาจักรสัตว์ (Kingdom Animalia)

นื่คือตัวอย่างของการถ่ายทอดพลังงาน และการแลกเปลี่ยนสสาร ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศ

แสดงเปรียบเทียบความบางของชีวาลัย กับความลึกของโลก

ระบบนิเวศนั้น มีอยู่ทุกหนทุกแห่งในโลก ที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ไม่ว่าจะเป็นสังคมของสัตว์และพืช หรือจุลินทรีย์ที่เล็กที่สุด ซึ่งทุกๆ ชีวิตต่างมีระบบของมันเอง ขณะเดียวกันก็สัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมของมันด้วย ตัวอย่างเช่น ไม่ว่าจะเป็นในดิน น้ำ หรืออากาศ ในบริเวณหนึ่งบริเวณใดก็ตาม เมื่อเกิดมีสิ่งมีชีวิตขึ้น ตามระบบของธรรมชาติแล้ว สิ่งมีชีวิตนั้นๆ จะค่อยๆ วิวัฒนาการ สร้างความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบมากขึ้น และนำเอาธรรมชาติรอบข้างนั้น มาใช้เป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของมัน ชีวิตใดที่สามารถใช้ประโยชน์จากธรรมชาติได้มากกว่าชีวิตอื่น มันก็อยู่รอดได้ ขณะที่ชีวิตที่อ่อนแอกว่าจะสูญสลายไปในที่สุด ขณะเดียวกัน ที่มันมีความสามารถในการดึงเอาธรรมชาติรอบข้างมาใช้ ในการเจริญเติบโต ในระบบของสิ่งมีชีวิต ก็จะสร้างความต้านทานต่อสิ่งรบกวน ที่จะเข้ามาทำอันตรายมันด้วยตลอดเวลา เพราะฉะนั้นสิ่งมีชีวิตใดที่มีวิวัฒนาการ ของการสร้างระบบความเจริญเติบโตในชุมชนได้มากเท่าใด แรงต้านทานก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้น ความซับซ้อนในระบบนิเวศก็ยิ่งเพิ่มขึ้นตาม วิวัฒนาการการเจริญเติบโตของสังคมสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ จนกลายเป็นความสมดุลในระบบธรรมชาติ

อ้างอิง

http://th.wikipedia.org/wiki/ ระบบนิเวศ.วันที่สืบค้น.05/08/2011

 https://sites.google.com/site/apiratparnthong2/rabb-niwes.ความหมายของระบบนิเวศ.วันที่สืบค้น.21/07/2013

 http://th.wikipedia.org/wiki/สิ่งมีชีวิต.วันที่สืบค้น.21/07/2013

จัดทำโดย    นาย  ภาณุพงษ์   เพชรมาก

เลขที่ 6  ชั้น ม. 6/6