🌳ระบบนิเวศ (Ecosystem) คืออะไร?

ความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ซึ่งมีทั้งความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตด้วยกันเอง และระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม โดยมีองค์ประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ

สิ่งมีชีวิต (organisms) หรือ องค์ประกอบทางชีวภาพ (biological component) ที่มีการเจริญเติบโต เช่น มนุษย์ สัตว์ ต้นไม้ เห็ด รา จุลินทรีย์
สิ่งไม่มีชีวิต หรือ องค์ประกอบทางกายภาพ (physical component) เช่น แสงแดด ดวงอาทิตย์ ก้อนเมฆ ภูเขา แม่น้ำ อากาศ ดิน หิน ทราย

เมื่อหลายระบบนิเวศจำนวนมากถูกเชื่อมโยงเข้าไว้ด้วยกัน ซึ่งมีความสัมพันธ์ที่ซับซ้อน กลายเป็นโลกของระบบนิเวศที่มีขนาดใหญ่ที่สุด หรือที่เรียกกันว่า “ชีวมณฑล” (Biosphere)

🌳คำศัพท์สำคัญ

organisms = สิ่งมีชีวิต
population = ประชากร หมายถึง สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อยู่ร่วมกันเป็นกลุ่ม เช่น ช้าง ม้าลาย ยีราฟ
community = กลุ่มสิ่งมีชีวิต หมายถึง สิ่งมีชีวิตหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันในที่ใดที่หนึ่ง เช่น ในสวนป่ามีนก หนู กระรอก แมลง อาศัยอยู่ร่วมกัน
ecosystem = ระบบนิเวศ
habitat = ที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิต

🌳บทบาทของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ มี 3 หน้าที่

1.ผู้ผลิต (producer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้ด้วยการสังเคราะห์แสง เช่น พืช สาหร่าย แบคทีเรียบางชนิด สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (ไซยาโนแบคทีเรีย)

2.ผู้บริโภค (consumer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองไม่ได้ จำเป็นต้องกินสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร ผู้บริโภค มี 4 ประเภท ได้แก่

กลุ่มกินพืช (herbivor) เป็นผู้บริโภคอันดับแรกที่ได้รับการถ่ายทอดพลังงานจากพืชโดยตรงเช่น ม้า วัว ช้าง กระต่าย
กลุ่มกินสัตว์ (canivor) เป็นสัตว์ที่กินสัตว์เป็นอาหาร เช่น เสือ สิงโต หมาป่า จิ้งจอก
กลุ่มที่กินทั้งพืชและสัตว์ (omnivore) สิ่งมีชีวิตที่กินได้ทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร เช่น มนุษย์ สุนัข แมว นก หนู
กลุ่มที่กินซากพืชซากสัตว์ (detritivore) สิ่งมีชีวิตที่กินแต่ซากพืชซากสัตว์ที่ตายไปแล้ว เช่น นกแร้ง หอยทาก ไส้เดือนดิน กิ้งกือ

3.ผู้ย่อยสลาย (decomposer) สิ่งมีชีวิตไม่มีระบบย่อยอาหาร ทำหน้าที่ย่อยสลายสิ่งมีชีวิตที่ตายลง ด้วยการดูดซึมพลังงานไปใช้บางส่วน และส่วนที่เหลือกลายเป็นแร่ธาตุต่าง ๆ หมุนเวียนกลับคืนสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตสามารถนำไปใช้เพื่อดำรงชีวิตต่อไปได้ เช่น เห็ด รา แบคทีเรีย

🌳รูปแบบความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ โดยพื้นฐานมี 6 แบบ

1.แบบพึ่งพากัน (Mutualism : + , +) เธอได้ประโยชน์จากฉัน ฉันได้ประโยชน์จากเธอ เรียกง่าย ๆ ว่า ขาดกันไม่ได้ ต้องอยู่ด้วยกัน เมื่อไหร่แยกออกจากกัน สิ่งมีชีวิตนั้นจะตาย เช่น

ไลเคน (Lichen) อยู่ร่วมกับ รา (Algae) ราจะได้รับความชื้นและก๊าซออกซิเจนจากสาหร่าย ส่วนสาหร่ายจะได้รับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสงจากรา
โพรโทซัวในลำไส้ปลวก ภายในโปรโตซัวจะมีแบคทีเรียที่สามารถสร้างเอนไซม์ ชื่อ “เซลลูเลส” ที่ช่วยย่อยไม้ให้ปลวก ส่วนปลวกก็ให้ที่อยู่อาศัยและอาหารแก่โปรโตซัว

2.แบบได้ประโยชน์ร่วมกัน (Protocooperation : + , + ) การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยก็ได้รับประโยชน์ซึ่งกันและกัน แม้แยกกันอยู่ก็สามารถดำรงชีวิตต่อไปได้ ได้ประโยชน์ทั้งคู่ แยกออกจากกันได้ เช่น

ผึ้งกับดอกไม้ ผึ้งอาศัยน้ำหวานจากดอกไม้ ส่วนดอกไม้ก็ได้อาศัยผึ้งในการผสมเกสร
นกเอี้ยงกับควาย นกเอี้ยงได้กินแมลงต่าง ๆ จากหลังควาย และควายก็ได้นกเอี้ยงมาช่วยกำจัดแมลงที่มาก่อความรำคาญ

3.แบบอิงอาศัย (Commensalism : + , 0) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ อีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ เช่น

ปลาฉลามกับเหาฉลาม เหาฉลามจะคอยยึดเกาะเพื่อกินเศษอาหารบนตัวปลาฉลาม และปลาฉลามเองก็ไม่ได้รับหรือเสียประโยชน์ใด ๆ
นกทำรังบนต้นไม้ นกอาศัยต้นไม้เพื่อเป็นที่อยู่อาศัย ส่วนต้นไม้ก็ไม่ได้รับหรือเสียประโยชน์ใด ๆ
กล้วยไม้ป่ากับต้นไม้ โดยกล้วยไม้ป่าได้รับความชื้นและอาศัยต้นไม้ใหญ่ ส่วนต้นไม้ใหญ่ไม่ได้รับประโยชน์และไม่เสียประโยชน์จากการเกาะของกล้วยไม้ป่า

4.แบบล่าเหยื่อ (Predation : + , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตโดยฝ่ายหนึ่งจับอีกฝ่ายหนึ่งเป็นอาหาร เรียกว่า ผู้ล่า (predator) ส่วนอีกฝ่ายถูกจับเป็นอาหารหรือถูกล่า เรียกว่า เหยื่อ (prey) ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ ฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์ เช่น

สิงโตกับม้าลาย สิงโตล่าม้าลายเป็นอาหาร ม้าลายเสียผลประโยชน์
หมีกับปลา หมีกินปลาเป็นอาหาร ปลาเป็นผู้เสียผลประโยชน์

5.แบบปรสิต (Parasitism : + , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ เรียกว่า ปรสิต (parasite) อีกฝ่ายหนึ่งเสียผลประโยชน์ เรียกว่า ผู้ถูกอาศัย (host) ไม่สามารถหลบหลีกได้ เช่น

เห็บกับสุนัข เห็บดูดเลือดและขยายพันธุ์บนตัวสุนัข โดยที่สุนัขกลายเป็นที่อยู่ของเห็บและได้รับโรคจากเห็บ ดังนั้นสุนัขเป็นผู้เสียผลประโยชน์
พยาธิกับคน พยาธิคอยแย่งอาหาร และดูดเลือดในร่างกายคน คนเป็นที่อยู่อาศัยของพยาธิ ดังนั้นคนเป็นผู้เสียผลประโยชน์

6.แบบแข่งขัน (Competition : - ,-) การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่มีการแย่งปัจจัยในการดำรงชีพเหมือนกันจึงทำให้เสียประโยชน์ทั้งสองฝ่าย ต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์ เช่น

เสือ สิงโต และหมาป่าต่างแย่งอาหารกัน สุดท้ายบางตัวบาดเจ็บ บางตัวก็ตาย
นกเอี้ยง 2 ตัวกำลังจิกตีกันเพื่อแย่งอำนาจ สุดท้ายต่างฝ่ายต่างบาดเจ็บ

🌳การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ

ห่วงโซ่อาหาร (food chain) หมายถึง การกินเป็นทอด ๆ ไป ลักษณะการกินแบบ 1 ต่อ 1 ทุกครั้งที่มีการกินในแต่ละขั้น จะมีการถ่ายทอดพลังงานเกิดขึ้น ถ่ายทอดพลังงานแค่ 10% เท่านั้น ดังนั้นผู้ผลิตควรมีพลังงานมากที่สุดในห่วงโซ่อาหาร ส่วนผู้บริโภคลำดับสุดท้ายจะได้รับพลังงานน้อยที่สุด แต่การถ่ายทอดสารพิษในโซ่อาหารจะถ่ายทอดได้ 100% ดังนั้นสารพิษจะสะสมมากที่สุดในผู้บริโภคลำดับสุดท้าย เช่น

ต้นหม่อน นับเป็นผู้ผลิตในห่วงโซ่อาหารนี้ สามารถสร้างอาหารได้เองด้วยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
หนอน นับเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 1 เนื่องจากหนอนเป็นสัตว์ลำดับแรกที่กินใบหม่อนเป็นอาหาร
นก นับเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 2 เนื่องจากนกจับหนอนกินเป็นอาหาร หลังจากที่หนอนกินใบหม่อนไปแล้ว
งู นับเป็นผู้บริโภคลำดับสุดท้ายของห่วงโซ่อาหาร เนื่องจากงูจับหนอนกินเป็นอาหาร และมีสถานะเป็นผู้ล่า

สายใยอาหาร food web หมายถึง ความสัมพันธ์ของหลาย ๆ ห่วงโซ่อาหารในกลุ่มสิ่งมีชีวิต (community) กลายเป็นการกินที่ซับซ้อน มีห่วงโซ่อาหารเกิดขึ้นหลายสาย แต่ละห่วงโซ่อาจเกี่ยวพันกัน