ระบบนิเวศ เป็นระบบความสัมพันธ์ขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจากทั้งสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

ระบบนิเวศ (Ecosystem)

ทุกสรรพสิ่งที่เกิดขึ้นบนโลกทั้งทางชีวภาพและกายภาพ ล้วนผ่านกระบวนการวิวัฒนาการมาอย่างยาวนาน และหลอมรวมกันขึ้นเป็นระบบขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์ต่อกัน หรือที่เรียกว่า ระบบนิเวศ

ระบบนิเวศ (Ecosystem) คือ การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตในหนึ่งหน่วยพื้นที่ ซึ่งก่อให้เกิดความสัมพันธ์ต่อสิ่งมีชีวิตด้วยกันเองและปฏิสัมพันธ์ต่อสิ่งแวดล้อม เกิดการถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนของสสารจากธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวิตต่างๆ

โลกของเรา คือ ระบบนิเวศที่มีขนาดใหญ่ที่สุดหรือที่เรียกกันว่า “ชีวมณฑล” (Biosphere) ซึ่งประกอบขึ้นจากระบบนิเวศขนาดเล็กจำนวนมากที่ถูกเชื่อมโยงเข้าไว้ด้วยกัน ผ่านความสัมพันธ์อันสลับซับซ้อน ดังนั้น ในแต่ละพื้นที่ของโลก ด้วยสภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศที่แตกต่าง จึงก่อกำเนิดระบบนิเวศอันหลากหลาย ทั้งป่าไม้ แม่น้ำ ทะเลทราย รวมถึงมหาสมุทร

ระบบนิเวศสามารถจำแนกออกได้เป็น 3 ประเภท คือ

ระบบนิเวศบนบก (Terrestrial Ecosystem) คือ ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตบนภาคพื้นดิน โดยมีปัจจัยทางด้านอุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝนและพืชพรรณเป็นหลักในการจำแนกระบบนิเวศต่างๆ เช่น ป่าดิบชื้น ทุ่งหญ้า และทะเลทราย

ระบบนิเวศในน้ำ (Aquatic Ecosystem) คือ ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำต่างๆของโลก ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่

  • ระบบนิเวศน้ำจืด เช่น บึง ลำธารและทะเลสาบ
  • ระบบนิเวศน้ำกร่อย เช่น ป่าชายเลน
  • ระบบนิเวศน้ำเค็ม เช่น ทะเลลึก แนวปะการังและชายฝั่ง

ระบบนิเวศเมือง (Urban Ecosystem) คือ ระบบนิเวศที่ถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์ เช่น เขตเมือง เขตพื้นที่อุตสาหกรรมและเขตพื้นที่การเกษตร

ในแต่ละระบบนิเวศมีองค์ประกอบหลักอยู่ด้วยกัน 2 ส่วน คือ

องค์ประกอบทางชีวภาพ (Biotic Component) คือ สิ่งมีชีวิตต่างๆ เช่น พืช สัตว์ และมนุษย์ โดยองค์ประกอบทางชีวภาพสามารถจำแนกออกเป็น 3 ระดับ ได้แก่

  1. ผู้ผลิต (Producer) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารเองได้ (Autotroph) จากการสังเคราะห์แสง แร่ธาตุและสารอาหารในธรรมชาติ เช่น พืช สาหร่าย และแบคทีเรียบางชนิด ซึ่งเป็นตัวการสำคัญในการผลิตอาหารหรือจุดเริ่มต้นของความสัมพันธ์ในระบบนิเวศ
  2. ผู้บริโภค (Consumer) คือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ (Heterotroph) จึงดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยการกินสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น ผู้บริโภคพืช (Herbivore) ผู้บริโภคสัตว์ (Carnivore) ผู้บริโภคทั้งพืชทั้งสัตว์ (Omnivore) และผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์ (Detritivore)
  3. ผู้ย่อยสลาย (Decomposer) เช่น รา แบคทีเรีย และจุลินทรีย์ ซึ่งย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิตให้กลายเป็นแร่ธาตุและสารอาหาร เพื่อให้ผู้ผลิตสามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้อีกครั้ง อีกทั้ง ยังเป็นตัวกลางในการเชื่อมโยงการหมุนเวียนของสสารภายในระบบนิเวศอีกด้วย

องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic Component) คือ ปัจจัยทางสภาพแวดล้อมที่ส่งผลต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต (Living Factors)

  • อนินทรียสาร (Inorganic Compound) : แร่ธาตุ น้ำ ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
  • อินทรียสาร (Organic Compound) : คาร์โบไฮเดรต โปรตีนและไขมัน
  • สภาพแวดล้อมทางกายภาพ (Physical Factor) : อุณหภูมิ แสง ความชื้น ความเค็มและความเป็นกรดด่าง

ในระบบนิเวศ การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายในสภาพแวดล้อมที่แตกต่าง ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ บทบาทและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตอย่างสลับซับซ้อน เกิดการแลกเปลี่ยนสสาร พลังงานและแร่ธาตุระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันเอง ผ่านห่วงโซ่อาหาร (Food Chain) และปฏิสัมพันธ์ต่อสิ่งแวดล้อม ผ่านวัฏจักรและการหมุนเวียนของสสาร (Biogeochemical Cycle) ดังนั้น โครงสร้างและบทบาทหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดภายในระบบนิเวศ จึงเป็นส่วนสำคัญยิ่งที่ช่วยให้ทุกสรรพชีวิตอยู่ร่วมกันได้อย่างสมดุล การเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศและสภาพแวดล้อม รวมถึงการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่ง อาจนำมาซึ่งจุดเริ่มต้นของการสูญเสียสมดุลทางธรรมชาติและการล่มสลายของสังคมหรือระบบนิเวศของการอยู่ร่วมกัน

สืบค้นและเรียบเรียง

คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน – http://saranukromthai.or.th/sub/book/book.php?book=17&chap=3&page=t17-3-infodetail03.html

คณะมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์  มหาวิทยาลัยราชภัฏเทพสตรี – http://human.tru.ac.th/elearning/Human%20Being/human-detail2_1.html

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) – https://www.scimath.org/lesson-biology/item/7028-2017-05-21-14-25-17

National Geographic – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/ecosystem/


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : พืชใบเลี้ยงเดี่ยว 

เรื่องแนะนำ

NGT x SaySci Ep.16 “หลักการของเข็มทิศ”

เข็มทิศที่ใช้เพื่อการนำทางกลายเป็นของสะสมในยุคปัจจุบัน เนื่องจากการเข้ามาแทนที่ของเทคโนโลยีนำทางที่ล้ำสมัย ว่าแต่เคยสงสัยกันไหม เหตุใดเข็มบนหน้าปัดเข็มทิศจึงชี้ไปทางทิศเหนือตลอดเวลา? มาร่วมหาคำตอบไปพร้อมกัน

ม้าป่าเปรวาสกี้แท้จริงสืบเชื้อสายจากม้าบ้าน

เดิมเคยเชื่อกันว่าสายพันธุ์ม้าป่าเปรวาสกี้หรือม้าป่ามองโกลเป็นสายพันธุ์ม้าป่าเพียงพันธุ์เดียวที่ยังหลงเหลืออยู่ แต่ผลการศึกษาใหม่เผยให้เห็นว่าพวกมันสืบเชื้อสายมาจากม้าบ้าน

วัคซีนใครว่าไม่สำคัญ

เรื่อง ซินเทีย กอร์นีย์ ภาพถ่าย วิลเลียม ดาเนียลส์ ซามีร์ ซาฮาเป็นนักจุลชีววิทยาผู้มีชื่อเสียงในระดับโลกจากผลงานวิจัยแบคทีเรียที่มีชื่อว่า นิวโมคอกคัส ห้องปฏิบัติการที่เขาก่อตั้งขึ้นอยู่ตรงมุมหนึ่งของโรงพยาบาลธากาชิชู โรงพยาบาลเด็กที่ใหญ่ที่สุดในบังกลาเทศ ภายในห้องปฏิบัติการ ชายหญิงในชุดกาวน์สีขาวกำลังง่วนกับการศึกษาเซลล์นิวโมคอกคัส แบคทีเรียนิวโมคอกคัสมีอยู่ทุกแห่งหนในโลก และแพร่กระจายได้อย่างง่ายดายผ่านการจามหรือการสัมผัส พวกมันสามารถอาศัยอยู่ในช่องจมูกของคนที่มีระบบภูมิคุ้มกันแข็งแรงโดยไม่ก่อให้เกิดอาการป่วยใดๆ แต่ทันทีที่ระบบป้องกันของเราอ่อนแอลง นิวโมคอกคัสจะเคลื่อนย้าย แบ่งตัว และทำให้เกิดโรคติดเชื้อที่เป็นอันตรายต่อชีวิต เช่น ปอดบวม เยื่อหุ้มสมองอักเสบ หรือการติดเชื้อในกระแสเลือด เด็กเล็กยิ่งมีความเสี่ยง โดยเฉพาะเด็กเล็กในถิ่นที่เข้าถึงยาปฏิชีวนะและการรักษาที่มีประสิทธิภาพได้ยากจะมีความเสี่ยงสูงที่สุด ในช่วงต้นศตวรรษที่ยี่สิบเอ็ด โรคที่เกิดจากเชื้อนิวโมคอกคัสคร่าชีวิตเด็กทั่วโลกไปกว่า 800,000 คนต่อปี การเสียชีวิตนี้ซึ่งส่วนใหญ่กำลังเกิดขึ้นในประเทศยากจนอย่างบังกลาเทศ ในปี 2015 เมื่อวัคซีนนิวโมคอกคัสแบบคอนจูเกตหรือพีวีซี (pneumococcal conjugate vaccine: PCV) ซึ่งเป็นวัคซีนที่ใช้สำหรับเด็กมาถึงบังกลาเทศ ทีมวิจัยของซาฮาก็ติดตามความคืบหน้าอย่างใกล้ชิด หากพีวีซีแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพ ทั่วโลกอย่างที่ผู้เชี่ยวชาญด้านวัคซีนคาดหวัง มันจะช่วยทั้งลดอัตราการตายลงได้อย่างมาก  ซึ่งหมายถึงเด็กเล็ก ๆหลายพันคน จะรอดชีวิตแทนที่จะเสียชีวิตก่อนถึงวัยเรียน และลดความเจ็บป่วยที่ไม่ถึงแก่ชีวิตได้อีกมาก ทว่าสิ่งที่เร่งด่วนยิ่งกว่า ทะเยอทะยานมากกว่า สลับซับซ้อนมากกว่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายรัฐบาลและเงินบริจาคหลายพันล้านดอลลาร์สหรัฐ ก็คือความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อให้ได้มาซึ่งวัคซีนใหม่ๆสำหรับเด็กในประเทศกำลังพัฒนา ความทุกข์ทรมานของคนในประเทศเหล่านี้อันเกิดจากโรคที่วัคซีนป้องกันได้เป็นเรื่องจริงและชัดเจนมาตั้งแต่อดีตจนถึง ปัจจุบัน   […]

สายฟ้าภูเขาไฟ (Volcanic Lightning)

แสงแลบแปลบปลาบที่ฟาดผ่านออกมาจากลุ่มควันบนปากปล่องภูเขาไฟ เป็นภาพที่สร้างความสะพรึงและสวยงามไปพร้อมกัน สายฟ้าภูเขาไฟ หรือ Volcanic Lightning เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หาดูได้ยากที่สุดอย่างหนึ่งบนโลก การเกิดพายุและสายฟ้าฟาดบนปากปล่องภูเขาไฟที่กำลังปะทุ แสงฟ้าผ่าที่เจิดจ้าท่ามกลางกลุ่มหมอกควันและเถ้าถ่านของภูเขาไฟที่กำลังพวยพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้า ความมหัศจรรย์ที่มาพร้อมกับการระเบิดอย่างรุนแรงของภูเขาไฟ ส่งผลให้การลงพื้นที่สำรวจและศึกษาปรากฏการณ์สายฟ้าแห่งภูเขาไฟอย่างใกล้ชิดกลายเป็นเรื่องยากและสุดแสนอันตราย ดังนั้น สาเหตุที่แท้จริงของการเกิดพายุสายฟ้าเหล่านี้ จึงกลายเป็นปริศนาที่นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายได้แต่ทำการคาดการณ์ตามหลักทฤษฎีเบื้องต้นตลอดมา กลไกการเกิดปรากฏการณ์สายฟ้าแห่งภูเขาไฟ พายุและสายฟ้าฟาดบนปากปล่องภูเขาไฟก่อตัวขึ้นเหนือพื้นโลก จากกลุ่มเถ้าถ่าน (Volcanic Plume) หนาแน่นที่พวยพุ่งออกมา เมื่อภูเขาไฟเกิดการระเบิด แรงดันและการปะทุที่รุนแรงส่งผลให้อนุภาคต่างๆ ของทั้งเศษหิน ไอน้ำ ลาวา และก้อนน้ำแข็งในกลุ่มหมอกควันและเถ้าถ่าน เกิดการปะทะและเสียดสีกัน จนก่อให้เกิดปฏิกิริยาจากแรงเสียดทาน (Friction) ที่ทำให้อนุภาคทั้งหลายกลายเป็นประจุไฟฟ้า เนื่องจากการชนและเสียดสีกันท่ามกลางอุณหภูมิร้อนจัด ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน (Electron) ระหว่างอนุภาคได้ง่าย อนุภาคที่ได้รับอิเล็กตรอนกลายเป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุลบ ขณะที่อนุภาค ซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนกลายเป็นอนุภาคที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุบวก อนุภาคทั้งสองขั้วเกิดการแบ่งแยกออกจากกันตามน้ำหนักและขนาดมวล ก่อตัวเป็นกลุ่มเมฆไอออน (Ion) อยู่เหนือปล่องภูเขาไฟ เมื่อการปะทุของภูเขาไฟยังคงดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง กลุ่มอนุภาคของเถ้าถ่านที่แยกออกจากกันตามคุณสมบัติทางไฟฟ้า จะมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ความต่างศักย์ทางไฟฟ้าสูงขึ้น จนกระทั่งเกินขีดจำกัดการต้านทานของอากาศ ก่อให้เกิดสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน หรือการไหลของกระแสไฟฟ้า ซึ่งแสงจากสายฟ้าฟาด คือ การระเบิดของมวลอากาศที่ได้รับความร้อนสูงจัดในเวลาอันรวดเร็วจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งต้องการเชื่อมต่ออนุภาคขั้วตรงข้ามเข้าหากัน เพื่อสร้างสมดุลระหว่างอนุภาคทั้งสอง ปรากฏการณ์สายฟ้าแห่งภูเขาไฟมักเกิดขึ้นจากการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่ เนื่องจากมีแต่การระเบิดอย่างรุนแรง […]