หน้าที่ของระบบนิเวศ มีบทบาทสำคัญอย่างไร และเพราะเหตุใดเราจึงควรศึกษาเรื่องนี้

หน้าที่ของระบบนิเวศ (Ecosystem Function)

หน้าที่ของระบบนิเวศ (Ecosystem function) มีส่วนสนับสนุนความสมดุลของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระบบนิเวศ

ในระบบนิเวศ (Ecosystem) การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย ทั้งกลุ่มผู้ผลิต ผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ที่สลับซับซ้อนระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันเอง และปฏิสัมพันธ์ต่อสภาพแวดล้อม ซึ่งส่งผลให้เกิด หน้าที่ของระบบนิเวศ ที่สำคัญยิ่ง 2 ประการ ได้แก่

  1. การถ่ายทอดพลังงาน (Energy Flows)

คือ การถ่ายทอดพลังงานผ่านความสัมพันธ์ตามลำดับขั้นของสิ่งมีชีวิตในรูปของห่วงโซ่อาหาร (Food Chain) และสายใยอาหาร (Food Web) ที่ซับซ้อน จากกระบวนการสังเคราะห์แสง (Photosynthesis) ของพืชสีเขียวหรือกลุ่มผู้ผลิตภายในระบบนิเวศ ซึ่งนำแสงสว่างและพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้สร้างพลังงานเคมีในรูปของอาหาร เช่น แป้ง และน้ำตาล โดยพลังงานดังกล่าวจะถูกถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคลำดับต่อไป จนถึงผู้ย่อยสลายในท้ายที่สุด

หน้าที่ของระบบนิเวศ, ห่วงโว๋อาหาร, ผู้ผลิต, ผู้บริโภค
ภาพแสดงตัวอย่างของห่วงโซ่อาหารในธรรมชาติ

ในทุกขั้นของการถ่ายทอดพลังงานผ่านห่วงโซ่อาหารจะเกิดการสูญเสียพลังงานส่วนใหญ่ (ร้อยละ 90) จากระบบนิเวศไปในรูปของพลังงานความร้อน จากการนำไปใช้ในกระบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolism) ของสิ่งมีชีวิต มีพลังงานเพียงร้อยละ 10 ที่เก็บสะสมไว้ในพืชสีเขียวถูกนำมาแปรเปลี่ยนเป็นมวลชีวภาพของสัตว์กินพืช ดังนั้น ผู้บริโภคในลำดับขั้นถัดไปในห่วงโซ่อาหารจะได้รับพลังงานสะสมที่ถูกเปลี่ยนเป็นมวลชีวภาพเพียงร้อยละ 10 เท่านั้น ตามกฎ ร้อยละ 10 (Ten Percent Law)

การถ่ายทอดพลังงาน, หน้าที่ของระบบนิเวศ
การถ่ายทอดพลังงานตามกฎร้อยละ 10

ในระบบนิเวศ หากสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของประชากรมากเกินไป อาจทำให้ห่วงโซ่อาหารขาดความสมดุล และส่งผลกระทบโดยตรงต่อความเป็นอยู่ของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น

  1. การหมุนเวียนของสสาร (Biogeochemical Cycle)

คือ การนำแร่ธาตุ สารอาหารและสสารในธรรมชาติมาใช้ในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตภายในระบบนิเวศ เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และแร่ธาตุต่างๆ สิ่งมีชีวิตจะทำการแปรเปลี่ยนสารอนินทรีย์เหล่านี้ ให้กลายเป็นสารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน ก่อนจะถูกถ่ายทอดไปในรูปของพลังงาน แร่ธาตุ และสารอาหารไปยังผู้บริโภคกลุ่มต่างๆ ตามห่วงโซ่อาหาร

เมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์จบชีวิตลง องค์ประกอบที่เป็นสารอินทรีย์จะถูกจุลินทรีย์ย่อยสลายกลายเป็นสารประกอบขนาดเล็กหรือสารอนินทรีย์กลับคืนสู่ธรรมชาติ เพื่อให้พืชหรือเหล่าผู้ผลิตสามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้อีกครั้ง ซึ่งลักษณะการหมุนเวียนของธาตุและสารอาหารในระบบนิเวศจากสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่องนี้ ก่อให้เกิดวัฏจักรของสสารต่างๆ เช่น วัฏจักรน้ำ วัฏจักรคาร์บอน วัฏจักรไนโตรเจนและวัฏจักรของฟอสฟอรัส เป็นต้น

วัฏจักรคาร์บอน, ระบบนิเวศ, การหมุนเวียนของสสาร
วัฏจักรคาร์บอน

ในระบบนิเวศการหมุนเวียนของแร่ธาตุเป็นวัฏจักร เป็นส่วนสำคัญยิ่งที่ทำให้ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบต่างๆในระบบนิเวศสามารถดำเนินไปอย่างสมดุล เกิดการสร้างอาหาร น้ำสะอาด อากาศบริสุทธิ์ รวมถึงการย่อยสลายของเสียกลับคืนสู่ธรรมชาติ

ความสำคัญของระบบนิเวศ

ทุกสรรพชีวิตบนโลกต่างพึ่งพากลไกการทำงานที่สมดุลของระบบนิเวศและทรัพยากรธรรมชาติที่สมบูรณ์เพื่อความอยู่รอด รวมถึงมนุษย์ ซึ่งอาศัย “นิเวศบริการ” (Ecological Services) หรือคุณประโยชน์มากมายที่ระบบนิเวศสร้างขึ้นโดยไม่เสียค่าใช้จ่ายใดๆ ในการดำรงชีวิต เช่น

  • ด้านการเป็นแหล่งผลิต (Provisioning Services) : ระบบนิเวศเป็นแหล่งกำเนิดทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญ เช่น น้ำสะอาด แร่ธาตุ และวัตถุดิบต่างๆ รวมถึงการเป็นแหล่งอาหาร ยาและแหล่งรวบรวมความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
  • ด้านการควบคุม (Reregulating services): ระบบนิเวศสามารถควบคุมปรากฏการณ์และกระบวนการทางธรรมชาติ เช่น การควบคุมสภาพภูมิอากาศ การเป็นแหล่งผลิตออกซิเจนของโลก เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ ช่วยป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง การควบคุมโรคภัยต่างๆ รวมถึงการย่อยสลายของเสียและขยะกลับคืนสู่ธรรมชาติ
  • ด้านวัฒนธรรม (Cultural services) : เป็นประโยชน์ทางนามธรรมที่ดำรงอยู่ภายในคุณค่าทางสังคมและวัฒนธรรม เช่น คุณค่าทางประวิติศาสตร์ ศาสนา ประเพณี การเป็นแหล่งศึกษาและให้ความรู้ต่างๆ รวมถึงการเป็นสถานที่พักผ่อนหย่อนใจ
  • ด้านการสนับสนุน (Supporting services) : กระบวนการทางธรรมชาติภายในระบบนิเวศสามารถสนับสนุนบริการด้านอื่นๆ เช่น การเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายและเป็นจุดเริ่มต้นของห่วงโซ่อาหาร รวมถึงการสนับสนุนการเกิดวัฏจักรต่างๆหรือการหมุนเวียนของสสารภายในโลก
ระบบนิเวศ, ความสำคัญของระบบนิเวศ
บทบาทหน้าที่ของระบบนิเวศในด้านต่างๆ

ดังนั้น การเสื่อมโทรมลงของระบบนิเวศธรรมชาติที่เคยมีความอุดมสมบูรณ์จากการขยายตัวและการพัฒนาของสังคมมนุษย์ ส่งผลให้เกิดผลกระทบต่อทั้งสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ระบบนิเวศที่เสียสมดุลเร่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติ เช่น ความแห้งแล้ง  อุทกภัย  โรคระบาด และภัยธรรมชาติที่รุนแรงยิ่งขึ้น  มนุษย์ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศ ถึงแม้เราจะสามารถสร้างสังคมขนาดใหญ่ของตนเอง เช่น ระบบนิเวศเมือง อุตสาหกรรม หรือระบบนิเวศเกษตร แต่มนุษย์ยังคงต้องพึ่งพาอาศัยธรรมชาติ รวมถึงการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์อื่นเพื่อความอยู่รอด ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงหรือทำลายระบบนิเวศทางธรรมชาตินั้น เปรียบเสมือนการทำลายปัจจัยในการมีชีวิตรอดของตนเอง

สืบค้นและเรียบเรียง

คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

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

คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย – http://www.sc.chula.ac.th/courseware/2305103/add_topics/add2.htm

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

South East Queensland (SEQ) Ecosystem Services – http://www.ecosystemservicesseq.com.au/ecosystem-functions.html


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ความหมายของระบบนิเวศ

เรื่องแนะนำ

เผยโฉมใบหน้าของแมรี แม็กดาลีน

ใบหน้าที่เห็นนี้ถูกสร้างขึ้นใหม่จากกระโหลกศีรษะที่เชื่อกันว่าเป็นของ แมรี แม็กดาลีน สตรีผู้ติดตามพระเยซู ตามพระคัมภีร์ไบเบิลพันธสัญญาใหม่ กระโหลกศีรษะนี้ถูกเก็บรักษาอยู่ที่มหาวิหาร Saint-Maximin-La-Sainte-Baume ในฝรั่งเศส Philippe Froesh ผู้เชี่ยวชาญด้านนิติวิทยาและศิลปิน ร่วมมือกับ Philippe Charlier นักมานุษยวิทยา ทั้งคู่ใช้ภาพถ่ายหลายร้อยใบเป็นส่วนประกอบในการสร้างภาพจำลอง 3 มิติใบหน้าของแมรี แม็กดาลีนขึ้นมา เนื่องจากกระโหลกศีรษะยังอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ดังนั้นจึงง่ายต่อการระบุตำแหน่งของดวงตา จมูกและปาก ซึ่งพวกเขาคาดหวังว่าเทคโนโลยีนี้จะมีส่วนช่วยไขปริศนาทางโบราณคดีอีกมากมายในอนาคต   อ่านเพิ่มเติม : ผลตรวจ DNA ชี้โครงกระดูกของนักรบไวกิงผู้โด่งดัง เป็นผู้หญิง, รำลึก 20 ปีการสิ้นพระชนม์ของเจ้าหญิงไดอานา

หมีขอไม่ใช่หมี! และยังมีอีกเพียบที่ชื่อสามัญไม่ตรงความจริง

บางครั้งชื่อสามัญที่ใช้เรียกชื่อสัตว์ก็สร้างความสับสน เมื่อหมีขอไม่ใช่หมี แพนด้าแดงไม่ได้เป็นญาติกับแพนด้ายักษ์ และม้าน้ำก็ไม่ได้มีความเกี่ยวข้องใดๆ กับม้าเลย

กำจัดเชื้อไวรัสด้วยสารสกัดจากธรรมชาติ

หนึ่งในทางเลือกสำหรับการ กำจัดเชื้อไวรัส ในช่วงที่เชื้อกำลังแพร่ระบาด สถานการณ์การแพร่ระบาดของโรค COVID-19 ขณะนี้ยังคงต้องเฝ้าระวังและหามาตรการป้องกันอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะสถานที่และบริเวณต่างๆ ที่เป็นจุดเสี่ยงและมีโอกาสปนเปื้อนเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 สาเหตุของการก่อโรค ซึ่งหนึ่งในมาตรการป้องกันโรคคือการทำความสะอาด ฉีดพ่น กำจัดเชื้อไวรัส และเชื้อโรค เพื่อป้องกันการแพร่ระบาดของไวรัส ทั้งภายในอาคารผู้โดยสารสนามบิน โรงแรมที่พัก รถขนส่งสาธารณะ และสถานที่จัดประชุมต่างๆ ที่มีประชาชนเข้าร่วมงานจำนวนมาก เพื่อสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยให้กับประชาชนและเจ้าหน้าที่ผู้ปฏิบัติงาน ผลิตภัณฑ์ คีนน์ เจิม คิลเลอร์ บลัด สเกล แอนด์ ออยล์ รีมูฟเวอร์ (KEEEN Germ Killer Blood, Scale & amp; Oil Remover) หรือน้ำยาฆ่าเชื้อ ผสมสารสกัดจากธรรมชาติ (Natural Disinfectant) จากบริษัท คีนน์ (KEEEN) จำกัด คือผลิตภัณฑ์นวัตกรรมที่มีความสามารถในการฆ่าเชื้อโรค ทั้งแบคทีเรีย เชื้อรา และเชื้อไวรัส โดยผ่านการรับรองมาตรฐานในระดับสากล และเป็นหนึ่งใน ‘ผลิตภัณฑ์ในบัญชีนวัตกรรมไทย’ ซึ่งมี […]

การสืบพันธุ์ของพืชดอก : โครงสร้างของดอกไม้

โครงสร้างของดอกไม้ เป็นอวัยวะสำคัญในการสืบพันธุ์ของพืชดอก โครงสร้างของดอกไม้ ประกอบด้วยส่วนต่างๆ 4 ส่วน โดยแต่ละส่วนจะเรียงตัวจากชั้นที่อยู่นอกสุดเข้าสู่ส่วนใน คือ กลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย ตามลำดับ โดยส่วนประกอบทั้ง 4 นี้จะอยู่บนฐานรองดอก ซึ่งอยู่ปลายสุดของก้านชูดอก 1. กลีบเลี้ยง (sepal) เป็นส่วนของดอกที่อยู่นอกสุด มีสีเขียว เหมือนใบ และทำหน้าที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ กลีบเลี้ยงทำหน้าที่ห่อหุ้ม และป้องกันอันตรายให้แก่ส่วนของดอกที่อยู่ภายใน เมื่อดอกบานแล้วส่วนของกลีบเลี้ยงอาจหมดหน้าที่แล้วหลุดร่วงไป วงของกลีบเลี้ยงเรียกว่า แคลิกซ์ (calyx) ในพืชดอกบางชนิด กลีบเลี้ยงอาจมรสีสันสดใส และทำหน้าที่ล่อแมลงให้มาผสมเกสรได้เช่นเดียวกับกลีบดอก บางครั้ง บริเวณใต้กลีบเลี้ยงมีกลีบสีเขียวขนาดเล็กเรียงตัวเป็นวงอยู่ด้วย เรียกว่า ริ้วประดับ (epicalyx) เช่น ในดอกชบา และพู่ระหง 2. กลีบดอก (petal) เป็นส่วนที่อยู่ถัดจากกลีบเลี้ยงเข้ามากลีบดอกมักมีสีสันสวยงามเนื่องจากมีรงควัตถุ  กลีบดอกบางชนิดสามารถเปลี่ยนสีได้ เช่นดอกพุดตาน บางชนิดมีกลิ่นหอมเนื่องจากมีต่อมกลิ่นอยู่ด้วยและที่โคนกลีบดอกมักมีต่อมน้ำหวาน ช่วยในการล่อแมลง (อ่านเพิ่มเติม: ดอกไม้ทำไมจึงหอม) วงกลีบดอกเรียกว่า คอโรลา (corolla) ถ้าหากกลีบเลี้ยงและกลีบดอกเหมือนกันจนแยกไม่ออกจะเรียกรวมกันว่า […]