ประชากร ในระบบนิเวศ หมายถึงอะไร และทำไมเราต้องศึกษาเรื่องนี้

ประชากร ในระบบนิเวศ

ทฤษฎีเรื่อง ประชากร (Population) เป็นเรื่องที่นำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิตต่างๆ เพื่อประเมินและคาดการณ์ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต เช่น การกระจายพันธุ์ จำนวนประชากรในพื้นที่ โอกาสการรอดชีวิต และโอกาสการเกิดชนิดพันธุ์ใหม่

ประชากร (Population) คือ กลุ่มของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน (Single Species) ที่อาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่หรือในอาณาบริเวณเดียวกัน ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง โดยมีการทำกิจกรรมร่วมกันหรือมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันภายในกลุ่มประชากรดังกล่าว

การอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิต ก่อให้เกิดลักษณะเฉพาะของกลุ่มประชากร เช่น ขนาดหรือจำนวนประชากร (Population Size) และความหนาแน่น (Population Density) ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญในการศึกษาประชากรในระบบนิเวศ จากทั้งอัตราการเกิด-การตาย การอพยพเข้า-ออก และการกระจายตัวของกลุ่มอายุ ตลอดจนความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นภายในกลุ่ม ทั้งในด้านการช่วยเหลือเกื้อกูล การแก่งแย่งแข่งขันกัน และความสัมพันธ์หลายรูปแบบที่มีต่อกลุ่มประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ในระบบนิเวศ

ลักษณะสำคัญของประชากร

ความหนาแน่นประชากร (Population Density) คือ จำนวนประชากรต่อหน่วยพื้นที่ สำหรับสิ่งมีชีวิตบนบก หรือต่อหน่วยปริมาตรสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำ 

การกระจายตัวของประชากร (Dispersion) คือ การกระจายตัวของสมาชิกภายในกลุ่มประชากรในพื้นที่อยู่อาศัย โดยมีปัจจัยทางสภาพแวดล้อมที่ส่งผลต่อลักษณะการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตดังกล่าว การกระจายของประชากรสามารถจำแนกออกเป็น 3 รูปแบบ ดังนี้

  • การกระจายแบบกลุ่ม (Clumped Dispersion) คือ การกระจายตัวของประชากรที่ไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งบริเวณ โดยมีการกระจุกตัวเป็นกลุ่ม ๆ อยู่บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งการกระจายตัวแบบกลุ่มเป็นรูปแบบประชากรที่พบเห็นได้มากที่สุดในธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพวกสัตว์ต่าง ๆ ซึ่งมีพฤติกรรมการอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มหรือสังคม เนื่องจากปัจจัยการดำรงชีวิต เช่น แหล่งน้ำ แหล่งอาหาร ที่ไม่สมบูรณ์ 
  • การกระจายแบบสม่ำเสมอ (Uniform Dispersion) คือ การกระจายตัวของประชากรที่มีการจัดระเบียบ จากปัจจัยการดำรงชีวิตที่มีอยู่อย่างค่อนข้างจำกัด แต่กระจายอยู่ทั่วทั้งบริเวณอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลให้สิ่งมีชีวิตจึงเป็นต้องจัดระเบียบการอยู่ร่วมกัน เพื่อให้สามารถเข้าถึงปัจจัยต่าง ๆ ได้อย่างทั่วถึง
  • การกระจายแบบสุ่ม (Random Dispersion) คือ การกระจายตัวของประชากรที่ปราศจากแบบแผนใด ๆ เนื่องจากเป็นบริเวณที่มีปัจจัยที่จำเป็นเพียงพอต่อทุกชีวิต อีกทั้งยังมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่อาศัยได้ในทุกอาณาบริเวณ การแก่งแย่งแข่งขันจึงไม่สูงนักในกลุ่มประชากร

โครงสร้างอายุประชากร (Age Structure) คือ ลักษณะการกระจายตัวของอายุสมาชิกในกลุ่มประชากร โดยในทางนิเวศวิทยาสามารถแบ่งโครงสร้างอายุประชากรออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่

 

 

  • วัยก่อนเจริญพันธุ์ (Pre-reproductive Age) คือ สมาชิกซึ่งยังไม่พร้อมสืบพันธุ์
  • วัยเจริญพันธุ์ (Reproductive Age) คือ สมาชิกในวัยสืบพันธุ์
  • วัยหลังเจริญพันธุ์ (Post-reproductive Age) คือ สมาชิกซึ่งไม่สามารถสืบพันธุ์ได้อีกแล้ว

โครงสร้างอายุประชากรทั้ง 3 กลุ่ม สามารถนำมาแสดงเป็นสัดส่วนบนแผนภาพ โดยใช้การแสดงพื้นที่แทนจำนวนโครงสร้างอายุประชากรที่เรียกว่า “พีระมิดอายุ” (Age Pyramid) 

 

  • อัตราส่วนเพศ (Sex Ratio) คือ อัตราส่วนเพศของสิ่งมีชีวิต ซึ่งสิ่งมีชีวิตต่างชนิด มักมีอัตราส่วนระหว่างเพศผู้และเพศเมียแตกต่างกันออกไป โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตหรือสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัย เป็นต้น
  • อัตราการเกิด-การตาย (Birth – Death Rate) คือ การเพิ่มขึ้น-ลดลงของจำนวนประชากรในหนึ่งหน่วยเวลา 
  • การอพยพเข้า-ออก (Immigration – Emigration) คือ การเคลื่อนย้ายประชากรจากกลุ่มหนึ่งไปรวมกับอีกกลุ่มหนึ่ง ซึ่งส่งผลต่อขนาดและจำนวนของประชากรดั้งเดิม
ประชากร, ประชากรศาสตร์, พีระมิดประชากร
ตัวอย่างแผนภูมิแสดงแนวโน้มประชากรในรูปแบบพีระมิดประชากร

การเติบโตของประชากร (Population Growth)

การเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรเกิดขึ้นอยู่อย่างสม่ำเสมอในธรรมชาติ (Population Dynamics) ทั้งจากอัตราการเกิดใหม่ การตาย การอพยพเข้า และการอพยพออกของประชากรในกลุ่ม ซึ่งการเติบโตของประชากรในช่วงเวลาใดช่วงเวลาหนึ่งมักเกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์เป็นหลัก ซึ่งเป็นการเพิ่มจำนวนประชากรขึ้นสูงสุดตามวิถีทางธรรมชาติ จากรูปแบบการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตใน 2 ลักษณะ ดังนี้ 

  1. สืบพันธุ์ครั้งเดียวในช่วงชีวิต (Semelparity หรือ Single Reproduction) คือ สิ่งมีชีวิตเมื่อเติบโตเต็มวัยแล้ว หลังการผสมพันธุ์และวางไข่จะเสียชีวิตทันทีเมื่อสิ้นสุดกระบวนการดังกล่าว เช่น แมลงชีปะขาว ผีเสื้อ และตัวไหม
  2. สืบพันธุ์ได้หลายครั้งในช่วงชีวิต (Iteroparity หรือ Multiple Reproduction) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสืบพันธุ์ได้หลายครั้งตลอดช่วงชีวิต เช่น สัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหลาย ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์ แมว นก หรือพืชยืนต้น เช่น มะม่วง กระท้อน และขนุน

ประชากร, ประชากรในระบบนิเวศ

รูปแบบการเติบโตของประชากร

  • การเติบโตของประชากรแบบเอกซ์โพเนนเชียล (Exponential Population Growth) คือ การเพิ่มจำนวนขึ้นของประชากรแบบทวีคูณ มักพบในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์เพียงครั้งเดียวในช่วงชีวิต เช่น แมลงต่าง ๆ 
  • การเติบโตของประชากรแบบลอจิสติก (Logistic Population Growth) คือ การเพิ่มจำนวนขึ้นของประชากรภายใต้ปัจจัยทางสภาพแวดล้อมหรือการมีตัวต้านทานในธรรมชาติ เช่น ปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตซึ่งมีอยู่อย่างจำกัด (Carrying Capacity) ไม่ว่าจะเป็นอาหาร พื้นที่อยู่อาศัย พื้นที่สำหรับการวางไข่หรือการเลี้ยงดูตัวอ่อน ตลอดจนข้อจำกัดทางสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ เช่น ปริมาณน้ำฝน ความชื้นในอากาศ อุณหภูมิ และสภาพความเป็นกรดด่าง เป็นต้น

สืบค้นและเรียบเรียง


ข้อมูลอ้างอิง

มหาวิทยาลัยรามคำแหง – http://old-book.ru.ac.th/e-book/c/CU474/chapter11.pdf

โครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว – http://saranukromthai.or.th/sub/book/book.php?book=17&chap=3&page=t17-3-infodetail06.html

Nature Education – https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/density-and-dispersion-19688035/

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ – https://biology.mwit.ac.th/Resource/EcoPWPpdf/popeco_60.pdf


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ความหลากหลายทางชีวภาพ 

 

เรื่องแนะนำ

แรงเสียดทาน (Friction)

แรงเสียดทาน (Friction) คือแรงต้านการเคลื่อนที่บนผิวสัมผัสที่เกิดขึ้นระหว่างวัตถุ หรือแรงที่ต้านทานการเคลื่อนที่ของวัตถุไปบนพื้นผิวสัมผัส ซึ่งส่งผลให้วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ช้าลงหรือหยุดนิ่งไปในท้ายที่สุด ดังนั้น แรงเสียดทานจึงมีทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ และมีขนาดขึ้นอยู่กับ ลักษณะของพื้นผิวสัมผัส และ แรงหรือน้ำหนัก ที่กระทำในลักษณะตั้งฉากต่อพื้นผิวดังกล่าว หากแรงกดตั้งฉากกับผิวสัมผัสมีขนาดมากเท่าใดย่อมส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานมากขึ้นเท่านั้น ประเภทของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานจำแนกออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ แรงเสียดทานชนิดแห้ง (Dry Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการสัมผัสกันของวัตถุที่มีสถานะเป็นของแข็ง โดยแรงเสียดทานชนิดแห้งสามารถจำแนกออกเป็น 2 ชนิดย่อย คือ แรงเสียดทานสถิต (Static Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วหยุดนิ่งอยู่กับที่ แรงเสียดทานจลน์ (Kinetic Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของวัตถุ ในสภาวะที่วัตถุได้รับแรงกระทำแล้วเกิดการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ แรงเสียดทานในของไหล (Fluid Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุในของไหล (Fluid) หรือการเคลื่อนที่ของวัตถุในสสารที่มีสถานะเป็นของเหลวและก๊าซ เช่น ความต้านทานของอากาศที่กระทำต่อเครื่องบินหรือการต้านทานของน้ำที่กระทำต่อเรือ เป็นต้น แรงเสียดทานจากการหมุน (Rolling Friction) คือแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของวัตถุทรงกลมหรือมีพื้นผิวกลมมนบนพื้นผิวสัมผัส เช่น การเคลื่อนที่ของลูกบอลหรือล้อรถบนถนน ประโยชน์ของแรงเสียดทาน แรงเสียดทานมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของมนุษย์มายาวนาน ตั้งแต่ยุคสมัยของการริเริ่มจุดไฟ การนำหินมากระทบกัน […]

ดอกไม้เรืองแสง

แสงอัลตราไวโอเลตเผยให้เห็นสีสันและประกายเปล่งปลั่งซึ่งซ่อนอยู่ภายในดอกไม้ ราวกับว่าพืชธรรมดาๆ เหล่านี้หลุดออกมาจากป่าในเทพนิยาย

สารอาหารที่ให้พลังงาน แก่ร่างกาย

นักโภชนาการมักจะแนะนำให้เรารับประทานอาหารที่มีความหลากหลาย เพื่อร่างกายจะได้รับสารอาหารอย่างครบถ้วน แล้ว “อาหารและสารอาหาร” แตกต่างกันอย่างไร อาหาร หมายถึง สิ่งที่รับประทานเข้าสู่ร่างกายแล้วไม่เป็นโทษต่อร่างกายและมีประโยชน์ โดยทำให้ร่างกายดำรงชีวิตได้อย่างปกติสุข และให้พลังงานแก่ร่างกาย ซึ่งพลังงานเหล่านี้นำมาใช้ในการดำเนินกิจกรรมและให้ความอบอุ่นแก่ร่างกาย สารอาหาร คือ สารเคมีที่เป็นส่วนประกอบในอาหารที่เรารับประทานเข้าไป มีมากมายหลายชนิด การจำแนกสารอาหารตามหลักโภชนาการจะพิจารณาจากปริมาณของสารอาหารที่มีอยู่ในอาหารนั้นๆ มากที่สุดเป็นหลัก ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 5 หมู่ ดังนี้ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน วิตามิน และแร่ธาตุ โลกของเรามีพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุดของโลก มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมีได้โตยตรง แต่เราได้รับจากการรับประทาน สารอาหารที่ให้พลังงาน แก่ร่างกาย เช่น ข้าว มีกระบวนสังเคราะห์แสงได้ผลผผลิตออกมาเป็นเมล็ดข้าว เมื่อมนุษย์รับประทานข้าวจึงได้รับพลังงานที่เก็บสะสมอยู่ในนั้นๆ เพราะฉะนั้นอาหารที่มนุษย์บริโภคทุกวันจึงเป็นแหล่งพลังานให้กับร่างกาย และพลังงานเหล่านั้นก็ช่วยเสริมสร้างให้กิจกรรมต่างๆ ในร่างกายดำเนินต่อไปอย่างเป็นปกติ อย่างไรก็ตาม อาหารที่เรารับประทานเข้าไปมีสารอาหารประกอบอยู่มากมาย เมื่อรับประทานเข้าไปจะถูกเผาผลาญให้เกิดเป็นพลังงานและความร้อนเพื่อนำไปใช้ควบคุมการทำงานของระบบอวัยวะต่างๆ ภายในร่างกาย เช่น การเดิน การวิ่ง การยืน การนอน การหายใจ เป็นต้น ซึ่งหากแบ่งสารอาหารโดยใช้เกณฑ์การให้พลังงานของสารอาหาร จะแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ 1. […]

อาร์โทรโพดา (Arthropoda)

สัตว์ขาข้อ หรือ อาร์โทรโพดา จัดเป็นกลุ่มสัตว์ที่มีความหลากหลายทางชนิดพันธุ์มากที่สุดในโลก อาร์โทรโพดา (Arthropoda) คือหนึ่งในเก้าหมวด หรือไฟลัม (Phylum) ของอาณาจักรสัตว์ (Kingdom Animalia) ในการจัดจำแนกสิ่งมีชีวิตตามหลักอนุกรมวิธานวิทยา (Taxonomy) โดยสัตว์ในไฟลัมอาร์โทรโพดา คือกลุ่มของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (Invertebrate) ที่ถูกเรียกรวมกันว่า สัตว์ขาข้อ (Arthropod) เช่น แมงดาทะเล แมงมุม เห็บ กุ้ง ปู กิ้งกือ ตะขาบ และแมลงต่าง ๆ ซึ่งไฟลัมอาร์โทรโพดายังเป็นกลุ่มของสัตว์ที่มีความหลากหลายทางชนิดพันธุ์สูงสุดในโลก จากความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปของโลกได้อย่างยอดเยี่ยม และในปัจจุบันมีการค้นพบสัตว์ขาข้อเหล่านี้มากกว่า 1.2 ล้านชนิด หรือคิดเป็นร้อยละ 80 ของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรสัตว์ทั้งหมด คำว่า “อาร์โทร” (Arthron) แปลว่า “ข้อต่อ” และ “พอโดส” (Podos) แปลว่า “เท้า” ในภาษากรีก ลักษณะสำคัญของสัตว์ในไฟลัม อาร์โทรโพดา  มีรูปร่างสมมาตรแบบครึ่งซีกหรือสมมาตรแบบซ้ายขวา (Bilateral symmetry)   มีลำตัวเป็นข้อปล้อง ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 3 […]