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

ยานสำรวจนาซาลงจอดบนดาวอังคารสำเร็จ-พร้อมค้นหาร่องรอยสิ่งมีชีวิต

หลังจากมีช่วงเวลาอันน่าตื่นเต้นจากการลงจอดผ่านชั้นบรรยากาศอันเบาบางของดาวอังคาร หุ่นยนต์ เพอร์เซเวียแรนซ์ หรือ ‘เพอร์ซี่’ พร้อมเริ่มภารกิจค้นหาสัญญาณสิ่งมีชีวิตโบราณในที่แห่งนี้แล้ว นี่เป็นการแตะล้อลงจอดของหุ่นยนต์สำรวจตัวใหม่บนดาวอังคาร เมื่อเวลาราว 16:00 น. ของวันที่ 18 กุมภาพันธ์ ตามเวลาท้องถิ่น (หรือราว 04:00 น. วันที่ 19 กุมภาพันธ์ ตามเวลาในประเทศไทย) หุ่นยนต์ตระเวนสำรวจขนาดใหญ่ที่มีมูลค่าการสร้างกว่า 2.7 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (ราว 8.1 หมื่นล้านบาท) ของนาซา อย่าง เพอร์เซเวียแรนซ์ (Perseverance) ได้ลงจอดอย่างปลอดภัยบนดาวเคราะห์สีแดงหลังจากผ่านการเดินทางมาเป็นระยะทางเกือบ 500 ล้านกิโลเมตรจากบนพื้นโลก หุ่นยนต์เพอร์เซเวียแรนซ์เริ่มออกเดินทางเมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม ปี 2020 เป็นเวลากว่า 7 เดือนที่มันล่องในอวกาศผ่านยานอากาศที่ห่อหุ้มมันไว้ราวราวกับแมลงที่มีเปลือกแข็งห่อหุ้มมันไว้ “ยืนยันการลงจอด เพอร์เซเวียแรนซ์อยู่บนพื้นผิวดาวอังคารได้อย่างปลอดภัย” Swati Mohan วิศวกรในทีมพัฒนาหุ่นยนต์เพอร์เซเวียแรนซ์ กล่าว หุ่นยนต์ที่มีน้ำหนัก 1 ตันและใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการขับเคลื่อนอย่างเพอร์เซเวียแรนซ์เคลื่อนตัวลงสู่ชั้นบรรยากาศบางๆ ของดาวอังคาร ลงสู่แอ่งหลุมอุกกาบาตเยเซโร (Jezero Crater) […]

การระบาดโรคโควิด-19 ระลอกที่สองในอินเดีย กลายการระบาดที่รุนแรงที่สุดในโลก

จำนวนผู้ติดเชื้อที่พุ่งสูงขึ้นอย่างกะทันหัน สร้างภาระอันใหญ่หลวงให้แก่กระทรวงสาธารณะสุขอินเดีย เกิดภาวะขาดแคลนเตียงผู้ป่วย ออกซิเจน และยา อีกทั้งยังต้องจัดการกับไวรัสสายพันธุ์ใหม่ การระบาดโรคโควิด-19 ในอินเดีย กรุงนิวเดลี – ตลอดสองสามสัปดาห์ที่ผ่านมา บัญชีโซเชียลมีเดียของชาวดินเดียเต็มไปด้วยข้อความขอความช่วยเหลือ โรงพยาบาลทวิตข้อความเกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนที่ร่อยหรอ และแพทย์ที่ต้องทนเห็นผู้ป่วยค่อยๆ เสียชีวิต ทั้งๆ ที่สามารถป้องกันไม่ให้เสียชีวิตได้ การระบาดโรคโควิด-19 ในอินเดีย นักข่าวที่ป่วยพยายามร้องขอเตียงที่โรงพยาบาลในขณะที่อาการเขาอาการย่ำแย่ลง แต่กลับถูกปฏิเสธเตียง เขาบันทึกสภาพความเป็นอยู่และอาการของตัวเองลงในทวิตเตอร์กระทั่งเขาเสียชีวิต สถานฌาปนกิจศพต้องทำงานทั้งวันทั้งคืนเพื่อเผาศพให้ทันกับจำนวนศพที่เพิ่มขึ้น จนเตาเผาละลายจากการใช้งานหนัก และเจ้าหน้าที่กำลังก่อสร้างเตาเผาเพิ่มเติมด้านนอก สิ่งที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การระบาดระลอกที่สองนี้รุนแรงเพียงใด และการได้เห็นภาพนี้เกิดขึ้นนั้นเป็นเรื่องหดหู่ใจ การระบาดโรคโควิด-19 ในอินเดีย โ ควิดในอินเดีย กระทรวงสาธารณสุขอินเดียรายงานว่า จำนวนผู้ป่วยที่เพิ่มขึ้นในอินเดียสัปดาห์นี้ทุบสถิติโลก โดยจำนวนผู้ป่วยเพิ่มขึ้นมากกว่า 330,000 ราย เมื่อวันศุกร์ ที่ผ่านมา และยอดผู้เสียชีวิตใน 24 ชั่วโมงที่ผ่านมาสูงถึง 2,263 ราย โดยทำลายเจ้าของสถิติเดิมคือ สหรัฐอเมริกา ซึ่งบันทึกตัวเลขผู้ติดเชื้อที่เพิ่มขึ้น 300,669 ราย ในหนึ่งวัน เมื่อวันที่ 8 มกราคม 2021 “พวกเราคิดว่าการระบาดใหญ่จบไปแล้ว และปล่อยการ์ดตก […]

คลื่นเสียง (Sound wave) และการได้ยินเสียง

คลื่นเสียง (Sound wave) คือ คลื่นกล (Mechanical wave) ตามยาวที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ หรือ “แหล่งกำเนิดเสียง” ซึ่งต้องอาศัยตัวกลาง (Medium) ในการเคลื่อนที่ คลื่นเสียง สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางได้ทุกสถานะ ไม่ว่าจะเป็นวัตถุของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ คลื่นเสียงนั้น มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับคลื่นอื่นๆ เช่น แอมพลิจูด (Amplitude) ความเร็ว (Velocity) หรือ ความถี่ (Frequency) เสียง (Sound) คือ การถ่ายทอดพลังงานจากการสั่นสะเทือนของแหล่งกำเนิดเสียงผ่านโมเลกุลของตัวกลางไปยังผู้รับ โดยที่หูของเรานั้น สามารถรับรู้ถึงการสั่นสะเทือนของโมเลกุลเหล่านี้ได้ และได้ทำการแปลผลลัพธ์ออกมาในรูปของเสียงต่างๆ การเคลื่อนที่ของคลื่นเสียง เมื่อวัตถุเกิดการเคลื่อนที่หรือถูกกระทำด้วยแรงจากภายนอก ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนของโมเลกุลภายในวัตถุนั้น ซึ่งส่งผลไปยังอนุภาคของอากาศหรือตัวกลางที่อยู่บริเวณโดยรอบ  ก่อให้เกิดการรบกวนหรือการถ่ายโอนพลังงาน ผ่านการสั่นและการกระทบกันเป็นวงกว้างทำให้อนุภาคของอากาศเกิด “การบีบอัด” (Compression) เมื่อเคลื่อนที่กระทบกัน และ “การยืดขยาย” (Rarefaction) เมื่อเคลื่อนที่กลับตำแหน่งเดิม ดังนั้น คลื่นเสียง จึงเรียกว่า “คลื่นความดัน” (Pressure wave) เพราะอาศัยการผลักดันกันของโมเลกุลในตัวกลางในการเคลื่อนที่ […]

ผงชูรส อันตรายต่อสุขภาพ จริงหรือ

ผงชูรส เป็นสารเติมแต่งรสชาติที่มีการถกเถียงกันอย่างกว้างขวางในเรื่องความปลอดภัยด้านอาหาร มีข้อมูลอยู่มากมายที่ยังเป็นที่ถกเถียงกันในเรื่องความปลอดภัยของ ผงชูรส บางรายงานชี้ว่าผงชูรสเป็นสาเหตุของอาการวิงเวียนศีรษะ หอบหืด หรือร้ายแรงถึงขั้นทำลายสมอง ในทางกลับกัน ก็มีข้อมูลจากองค์กรต่างๆ ที่น่าเชื่อถือ อย่างองค์การอาหารและยา ชี้ว่า ผงชูรสไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ ในบทความนี้จะกล่าวถึงผลกระทบของผงชูรสต่อสุขภาพ “ทั้งสองด้าน” ผงชูรสคืออะไร ผงชูรส มีชื่อทางเคมีว่า monosodiumglutamate (MSG) เป็นสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มรสชาติของอาหาร ผงชูรสเกิดจากการกรดอะมิโนชื่อ กลูตาเมต ซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ กลูตาเมตเป็นกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น หมายความว่า ร่างกายของเราสามารถผลิตได้เอง กลูตาเมตมีหลายบทบาทหน้าที่ในระบบการทำงานของร่างกาย และสามารถพบได้ในอาหารแทบทุกชนิด กระบวนการผลิตผงชูรสเกิดขึ้นจากกระบวนการหมักแป้ง ทำให้เกิดกรดกลูตามิก โครงสร้างของกลูตาเมตที่พบในผงชูรสพบว่าไม่มีความแตกต่างกับกลูตาเมตที่พบในอาหารชนิดอื่น โดยในผงชูรส กลูตาเมตจะรวมอยู่กับเกลือ (โซเดียมคลอไรด์) อย่างไรก็ตาม กลูตาเมตในผงชูรสอาจถูกดูดซึมได้ง่ายกว่า เนื่องจาก ร่างกายไม่จำเป็นต้องย่อยโปรตีนโมเลกุลใหญ่ๆ ก่อนการดูดซึมสารอาหาร ผงชูรสช่วยเพิ่มรสชาติของอาหาร หรือสร้างรสกลมกล่อมให้กับอาหาร ในประเทศญี่ปุ่นเรียกรสชาตินี้ว่า อูมามิ (Umami) หมายถึง ความผสมผสานหลอมรวมของรสชาติเปรี้ยว หวาน เค็ม ขม อย่างลงตัว โดยได้รับความนิยมอย่างสูงสำหรับการปรุงอาหารในแถบเอเชีย รวมถึงอาหารบางประเภทในฝั่งตะวันตก ในแต่ละประเทศมีการกำหนดปริมาณผงชูรสที่ได้รับต่อวันแตกต่างกัน เช่น […]