บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา คืออะไร และเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตอย่างไร

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา คืออะไร

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา คือเรื่องราวความซับซ้อนของระบบนิเวศ และความจำเพาะเจาะของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระบบนิเวศที่แตกต่างกัน

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา หรือ “นิช” (Ecological Niche) หมายถึง ตำแหน่งการวางตัวของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในระบบนิเวศ ซึ่งระบบนิเวศแต่ละระบบของโลกล้วนประกอบขึ้นจากสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดที่ดำรงอยู่ท่ามกลางความสัมพันธ์อันสลับซับซ้อน ทั้งที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันเองและความสัมพันธ์ต่อสิ่งแวดล้อม สภาพภูมิอากาศ อุณหภูมิ ความชื้น หรือแม้แต่ความเข้มของแสง ดังนั้น การคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจึงแสดงให้เห็นถึงการมีบทบาทหน้าที่อันเฉพาะเจาะจงที่สามารถสร้างผลกระทบต่อระบบนิเวศที่ตนอาศัยอยู่ และในทางกลับกันยังแสดงให้เห็นถึงข้อจำกัดและปัจจัยทางกายภาพที่ก่อให้เกิดวิถีชีวิตเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา, นิเวศวิทยา, การปรับตัวของสิ่งชีวิต, นิเวศ, ความสำคัญของระบบนิเวศ
นกกระจิบเคิร์ตแลนด์ (Kirtland’s Warble) ที่มีนิชจำกัด โดยจะทำรังอยู่บนต้นอ่อนของต้นสนแจ็ค (Jack Pine) เท่านั้น

แนวคิดเรื่อง “นิช” ในการศึกษาทางนิเวศวิทยา (Concepts of Ecological Niche)

“นิช” กับบทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิต (Functional Niche) หมายถึง สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีบทบาทหน้าที่เฉพาะเจาะจง และปรับตัวของตนต่อความเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ ทั้งประเภทของอาหารการกิน แหล่งที่อยู่อาศัย และบทบาทหน้าที่เชิงอาหาร (Trophic Niche) การถ่ายทอดพลังงาน (Energy Transfer) และการหมุนเวียนของสสาร (Biogeochemical Cycle) ในระบบนิเวศ

ดังนั้น ในแต่ละระบบนิเวศของโลกจะไม่มีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดทำหน้าที่หรือมี “นิช” ที่เหมือนกันทุกประการ เพราะการมีพฤติกรรม แหล่งอาหาร และบทบาทหน้าที่ซ้อนทับกันอย่างสมบูรณ์จะนำไปสู่การแข่งขันแย่งชิงทรัพยากรกันโดยตรง และหากปราศจากการปรับตัวอาจนำไปสู่การสูญสิ้นเผ่าพันธุ์อย่างถาวร

แต่ในระบบนิเวศมีสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่มี “นิช” ค่อนข้างจำกัด อย่างโคอาลา ที่มีแหล่งอาหารหลักคือใบยูคาลิปตัสเพียงอย่างเดียว จึงเป็นชนิดพันธุ์ที่เปราะบางต่อภัยคุกคาม เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ต่างจากสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ล่า เช่น สุนัขจิ้งจอก หรือแรคคูน ที่กินอาหารหลากหลาย

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา, นิเวศวิทยา, การปรับตัวของสิ่งชีวิต, นิเวศ, ความสำคัญของระบบนิเวศ
โคอาลาและใบยูคาลิปตัส

“นิช” กับความต้องการด้านปัจจัยพื้นฐานในถิ่นอาศัย (Habitat Niche) หมายถึง การที่ปัจจัยพื้นฐานในถิ่นที่อยู่อาศัยสามารถกลายเป็นตัวกำหนดการเกิดและการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่เฉพาะเจาะจง นอกเหนือไปจากการที่สิ่งมีชีวิตจะมีบทบาทหน้าที่ต่อระบบนิเวศแล้ว ธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมยังเป็นตัวกำหนดถึงการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละสายพันธุ์ รวมถึงบทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยาเหล่านั้น ซึ่งถูกจำกัดภายใต้สถานที่และแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ปัจจัยทางสภาพแวดล้อม แหล่งอาหาร การแข่งขัน สัตว์ผู้ล่า และการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล ซึ่งในชีวภูมิศาสตร์ แนวคิดนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจและการคาดการณ์ถึงการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ของประชากรสิ่งมีชีวิต

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา, นิเวศวิทยา, การปรับตัวของสิ่งชีวิต, นิเวศ, ความสำคัญของระบบนิเวศ
นกเค้าแมวทำรังอยู่ในต้นกระบองเพชร

นอกจากนี้ วิถีชีวิตของสิ่งมีชีวิตและการแบ่งปันทรัพยากรยังสามารถจำแนกออกเป็น 2 ลักษณะ คือ

วิถีชีวิตพื้นฐาน (Fundamental Niche) หมายถึง วิถีชีวิตในอุดมคติที่ธรรมชาติปราศจากการรบกวน หรือมีปัจจัยต่าง ๆ ทางสภาพแวดล้อมที่พรั่งพร้อมสมบูรณ์ โดยที่สิ่งมีชีวิตสามารถนำไปใช้เพื่อการดำรงชีวิตและขยายเผ่าพันธุ์ได้อย่างไม่มีข้อจำกัด ไม่มีภาวะการแข่งขันหรือการถูกล่า เป็นต้น

วิถีชีวิตเกิดจริง (Realized Niche) หมายถึง วิถีชีวิตในโลกแห่งความเป็นจริงที่ปัจจัยต่าง ๆ มีอยู่อย่างจำกัด สิ่งมีชีวิตที่มีวิถีชีวิตคล้ายคลึงกัน มีความต้องการต่อทรัพยากรเดียวกันจำเป็นต้องเกิดการแก่งแย่งแข่งขันและการปรับตัวและเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตให้แตกต่าง เพื่อไม่ให้เกิดการทับซ้อน (Overlapping) มีการแบ่งปันและจัดสรรทรัพยากร (Resource Partitioning) ที่ทำให้สามารถมีชีวิตรอดท่ามกลางภาวะการล่า การแข่งขันของธรรมชาติและสภาพแวดล้อมที่แท้จริง

สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศใกล้เคียงกันเลือกกินอาหารจากแหล่งที่แตกต่างกัน เพื่อลดภาวะการแข่งขัน

บทบาทหน้าที่ทางนิเวศวิทยา หรือ “นิช” คือ แนวคิดทางการศึกษาที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกเข้าใจถึงบทบาทหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในระบบนิเวศ ทำให้เกิดความเข้าใจต่อปัจจัยธรรมชาติที่ส่งผลต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต การปรับตัวและวิวัฒนาการของพวกมัน รวมไปถึงปฏิสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ซึ่งทุก ๆ องค์ประกอบนับเป็นส่วนที่สำคัญยิ่งต่อการคงอยู่อย่างสมดุลของระบบนิเวศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อสถานการณ์ของโลกในปัจจุบัน ทั้งภาวะโลกร้อน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และมลภาวะอีกมากมาย มนุษย์จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเรียนรู้และทำความเข้าใจต่อการตอบสนองของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ในโลกจากการเปลี่ยนแปลงและผลจากการกระทำเหล่านี้

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/niche/
มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม – http://elearning.psru.ac.th/courses/30/lesson5.pdf
กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช – https://www.dnp.go.th/wildlife_it/n_web/public/หนังสือ/final%20report%20research.pdf
Jitka Polechová & David Storch – https://www.bioss.ac.uk/uploads/2274/Ecological_niche_811_Revision.pdf
California States University – http://csuwan.weebly.com/uploads/2/9/1/7/29177533/บทที่_2.pdf


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ

เรื่องแนะนำ

ปลายหางของอสุจิเป็นรูปทรงเกลียว

ปลายหางของอสุจิเป็นรูปทรงเกลียว เราทุกคนรู้กันดีว่าสเปิร์มหรืออสุจิคือเซลล์สืบพันธุ์ของมนุษย์เพศชาย พวกมันมีลักษณะคล้ายกับลูกอ๊อดตัวโปร่งแสงที่ประกอบด้วยส่วนหัว, ส่วนลำตัว และหางยาวซึ่งใช้ในการแหวกว่ายเข้าไปหาไข่ ภายในเวลา 1 วินาทีร่างกายของมนุษย์ผู้ชายสามารถผลิตสเปิร์มได้ 1,500 ตัว และในการหลั่งแต่ละครั้งจะปลดปล่อยสเปิร์มมากถึง  250 ล้านตัวเลยทีเดียว แม้ว่าองค์ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการสืบพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์จะทราบกับดีอยู่แล้ว แต่ทว่าโครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์นั้นกลับยังไม่ได้ถูกศึกษาอย่างละเอียดเท่าใด ด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า Cryogenic electron tomography (Cryo-ET) หรือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง นวัตกรรมนี้สามารถซูมภาพเข้าไปยังเซลล์และให้ผลลัพธ์ที่เป็นภาพสามมิติออกมาได้ เทคโนโลยีใหม่นี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2017 ไปครอง ซึ่ง Davide Zabeo นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยกอเทนเบิร์กในสวีเดน และทีมงานวิจัยของเขาได้นำ Cryo-ET มาทดลองใช้กับอสุจิของมนุษย์ ผลการวิจัยถูกแผยแพร่ลงในวารสาร Scientific Reports จากกล้องจุลทรรศน์เผยให้เห็นว่าที่ปลายหางของอสุจินั้นมีเซลล์รูปร่างเป็นขดเกลียวที่หมุนวนไปทางซ้ายมือ ซึ่งเป็นข้อมูลใหม่ที่ไม่เคยพบมาก่อน การค้นพบครั้งนี้อาจช่วยฉายภาพให้เห็นว่าเหตุใดอสุจิบางตัวจึงว่ายเข้าหาไข่ได้รวดเร็วกว่าอสุจิตัวอื่น และอาจนำไปสู่การพัฒนายาที่ช่วยแก้ไขปัญหาให้แก่ผู้ชายที่มีบุตรยากตลอดจนาคุมกำเนิดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น Cryogenic electron tomography คือการรวมเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเข้ากับ CT สแกน ตัวอย่างที่นำมาสแกนก็เช่น เซลล์, เนื้อเยื่อ หรือชิ้นส่วนอวัยวะต่างๆ ซึ่งจะมาในรูปแบบของการแช่แข็ง เพื่อช่วยให้เนื้อเยื่อนั้นๆ ยังคงสภาพเดิมได้มากที่สุดใกล้เคียงกับธรรมชาติ  “เราจะได้ภาพที่ดีที่สุดของเซลล์ในขณะที่มันยังมีชีวิต”  Gary […]

ยอดเขาเอเวอเรสต์ สูงขึ้นประมาณสองฟุต

จากการสำรวจคู่ขนานที่จัดทำขึ้นทั้งสองประเทศ การวัดความสูงของ ยอดเขาเอเวอเรสต์ ครั้งล่าสุด ยังไม่ได้กำหนดไว้อย่างเป็นทางการ เนื่องจากอยู่ในกระบวนการพิสูจน์ความแม่นยำโดยเหล่านักวิทยาศาสตร์และนักสร้างแผนที่ ทางการจีนละเนปาลประกาศจุดสูงที่สุดในโลกครั้งใหม่ว่า ยอดเขาเอเวอเรสต์ อยู่สูงจากระดับน้ำทะเล 8848.86 เมตร ตามผลการสำรวจที่นำเสนอในวันที่ 8 ธันวาคม 2020 ซึ่งสูงกว่าระดับความสูงที่รัฐบาลเนปาลเคยรับรองไว้ก่อนหน้านี้ประมาณสองฟุต หรือ 0.6 เมตร เรื่อง FREDDIE WILKINSON การวัดระดับความสูง ซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 8 ธันวาคม ที่ผ่านมา ในแถลงการณ์ร่วมของกรมการสำรวจประเทศเนปาลและทางการจีน ถือเป็นจุดสำคัญของโครงการที่ดำเนินมาหลายปี เพื่อวัดความสูงของเทือกเขาในตำนานลูกนี้ และเป็นการสำรวจเอเวอเรสต์อย่างจริงจังครั้งแรกในรอบ 16 ปี ความพยายามดังกล่าวได้รับการติดตามอย่างใกล้ชิดจากผู้เชี่ยวชาญทางภูมิศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิทยาศาสตร์ที่วิเคราะห์ว่า แผ่นดินไหวขนาด 7.8 ในปี 2015 ส่งผลกระทบต่อภูมิภาคนี้อย่างไร ในฤดูใบไม้ผลิที่ผ่านมา กลุ่มนักสำรวจและมัคคุเทศก์ชาวเนปาลกลุ่มเล็ก ๆ ต้องอดทนกับความหนาวเหน็บของการเดินขึ้นเขาในเวลากลางคืน โดยมาถึงจุดสูงสุดในเวลา 03.00 น. ตามเวลาท้องถิ่น เพื่อทำงานโดยหลีกเลี่ยงความหนาแน่นของนักปีนเขาที่มาจากทั่วทุกมุมโลก “เราต้องการส่งสารไปยังประชาคมโลกว่า เราสามารถทำบางสิ่งได้ด้วยทรัพยากรและกำลังคนด้านเทคนิคของ [ประเทศ] เราเอง” Khimlal Gautam […]

ระบบทางเดินอาหาร : อวัยวะในระบบทางเดินอาหาร

ระบบทางเดินอาหาร เป็นหนึ่งในระบบการทำงานรน่วมกันของอวัยวะภายในร่างกาย เป็นระบบที่ส่งเเสริมให้ร่างกายได้รับสารอาหารและน้ำจากอาหารที่บริโภคเข้าไป ระบบทางเดินอาหาร เป็นระบบที่ทำหน้าที่ในการบดย่อยอาหาร และดูดซึมสารอาหารเข้าสู่ร่างกาย เพื่อนำไปใช้เป็นพลังงานในการดำเนินกิจกรรมของเซลล์ ในทางเดินอาหารประกอบด้วยส่วนที่เป็นช่องทางเดินอาหารจากปากสู่ทวารหนัก และอวัยวะอื่นๆ ที่มีบทบาทร่วมในการย่อยอาหาร เข่น ตับ ตับอ่อน และถุงน้ำดี ช่องทางเดินอาหารทั้งหมด ประกอบด้วย ช่องปาก หลอดอาหาร กระเพราะอาหาร ลำไส้เล็ก ลำไส้ใหญ่ และทวารหนัก สำหรับลำไส้เล็กสามารแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ ลำไส้เล็กส่วนต้น (Duodenum) ลำไส้เล็กส่วนกลาง (Jejunum) และลำไส้เล็กส่วนปลาย (Ileum) ส่วนของลำไส้ใหญ่แบ่งออกเป็น 3 ช่วงเช่นกัน ประกอบด้วย ชีกัม (Cecum) โคลอน (Colon) และเร็กตัม (Rectum) ในทางเดินอาหารของมนุษย์มักพบเชื้อจุลชีพเฉพาะถิ่น (normal flora) อาศัยอยู่ในบางส่วน เพื่อช่วยย่อยอาหารที่เรารับประทานเข้าไป ระบบทางเดินอาหาร ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้ อวัยวะต่างๆ ที่อยู่ตลอดทางเดินอาหารทำหน้าที่ย่อยอาหารให้มีขนาดเล็ก คลุกเคล้าเนื้ออาหารกับน้ำย่อย และดูดซึมสารอาหารเข้าสู่ระบบหมุนเวียนโลหิตต่อไป การย่อยแบ่งเป็นสองประเภทคือ […]