ระบบนิเวศ

ความหมายของระบบนิเวศ 

ระบบนิเวศ  หมายถึง หน่วยความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆกับสิ่งแวดล้อมที่อยู่บนโลกใบนี้ ซึ่งสิ่งมีชีวิตต่างก็ต้องการที่อยู่อย่างเหมาะสม ทั้งนี้เพื่อการมีชีวิตอยู่รอดตลอดไป  ระบบนิเวศมาจากคำว่า  ecology ได้รากศัพท์มาจากภาษากรีก คือ oikos หมายความถึง "บ้าน" หรือ "ที่อยู่อาศัย" และ ology หมายถึง "การศึกษา" ecologyหรือ นิเวศ จึงเป็นศาสตร์แขนงหนึ่งว่าด้วยการศึกษาสิ่งมีชีวิตในแหล่งอาศัย

ส่วนประกอบของระบบนิเวศ

สิ่งมีชีวิต (Organism) หมายถึง สิ่งที่ต้องใช้พลังงานในการดำรงชีวิต ซึ่งมีลักษณะที่สำคัญดังนี้

- มีการเจริญเติบโต

- เคลื่อนไหวได้ด้วยพลังงานภายในร่างกาย

- สืบพันธุ์ได้

- สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้

- ประกอบไปด้วยเซลล์

- มีการหายใจ

- มีการขับถ่าย

- ต้องกินอาหารและแร่ธาตุต่างๆ

ประชากร (Population) หมายถึง สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่เป็นชนิดเดียวกัน อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่เดียวกัน ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง

กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community) หมายถึง สิ่งมีชีวิตต่างๆ หลายชนิด มาอาศัยอยู่รวมกันในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง โดยสิ่งมีชีวิตนั้นๆ มีความสัมพันธ์กัน โดยตรงหรือโดยทางอ้อม

โลกของสิ่งมีชีวิต (Biosphere) หมายถึง ระบบนิเวศหลายๆ ระบบนิเวศมารวมกัน

แหล่งที่อยู่ (Habitat) หมายถึง บริเวณ หรือสถานที่ที่ใช้สำหรับผสมพันธุ์วางไข่ เป็นแหล่งที่อยู่ เช่น บ้าน สระน้ำ ซอกฟัน ลำไส้เล็ก

สิ่งแวดล้อม (Environment) หมายถึง สิ่งต่างๆที่อยู่รอบตัวเรา ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
 

1.สิ่งแวดล้อมทางชีวภาพ ได้แก่ มนุษย์ สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตอื่นๆขนาดเล็ก

2.สิ่งมีชีวิตทางกายภาพ  สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท

- สิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ คือ ดิน น้ำ ป่าไม้ อากาศ แสง และอื่นๆ

-สิ่งมีชีวิตที่มนุษย์สร้างขึ้นได้แก่ สิ่งก่อสร้าง โบราณสถานศิลปกรรม ขนบธรรมเนียมประเพณี และวัฒนธรรม เป็นต้น

สิ่งแวดล้อมแต่ละบริเวณจะมีความแตกต่างกันไปตามสภาพภูมิศาสตร์ และสภาพภูมิอากาศทำให้
มีกลุ่มสิ่งมีชีวิต (community) อาศัยอยู่ในแต่ละบริเวณแตกต่างกันไปด้วย

องค์ประกอบของระบบนิเวศ

องค์ประกอบของระบบนิเวศสามารถแบ่งความสำคัญออกได้ 2 ประเภท ดังนี้

1.องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต ( Abiotic Components )

ส่วนประกอบของสิ่งไม่มีชีวิต แบ่งออกได้

1.1 อนินทรีย์สาร คือ คาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียมน้ำ และออกซิเจน สารเหล่านี้จะเกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนวัฏจัก

1.2 อินทรีย์สาร คือ โปรตีน คาร์โฮเดรต ไขมัน ฮิวมัส  สารอินทรีเหล่านี้จำเป็นต่อการดำรงชีวิต ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต

1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ เช่น แสง อุณหภูมิ อากาศ ความเป็นกรดเป็นด่างความเค็ม ความชื้น ที่อยู่อาศัยเป็นต้น

2. องค์ประกอบที่มีชีวิต ( Biotic Components )
ได้แก่สิ่งมีชีวิตทุกชนิด สามารถจำแนกองค์ประกอบที่มีชีวิตตามบทบาทหน้าที่ได้ 3 ชนิด ดังนี้
2.1 ผู้ผลิต ( Producer ) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เอง โดยวิธีการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ผลิต คือ พืช แบคทีเรียบางชนิด ส่วนใหญ่เป็นพืชที่มีสีเขียว แพลงตอน พืชซึ่งมีรงควัตถุสีเขียว คือคลอโรฟีลล์ไว้คอยจับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เป็นปัจจัยร่วมในการเกิดปฏิกิริยาเคมี ระหว่างน้ำกับคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้เกิดเป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรตขึ้น พืชบางชนิดแม้ว่าสามารถสร้างอาหารได้ด้วยตนเองแล้ว ยังจับสิ่งมีชีวิตอื่นมาเป็นอาหารอีก เช่น ว่านกาบหอยแครง หยาดน้ำค้าง ต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง เป็นต้น ถึงแม้พืชพวกนี้จะบริโภคสัตว์เป็นอาหารได้ แต่ก็จัดพืชพวกนี้เป็น
“ ผู้ผลิต ”
2.2 ผู้บริโภค ( Consumer ) หมายถึงสิ่งที่มีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง แต่ได้รับอาหารจากแหล่งอื่น สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้บริโภค คือพวกสัตว์ต่าง ๆ แบ่งได้เป็น 3 ประเภท
ก. ผู้บริโภคปฐมภูมิ ( Primary Consumer ) เป็นส่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหารอย่างเดียว เรียกว่า ผู้บริโภคพืช
( Herbivores ) เช่น แมลง กระต่าย วัว ควาย ช้าง ม้า ปลาที่กินพืชเล็ก ๆ เป็นต้น
ข. ผู้บริโภคทุติยภูมิ ( Secondary Consumer ) เรียกว่าเป็นผู้บริโภคสัตว์ ( Carnivores ) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์ด้วยกันเป็นอาหารอย่างเดียว เช่น กบ งู ปลากินเนื้อ เสือ สุนัขจิ้งจอก นกฮูก นกเค้าแมว จระเข้ สิงโต เป็นต้น
ค. ผู้บริโภคตติยภูมิ ( Tertiary Consumer ) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินทั้งสัตว์และพืชเป็นอาหาร เรียกว่า พวก Omnivore หรือ top carnivore เช่น คน นก ไก่ หมู สุนัข แมว เป็ด เป็นต้น นอกจากนั้นยังได้แก่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งหมายถึงสัตว์ที่ไม่ถูกกิน โดยสัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร ซึ่งได้แก่มนุษย์
2.3 ผู้ย่อยสลาย ( Decomposer ) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง แต่จะได้อาหารจากการผลิตเอนไซม์ออกมา ย่อยสลายซาก ของสิ่งมีชีวิต ของเสีย กากอาหาร ให้เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลง แล้วจึงดูดซึมไปใช้เป็นอาหารบางส่วน ส่วนที่เหลือ ปลดปล่อยออกไป สู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตจะสามารถเอาไปใช้สร้างอาหารต่อไป สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ย่อยสลายส่วนใหญ่ได้แก่ พวกแบคทีเรีย เห็ด และรา จึงนับว่าในระบบนิเวศหนึ่ง ๆ ผู้ย่อยสลายเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้สารอาหารหมุนเวียนเป็นวัฏจักรได้

ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่รวมกันในระบบนิเวศ  

ต่างฝ่ายต่างให้ประโยชน์กันแบ่งออกได้ 2 พวก ดังนี้
ภาวะพึ่งพา (Mutualism) เป็นความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิต 2 ชนิดจำเป็นต้องอาศัยอยู่ร่วมกัน ถ้าแยกจากกันจะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เช่น
ปลวกกับโปรโตซัวในลำไส้ของปลวก ปลวกกินไม้หรือกระดาษที่มีเซลลูโลสเข้าไป ส่วนโปรโตซัวที่อยู่ในลำไส้จะย่อยเซลลูโลส เพื่อใช้เป็นอาหารร่วมกัน
รากับสาหร่าย (ไลเคน) สาหร่ายสร้างอาหารได้เองจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยอาศัยความชื้นจากรา ส่วนราได้รับอาหารที่สังเคราะห์ขึ้นจากสาหร่าย

ภาวะการได้ประโยชน์ร่วมกัน (Protocooperation  +, + ) เป็นความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่อยู่ร่วมกัน แต่ไม่จำเป็นต้องอยู่ร่วมกันตลอด ถ้าแยกจากกันก็สามารถดำรงชีพอยู่ได้ เช่น
เพลี้ยกับมดดำ มดดำจะพาเพลี้ยไปไว้ตามต้นไม้ เพื่อให้ดูดน้ำเลี้ยงจากต้นไม้นั้น แล้วมดดำก็จะดูดน้ำเลี้ยงต่อจากเพลี้ยอีกทอดหนึ่ง
นกเอี้ยงกับควาย นกเอี้ยงได้แมลงบนหลังควายเป็นอาหาร ส่วนควายไม่ถูกรบกวนจากแมลง

ภาวะอิงอาศัย (Commensalism) เป็นความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ อีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้ประโยชน์

แต่ก็ไม่เสียประโยชน์ ตัวอย่างเช่น
กล้วยไม้กับต้นไม้ใหญ่ กล้วยไม้ได้อาศัยต้นไม้ใหญ่เป็นที่อยู่ แต่ไม่ได้หยั่งรากลึกลงไปในลำต้นเพื่อแย่งอาหาร จึงทำให้ต้นไม้ใหญ่ไม่ได้ประโยชน์แต่ก็ไม่เสียประโยชน์
ปลาฉลามกับเหาฉลาม เหาฉลามได้กินเศษอาหารที่เหลือของปลาฉลาม โดยไม่ทำอันตรายต่อปลาฉลาม ปลาฉลามจึงไม่ได้ประโยชน์และไม่เสียประโยชน์ด้วย
ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์อีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์ แบ่งเป็น 2 พวก ดังนี้

ภาวะปรสิต (Parasitism) ฝ่ายที่ได้รับประโยชน์เรียกว่า ปรสิต (Parasite) ส่วนฝ่ายที่เสียประโยชน์เรียกว่า ผู้ถูกอาศัย (Host) ตัวอย่างเช่น
กาฝากกับต้นไม้ กาฝากจะหยั่งรากลึกลงไปในลำต้นของต้นไม้ที่อาศัย เพื่อแย่งน้ำและแร่ธาตุ แต่สร้างอาหารได้เองจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนต้นไม้จะถูกเบียดเบียนจนกระทั่งตายในที่สุด
หนอนผีเสื้อกับต้นไม้ หนอนผีเสื้อกินใบไม้เป็นอาหาร ทำให้ต้นไม้ถูกทำลาย
การล่าเหยื่อ (Predation) ฝ่ายที่ได้รับประโยชน์เรียกว่า ผู้ล่า (Predator) ฝ่ายที่เสียประโยชน์เรียกว่า เหยื่อ (Prey) ตัวอย่างสัตว์ที่เป็นผู้ล่า เช่น สัตว์ที่กินสัตว์ด้วยกันเองเป็นอาหาร และรวมถึงสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหารด้วย
ต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์ ซึ่งเรียกว่า การแก่งแย่ง (Competition) โดยมีการแก่งแย่งปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต ทำให้เสียประโยชน์ทั้ง 2 ฝ่าย ตัวอย่างเช่น สัตว์แย่งชิงอาหารกันเอง พืชและสัตว์แย่งก๊าซออกซิเจนในเวลากลางคืน