ในธรรมชาติ เรามักพบว่าสิ่งมีชีวิตหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิต หรือเป็นสังคมของ กระจัดกระจายอยู่ในบริเวณแหล่งที่อยู่แตกต่างกัน ได้แก่ กลุ่มสิ่งมีชีวิตในสระน้ำจืด ในทะเล ในป่า บนต้นไม้ใหญ่ ใต้ขอนไม้ผุ ริมกำแพงบ้านหรือแม้แต่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตก็ยังเป็นแหล่งที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดด้วย
ภาพที่ 1 ตัวอย่างภาพสายใยอาหารในระบบนิเวศ
ที่มา : http://thitirat18.blogspot.com/
กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันในแหล่งที่อยู่แต่ละแห่งนั้นจะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันทั้งในลักษณะที่พึงพาอาศัยกันในรูปแบบต่างๆ และการแก่งแย่งแข่งขันกัน เป็นความสัมพันธ์ทางชีวภาพกลุ่มสิ่งมีชีวิตยังมีความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมของแหล่งที่อยู่ ซึ่งเป็นสภาพทางกายภาพ ได้แก่ ดิน น้ำ แร่ธาตุ แสงสว่าง และอื่นๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ทั้งหมดดังกล่าวประกอบกันเป็นระบบนิเวศ พืชและสัตว์จำเป็นต้องได้รับพลังงานเพื่อใช้ในการดำรงชีวิต โดยพืชจะได้รับพลังงานจากแสงของ ดวงอาทิตย์ โดยใช้รงควัตถุสีเขียวที่เรียกว่า คลอโรฟิลล์ (chlorophyll) เป็นตัวดูดกลืนพลังงานแสงเพื่อนำมาใช้ ในการสร้างอาหาร เช่น กลูโคส แป้ง ไขมัน โปรตีน เป็นต้น บทบาทด้านพลังงานของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศจากพืชผู้ผลิตสู่ผู้บริโภคพืช ผู้บริโภคสัตว์ ผู้บริโภคทั้งพืชและสัตว์ และผู้ย่อยสลายอินทรียสารตามลำดับดังนี้
- ผู้บริโภคพืช (herbivore) ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่หนึ่ง เช่น กระต่าย วัว ควาย ม้า กวาง ช้าง เป็นต้น
- ผู้บริโภคสัตว์ (carnivore) ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่สอง เช่น เหยี่ยว เสือ งู เป็นต้น
- ผู้กินทั้งพืชและสัตว์ (omnivore) ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่สาม เช่น ไก่ นก แมว สุนัข คน เป็นต้น
- ผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์ (scavenger) ถือว่าเป็นผู้บริโภคลำดับสุดท้าย เช่น แร้ง ไส้เดือนดิน กิ้งกือ ปลวก เป็นต้น
ประเภทของห่วงโซ่อาหาร
พืช ------> หนอน ------> นก ------> งู
เศษไม้ใบหญ้า ------> กุ้ง ------> กบ ------> นก
ไก่ ------> ไรไก่ ------> โปโตซัว ------> แบคทีเรีย ------> ไวรัส
สายใยอาหาร ( food web)
ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ ห่วงโซ่อาหารไม่ได้ดำเนินไปอย่างอิสระ แต่ละห่วงโซ่อาหารอาจมีความสัมพันธ์ กับห่วงโซ่อื่นอีก โดยเป็นความสัมพันธ์ที่สลับซับซ้อน เช่น สิ่งมีชีวิตหนึ่งในห่วงโซ่อาหาร อาจเป็นอาหาร ของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งในห่วงโซ่อาหารอื่นก็ได้ เราเรียกลักษณะห่วงโซ่อาหารหลายๆ ห่วงโซ่ที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกันอย่างสลับซับซ้อนว่า สายใยอาหาร (food web)
สายใยอาหารของกลุ่มสิ่งมีชีวิตใดที่มีความซับซ้อนมาก แสดงว่าผู้บริโภคลำดับที่ 2 และลำดับที่ 3 มีทางเลือกในการกินอาหารได้หลายทางมีผลทำให้กลุ่มสิ่งมีชีวิตนั้นมีความมั่นคง
ในการดำรงชีวิตมากตามไปด้วย
พีระมิดพลังงาน (energy pyramid) เป็นการแสดงปริมาณพลังงานที่ถ่ายอดจากการกินในลำดับหนึ่งในสายใยอาหาร ซึ่งพลังงานมีมากที่สุดในลำดับผู้ผลิตและพลังงานจะน้อยลงในลำดับของพีระมิดที่สูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ย่อมเกิดการฟุ้งกระจายของพลังงานตามกฏเทอร์โมไดนามิกส์และหลุดออกมาเป็นพลังงานความร้อนนั่นเอง ดังนั้นพลังงานจึงถูกใช้ไปจำนวนมากประมาณ 90 เปอร์เซนต์ของพลังงานทั้งหมด ด้วยเหตุนี้พลังงานจะเหลืออยู่เฉพาะส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ประมาณ 10 เปอร์เซนต์เท่านั้น จึงเป็นไปตามกฏเกณฑ์ที่เรียกว่า “Law of Ten” ดังนั้นเมื่อมีการถ่ายทอดพลังงานไปหลายระดับการบริโภคพลังงานยิ่งเหลือน้อยลงตามลำดับ จนเกิดเป็นปิรามิดพลังงาน (Pyramid of Energy)
แผนผังแสดงพีระมิดการถ่ายทอดพลังงาน
โดยทั่วไปพลังงานที่ถูกถ่ายทอดจากลำดับที่หนึ่งไปยังลำดับต่อไปจะได้รับพลังงานสูงสุดเพียงร้อยละ 10 ของพลังงานในลำดับที่ 1 ดังนั้นค่าพลังงานที่ถ่ายทอดในสายใยอาหารส่วนใหญ่จึงมีได้ไม่เกิน 4 ลำดับ
นอกจากการถ่ายถ่ายทอดพลังงานต่างๆแล้วสสารและแร่ธาตุต่างๆ ภายในระบบนิเวศ จะถูกหมุนเวียนกันไปภายใต้เวลาที่เหมาะสมและมีความสมดุล ซึ่งกันและกันวนเวียนกันเป็นวัฏจักรที่เรียกว่า วัฏจักรของสสาร (matter cycling) ซึ่งเปรียบเสมือนกลไกสำคัญ ที่เชื่อมโยงระหว่างสสารและพลังงานจากธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวิตแล้วถ่ายทอดพลังงานในรูปแบบของการกินต่อกันเป็นทอดๆ ผลสุดท้ายวัฎจักรจะสลายในขั้นตอนท้ายสุดโดยผู้ย่อยสลายกลับคืนสู่ธรรมชาติ วัฏจักรของสสารที่มีความสำคัญต่อสมดุลของระบบนิเวศ ได้แก่ วัฎจักรของน้ำ วัฎจักรของไนโตรเจน วัฎจักรของคาร์บอนและ วัฎจักรของฟอสฟอรัส
สิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ. สืบค้นเมื่อ 8 พฤศจิกายน 2561, จาก http://thitirat18.blogspot.com/
การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ. สืบค้นเมื่อ 13 พฤศจิกายน 2561, จาก https://sites.google.com/a/nps.ac.th/sawai2558/withyasastr/kar-thaythxd-phlangngan-ni-rabb-niwes
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด
The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.
Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved.
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)