ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต

ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะคือ

1. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน
2. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน

เพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจ จึงมีการใช้เครื่องหมายต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยรวมกัน

+ หมายถึง การได้ประโยชน์จากอีกฝ่ายหนึ่ง
– หมายถึง การเสียประโยชน์ให้อีกฝ่ายหนึ่ง
0 หมายถึง การไม่ได้ประโยชน์ แต่ก็ไม่เสียประโยชน์

ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศแบ่งได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ คือ

1. การได้รับประโยชน์ร่วมกัน (mutualism) เป็นการอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่ได้ประโยชน์ด้วยกันทั้งสองชนิด ใช้สัญลักษณ์ +, + เช่น
• แมลงกับดอกไม้ แมลงดูดน้ำหวานจากดอกไม้เป็นอาหาร และดอกไม้ก็มีแมลงช่วยผสมเกสร
• นกเอี้ยงกับควาย นกเอี้ยงได้กินแมลงต่าง ๆ จากหลังควาย และควายก็ได้นกเอี้ยงช่วยกำจัดแมลงที่มาก่อความรำคาญ
• มดดำกับเพลี้ย เพลี้ยได้รับประโยชน์ในการที่มดดำพาไปดูดน้ำเลี้ยงที่ต้นไม้ และมดดำก็จะได้รับน้ำหวาน
• ปูเสฉวนกับดอกไม้ทะเล (sea anemore) ปูเสฉวนอาศัยดอกไม้ทะเลพรางตัวจากศัตรูและยังอาศัยเข็มพิษจากดอกไม้ทะเลป้องกันศัตรู ส่วนดอกไม้ทะเลก็ได้รับอาหารจากปูเสฉวนที่กำลังกินอาหารด้วย
• ไลเคน (lichen) คือ การดำรงชีวิตร่วมกันของรากับสาหร่าย ซึ่งเป็นการอยู่แบบที่สิ่งมีชีวิตทั้ง 2 ชนิดต่างก็ได้รับประโยชน์ สาหร่ายมีสีเขียวสร้างอาหารเองได้โดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแต่ต้องอาศัยความชื้นจากรา ส่วนราได้รับธาตูอาหารจากสาหร่าย ได้แก่ ไนโตรเจนจากการตรึงไนโตรเจน นอกจากนั้นราบางชนิดอาจสร้างสารพิษ ซึ่งป้องกันไม่ให้สัตว์อื่นกินไลเคนเป็นอาหาร และรายังสร้างกรดช่วยในการละลายหินและเปลือกไม้ ช่วยในการละลายหินและเปลือกไม้ ทำให้ไลเคนดูดซับธาตุอาหารได้ดี

• แบคทีเรียไรโซเบียม (Rhizobium) ในปมรากพืชวงศ์ถั่ว ตรึงไนโตรเจนจากอ ากาศให้แก่รากถั่ว ในขณะเดียวกันแบคทีเรียก็ได้รับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ แร่ธาตุจากต้นถั่ว

• โปรโตซัวในลำไส้ปลวก ปลวกไม่มีน้ำย่อยสำหรับย่อยเซลลูโลสในเนื้อไม้ โป รโตซัวช่วยในการย่อย จนทำให้ปลวกสามารถกินไม้ได้ และโปรโตรซัวก็ได้รับสารอาหารจากการย่อยสลายเซลลูโลสด้วย
• แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในสำไส้ใหญ่ของคน แบคทีเรียได้รับอาหารและที่อยู่อาศ ัยจากลำไส้ของคน ส่วนคนจะได้รับวิตามินบี 12 จากแบคทีเรีย

2. ภาวะอิงอาศัยหรือภาวะเกื้อกูล (commensalism) เป็นการอยู่ร่วมกันของสิ ่งมีชีวิตโดยที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ ส่วนอีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้ประโยชน์แต่ก็ไม่เสียประโยชน์ (+,0) เช่น
• ปลาฉลามกับเหาฉลาม เหาฉลามอาศัยอยู่ใกล้ตัวปลาฉลามและกิน เศษอาหารจากปลาฉลาม ซึ่งปลาฉลามจะไม่ได้ประโยชน์ แต่ก็ไม่เสียประโยชน์
• พลูด่างกับต้นไม้ใหญ่ พลูด่างอาศัยร่มเงาและความชื้นจากต ้นไม้โดยต้นไม้ไม่ได้ประโยชน์แต่ขณะเดียวกันก็ไม่เสียประโยชน์อะไร
• กล้วยไม้กับต้นไม้ใหญ่ กล้วยไม้ยึดเกาะที่ลำต้นหรือกิ่งข องต้นไม้ซึ่งได้รับความชื้นและแร่ธาตุจากต้นไม้ โดยที่ต้นไม้ไม่ได้รับประโยชน์ แต่ก็ไม่เสียประโยชน์อะไร
• เพรียงที่อาศัยเกาะบนผิวหนังของวาฬเพื่อหาอาหาร วาฬไม่ได้ประโยชน์ แต่ก็ไม่เสียประโยชน์

3. ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์และอีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์ ใช้สัญลักษณ์ +, – ซึ่งแบ่งเป็น 2 แบบ คือ

ก. การล่าเหยื่อ (predation) เป็นความสัมพันธ์โดยมีฝ่ายหน ึ่งเป็นผู้ล่า (predator) และอีกฝ่ายหนึ่งเป็นเหยื่อ (prey) หรือเป็นอาหา รของอีกฝ่าย เช่น งูกับกบ

ข. ภาวะปรสิต (parasitism) เป็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิ ตที่มีฝ่ายหนึ่งเป็นผู้เบียดเบียน เรียกว่า ปรสิต (parasite) และอีกฝ่ายหนึ่งเป็นเจ้าของบ้าน (host)
• ต้นกาฝากเช่น ฝอยทองที่ขึ้นอยู่บนต้นไม้ใหญ่ จะดูดน้ำและอาหารจากต้นไม้ใหญ่
• หมัด เห็บ ไร พยาธิต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่กับร่างกายคนและสัตว์
• เชื้อโรคต่าง ๆ ที่ทำให้เกิดโรคกับคนและสัตว์

นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์แบบภาวะมีการย่อยสลาย (saprophytism) ใช้สัญญลักษณ์ +, 0 เป็นการดำรงชีพของกลุ่มผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น เห็ด รา แบคทีเรีย และจุลินทรีย์
การถ่ายทอดพลังงาน ในห่วงโซ่อาหารอาจแสดงในในลักษณะของสามเหลี่ยมปิรามิดขอ งสิ่งมีชีวิต (ecological pyramid) แบ่งได้ 3 ประเภทตามหน่วยที่ใช้วัดปริมาณของลำดับขั้นในการกิน

1. ปิรามิดจำนวนของสิ่งมีชีวิต (pyramid of number)

แสดงจำนวนสิ่งมีชีวิตเป็นหน่วยตัวต่อพื้นที่ โดยทั่วไปพีระมิดจะมี ฐานกว้างซึ่งหมายถึง มีจำนวนผู้ผลิตมากที่สุด และจำนวนผู้บริโภคลำดับต่างๆ ลดลงมา แต่การวัดปริมาณพลังงานโดยวิธีนี้ อาจมีความคลาดเคลื่อนได้เนื่องจากสิ่งม ีชีวิตไม่ว่าจะเป็นเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ ขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่ เช่นไส้ เดือน จะนับเป็นหนึ่งเหมือนกันหมด แต่ความเป็นจริงนั้นในแง่ปริมาณพลังงานท ี่ได้รับหรืออาหารที่ผู้บริโภคได้รับจะมากกว่าหลายเท่า ดังนั้นจึงมีการพั ฒนารูปแบบในรูปของปิรามิดมวลของสิ่งมีชีวิต

2.ปิรามิดมวลของสิ่งมีชีวิต (pyramid of mass)

โดยปิรามิดนี้แสดงปริมาณของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นของการกินโ ดยใช้มวลรวมของน้ำหนักแห้ง (dry weight) ของสิ่งมีชีวิตต่อพื้นที่แทนการนับ จำนวนปิรามิดแบบนี้มีความแม่นยำมากกว่าแบบที่ 1 แต่ในความเป็นจริงจำนวนหรือ มวลของสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา เช่น ตามฤดูกาลหรือ ตามอัตราการเจริญเติบโต ปัจจัยเหล่านี้ จึงเป็นตัวแปร ที่สำคัญ

อย่างไรก็ดีถึงแม้มวลที่มากขึ้นเช่นต้นไม้ใหญ่ จะผลิตเป็นสารอาหารของผู้บริโภคได้มาก แต่ก็ยังน้อยกว่าที่ผู้บริโภคได้จา กสิ่งมีชีวิตเล็กๆ เช่น สาหร่ายหรือแพลงก์ตอน ทั้งๆที่มวล หรือปริมาณของ สาหร่ายหรือแพลงก์ตอนน้อยกว่ามาก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาแนวความคิดในการแก้ปัญหานี้ โดยในการเสนอรูปของปิรามิดพลังงาน ( pyramid of energy)

การกินกันเป็นทอดลอคลิกดูครับ

3. ปิรามิดพลังงาน ( pyramid of energy)
เป็นปิรามิดแสดงปริมาณพลังงานของแต่ละลำดับชั้นของการกินซึ่งจะมีค่าลด ลงตามลำดับขั้นของการโภค จากลำดับที่ 1 ไป 2 ไป 3 และ 4 ดังแสดงในรูป
ในระบบนิเวศ ทั้งสสารและแร่ธาตุต่างๆ จะถูกหมุนเวียนกันไปภายใต้เวลาที่เหม าะสม และมีความสมดุล ซึ่งกันและกันวนเวียนกันเป็นวัฏจักรที่เรียกว่า วัฏจักรของสสาร (matter cycling) ซึ่งเปรียบเสมือนกลไกสำคัญ ที่เชื่อมโยงระหว่างสสารและพลังงานจากธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวิตแล้วถ่ายทอดพลั งงานในรูปแบบของการกินต่อกันเป็นทอดๆ ผลสุดท้ายวัฎจักรจะสลายในขั้นตอนท้าย สุดโดยผู้ย่อยสลายกลับคืนสู่ธรรมชาติ วัฏจักรของสสารที่มีความสำคัญต่อสมดุ ลของระบบนิเวศ ได้แก่ วัฎจักรของน้ำ วัฎจักรของไนโตรเจน วัฎจักรของคาร์บอ นและ วัฎจักรของฟอสฟอรัส