1. ระบบนิเวศ
(ECOSYSTEM)
1. ความหมายของระบบนิเวศ (Ecosystem)
ระบบนิเวศเป็นหน่วยที่สาคัญที่สุดในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต และ
สิ่งแวดล้อม เพราะประกอบไปด้วยสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด มีการแลกเปลี่ยนสสาร แร่ธาตุ
และพลังงานกับสิ่งแวดล้อม โดยผ่านห่วงโซ่อาหาร (food chain) มีลาดับของการกินเป็นทอด ๆ
ทาให้สสารและแร่ธาตุมีการหมุนเวียนไปใช้ในระบบจนเกิดเป็นวัฏจักร ทาให้มีการถ่ายทอด
พลังงานไปตามลาดับขั้นเป็นช่วง ๆในห่วงโซ่อาหารได้ การจาแนกองค์ประกอบของระบบ
นิเวศ ส่วนใหญ่จะจาแนกได้เป็นสององค์ประกอบใหญ่ ๆ คือ องค์ประกอบที่มีชีวิตและ
องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต
ภาพที่ 9. 1 แบบจาลองระบบนิเวศขนาดเล็กแสดงให้เห็นถึงกระบวนการสาคัญ: การไหลของ
พลังงาน (energy)และ การหมุนเวียนสารเคมี (chemical cycling)
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
2. องค์ประกอบของระบบนิเวศ

2. การจาแนกองค์ประกอบของระบบนิเวศแยกตามหน้าที่ในระบบ ได้แก่พวกที่สร้าง
อาหารได้เอง (autotroph) และสิ่งมีชีวิตได้รับอาหารจากสิ่งมีชีวิตอื่น (heterotroph) อย่างไรก็ตาม
การจาแนกองค์ประกอบของระบบนิเวศโดยทั่วไปมักประกอบไปด้วยองค์ประกอบที่มีชีวิต
(biotic) และองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (abiotic)
2.1 องค์ประกอบที่มีชีวิต (biotic component) ได้แก่
2.1.1 ผู้ผลิต (producer or autotrophic) ได้แก่สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้
จากสารอนินทรีย์ส่วนมากจะเป็นพืชที่มีคลอโรฟิลล์
2.1.2 ผู้บริโภค (consumer) ได้แก่สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้
(heterotroph) ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ที่กินสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร เนื่องจากสัตว์เหล่านี้มีขนาดใหญ่
จึงเรียกว่า แมโครคอนซูมเมอร์ (macroconsumer)
2.1.3 ผู้ย่อยสลายซาก (decomposer, saprotroph,
osmotroph หรือ microconsumer) ได้แก่สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่สร้างอาหารเองไม่ได้ เช่น แบคทีเรีย
เห็ด รา (fungi) และแอกทีโนมัยซีท (actinomycete) ทาหน้าที่ย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว
ในรูปของสารประกอบโมเลกุลใหญ่ให้กลายเป็นสารประกอบโมเลกุลเล็กในรูปของสารอาหาร
(nutrients) เพื่อให้ผู้ผลิตนาไปใช้ได้ใหม่อีก

4. ภาพที่ 9.2 แผนผังการหมุนเวียนของสารเคมีธรณีชีวภาพ (biogeochemical)
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
2.2 องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (abiotic component) ได้แก่
2.2.1 สารอนินทรีย์ (inorganic substances) ประกอบด้วยแร่ธาตุและ
สารอนินทรีย์ซึ่งเป็นองค์ประกอบสาคัญในเซลล์สิ่งมีชีวิต เช่น คาร์บอน ออกซิเจน
คาร์บอนไดออกไซด์ และน้าเป็นต้น สารเหล่านี้มีการหมุนเวียนใช้ในระบบนิเวศ เรียกว่า วัฏ
จักรของสารเคมีธรณีชีวะ (biogeochemical cycle)
2.2.2 สารอินทรีย์ (organic compound) ได้แก่สารอินทรีย์ที่จาเป็นต่อชีวิต
เช่นโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และซากสิ่งมีชีวิตเน่าเปื่อยทับถมกันในดิน (humus) เป็นต้น
2.2.3 สภาพภูมิอากาศ (climate regime) ได้แก่ปัจจัยทางกายภาพที่มี
อิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ แสง ความชื้น อากาศ และพื้นผิวที่อยู่อาศัย (substrate) ซึ่ง
รวมเรียกว่า ปัจจัยจากัด (limiting factors)
กระบวนการหลักสองอย่างของระบบนิเวศคือ การไหลของพลังงานและการ
หมุนเวียนของสารเคมี การไหลของพลังงาน (energy flow) เป็นการส่งผ่านของพลังงานใน
องค์ประกอบของระบบนิเวศ ส่วนการหมุนเวียนสารเคมี (chemical cycling) เป็นการใช้
ประโยชน์และนากลับมาใช้ใหม่ของแร่ธาตุภายในระบบนิเวศ อาทิเช่น คาร์บอน และ
ไนโตรเจน
พลังงานที่ส่งมาถึงระบบนิเวศทั้งหลายอยู่ในรูปของแสงอาทิตย์ พืชและผู้ผลิต
อื่นๆจะทาการเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีในรูปของอาหารที่ให้พลังงานเช่นแป้ง
หรือคาร์โบไฮเดรต พลังงานจะไหลต่อไปยังสัตว์โดยการกินพืช และผู้ผลิตอื่นๆ ผู้ย่อยสลายสาร
ที่สาคัญได้แก่ แบคทีเรียและฟังไจ (fungi)ในดินโดยได้รับพลังงานจากการย่อยสลายซากพืช
และซากสัตว์รวมทั้งสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่ตายลงไป ในการใช้พลังงานเคมีเพื่อทางาน สิ่งมีชีวิตจะ
ปล่อยพลังงานความร้อนไปสู่บริเวณรอบๆตัว ดังนั้นพลังงานความร้อนนี้จึงไม่หวนกลับมาใน
ระบบนิเวศได้อีก ในทางกลับกันการไหลของพลังงานผ่านระบบนิเวศ สารเคมีต่างๆสามารถนา
กลับมาใช้ได้อีกระหว่าง สังคมของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต พืชและผู้ผลิตล้วน
ต้องการธาตุคาร์บอน ไนโตรเจน และแร่ธาตุอื่นๆในรูปอนินทรียสารจากอากาศ และดิน

5. การสังเคราะห์ด้วยแสง(photosynthesis)ได้รวมเอาธาตุเหล่านี้เข้าไว้ใน
สารประกอบอินทรีย์ อาทิเช่น คาร์โบไฮเดรต และโปรตีน สัตว์ต่างๆได้รับธาตุเหล่านี้โดยการ
กินสารอินทรีย์ เมแทบบอลิซึม (metabolism) ของทุกชีวิตเปลี่ยนสารเคมีบางส่วนกลับไปเป็น
สารไม่มีชีวิตในสิ่งแวดล้อมในรูปของสารอนินทรีย์ การหายใจระดับเซลล์(respiration) เป็นการ
ทาให้โมเลกุลของอินทรียสารแตกสลายออกเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และน้า การหมุนเวียน
ของสารสาเร็จลงได้ด้วยจุลินทรีย์ที่ย่อยอินทรียสารที่ตายลงและของเสียเช่นอุจจาระ และเศษ
ใบไม้ ผู้ย่อยสลายเหล่านี้จะกักเก็บเอาธาตุต่างๆไว้ในดิน ในน้า และในอากาศ ในรูปของ สารอ
นินทรีย์ ซึ่งพืชและผู้ผลิตสามารถนามาสร้างเป็นสารอินทรีย์ได้อีกครั้ง หมุนเวียนกันไปเป็นวัฏ
จักร
ที่มา:http://www.phschool.com/atschool/science_activity_library/images/photosynthesis.jpg

6. 3. ระดับการกินอาหาร (trophic levels)
ความสัมพันธ์ของการกินอาหารเป็นตัวกาหนดเส้นทางของการไหลของ
พลังงานและวัฏจักรเคมีของระบบนิเวศ จากการวิเคราะห์การกินอาหารในระบบนิเวศทาให้นัก
นิเวศวิทยาสามารถ แบ่งชนิดของระบบนิเวศออกได้ตามแหล่งอาหารหลักของระดับการกิน
(trophic level)

7. ภาพที่ 9.3 ตัวอย่างห่วงโซ่อาหาร (food chain) หัวลูกศรแสดงเส้นทางการลาเลียงอาหารจากพืช
ผู้ผลิตผ่านไปสู่ผู้บริโภคแรกเริ่มที่กินพืช (herbivore) ผู้บริโภคลาดับสอง ผู้บริโภคลาดับสามไป
จนถึงผู้บริโภคลาดับสี่ที่กินเนื้อ (carnivore)
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
3.1 ระดับการกินอาหาร และห่วงโซ่อาหาร (trophic level and food web) ลาดับ
การถ่ายทอดอาหารจากระดับหนึ่งไปสู่อีกระดับเรียกว่า ห่วงโซ่อาหาร (food chain) (ภาพที่
9.3) สัตว์พวก herbivore เป็นสัตว์กินพืช สาหร่ายและแบคทีเรีย จัดเป็นผู้บริโภคแรกเริ่ม
(primary consumers) (carnivore) ซึ่งจะกินผู้บริโภค เรียกว่าผู้บริโภคลาดับสอง (secondary
consumers) ได้แก่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ขนาดเล็ก สัตว์ฟันแทะ นก กบ และ แมงมุม สิงโตและ
สัตว์ใหญ่ที่กินพืช( herbivores) ในนิเวศแหล่งน้าส่วนใหญ่เป็นปลาขนาดเล็กที่กินแพลงค์ตอน

8. สัตว์ (zooplankton)รวมถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังใต้ท้องน้า ระดับการกินที่สูงขึ้นมาอีกคือ
ผู้บริโภคลาดับสาม(tertiary consumers)ได้แก่งู ที่กินหนู บางแห่งอาจมีผู้บริโภคลาดับสี่
(quaternary consumers) ได้แก่นกฮูกและปลาวาฬ
ห่วงโซ่อาหารจะไม่สมบูรณ์ถ้าไม่มีผู้ย่อยสลาย
(detritivore หรือ decomposer) ได้แก่ จุลินทรีย์ (โพรแคริโอต และ ฟังไจ) ซึ่งจะเปลี่ยน อินทรีย
สารเป็นอนินทรียสาร ซึ่งพืชและผู้ผลิตอื่น ๆสามารถ นากลับไปใช้ได้อีก พวก scavenger คือ
สัตว์ที่กินซาก เช่น ไส้เดือนดิน สัตว์ฟันแทะและแมลงที่กินซากใบไม้ สัตว์ที่กินซากอื่นๆได้แก่
ปูเสฉวน ปลาดุก และอีแร้ง เป็นต้น
ภาพที่ 9.4 ฟังไจ (fungi) กาลังย่อยสลายซากขอนไม้
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
3.2 สายใยอาหาร (food web) ระบบนิเวศจานวนน้อยที่ประกอบไปด้วยห่วงโซ่
อาหารเดี่ยวๆโดยไม่มีสาขาย่อยๆ ผู้บริโภคแรกเริ่มหลายรูปแบบมักจะกินพืชชนิดเดียวกันและ
ผู้บริโภคแรกเริ่มชนิดเดียวอาจกินพืชหลายชนิดดังนั้นสาขาย่อยของห่วงโซ่อาหารจึงเกิดขึ้นใน
ระดับการกินอื่นๆด้วย ตัวอย่างเช่น กบตัวเต็มวัยซึ่งเป็นผู้บริโภคลาดับสองกินแมลงหลายชนิด
ซึ่งอาจถูกกินโดยนกหลายชนิด นอกจากนี้แล้ว ผู้บริโภคบางชนิดยังกินอาหารในระดับการกินที่
แตกต่างกัน นกฮูกกินหนูซึ่งเป็นผู้บริโภคแรกเริ่มที่กินสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด แต่นก
ฮูกอาจกินงูซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินเนื้ออีกด้วย สิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืชและสัตว์ รวมทั้งมนุษย์ด้วย
(omnivore) จะกินทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคในระดับการกินต่างๆ ดังนั้นความสัมพันธ์เชิงการกิน

9. อาหารในระบบนิเวศจึงถูกถักทอให้มีความละเอียดซับซ้อนมากยิ่งขึ้นจนกลายเป็นสายใย
อาหาร (food web) (ภาพที่ 9.5)
ภาพที่ 9.5 สายใยอาหารแบบไม่ซับซ้อน ทิศทางหัวลูกศรหมายถึง ใครบริโภคใคร
(ผู้ที่อยู่ตาแหน่งต้นของลูกศรจะถูกกินโดยผู้ที่อยู่ตาแหน่งปลายลูกศร)และ
ทิศทางการ เคลื่อนย้ายของสารอาหารจะถูกส่งผ่านไปตามทิศทางของลูกศร
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)

11. ที่มา: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/FoodChain.svg/424px-
FoodChain.svg.png

12. ที่มา:http://www.cals.ncsu.edu/course/ent425/images/tutorials/ecology/trophic_levels/foodweb
.gif

14. ภาพที่ 9. 6 ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์ชนิดต่างๆ ของสังคมในทุ่งหญ้าซาวันนา (Savanna) ใน
ประเทศเคนยา
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
3.3 ปฏิสัมพันธ์ระหว่างประชากรต่างชนิดกัน (Interspecific Interactions in
Community)
สิ่งมีชีวิตทั้งหลายในสังคมต้องมีปฏิสัมพันธ์กัน อาจมีทั้งพึ่งพาและแก่งแย่งกัน
ความสัมพันธ์ในรูปแบบต่างๆทาให้สิ่งมีชีวิตมีวิถีชีวิตที่แตกต่างกันซึ่งแบ่งได้เป็น 3 แบบใหญ่ๆ
ได้แก่ การแก่งแย่ง (competition) การล่าเหยื่อ (predation) และภาวะอยู่ร่วมกัน (symbiosis) ซึ่ง
แต่ละแบบทาหน้าที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งแวดล้อมเพื่อปรับตัวด้านวิวัฒนาการ ผ่านทางการ
คัดเลือกธรรมชาติมา การเรียนรู้ถึงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในรูปแบบต่างๆดังกล่าว ทาให้
เข้าใจถึงการ
เปลี่ยนแปลงประชากรในสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น
3.3.1 การแก่งแย่งระหว่าง สปีชีส์ (Competition between Species) เมื่อ
ประชากรของสังคมมี สองสปีชีส์ หรือมากกว่าและ อาศัยแหล่งทรัพยากรจากัดที่คล้ายกัน
เรียกว่ามี การแก่งแย่งระหว่างปีชีส์เกิดขึ้น

15. ภาพที่ 9.7 การแก่งแย่งระหว่างพารามีเซียม 2 ชนิดในห้องปฏิบัติการ (กราฟบน) เมื่อเลี้ยง
แยกกัน และให้แบคทีเรียเป็นอาหารจานวนคงที่ทุกวัน ประชากรของพารามีเซียมทั้งสองเจริญ
ถึงจุด carrying capacity แต่ถ้านาพารามีเซียมทั้งสองชนิดมาเลี้ยงไว้ด้วยกัน (กราฟ ล่าง) P.
aurelia มีการแข่งขันเมื่อได้รับอาหาร และทาให้ P. caudatum สูญพันธุ์ไป
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
3.3.2 การล่าเหยื่อ (predation) ในชีวิตประจาวัน คาว่า สังคม ดูจะมี
ความอ่อนโยนละมุนละม่อมเป็นการช่วยเหลือกันอย่างอบอุ่น เรียกว่า community spirit ในทาง
กลับกัน ความเป็นจริงแบบดาร์วิน (Darwinian Realities) ของการแก่งแย่งและผู้ล่า ซึ่งสิ่งมีชีวิต
หนึ่งจะกินสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน เรียกว่า ผู้ล่า(predator) และ
ชนิดที่เป็นอาหาร เรียกว่าเหยื่อ(prey) พืชที่ถูกสัตว์กินเป็นอาหาร และการแทะเล็มหญ้าถึงแม้จะ
ไม่ถูกทาลายทั้งต้นก็จัดเป็นเหยื่อเช่นกัน ลักษณะของผู้ล่าและเหยื่อเป็นองค์ประกอบทาง
วิวัฒนาการที่จาเป็นต้องอยู่รอด การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นตัวกลั่นกรองการปรับตัวทั้งของ
เหยื่อและผู้ล่า เช่นลักษณะการมีอุ้งเล็บ ฟันและ เขี้ยวที่แหลมคม มีเหล็กไนที่มีสารพิษ หรือมี
ต่อมพิษ ที่สามารถทาให้เหยื่อสยบลงได้ บางชนิดมีการพรางตัวเพื่อใช้ล่อเหยื่อให้หลงผิดหรือ
ตายใจ
การป้องกันตัวของพืชต่อสิ่งมีชีวิตกินพืช (herbivore) เพราะพืชไม่
อาจจะวิ่งหนีได้ จึงต้องมีโครงสร้างที่เป็นหนามและขนแข็ง พืชบางชนิดสร้างสารนิโคตินและ

16. สารมอร์ฟีน บ้างก็ผลิตสารเคมีเลียนแบบฮอร์โมนสัตว์ ทาให้สัตว์ที่หลงมากินได้รับอันตราย
และเกิดอาการผิดปกติขึ้นในพัฒนาการของร่างกาย หรืออาจถึงแก่ชีวิตได้
สัตว์จะใช้วิธีการหลายอย่างในการป้องกันตัวเองจากผู้ล่า อาทิ เช่น
การหลบหนี การซ่อนตัว การหนีเอาตัวรอดเป็นพฤติกรรมการตอบสนองต่อผู้ล่าอย่าง
ปกติ นอกจากนี้ยังมีการใช้เสียงเตือน การเลียนแบบ การเสแสร้งเพื่อหลอกให้เหยื่อตามไป
รวมทั้งการรวมกลุ่มเพื่อต่อสู้กับผู้ล่าเป็นต้น
ภาพที่ 9.8 การรวมตัวกัน( mobbing) นกกาสองตัวกาลังร่วมกันขับไล่เหยี่ยวซึ่งมักจะมากินไข่
และทาลายลูกอ่อนของอนกกา
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
ภาพที่ 9.9 วิธีการปกป้องลูกของนกคิลเดียร์ (Killdeer) เมื่อมีสัตว์หรือคนมารบกวน

17. แม่นกจะแสร้งทาเป็นปีกหักและบินออกจากรังไป เป็นการหลอกล่อเหยื่อให้ตามไป
ผลก็คือทาให้เกิดความปลอดภัยกับลูกอ่อนที่อยู่ในรัง
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
ภาพที่ 9.10 การพรางตัว (camouflage) กบใบไม้สีน้าตาลดาทาตัวให้กลมกลืนกับสีของใบไม้
แห้งบนพื้นป่า
ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)

18. ภาพที่ 9.11 สีสดใสสดุดตาของกบพิษลูกธนู (poison arrow frogs) ผู้ล่าทั้งหลายรู้พิษสงที่ผิวหนัง
ของกบพวกนี้เป็นอย่างดี ซึ่ง นายพรานแถบอเมริกาใต้ใช้ลูกดอกจุ่มพิษนี้เพื่อปลิดชีพสัตว์เลี้ยง
ลูกด้วยนมขนาดใหญ่
ที่มา : (http://www.fedragonzalez.com/ online/ images/ glry15_jpg.jpg )