ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดต่างมีบทบาทที่แตกต่างกันเพื่อก่อให้เกิด การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศในระบบนิเวศ (Ecosystem) การอาศัยอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ที่แสนสลับซับซ้อน เกิดเป็นโครงสร้างสายใยอาหาร (Food Web) ขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อสิ่งมีชีวิตแต่ละชีวิตเข้ากับสิ่งแวดล้อม ผ่านลำดับขั้นของการบริโภคในห่วงโซ่อาหาร (Food Chain) ซึ่งทำให้เกิด การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ (Energy Flows) และการหมุนเวียนของสสารต่าง ๆ (Nutrient Cycles) Show
ลำดับขั้นของการบริโภค (Tropic Levels) ในระบบนิเวศ
การถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหาร สามารถแสดงผ่านสามเหลี่ยมพีระมิดทางนิเวศวิทยา (Ecological Pyramid) ได้ 3 ลักษณะ ดังนี้
คือ การแสดงจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตตามลำดับขั้นของการบริโภคในหนึ่งหน่วยพื้นที่ ซึ่งพีระมิดจำนวนของสิ่งมีชีวิตมักมีรูปลักษณ์ต่างจากพีระมิดฐานกว้างทั่วไป เนื่องจากจำนวนประชากรในระบบนิเวศ ไม่ได้คำนึงถึงมวลชีวภาพของสิ่งมีชีวิต ทำให้เกิดพีระมิดกลับด้านในระบบนิเวศที่มีจำนวนของผู้ผลิตน้อย แต่มีชีวมวลขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถรองรับผู้บริโภคจำนวนมาก
คือ การแสดงปริมาณมวลรวมชีวภาพหรือเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นของการบริโภค ในรูปของน้ำหนักแห้ง (Dry Weight) ต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ ซึ่งพีระมิดมวลของสิ่งมีชีวิต สามารถแสดงผลของการถ่ายทอดพลังงานภายในห่วงโซ่อาหารได้แม่นยำขึ้น ถึงแม้จำนวนหรือมวลของสิ่งมีชีวิตจะมีการเปลี่ยนแปลงไปตามช่วงเวลาหรือฤดูกาลต่าง ๆ รวมไปถึงอัตราการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่ไม่คงที่
คือ การแสดงปริมาณพลังงานของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นของการบริโภคภายในห่วงโซ่อาหาร ซึ่งสามารถแสดงผลของการถ่ายทอดพลังงานภายในห่วงโซ่อาหารได้ชัดเจนที่สุด โดยพีระมิดปริมาณพลังงานจะมีลักษณะเป็นพีระมิดฐานกว้างเสมอ ตามปริมาณพลังงานของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นของการบริโภค ซึ่งจะมีค่าลดลงตามลำดับขั้นที่สูงขึ้นตาม “กฎ 10 เปอร์เซ็นต์” (Ten Percent Law) การถ่ายทอดพลังงานของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ จากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ จนกระทั่งถึงผู้บริโภคลำดับสุดท้ายหรือผู้ย่อยสลายภายในห่วงโซ่อาหาร จะมีพลังงานสะสมที่ถูกเปลี่ยนเป็นมวลชีวภาพเพียงร้อยละ 10 ถูกส่งผ่านจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภค ซึ่งจะลดลงในแต่ละลำดับขั้นการกินที่สูงขึ้น ตาม “กฎ 10 เปอร์เซ็นต์” (Ten Percent Law) ซึ่งราวร้อยละ 90 ของพลังงานนั้น สูญเสียไปในรูปของพลังงานความร้อนจากกระบวนการเมแทบอลิซึม (Metabolism) ของสิ่งมีชีวิต สืบค้นและเรียบเรียง ข้อมูลอ้างอิง National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/food-web/ โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ สตรีวิทยา พุทธมณฑล – http://www.satriwit3.ac.th/files/1211201313292364/files/ecosystem.pdf Pmfias.com – https://www.pmfias.com/ecological-pyramids-pyramid-numbers-biomass-energy/ BBC – https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zy6rng8/revision/3 เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ: หน้าที่ของระบบนิเวศ (Ecosystem Function) ผู้บริโภคลำดับที่ 2 คือข้อใด- ผู้บริโภคสัตว์ (carnivore) ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่สอง เช่น เหยี่ยว เสือ งู เป็นต้น
กฎ 10 เปอร์เซ็นต์ของการถ่ายทอดพลังงานคืออะไรการถ่ายทอดพลังงานในลักษณะดังกล่าวนี้เรียกว่า “ กฎ 10 เปอร์เซ็นต์ ” (Ten percent law) มีใจความสรุปว่า “พลังงานศักย์ที่สะสมในรูปเนื้อเยื่อของผู้บริโภคแต่ละลำดับขั้นจะน้อยกว่า พลังงานศักย์ที่สะสมในเนื้อเยื่อผู้บริโภคลำดับขั้นต่ำกว่าที่ถัดกันลงมาประมาณ 10 เท่า”
การถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหารสู่ผู้บริโภคแต่ละลำดับขั้นจะอยู่ที่ประมาณเท่าไรการถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหารแต่ละขั้นจะมีการสูญเสียพลังงาน ดังนั้นเพื่อที่ให้พลังงานยังคงมีเพียงพอต่อการใช้ประโยชน์ ช่วงการถ่ายทอดพลังงานจึงถูกจำกัดแค่ 4 หรือ 5 ขั้นเท่านั้น ห่วงโซ่อาหารยิ่งสั้นเท่าไรก็ยิ่งมีพลังงานเหลืออยู่มาก เนื่องจากไม่ต้องสูญเสียพลังงานในระหว่างที่มีการกินอาหารในแต่ละขั้น เมื่อห่วงโซ่อาหารชนิด ...
สิ่งมีชีวิตชนิดใดเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 1 และลำดับที่ 2 เพราะเหตุใดต้นข้าว นับเป็นผู้ผลิตในห่วงโซ่อาหารนี้ เนื่องจากต้นข้าว เป็นพืชซึ่งสามารถสร้างอาหารได้เองโดยใช้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ตั๊กแตน นับเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 1 เนื่องจาก ตั๊กแตนเป็นสัตว์ลำดับแรกที่บริโภคข้าวซึ่งเป็นผู้ผลิต กบ นับเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 2 เนื่องจาก กบจับตั๊กแตนกินเป็นอาหาร หลังจากที่ตั๊กแตนกินต้นข้าวไปแล้ว
|