ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ( Biological diversity ) และระบบนิเวศ

Biological Diversity

ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ที่ดำรงชีวิตอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยเดียวกันหรือแตกต่างกัน ซึ่งสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันจะมีความแตกต่างกันทั้งในด้านชนิดและจำนวน หรือแม้เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันก็อาจมีความแตกต่างหลากหลายได้เช่นกัน

ความหลากหลายทางชีวภาพ

มี 3 ประเภท ดังนี้

1.ความหลากหลายทางพันธุกรรม

2.ความหลากหลายทางชนิดพันธุ์ 

3.ความหลากหลายทางระบบนิเวศ

พันธุศาสตร์

พันธุศาสตร์ คือ วิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับการทำงานของยีน (Gene) ซึ่งเป็นหน่วยควบคุมการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ จากรุ่นพ่อแม่ไปยังรุ่นลูกรุ่นหลาน และความแปรผันของลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต

พันธุกรรม

พันธุกรรม คือ ลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตที่สามารถถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อๆ ไปได้ โดยมีกระบวนการสืบพันธุ์เป็นสื่อกลาง

ความหมายของคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

1. เซลล์สืบพันธุ์ (Gamete) หมายถึง อสุจิ (Sperm) เซลล์ไข่ (Egg Cell) และรวมถึงโครงสร้างอื่นๆ ที่ทำ

หน้าที่เช่นเดียวกันซึ่งจะพบในพืช

2. ยีน (Gene) หมายถึง หน่วยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งอยู่เป็นคู่และจะถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่ลูก โดยในทางพันธุศาสตร์ได้มีการกำหนดสัญลักษณ์แทนยีนไว้หลายแบบ แต่ที่นิยมใช้คือการใช้อักษรภาษาอังกฤษเป็นสัญลักษณ์แทนยีน เช่น อักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่แทน ยีนเด่น และตัวพิมพ์เล็กแทน ยีนด้อย

3. แอลลีล (Allele) หมายถึง ยีนต่างชนิดกันที่เข้าคู่กันได้โดยจะอยู่ในตำแหน่งเดียวกันของโครโมโซมที่เป็นคู่เหมือน (Homologous Chromosome) ซึ่งเป็นยีนที่ควบคุมลักษณะเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ลักษณะต้นสูงของต้นถั่วถูกควบคุมโดยยีน 2 แอลลีล คือ ยีนที่ควบคุมลักษณะเด่น (T) และยีนที่ควบคุมลักษณะด้อย (t) ดังนั้น ยีน T จึงเป็นแอลลีลกับยีน t

4. โฮโมไซกัสยีน (Homozygous Gene) หมายถึง คู่ของยีนที่เหมือนกันอยู่ด้วยกันเพื่อควบคุมลักษณะ

ของสิ่งมีชีวิต เช่น TT, tt, IAIA เป็นต้น โฮโมไซกัสยีน เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า พันธุ์แท้

โฮโมไซกัสยีน แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ ดังนี้

4.1 Homozygous Dominance หมายถึง คู่ของยีนเด่นที่เหมือนกันอยู่ด้วยกัน หรือเรียกว่าเป็น

พันธุ์แท้ของลักษณะเด่น

4.2 Homozygous Recessive หมายถึง คู่ของยีนด้อยที่เหมือนกันอยู่ด้วยกัน หรือเรียกว่าเป็น

พันธุ์แท้ของลักษณะด้อย

5. เฮเทอโรไซกัสยีน (Heterozygous Gene) หมายถึง คู่ของยีนที่ต่างกันอยู่ด้วยกันเพื่อควบคุมลักษณะ

ของสิ่งมีชีวิต เช่น Tt, Rr, IAi IAIB เป็นต้น เฮเทอโรไซกัสยีน เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า พันธุ์ทาง

6. ลักษณะเด่น (Dominance หรือ Dominant Trait) หมายถึง ลักษณะที่มีโอกาสปรากฏออกมาในรุ่นลูกและรุ่นต่อๆ ไปได้เสมอ ตัวอย่างเช่น ถ้านำสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตรงข้ามกัน และเป็นพันธุ์แท้ทั้ง 2 ฝ่าย
มาผสมพันธุ์กัน เป็นต้นว่า นำถั่วต้นสูงพันธุ์แท้ผสมพันธุ์กับถั่วต้นเตี้ยพันธุ์แท้ ลูกที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะต้นสูงทั้งหมด(แต่เป็นพันธุ์ทาง) และถ้านำรุ่นลูกมาผสมพันธุ์กันเอง รุ่นหลานที่เกิดขึ้นก็ยังมีต้นสูงปรากฏอยู่อีก กรณีดังกล่าวจะถือว่า ถั่วต้นสูงเป็นลักษณะเด่น

7. ลักษณะด้อย (Recessive Trait) หมายถึง ลักษณะที่ปรากฏออกมาเฉพาะบางรุ่น และมีโอกาสปรากฏ

ออกมาได้น้อยกว่า (ลักษณะเด่น)



8. ฟีโนไทป์ (Phenotype) หมายถึง ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ปรากฏออกมาให้เห็นได้ด้วยตา เช่น สีของดอกถั่ว สีผิวของคน จำนวนชั้นของหนังตา ลักษณะของเส้นผม หมู่เลือด เป็นต้น

9. จีโนไทป์ (Genotype) หมายถึง รูปแบบของยีนที่ควบคุมฟีโนไทป์ต่างๆ เช่น จีโนไทป์ที่ควบคุมความยาวของลำต้นถั่วมีได้ 3 แบบ ได้แก่ TT, Tt และ tt



มิวเทชัน (Mutation)

มิวเทชัน คือ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับยีน หรือโครโมโซม ซึ่งจะก่อให้เกิดลักษณะทางพันธุกรรมที่ดีหรือไม่ดีก็ได้

มิวเทชันที่เกิดขึ้นกับยีน (Gene mutation หรือ DNA mutation) คือ การเปลี่ยนแปลงลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนใน DNA อย่างถาวร ซึ่งจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงชนิด และลำดับของกรดอะมิโนในสายโปรตีนที่จะถูกสร้างขึ้นจากการทำงานของยีน

พันธุวิศวกรรม (Genetic Enginerring)

พันธุวิศวกรรม เป็นเทคนิคการสร้าง DNA สายผสม หรือรีคอมบิแนนท์ ดีเอ็นเอ (Recombinant DNA) เพื่อให้ได้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตามความต้องการ ซึ่งเทคนิควิธีดังกล่าวจะต้องอาศัยเอนไซม์สำคัญ 2 ชนิด คือ เอนไซม์ตัดจำเพาะ (Restriction Enzyme) และเอนไซม์ DNA ไลเกส (DNA ligase enzyme)

จีเอ็มโอ (GMOs)

จีเอ็มโอ หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่ผ่านกระบวนการตัดต่อยีนแล้ว หรืออาจกล่าวได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มี ดีเอ็นเอ สายผสม (DNA recombinant) อยู่ภายในเซลล์ ซึ่ง DNA หรือยีนที่ถูกใส่เข้าไปใน DNA ของสิ่งมีชีวิตเจ้าบ้าน (Host) นั้นจะทำให้สิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ มีลักษณะตามที่มนุษย์ต้องการ

การโคลน (Cloning)

การโคลน หมายถึง การสร้างสิ่งมีชีวิต (ตัวหรือต้น) ใหม่ ซึ่งมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนสิ่งมีชีวิตต้นแบบทุกประการ

วิธีการโคลน คือ การนำนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย (Somatic Cell) ใส่เข้าไปในเซลล์ไข่ที่ถูกดูดเอานิวเคลียสออกแล้ว จากนั้นกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเพื่อให้แต่ละส่วนหลอมรวมกันแล้วนำไปเพาะเลี้ยงให้พัฒนาเป็นเอ็มบริโอ

ดูวิดิโอการโคลนนิ่ง

ระบบนิเวศ

ระบบนิเวศ (Ecosystem) คือ หน่วยของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมทั้งที่เป็นสิ่งมีชีวิต

และไม่มีชีวิตในแหล่งที่อยู่อาศัยแหล่งใดแหล่งหนึ่ง

คำนิยามศัพท์เกี่ยวกับระบบนิเวศ

ประชากร (Population)  คือ กลุ่มสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ในแหล่งเดียวกันในช่วงระยะเวลาใด

เวลาหนึ่ง

กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community) คือ กลุ่มสิ่งมีชีวิตตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปที่อาศัยอยู่ในแหล่งเดียวกัน ณ

ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง

แหล่งที่อยู่อาศัย (Habitat) คือ สถานที่ซึ่งสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ชั่วคราวหรือถาวร เพื่อใช้เป็นแหล่งอาหาร

หลบภัย ผสมพันธุ์ วางไข่ และเลี้ยงตัวอ่อน

ชีวบริเวณ (Biosphere) คือ ผลรวมของทุกบริเวณบนโลกที่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่

การถ่ายทอดพลังงานภายในระบบนิเวศ

ผู้บริโภคได้รับพลังงานจากการกินผู้ผลิต โดยพลังงานส่วนหนึ่งจะใช้ไปในการประกอบกิจกรรม บางส่วน
กลายเป็นกากอาหารขับถ่ายทิ้งไป แต่ส่วนใหญ่จะกลายเป็นพลังงานความร้อนในกระบวนการหายใจ พลังงานที่ผู้บริโภคสามารถนำไปสร้างเนื้อเยื่อของตนเองจึงเหลือเพียง 10% ของพลังงานศักย์ทั้งหมดในสิ่งมีชีวิตที่เป็นอาหารของตน



รูปแบบของการถ่ายทอดพลังงาน

1. โซ่อาหาร (Food Chain) คือ ความสัมพันธ์เชิงอาหารซึ่งมีการถ่ายทอดพลังงานเคมีโดยการกินกัน

เป็นทอดๆ จากผู้ผลิตสู่ผู้บริโภค และจากผู้บริโภคสู่ผู้บริโภคลำดับถัดไป

2. สายใยอาหาร (Food Web) คือ ความสัมพันธ์ระหว่างโซ่อาหารตั้งแต่ 2 โซ่อาหารขึ้นไป ทำให้มี

โอกาสถ่ายทอดพลังงานได้หลายทิศทาง

ขอขอบคุณแหล่งที่มา : http://www.unigang.com/Article/2538