ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity)

         ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) คือ การมีสิ่งมีชีวิตนานาชนิด นานาพันธุ์ในระบบนิเวศอันเป็นแหล่ง ที่อยู่อาศัย ซึ่งมีมากมายและแตกต่างกันทั่วโลก ความหลากหลายทางชีวภาพเกิดจากการสะสมความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ในระยะเวลานานและเป็นผลจากการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต โดยการเกิดความหลากหลายทางชีวภาพเริ่มจากการเกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม เป็นผลให้เกิดความหลากหลายทางสปีชีส์ บนความแตกต่างหลากหลายของระบบนิเวศ ดังนั้นหากจะกล่าวถึงความหลากหลายทางชีวภาพนักเรียนต้องเข้าใจเกี่ยวกับความหลากหลายทางพันธุกรรม  ความหลากหลายทางสปีชีส์ และความหลากหลายทางนิเวศวิทยา ซึ่งความหลากหลายทางชีวภาพนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ 3 ระดับ คือ

          1.ความหลากหลายทางพันธุกรรม ( Genetic diversity) 
          หมายถึง ความหลากหลายทางพันธุกรรมที่สิ่งมีชีวิตแต่ละชีวิตได้รับการถ่ายทอดมาจากรุ่นพ่อแม่ ่และ ส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปเช่น ลักษณะความหลากหลายของลวดลายและสีของหอยทาก Cepaea nemoralls  ลักษณะทางพันธุกรรมที่ได้รับการถ่ายทอด นั้นผ่านทางยีน (gene) ที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ซึ่งส่งผลให้สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาจมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน หรือแตกต่างกันไปตาม ยีน (gene) ที่ได้รับการถ่ายทอดมา ตัวอย่างของความหลากหลาย ทางพันธุกรรมมีอยู่ทุกครอบครัวของสิ่งมีชีวิต พี่น้องอาจมีสีผม สีผิวและ สีของนัยน์ตาที่แตกต่างกัน เป็นต้น

ความเเปรผันเเละการเเสดงออกทางพันธุกรรมของสัตว์ที่มีสปีชีร์เดียวกัน

ที่มาภาพ : https://www.google.co.th/search

       2. ความหลากหลายทางสปีชีส์หรือชนิดพันธุ์ (Species diversity) หรือความหลากหลายทางชนิดการเปลี่ยนแปลงมีจุดเริ่มมาจาก ความหลากหลายทางพันธุกรรม แต่เกิดขึ้นสะสมความแตกต่าง เป็นระยะเวลาที่ยาวนานหลายชั่วรุ่น และผ่านกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติ หรืออาจเกิดจากการคัดเลือกพันธุ์โดยมนุษย์ทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่ เช่น กล้วยไม้บางชนิดมีลักษณะคล้ายกัน แต่ผสมพันธุ์กันไม่ได้ เนื่องจากเปลี่ยนแปลงไปเป็นคนละชนิด

      3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ (Ecological diversity) ความแตกต่างของลักษณะของสิ่งมีชีวิตเป็นผลจาก กลไกทางพันธุกรรม ซึ่งการแปรผันที่เกิดขึ้น ลักษณะใดที่สอดคล้องเหมาะสมกับสภาพแวดล้อม จะทำให้ลักษณะดังกล่าวถูกคัดเลือกให้สืบพันธุ์และดำรงอยู่ต่อไป ดังนั้นสภาพแวดล้อมย่อมมีผลต่อทิศทางและ การเปลี่ยนแปลงและแนวโน้มของ ความหลากหลาย ของสิ่งมีชีวิต บนโลก สิ่งแวดล้อมที่หลากหลายเป็นผลมาจากความหลากหลายของระบบนิเวศ ในโลกมีระบบนิเวศมากมายหลายชนิด กระจัดกระจายตามภูมิศาสตร์ต่างๆ ระบบนิเวศแต่ละประเภทจะมีชนิดของสิ่งมีชีวิตที่พบไม่เหมือนกันทั้งนี้เนื่องจากมีปัจจัยทางกายภาพ ที่สิ่งมีชีวิตต้องการไม่เหมือนกัน จากข้อมูลดังกล่าวความหลากหลายทางพันธุกรรม ความหลากหลายของสปีชีส์และความหลากหลายของระบบนิเวศ เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ก่อให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพ ซึ่งความหลากหลายทางชีวภาพก่อให้เกิดความสมดุลของโลก

ความหลากหลายของระบบนิเวศ

 การศึกษาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต 

        สิ่งมีชีวิตที่พบในปัจจุบันเป็นผลมาจากการเกิดวิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตในช่งระยะเวลากว่า 3,500 ล้านปี โดย ในแต่ละยุคจะมีสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นใหม่ หรือสูญพันธุ์ไปบ้าง บางส่วนก็ทิ้งร่องรอยแสดงให้เห็นถึงความรุ่งโรจน์ของสปีชีส ์นั้น แต่ส่วนใหญ่มักสูญหายไปโดยไม่ปรากฏร่องรอยเหลือไว้เลย อย่างไรก็ตามนักธรณีวิทยา (Geologist) และนักบรรพชีวิน (Palaeontologist) ได้พยายามสร้างตารางเวลาเพื่อบันทึกลำดับเหตุการณ์ กำเนิดของสิ่งมีชีวิต ต่างๆ ในช่วงเวลาที่ผ่านมา โดยใช้หลักฐานซากดึกดำบรรพ์ (fossil) ที่สามารถคำนวณอายุได้ ดังแสดงในตารางธรณีกาล (Geologic time scale)

          สายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต สามารถนำมาเป็นข้อมูลในการศึกษาเกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพได้ อีกทั้งยังสามารถนำมาจัดจำเเนกสิ่งมีชีวิต ตามหลักของอนุกรมวิธานได้ด้วย ถ้าหากพูดถึงเรื่องของความหลากหลายทางชีวภาพเเล้วอีกหัวข้อหนึ่งที่มีความเชื่อมโยงกัน นั่นคืออนุกรมวิธาน ทั้งสองเรื่องนี้เป็นสิ่งที่มาควบคู่กัน ถ้าพูดถึงเรื่องความหลากหลายก็ต้องมีเรื่องของอนุกรมวิธานเข้ามาเกี่ยวข้องเสมอ กล่าวง่ายๆ คือเมื่อมีความหลากหลายก็ต้องมีการจัดจำเเนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นหมวดหมู่ (Taxonmy) เพื่อเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาต่อไป

อนุกรมวิธาน (Taxonomy)

เป็นการศึกษาเกี่ยวกับเรื่องต่างๆ ดังต่อไปนี้
1.การจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต (classification)
2.การตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต (nomenclature)
3.การระบุชื่อวิทยาศษสตร์ของสิ่งมีชีวิต (identification)

การจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต (classification)

   นักอนุกรมวิธานมีการจัดลำดับขั้นของกลุ่มสิ่งมีชีวิตตามความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ เเละความเหมือนในด้านต่างๆ ทั้งด้านรูปร่าง สัณฐานวิทยา เเละหลักฐานระดับโมเลกุล หรือสารที่เซลล์สร้างขึ้น การจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตเราจะเรียงลำดับจากความหลากหลายมากที่สุด(หรือใหญ่ที่สุด)ไปถึงสปีชีร์(species) ได้ดังนี้

         1. Kingdom

         2. Phylum

         3. Class

         4. Order

         5. Family

         6. Genus

         7. Species

  ในบางครั้งนักอนุกรมวิธานก็อาจจะจัดจำเเนกชั้นเเยกย่อยลงไปอีก โดยอาจจะเติม sub หรือ super เข้าไปนำหน้าลำดับขั้น เช่น subclass , subphylum เป็นต้น

การตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต(Nomenclature)
ชื่อของสิ่งมีชีวิตจะมี 3 ระบบหลัก ได้เเก่
       ชื่อพื้นเมือง(vernacular name) ใช้เรียกกันทั่วไปตามพื้นที่เเต่ละพื้นที่
       ชื่อสามัญ (common name) ชื่อภาษาอังกฤษของสิ่งมีชีวิต
      ชื่อวิทยาศาสตร์ (scientific name) ชื่อสากลที่ใช้เรียกสิ่งมีชีวิต ชื่อนี้เป็นชื่อที่สามารถเข้าใจได้ตรงกันได้ทั่วโลก
หลักในการตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ สรุปหลักๆ ได้ดังนี้

1. ชื่อวิทยาศาสตร์ต้องเป็นภาษาละติน ถ้าเป็นภาษาอื่นให้ทำเป็นภาษาละตินก่อน
2. ตั้งตามหลัก binomial nomenclature ชอง Linnaeus โดยที่ชื่อเเรกเป็น Genus เเละส่วนหลังเป็นชื่อ specific epithet
3. ชื่อของGenus ตัวเเรกเป็นตัวใหญ่ นอกนั้นเป็นตัวเล็กหมด
4. ถ้าตัวเขียนจะใช้การขีดเส้นใต้ชื่อวิทยาศาสตร์ทั้งสองส่วน โดยที่ไม่ติดกัน ในกรณีที่พิมพ์ให้ใช้ตัวเองเเทน
5. ชื่อที่ถูกต้องต้องมีชนิดหนึ่ง มีได้เเค่ชื่อเดียว ใช้ชื่อเเรกที่ตั้งเป็นหลัก
6. ผู้ตั้งชื่อวิทยาศาสตร์ต้องเป็นผู้พบคนแรก และตีพิมพ์รายงานไว้ในหนังสือวิชาการที่เชื่อถือได้  

การระบุชื่อวิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิต(Identification) 

   นักวิทยาศาสตร์มีหลายแนวทางในการจัดจำแนกหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต โดยใช้ dichotomous key เป็นเครื่องมืออย่างหนึ่งที่ใช้จำแนกสิ่งมีชีวิตออกเป็นกลุ่มย่อยได้ โดยจะพิจารณาโครงสร้างทีละลักษณะที่แตกต่างกันเป็นคู่ๆ จะเป็นเเบบทางเลือกสองทางให้เลือก ตัวอย่างของ dichotomous key

            1    ก. เมล็ดกลม ------------------------------------------ ดูข้อ 2
                  ข. เมล็ดแบน ------------------------------------------ ดูข้อ 8
            2    ก. ขนาดใหญ่ ----------------------------------------- ดูข้อ 4
                  ข. ขนาดเล็ก ------------------------------------------- ดูข้อ 3
            3    ก. เมล็ดสีดำ ------------------------------------------- มะละกอ
                  ข. เมล็ดสีเหลืองอ่อน--------------------------------- ส้ม
            4    ก. เปลือกมีสีเข้ม -------------------------------------- ดูข้อ 6
                  ข. เปลือกมีสีอ่อน ------------------------------------- ดูข้อ 5
            5    ก. เปลือกสีเหลืองอ่อน------------------------------- ขนุน
                  ข. เปลือกสีขาว ---------------------------------------- เงาะ
            6    ก. เปลือกสีดำ ------------------------------------------ ดูข้อ 7
                  ข. เปลือกสีเขียว --------------------------------------- เมล็ดบัว
            7    ก. เมล็ดกลม ------------------------------------------- ลำไย
                  ข. เมล็ดกลมรี ------------------------------------------ น้อยหน่า
            8    ก. เมล็ดขนาดใหญ่ ------------------------------------ ดูข้อ 9
                  ข. เมล็ดขนาดเล็ก -------------------------------------- มะเขือ
            9    ก. เมล็ดสีดำ --------------------------------------------- แตงโม
                  ข. เมล็ดสีน้ำตาล --------------------------------------- ฟักทอง

ตัวอย่างการระบุชื่อของสิ่งมีชีวิต

    จะเห็นได้ว่า การจัดลำดับหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตทำให้ง่ายต่อการศึกษา ถ้าเราเห็นปลาอยู่ในน้ำหลายตัวอยู่ด้วยกัน เเต่ละตัวจะมีลักษณะเเตกต่างกัน เราจะรู้ได้ยังไงว่าเป็นปลาชนิดอะไรบ้าง ในกรณีนี้เราสามารถนำมาจัดจำเเนกชนิดตามหลักอนุกรมวิธานได้ หรือถ้าต้องการรู้ว่ามันอยู่ไฟลัมหรืออยู่ในคลาสใด เราก็สามารถที่จะใช้ dichotomous key นี่เป็นการจัดจำเเนกเบื้องต้น เพราะเราจัดจำเเนกตามลักษณะที่พบเห็นทั่วไปก่อน ยังไม่ได้ลงลึกถึงการจัจำเเนกตามความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการ หรือเจาะจงในระดับโมเลกุล ซึ่งเป็นศาสตร์ชั้นสูงที่เราต้องศึกษาต่อไป

อ้างอิงเนื้อหาจาก : http://www.tei.or.th/file/events
                          : http://www.scimath.org/lesson-biology/item/7055-2017-05-23-14-39-52