วันจันทร์ที่ 27 มกราคม พ.ศ. 2557

1. สิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

1. สิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม


ระบบนิเวศ (Ecosystem)

สภาพแวดล้อมตามธรรมชาติในแต่ละท้องถิ่น มีความแตกต่างหลากหลาย เช่น บางบริเวณมีแม่น้ำ ลำธาร คลอง ชายทะเล ป่าชายเลน และที่ราบ เป็นต้น มักพบสิ่งมีชีวิตมากมายหลายชนิดอาศัย อยู่ร่วมกัน ต้องพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกัน เรียกว่า กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community)
ระบบนิเวศ (Ecosystem) หมายถึง กลุ่มสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืช สัตว์ หรือจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ใน บริเวณเดียวกัน มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกันอย่างเป็นระบบรวมทั้งความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับสิ่งมีชีวิต ระบบนิเวศมีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งมีชีวิต และแหล่งที่อยู่อาศัย ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจัดเป็นระบบนิเวศขนาดใหญ่ เรียกว่า โลกของสิ่งมีชีวิต
ความสัมพันธ์ทั้งสองลักษณะจะเกิดขึ้นพร้อมกัน ใน ทุก ๆ ระบบนิเวศ นั่นคือความสัมพันธ์ ที่เกี่ยวข้องกัน ทำให้ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดดำรง ชีวิตอยู่รอดได้
สิ่งมีชีวิต และ สิ่งไม่มีชีวิตในโลก เริ่มต้นมาจากสารที่เล็กที่สุด คือ อะตอม(atom) หลาย ๆ อะตอม ทำปฏิกิริยาเคมีกัน หรือมีแรง ยึด ระหว่างอะตอม กลายเป็น โมเลกุล(molecule) โมเลกุลของสาร ต่างๆ รวมกันเป็นสารชีวโมเลกุลเซลล์ หรือ ออร์แกเนลล์(organelle) ออร์แกเนลล์ต่าง ๆ ร่วมกันทำงาน และประกอบกันเป็น เซลล์(cell)
ในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอาจ มีเพียงเซลล์เดียว ส่วนสิ่งมีชีวิตที่มี มากกว่า เซลล์เดียวนั้น เซลล์ชนิดเดียวกันหลาย ๆ เซลล์ ทำหน้าที่ ร่วมกันเรียกว่า เนื้อเยื่อ(tissue) เช่น เนื้อเยื่อกระดูก เนื้อเยื่อหลายชนิดร่วมกันทำหน้าที่ กลายเป็น อวัยวะ(organ) เช่น กระดูก อวัยวะชนิดเดียวกัน หลายๆ อัน ร่วมกันทำหน้าที่ เรี่ยกว่า ระบบอวัยวะ เช่น ระบบโครงกระดูก หลายๆ ระบบร่วมกันทำงาน กลายเป็น สิ่งมีชีวิต(organism) เช่น แมว สุนัข วัว ควาย ไก่ เก้ง ปู
สิ่งมีชีวิต ชนิดเดียวกันอยู่ร่วมกันกลายเป็น ครอบครัว (family) หลาย ๆ ครอบครัวอยู่รวมกันในบริเวณ หนึ่ง กลายเป็น ประชากร(population) การดำรงชีวิของสิ่งมีชีวิต การดำรงชีวิตชนิดเดียวกัน จะต้อง มีความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น เช่น ต้องมีอาหาร มีที่อยู่อาศัย เป็นต้น
จึงต้องเกิด กลุ่มสิ่งมีชีวิต(community) ขึ้นเมื่อรวมกลุ่มสิ่งมีชีวิต กับสิ่งแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตในบริเวณนั้น เข้าด้วยกันหลายเป็น ระบบนิเวศ (ecosystem)

2. การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต

2. การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต


ส่วนของพืชที่คายน้ำ

การคายน้ำเป็นการสูญเสียน้ำของพืชในรูปของไอน้ำโดยวิธีการแพร่ ร้อยละ 95 ของน้ำที่พืชดูดเข้ามาจะสูญเสียไปโดย การคายน้ำ การคายน้ำในพืชเกิดขึ้นที่ ปากใบ ( stoma ) ผิวใบ ( leaf surface ) และ ช่องอากาศ ( lenticel ) ประมาณกันว่า 80-90% ของการคายน้ำเกิดขึ้นที่ปากใบ
ปากใบของพืชประกอบด้วยช่งเล็กๆ ในเนื้อเยื่อชั้นแรกสุดของใบ ในแต่ละช่องล้อมรอบด้วย เซลล์คุม ( guard cell ) เป็นคู่ๆ มีรูแร่างคล้ายเมล์ดถั่วแดงประกบกัน ปากใบของพืชจะพบที่ด้านท้องของใบ ( ด้านล่างของใบที่ไม่ได้รับแสง ) มากกว่าด้านบนของใบ



ปากใบของพืช
การปิดเปิดของปากใบ
การเปิดของปากใบขึ้นอยู่กับความเต่งของเซลล์คุม ในช่วงเวลากลางวัน เซลล์คุมซึ่งมีคลอโรพลาสต์อยู่ภายใน จะมีกระบวน การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้น ทำให้ภายในเซลล์คุมมีระดับน้ำตาลสูงขึ้น
น้ำจากเซลล์ใกล้เคียงจะเกิดการออสโมซิสผ่านเข้า เซลล์คุม ทำให้เซลล์คุมอยู่ในสภาพเต่ง ปากใบจึงเปิด ทำให้เกิดช่องว่างตรงกลางซึ่งพืชสามารถคายน้ำออกมาทางปากใบ และ เมื่อระดับน้ำตาลลดลงเนื่องจากไม่มีกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำก็จะออสโมซิสออกจากเซลล์คุม หรือระดับที่พืช สูญเสียน้ำมาก จะทำให้เซลล์คุมมีลักษณัลีบลง ปากใบจึงปิด
การปิดเปิดของปากใบพืชมีผลต่อการคายน้ำของพืช ปากใบจึง เปรียบเสมือนประตูควบคุมปริมาณน้ำภายในต้นพืช 


ปากใบของพืชเปิด-ปิด
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการคายน้ำ
1.) แสงสว่าง ถ้ามีความเข้มข้นแสงมาก ปากใบจะเปิดได้กว้าง พืชจะคายน้ำได้มาก
2.) อุณหภูมิ เป็นปัจจัยทือิทธิพลควบคู่กับแสงสว่างเสมอ ถ้าอุณหภูมิในบรรยากาศสูง พืชจะคายน้ำได้มากและรวดเร็ว
3.) ความชื้นในบรรยากาศ ถ้าบรรยากาศมีความชื้นสูงจะคายน้ำได้น้อย พืชบางชนิดจะกำจัดน้ำออกมาในรูปของหยดน้ำ ทางรูเปิดเล็กๆ ตามรูเปิดของเส้นใบ เรียกว่า การคายน้ำเป็นหยดหรือ กัตเตชัน ( guttation ) และถ้าในบรรยากาศมี ความชื้นน้อย พืชจะคายน้ำได้มากและรวดเร็ว



การคายน้ำ
4.) ลม ลมจะพัดพาเอาความชื้นของพืชไปที่อื่น เป็นสาเหตุให้พืชสูญเสียน้ำมากขึ้น ในภาวะที่ลมสงบไอน้ำที่ระเหยออกไปจะ คงอยูในบรรยากาศใกล้ๆ ใบ บรรยากาศจึงมีความชื้นสูงพืชจะคายน้ำได้ลดลง แต่ถ้าลมพัดแรงมากพืชจะปิดหรือหร่แคบลง มีผลทำให้การคายน้ำลดลง
5.) ปริมาณน้ำในดิน ถ้าสภาพดินขาดน้ำ หรือปริมาณน้ำในดินน้อย พืชไม่สามารถนำไปใช้ได้เพียงพอ ปากใบของพืชจะปิด หรือแคบหรี่ลง มีผลทำให้การคายน้ำลดลง
6.) โครงสร้างของใบ ตำแหน่ง จำนวน และการกระจายของปากใบ รวมถึงความหนาของคิวมิเคิล ( สารเคลือบผิวใบ ) ลักษณะเหล่านี้มีผลต่อการคายน้ำของพืช


3. ภูมิคุ้มกันของร่างกาย

3. ภูมิคุ้มกันของร่างกาย


         การที่บุคคลใดจะเกิดโรคขึ้นจะต้องอาศัยปัจจัย  3  ประการ  คือ  ตัวเชื้อโรค  บุคคลและสิ่งแวดล้อม  บางคนเจ็บป่วยได้ง่าย  แต่บางคนไม่ค่อยเจ็บป่วย  ทั้งที่ๆมีเชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายอยู่เสมอ  เนื่องจากร่างกายของคนเรามีความต้านทาน  หรือภูมิคุ้มกันโรคนั่นเอง


ภูมิคุ้มกันโรค  (Immunity)  หมายถึง ร่างกายมีความต้านทานเกิดจากมีกลไกป้องกันหรือต่อต้านโรคใดโรคหนึ่งโดยเฉพาะ   และภูมิคุ้มกันโรคนี่อาจจะเป็นเพียงชั่วคราวหรือตลอดไปก็ได้ 
ภูมิคุ้มกันโรคโดยทั่วไปอาจแบ่งออกเป็น  2  ชนิด  ดังนี้ 
1. ภูมิคุ้มกันโรคที่มีอยู่ตามธรรมชาติ  (Natural   Immunity)  เป็นภูมิคุ้มกันโรคที่ถ่ายทอดมาทางสายเลือด  โดยมารดาจะถ่ายทอดผ่านทางรกมาสู่ทารกในครรภ์  ดังนั้น  ทารกที่เกิดใหม่จะมีภูมิคุ้มกันโรคบางชนิด  เช่น  โรคคอตีบ  โรคหัด  และไข้ทรพิษได้เองตามธรรมชาติ  แต่ภูมิคุ้มกันโรคตามธรรมชาติเหล่านี้คงอยู่ได้ประมาณ  3  เดือนหลังคลอด  ต่อจากนั้นทารกจะมีภูมิคุ้มกันโรคลดลง 
นอกจานี้ร่างกายของคนเราโดยทั่วไปยังมีผิวหนัง  เยื่อเมือกต่างๆ  เช่น  เยื่อตาและเยื่อจมูก  น้ำย่อยอาหาร  และเม็ดเลือดขาวไว้สำหรับคุ้มกันโรคตามธรรมชาติอีกด้วย  ภูมิคุ้มกันโรคตามธรรมชาติเหล่านี้   จะมีมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับเชื้อชาติ  เพศ  อายุ  และความสมบรูณ์ของบุคคลเหล่านั้นๆ 
2. ภูมิคุ้มกันโรคที่เกิดขึ้นภายหลัง  (Acquired   Immunity)   เป็นภูมิคุ้มกันโรคที่เกิดขึ้นหลังคลอดออกจากครรภ์มารดาแล้ว  
ภูมิคุ้มกันโรคชนิดนี้ยังแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ 
2.1  ประเภทที่เกิดขึ้นภายหลังจากหายป่วยด้วยโรคต่างๆ  เช่น  ไข้ทรพิษ  หัด  อีสุกอีใส  คางทูม  เป็นต้น  ภูมิคุ้มกันโรคที่เกิดขึ้นนี้  อาจมีอยู่ระยะเวลาหนึ่งหรือมีอยู่ได้นานตลอดชีวิตก็ได้  ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของโรคและสภาพของบุคคลด้วย 
2.2  ประเภทที่ทำให้เกิดได้โดยการปลูกฝี  ฉีดวัคซีนเซรุ่มและท็อกซอยด์  เพื่อช่วยให้ร่างกายมีหรือสร้างคุ้มกันเฉพาะโรคใดโรคหนึ่งขึ้นมา  ภูมิคุ้มกันโรคชนิดนี้  อาจแบ่งออกตามลักษณะการเกิดขึ้นได้เป็น  2  ชนิด  ดังนี้ 
(1) ภูมิคุ้มกันก่อเอง  (Active   Immunization)  หมายถึง  ภูมิคุ้มกันโรคที่เกิดจากการฉีดตัวเชื้อโรคหรือผลิตผลของตัวเชื้อโรค  ซึ่งได้ทำให้รุนแรงของตัวเชื้อหรือพิษเชื้อให้น้อยลงเข้าไปในร่างกายของมนุษย์   เพื่อกระตุ้นให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันเฉพาะโรคนั้นขึ้นมาได้  การฉีดวัคซีนป้องกันโรคต่างๆ  เช่น  วัคซีนป้องกันโรค  โรคไอกรน  โรคคอตีบ  โรคอหิวาตกโรค  ไข้รากสาดน้อย  เป็นต้น 
(2) ภูมิคุ้มกันรับมา  (Passive   Immunization)  หมายถึง  ภูมิคุ้มกันโรคที่เกิดจากการฉีดผลิตผลของเลือดสัตว์หรือมนุษย์  ที่ทราบว่ามีภูมิคุ้มกันโรคนั้นเข้าไปในร่างกาย  ทำให้ร่างกายมีภูมิคุ้มกันโรคทันทีต่างจากประเภทแรกซึ่งร่างกายจะต้องค่อยๆ  สร้างภูมิคุ้มกันโรคขึ้นมาเอง  การสร้างภูมิคุ้มกันโรคชนิดนี้  ได้แก่    การให้เซรุ่มป้องกันโรคต่างๆ  เช่น  โรคพิษงู  โรคพิษสุนัขบ้า  บาดทะยัก  คอตีบ  เป็นต้น 
ซีรัม  (Serum)  หมายถึง  ส่วนผสมของน้ำเหลืองของสัตว์โดยการฉีดเชื้อโรคเข้าไปในสัตว์ทีละน้อยๆ จนกระทั่งสัตว์นั้นสามารถสร้างความต้านโรคขึ้นในเลือดได้เพียงพอ  จึงเอาน้ำเหลืองจากเลือดของสัตว์มาทำให้เป็นน้ำยาฉีดเข้าไปในคนเพื่อป้องกันหรือรักษาโรคนั้นๆได้  โดยในน้ำเหลืองของสัตว์จะมีสารต้านทานโรค  เรียกว่า  แอนติท็อกซิน  (Antitoxin) 
วัคซีน  (Vaccine) หมายถึง  สารที่ได้จากการทำให้เชื้อโรคตายหรือหมดฤทธิ์  เมื่อฉีดเข้าร่างกายจะไม่ทำให้เกิดโรค  แต่สามารถกระตุ้นให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันโรคได้  การใช้วัคซีนนี้  เรียกว่า การสร้างภูมิคุ้มกันโรคโดยตรง  (ภูมิคุ้มกันก่อเอง) เพราะเมื่อให้วัคซีนแล้วร่างกายค่อยๆสนองตอบและสร้างภูมิคุ้มกันโรคขึ้นมาต้านทานโรคนั้นๆ  วัคซีนป้องกันโรคต่างๆที่มีใช้กันอยู่ในปัจจุบันทั้งโรคติดเชื้อเกิดจากเชื้อบัคเตรีและเชื้อไวรัสดังต่อไปนี้คือ
ตาราง  เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างภูมิคุ้มกันก่อเอง  กับภูมิคุ้มกันรับมา
ภูมิคุ้มกันก่อเองภูมิคุ้มกันรับมา
1.  เกิดขึ้นอย่างช้าๆ (หลังได้รับแอนติเจน) ประมาณ  7-14  วัน
2.  ให้ภูมิคุ้มกันก่อนสัมผัสโรค
3.  มีระยะเวลาอยู่ในร่างกายเป็นปี
4.  ใช้กับคนที่สามารถสร้างภูมิคุ้มกัน ได้ด้วยตนเอง
5.  เช่น  วัคซีน  OPV  DPT  ท็อกซอยบาดทะยัก
1.  เกิดขึ้นทันที  หลังจากได้รับสาร
2.  ให้ภูมิคุ้มกันหลังสัมผัสโรค
3.  มีระยะเวลาอยู่ในร่างกายไม่นาน  (เป็นสัปดาห์)
4.  ใช้กับคนที่ไม่สามารถสร้างภูมิคุ้มกันได้  (มีความบกพร่องของระบบภูมิคุ้มกัน หรือรับเชื้อที่รุนแรง)
5.  เช่น  เซรุ่ม  (ซีรัม)  แก้พิษงู  แอนติท็อกซินบาดทะยัก

4.ความหลากหลายทางชีวภาพ

4.ความหลากหลายทางชีวภาพ

ความหลากหลายทางชีวภาพตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า Biodiversity นักชีววิทยากล่าวถึง ความหลากหลายทางชีวภาพใน 3 ระดับ ดังนี้


ความหลากหลายทางพันธุกรรม (genetic diversity) ได้แก่
ความหลากหลายขององค์ประกอบทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต ซึ่งแสดงออกด้วยลักษณะ ทางพันธุกรรมต่างๆ ที่ปรากฏให้เห็นโดยทั่วไป ทั้งภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันและระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ระดับความแตกต่างนี่เอง ที่ใช้กำหนดความใกล้ชิด หรือ ความห่างของสิ่งมีชีวิตในสายวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตที่สืบทอดลูกหลาน ด้วยการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศหรือ
สิ่งมีชีวิตที่เป็นฝาแฝดเหมือน ย่อมมีองค์ประกอบพันธุกรรมเหมือนกัน เกือบทั้งหมด เนื่องจากเปรียบเหมือนภาพพิมพ์ของกัน และ กันสิ่งมีชีวิตที่สืบทอดมาจากต้นตระกูลเดียวกัน ย่อมมีความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่ญาติกัน ยิ่งห่างก็ยิ่งต่างกันมากยิ่งขึ้น จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตต่างชนิดต่างกลุ่ม หรือ ต่างอาณาจักรกัน ตามลำดับ
นักชีววิทยา มีเทคนิคการวัดความหลากหลายทางพันธุกรรมหลายวิธี แต่ทุกวิธี อาศัยความแตกต่างขององค์ประกอบทางพันธุกรรม เป็นดัชนีในการวัด หากสิ่งมีชีวิตชนิดใด มีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเป็นแบบเดียวกันทั้งหมด ย่อมแสดงว่า สิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ไม่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม 
ความหลากหลายของชนิดหรือชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต (species diversity) ความหลากหลายแบบนี้วัดได้จากจำนวนชนิดของสิ่งมีชีวิต และ จำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด รวมทั้งโครงสร้างอายุและเพศของประชากรด้วย 
ความหลากหลายของระบบนิเวศ (ecological diversity) ระบบนิเวศแต่ละระบบเป็นแหล่งของถิ่นที่อยู่อาศัย (habitat) ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ซึ่งมีปัจจัยทางกายภาพ และชีวภาพที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในระบบนิเวศนั้น สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีวิวัฒนาการ มาในทิศทางที่สามารถปรับตัวให้อยู่ได้ในระบบนิเวศที่หลากหลาย แต่บางชนิด ก็อยู่ได้เพียงระบบนิเวศ ที่มีภาวะเฉพาะเจาะจงเท่านั้น ความหลากหลายของระบบนิเวศ ขึ้นอยู่กับชนิดและจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศนั้นๆ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการในอดีต และ มีขีดจำกัดที่จะดำรงอยู่ในภาวะความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากรของมันเองส่วนหนึ่ง และ ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อมอีกส่วนหนึ่ง
หากไม่มีทั้งความหลากหลายทางพันธุกรรม และ ความหลากหลายของระบบนิเวศ สิ่งมีชีวิตกลุ่มนั้นย่อมไร้ทางเลือก และ หมดหนทางที่จะอยู่รอดเพื่อสืบทอด ลูกหลาน ต่อไป