วันอังคารที่ 11 มิถุนายน พ.ศ. 2556

1. ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity)







1. ความหมายความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity)

จุดประสงค์การเรียนรู้ เพื่อให้นักเรียนสามารถ
            1. สืบค้นข้อมูล อภิปรายและอธิบายองค์ประกอบของความหลากหลายทางชีวภาพ
            2. สืบค้นข้อมูล อภิปรายและอธิบายความหลากหลายทางพันธุกรรม ความหลากหลายทางสปีชีส์และความหลากหลายของระบบนิเวศ
            3. ตระหนักถึงคุณค่าของความหลากหลายทางชีวภาพ



            โลกของเรามีความหลากหลายทางชีวภาพ ทั้งจุลินทรีย์ พืชและสัตว์นับล้าน ๆ ชนิด แต่ละชนิดมีจำนวนมากที่ผ่านการเกิดวิวัฒนาการมานานพันล้านปี จวบจนปัจจุบันเราพบว่าโลกของเรามีสิ่งมีชีวิตมากมาย สำหรับประเทศไทยเป็นประเทศที่ตั้งอยู่ในเขตร้อนชื้น สภาพภูมิอากาศ ตลอดจนปัจจัยของสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวยการต่อการเกิด การดำรงชีวิต และการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิต ก่อให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) เนื่องด้วยความหลากหลายทางชีวภาพมีความสำคัญต่อดำรงชีวิตของคนอย่างมากมาย จึงมีความจำเป็นต้องมีการศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพ การจัดจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต ความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพต่อระบบนิเวศ ตลอดจนความหลายทางชีวภาพในประเทศไทย เพื่อเป็นแนวทางในการศึกษา การอนุรักษ์ความหลากหลายเพื่อดำรงไว้ซึ่งความสมดุลของระบบนิเวศที่นับแต่จะเปลี่ยนแปลง

ภาพที่ 20-1 ความหลากหลายของดอกไม้  (ที่มา : http://qian-seattle.blogspot.com/2006_09_01_archive.html)

               จากภาพที่ 20-1 เป็นพรรณไม้ชนิดเดียวกัน แต่มีสีของดอกหลากหลาย เช่นเดียวกันกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ก็มีความหลากหลายเช่นเดียวกัน จากความหลากหลายดังกล่าวมนุษย์นำมาใช้ประโยชน์เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตให้ดีขึ้น ได้ เช่น ความหลากหลายของสีดอกไม้นำมาใช้ตกแต่งจัดสวนให้สวยงาม แสดงว่าความหลากหลายนั้นมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์เป็นอย่างยิ่ง
               ในบทเรียนนี้ นักเรียนจะได้ศึกษาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตว่ามีอะไรบ้าง มีการจัดหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่อย่างหลากหลายอย่างไร และใช้หลักเกณฑ์ใดในการจัดหหมวดหมู่ ตลอดจนความสำคัญต่อระบบนิเวศและมนุษย์อย่างไร


                   ภาพที่ 20 - 2 ความหลากหลายทางพันธุกรรมของหอยทับทิม (Common Button Top์ : Umbonium vestiarum ไฟลั่ม : MOLLUSCA )

                จากภาพที่ 21-2 หอยทับทิมในภาพควรเป็นหอยสปีชีส์เดียวกันเพราะมีรูปร่างลักษณะเหมือนกัน แต่แตกต่างกันที่สีของเปลือก ลวดลายของเปลือก ลักษณะที่แตกต่างกันของสปีชีส์เดียวกันเนื่องจากความแปรผันทางพันธุกรรม
                ความแปรผันทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไร
                ความแปรผันทางพันธุกรรม เกิดจากกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและมิวเทชันทำให้ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมีลักษณะแตกต่างกันถ้าเปรียบเทียบสิ่งมีชีวิตสองชนิด โดยสิ่งมีชีวิตชนิดแรกมีความแปรผันทางพันธุกรรมมากสิ่งมีชีวิตอีกชนิดมีความแปรผันทางพันธุกรรมน้อย สิ่งมีชีวิตชนิดใดจะมีโอกาสสืบทอดลักษณะทางพันธุกรรมไปยังรุ่นต่อไปได้ดีกว่ากัน
                สิ่งมีชีวิตที่พบในปัจจุบันเป็นผลมาจากการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตให้มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่ดำรงชีวิตอยู่ซึ่งมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันจนเกิดเป็น ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) ขึ้น ซึ่งความหลากหลายทางชีวภาพประกอบด้วย


                1. ความหลากหลายทางพันธุกรรม (genetic diversity) ความหลากหลายขององค์ประกอบทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต ซึ่งแสดงออกด้วยลักษณะ ทางพันธุกรรมต่าง ๆ ที่ปรากฏให้เห็นโดยทั่วไปทั้งภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันและระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ระดับความแตกต่างนี่เองที่ใช้กำหนดความใกล้ชิดหรือความห่างของสิ่งมีชีวิตในสายวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตที่สืบทอดลูกหลานด้วยการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศหรือ สิ่งมีชีวิตที่เป็นฝาแฝดเหมือน ย่อมมีองค์ประกอบพันธุกรรมเหมือนกันเกือบทั้งหมด เนื่องจากเปรียบเหมือนภาพพิมพ์ของกันและกันสิ่งมีชีวิตที่สืบทอดมาจากต้นตระกูลเดียวกัน ย่อมมีความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่ญาติกัน ยิ่งห่างก็ยิ่งต่างกันมากยิ่งขึ้น จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตต่างชนิดต่างกลุ่มหรือต่างอาณาจักรกัน ตามลำดับ นักชีววิทยามีเทคนิคการวัดความหลากหลายทางพันธุกรรมหลายวิธี แต่ทุกวิธีอาศัยความแตกต่างขององค์ประกอบทางพันธุกรรมเป็นดัชนีในการวัด หากสิ่งมีชีวิตชนิดใดมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเป็นแบบเดียวกันทั้งหมด ย่อมแสดงว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นไม่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม
                สิ่งมีชีวิตชนิดที่มีความแปรผันทางพันธุกรรมมาก จะทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะหลากหลายแตกต่างกัน ลักษณะใดที่มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมจะได้รับการคัดเลือกให้มีโอกาสอยู่รอดและ มีโอกาสสืบทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ดีกว่า ความแปรผันทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
                ให้นักเรียนร่วมกันวิเคราะห์ ค้นหาคำตอบจากปัญหาต่อไปนี้
                - ความแปรผันทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไร ?
                คำตอบ ความแปรผันทางพันธุกรรม เกิดจากกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและมิวเทชันทำให้ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมีลักษณะแตกต่างกัน
                - ถ้าเปรียบเทียบสิ่งมีชีวิตสองชนิด โดยสิ่งมีชีวิตชนิดแรกมีความแปรผันทางพันธุกรรมมากสิ่งมีชีวิตอีกชนิดมีความแปรผันทางพันธุกรรมน้อย สิ่งมีชีวิตชนิดใดจะมีโอกาสสืบทอดลักษณะทางพันธุกรรมไปยังรุ่นต่อไปได้ดีกว่ากัน ?
                คำตอบ สิ่งมีชีวิตชนิดที่มีความแปรผันทางพันธุกรรมมาก จะทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะหลากหลายแตกต่างกัน ลักษณะใดที่มีลักษณะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมจะได้รับการคัดเลือกให้มีโอกาสอยู่รอดและ มีโอกาสสืบทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ดีกว่า


                สรุป ความแปรผันทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตนั้น




                   2. ความหลากหลายของชนิดหรือชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต (species diversity) ความหลากหลายแบบนี้วัดได้จากจำนวนชนิดของสิ่งมีชีวิตและจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด รวมทั้งโครงสร้างอายุและเพศของประชากรด้วย




                   ภาพที่ 20-3 ความหลากหลายสปีชีส์ของกล้วยไม้ (ที่มา : http://www.chanforchan.com/)

                จากภาพที่ 20–3 ภาพความหลากหลายสปีชีส์ของกล้วยไม้ ดอกกล้วยไม้ต่างสปีชีส์กันมีลักษณะ รูปร่างและสีของดอกแตกต่างกัน แสดงว่าสิ่งมีชีวิตกลุ่มเดียวกันอาจมีวิวัฒนาการเป็นสิ่งมีชีวิตหลากหลายสปีชีส์ ในช่วงเวลายาวนานหลายชั่วรุ่นหรืออาจเกิดจากการคัดเลือกพันธุ์ของมนุษย์ ทำให้เกิดความหลากหลายสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิตนั้น เหตุที่กล้วยไม้ต่างสปีชีส์กันที่เจริญอยู่ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน จึงไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีกลไกการแยกกันทางการสืบพันธุ์เพื่อป้องกันไม่ให้เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันสามารถมาผสมพันธุ์กันได้ เช่น มีการผสมพันธุ์ในช่วงเวลาต่างกัน มีโครงสร้างของหลอดละอองเรณูหรือรังไข่ที่แตกต่างกัน มีจำนวนโครโมโซมที่แตกต่างกันหรือไม่เป็นฮอมอโลกัสโครโมโซมกัน
                สรุป สิ่งมีชีวิตกลุ่มเดียวกันอาจมีวิวัฒนาการเป็นสิ่งมีชีวิตหลากหลายสปีชีส์ ในช่วงเวลายาวนานหลายชั่วรุ่นหรืออาจเกิดจากการคัดเลือกพันธุ์ของมนุษย์ ทำให้เกิดความหลากหลายสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิตนั้น
                ให้นักเรียนร่วมกันวิเคราะห์ ค้นหาคำตอบจากปัญหาต่อไปนี้
                - เพราะเหตุใดกล้วยไม้ต่างสปีชีส์กันที่เจริญอยู่ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน จึงไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ ?
                คำตอบ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันจะมีกลไกการแยกกันทางการสืบพันธุ์เพื่อป้องกันไม่ให้เซลล์สืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสปีชีส์กันสามารถมาผสมพันธุ์กันได้ เช่น มีการผสมพันธุ์ในช่วงเวลาต่างกัน มีโครงสร้างของหลอดละอองเรณูหรือรังไข่ที่แตกต่างกัน มีจำนวนโครโมโซมที่แตกต่างกันหรือไม่เป็นฮอมอโลกัสโครโมโซมกัน เป็นต้น


                3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ (ecological diversity) ระบบนิเวศแต่ละระบบเป็นแหล่งของถิ่นที่อยู่อาศัย (habitat) ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ซึ่งมีปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในระบบนิเวศนั้น สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีวิวัฒนาการมาในทิศทางที่สามารถปรับตัวให้อยู่ได้ในระบบนิเวศที่หลากหลาย แต่บางชนิดก็อยู่ได้เพียงระบบนิเวศที่มีภาวะเฉพาะเจาะจงเท่านั้น ความหลากหลายของระบบนิเวศขึ้นอยู่กับชนิดและจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศนั้น ๆ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดผ่านกระบวนการวิวัฒนาการในอดีต และมีขีดจำกัดที่จะดำรงอยู่ในภาวะความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากรของมันเองส่วนหนึ่ง และขึ้นอยู่กับความรุนแรงของความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อมอีกส่วนหนึ่ง หากไม่มีทั้งความหลากหลายทางพันธุกรรมและความหลากหลายของระบบนิเวศ สิ่งมีชีวิตกลุ่มนั้นย่อมไร้ทางเลือกและหมดหนทางที่จะอยู่รอดเพื่อสืบทอดลูกหลานต่อไป



                   ภาพที่ 20-4 ความหลากหลายของระบบนิเวศ  (ที่มา : http://bangpakong.onep.go.th/StatusRes_DataResSea.aspx)

                ให้นักเรียนได้สังเกตภาพของระบบนิเวศหลากหลายรูปแบบ เช่น ระบบนิเวศในป่าชื้น ระบบนิเวศในทะเล ระบบนิเวศป่าชายเลน ระบบนิเวศป่าพรุ เป็นต้น แล้วให้นักเรียนร่วมกันอภิปราย โดยใช้ตัวอย่างคำถามดังนี้ระบบนิเวศต่างๆเหล่านี้มีปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพเหมือนกันหรือแตกต่างกันอย่างไรสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศต่างๆเหล่านี้เหมือนหรือแตกต่างกัน อย่างไรจากการอภิปรายนักเรียนควรสรุปได้ว่าระบบนิเวศแต่ละระบบย่อมมีปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพแตกต่างกัน จึงทำให้สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศ นั้นๆ แตกต่างกัน นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศแต่ละแห่งย่อมมีความหลากหลายสปีชีส์ แม้แต่สิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกันก็มีความแปรผันทางพันธุกรรมอันเกิดจากความหลากหลายทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน ดังนั้นความหลากหลายทางพันธุกรรม ความหลากหลายสปีชีส์และความหลากหลายของระบบนิเวศจึงทำให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพขึ้นและความหลากหลายทางชีวภาพที่ปรากฏอยู่ในปัจจุบันนี้มีขั้นตอนและกระบวนการเกิดขึ้นต้องใช้ระยะเวลาที่ยาวนาน นักเรียนจึงควรตระหนักถึงคุณค่าของความหลากหลายทางชีวภาพ เพื่อให้มี ทรัพยากรเหล่านี้ไว้ใช้ได้อย่างยั่งยืน
            สรุป ระบบนิเวศแต่ละระบบย่อมมีปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพแตกต่างกัน จึงทำให้สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศ นั้นๆ แตกต่างกัน นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศแต่ละแห่งย่อมมีความหลากหลายสปีชีส์ แม้แต่สิ่งมีชีวิตสปีชีส์เดียวกันก็มี
.......................................................................................
เอกสารอ้างอิงและแหล่งเรียนรู้เพิ่มเติม

ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน. กระทรวงศึกษาธิการ. คู่มือครูสาระ
การเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5. องค์การค้าคุรุสภา. กรุงเทพฯ. 2547.

ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สถาบัน. กระทรวงศึกษาธิการค. หนังสือเรียนสาระ
การเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ชีววิทยา เล่ม 5. องค์การค้าคุรุสภา. กรุงเทพฯ. 2547.

Bauer, Penelope Hanchey, Magnoli, Micheal A., Alarez, Armand, Chang-Van Horn, Dorothy and
Gomes, Delilah Taylor. Experiences in Biology. Laidlaw Brothers Publishers. Illinois.
1977.

3 ความคิดเห็น:

  1. สุธิดา ดิษเจริญ เลขที่ 32 ม.6/7

    ตอบลบ
  2. ขอบคุณมากค่ะคุณครู
    นางสาววิรัญตรี ปัญญา ม.6/6 เลขที่ 23 ค่ะ

    ตอบลบ
  3. ชื่อ น.ส .ปาริชาติ มีมา ชั้น ม.6/7 เลขที่30
    บล็อกนี้อ่านได้เวลาสอบค่ะ

    ตอบลบ

THE ENDOCRINE SYSTEM

THE ENDOCRINE SYSTEM Contents Hormones Evolution of Endocrine Systems Endocrine Systems and Feedback Mechanisms of Hormone Action ...