หนูน้อยคนไหนกำลังทำความเข้าใจเรื่อง "ห่วงโซ่อาหาร (Food chain)" อยู่บ้าง ? ห่วงโซ่อาหารเป็นกระบวนการถ่ายพลังงานในธรรมชาติ จากผู้ผลิตที่สามารถผลิตพลังงานได้เอง ส่งต่อไปสู่สิ่งมีชีวิตผ่านการถูกกิน หากห่วงโซ่อาหารมีความซับซ้อนมากขึ้น ผู้บริโภคพลังงานสามารถเลือกกินได้หลากหลายจะกลายเป็นสายใยอาหารแทน และเรื่องอื่น ๆ ที่คุณหนูวัยเรียนต้องรู้
ห่วงโซ่อาหาร คืออะไร ?
ห่วงโซ่อาหาร (Food chain) คือการถ่ายทอดพลังงานของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศธรรมชาติ โดยเริ่มจากผู้ผลิต และถูกกินส่งต่อไปสู่ผู้บริโภคในแต่ละลำดับ เช่น ข้าว คือ ผู้ผลิต ต่อมาตั๊กแตนมากินข้าวทำให้ได้รับพลังงานจากข้าว และนกมากินตั๊กแตนต่อทำให้ได้รับพลังงานต่อมาอีกที เป็นต้น เหตุการณ์การถ่ายโอนพลังงานแบบนี้เรียกว่า “ห่วงโซ่อาหาร” ซึ่งจะมีความซับซ้อนไม่มากเท่าไหร่
สายใยอาหาร ต่างจากห่วงโซ่อาหารอย่างไร
ถ้าหากผู้บริโภคสามารถเลือกกินได้หลากหลายสาย มีความซับซ้อนที่มากขึ้น หรือมีความสัมพันธ์เกี่ยวเนื่องกันระหว่าง 2 ห่วงโซ่อาหารขึ้นไป การถ่ายทอดพลังงานที่มีอิสระมากขึ้นแบบนี้เรียกว่า “สายใยอาหาร (Food web)” ลักษณะของสายใยอาหารจะมีเส้นโยงคล้ายใยแมงมุม เช่น กระต่าย และหนูกินหญ้า แต่กระต่ายก็สามารถเลือกว่าจะกินหญ้า หรือหนูเพื่อรับพลังงานได้ ในขณะเดียวกันแมวป่าก็จะสามารถเลือกได้ว่าจะกินหนู หรือกระต่าย และสายใยอาหารอาจจบลงด้วยการที่สิงโต เลือกว่าจะกินแมวป่า หรือจะกินกระต่ายก็ได้ เป็นต้น
บทความที่เกี่ยวข้อง : รุ้งกินน้ำ เกิดจากอะไร ? การเกิดรุ้งกินน้ำ ปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เด็ก ๆ ควรรู้ !
วิดีโอจาก : Lipda Pola
3 บทบาทพื้นฐานในห่วงโซ่อาหาร
- ผู้ผลิต (Producer) : เป็นต้นทางของพลังงานทั้งหมดของห่วงโซ่อาหาร โดยปกติแล้วมักจะมาจากพืชผลต่าง ๆ ก่อนเสมอ เนื่องจากพืชสามารถสร้างพลังงานของตนเองได้ โดยไม่จำเป็นต้องกินสิ่งมีชีวิตอื่น ด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสง เป็นที่มาของการเป็นผู้ผลิตนั่นเอง
- ผู้บริโภค (Consumer) : เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างงพลังงานให้กับตนเองได้ จึงต้องกินสิ่งอื่นเพื่อรับพลังงาน ซึ่งถูกแบ่งย่อยออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่กินพืช (Herbivore) เช่น หนู,กวาง, และตั๊กแตน ต่อมา คือ สิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์ (Carnivore) เช่น เสือ, หมาป่า และสิงโต ต่อมาสิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืชและสัตว์ (Omnivore) เช่น มนุษย์ และสัตว์กินซาก (Scavenger) เช่น แร้ง เป็นต้น
- ผู้ย่อยสลาย (Decomposer) : เป็นสิ่งมีชีวิตที่ทำหน้าที่ในการย่อยสลายซากพืช และซากสัตว์ได้ เช่น แบคทีเรีย หรือเห็ดราต่าง ๆ เป็นต้น ผู้ย่อยสลายจะได้พลังงานบางส่วนเท่านั้น พลังงานที่เหลือจะกลายเป็น สิ่งสำคัญที่ผู้ผลิตจะนำไปใช้พลังงานต่อ
ขั้นตอนของการเกิดห่วงโซ่อาหาร
โดยปกติแล้วการอธิบายจะเริ่มจากผู้ผลิตในฝั่งซ้ายก่อนเสมอ เริ่มจากพืชใด ๆ ที่สามารถสังเคราะห์แสงเองได้ก่อน จากนั้นจะถูกสัตว์ประเภทกินพืชกิน ซึ่งถือเป็นผู้บริโภคอันดับ 1 จากนั้นสัตว์กินพืชเหล่านี้มักจะถูกล่า โดยผู้ล่า หรือสัตว์ที่กินสัตว์ด้วยกัน รวมไปถึงสัตว์ที่กินทั้งพืชและสัตว์ด้วยกลุ่มนี้เรียกว่าผู้บริโภคอันดับ 2
และเมื่อผู้บริโภคต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นอันดับ 1 หรือ 2 ตายลง หรือถูกกินจนเหลือเพียงซาก สุดท้ายแล้วแบคทีเรีย หรือผู้ย่อยสลายจะทำการหน้าที่ในการย่อยซากเหล่านั้น เพื่อใช้พลังงานให้ตนเองอยู่รอด ส่วนพลังงานที่เหลือจะกลายเป็นแร่ธาตุในดิน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการเติบโตของพืช หรือผู้ผลิตต่อไปเช่นกัน
ตัวอย่างห่วงโซ่อาหาร
จากภาพจะเริ่มจากข้าวโพด (ผู้ผลิต) > ถูกหนูกิน (สัตว์กินพืช / ผู้บริโภคอันดับ 1) > หนูถูกงูกิน (สัตว์ที่กินสัตว์ด้วยกัน / ผู้บริโภคอันดับ 2) > งูถูกนกฮูกกิน (สัตว์ที่กินสัตว์ด้วยกัน / ผู้บริโภคอันดับ 3) ซึ่งทั้งหนู งู และนกฮูกอาจตายด้วยสาเหตุอื่น ที่ไม่ใช่ถูกกิน และกลายเป็นพลังงานให้ผู้ย่อยสลาย และผู้บริโภควนเวียนต่อไป
ตัวอย่างสายใยอาหาร
จากภาพจะมีห่วงโซ่อาหารเกี่ยวเนื่องกันหลายสาย ผู้บริโภคมีอิสระในการเลือกกินมากกว่า 1 เดียว เช่น กระต่ายจะกินแคร์รอต หรือหญ้าก็ได้ ในขณะที่นกฮูกจะกินหนู หรือตั๊กแตนก็ได้เช่นเดียวกัน หากอิงจากภาพจะต้องแยกย่อยออกเป็นห่วงโซ่อาหารได้อย่างต่ำ 2 ห่วงโซ่ จึงเป็นสายใยอาหารตามภาพ และเช่นเดียวกัน เมื่อมีสิ่งมีชีวิตใด ๆ ตายลงจะเป็นพลังงานให้กับผู้ย่อยสลาย และผู้ผลิตต่อไป
4 แบบของห่วงโซ่อาหาร
แม้ว่าโดยปกติแล้วเราจะเข้าใจว่าผู้ผลิตจะเป็นพืชผักต่าง ๆ แต่หากเจาะลึกรูปแบบของห่วงโซ่ อาจไม่จำเป็นต้องเริ่มจากพืชต่าง ๆ เพราะยังสามารถเริ่มจากผู้ถูกอาศัย ส่งต่อไปยังปรสิต หรือเริ่มจากซากพืช ซากสัตว์ได้เช่นกัน แบ่งได้ดังนี้
- แบบผู้ล่า (Predator chain หรือ Grazing food chain) : เริ่มจากพืช และถูกบริโภคต่อจากนั้นจะถูกล่าโดยผู้บริโภคลำดับต่อ ๆ ไป ผ่าน “ผู้ล่า (Predator)” ส่วนผู้ที่ถูกล่าจะเรียกว่า “เหยื่อ (Prey)”
- แบบปรสิต (Parasitic chain) : เริ่มจากการที่ผู้ถูกอาศัย ถูกอาศัยหาพลังงานจากปรสิต และปรสิตจะถูกกินกันเองจากปรสิตที่สูงกว่า เช่น ไก่ (ผู้ถูกอาศัย) > มีไรไก่เกาะ (ปรสิต) > โปรโตซัว (ปรสิตที่สูงกว่าไร) > แบคทีเรีย (ปรสิตที่สูงกว่าโปรโตซัว)
- ห่วงโซ่แบบเศษอินทรีย์ (Detritus chain) : เริ่มจากซากของสัตว์หรือพืช ถูกกินไปโดยผู้บริโภคซากพืช ซากสัตว์ และผู้บริโภคนี้เองถูกกินต่อจากผู้ล่าอื่น ๆ ต่อไป
- ห่วงโซ่อาหารแบบผสม (Mixed chain) : เป็นการถ่ายทอดพลังงานที่เกิดขึ้นหลายรูปแบบในห่วงโซ่ เช่น มีทั้งนักล่า, มีผู้ถูกล่า และมีปรสิตด้วย เป็นต้น
พลังงานถูกส่งต่อไปมากแค่ไหน ?
หลายคนอาจมีความสงสัยว่าการกินกันต่อเป็นทอด ๆ ในห่วงโซ่อาหาร จะทำให้ผู้บริโภคได้พลังงานมากน้อยแค่ไหน ความสงสัยนี้จะตอบด้วยหลักการของ “พีระมิดพลังงาน (Pyramid of Energy)” ซึ่งจะมีฐานที่กว้างที่สุดแสดงถึงจุดกำเนิดของแหล่งพลังงานจากผู้ผลิต จากนั้นพลังงานของผู้ผลิตที่ถูกบริโภคโดยผู้บริโภคอันดับที่ 1จะลดลงไป และเหลือในร่างกายเพียง 10 % หากเทียบกับผู้ผลิต เพราะพลังงานส่วนมาก 90 % ถูกใช้งานไปแล้ว
กฎนี้จะใช้กับผู้บริโภคอันดับต่อไปด้วยเช่นกัน ดังนั้นหากพลังงานเริ่มจาก 1,000 หน่วย จะเหลือ 100 หน่วย และเหลือ 10 หน่วย ลงไปเรื่อย ๆ ตามลำดับ จนเหลือเพียง 0.1 หน่วยตามภาพ
เรื่องห่วงโซ่อาหารเป็นการอธิบายถึงการส่งพลังงานในสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ ซึ่งเป็นสิ่งที่ได้จากการกิน หรือการล่า ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับมนุษย์ในหลายห่วงโซ่ และเป็นการเริ่มต้นที่ดีในการเข้าใจพลังงานในธรรมชาติ
บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ
ทำอย่างไรให้ลูกสนใจวิทยาศาสตร์ เรียนเก่ง เรียนดีแน่นอน
เทคนิคไม่ลับท่องจำ "ตารางธาตุ" สำหรับเด็กมัธยมว้าวุ่นเคมี
รอบรู้ทุกเรื่องของยอดคนสมองอัจฉริยะ "อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์"
ที่มาข้อมูล : Truepookpanya , National Geographic , ipst