11/29/2010

1

Biodiversity Iความหลากหลายทางชวภาพ I

โดย ผศ.ดร. วสาตร คงเจรญสนทรภาควชาชววทยา คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยบรพา

ความหลากหลายทางชวภาพหมายถง: ความหลากหลายดานพนธกรรม จ านวนชนดพนธของสงมชวต และความหลากหลายทางระบบนเวศน

ท าไมปาในประเทศไทยจงมความหลากหลายทางชวภาพอยางมาก

1. ตงอยในเขตโซนรอนและอยตดทะเล เหมาะสมตอการอยรอด เตบโต และแพรพนธ2. มความแตกตางกนของสภาพภมประเทศ และภมอากาศ ของแตละภมภาค ท าใหเกดปาผลดใบ ปาเบญจพรรณ ปาชายหาด3. ตงอยในบรเวณศนยกลางของการกระจายพนธของพชและสตว เขตศนยสตร

ระดบของความหลากหลาย Genetic diversity หมายถง ความหลากหลายทางพนธศาสตรแตละชนดถายทอดจากพอแม

ลกษณะพนธกรรมทถายทอดทางยน

เปนทมาของการจ าแนกสายพนธ

species diversity หมายถง ควบคมดวยยน เปนตวก าหนดชนดของสงมชวตทเหมอนกน

ท าใหเกดสงมชวตหลายชนดในพนถน พบ 2-30 ลานชนดในโลก

Ecological system หมายถง ความซบซอนตามภมศาสตรของทวป ท าใหภมอากาศตางกน เกดระบบ

นเวศนทแตกตางกน บนภเขาสง ทราบลม ปาทบ ท าใหเกดการคดเลอกสงมชวตตามธรรมชาต

A B

ภาพใดมความหลากหลายทางชวภาพมากกวา การจดหมวดหมของสงมชวต

11/29/2010

2

Virus

สงมชวตในโลกแบงเปน 5 กลม คอ

1. ไวรส ไวรอยดและไพรออน2. อาณาจกรโมเนอรา คอแบคทเรยและสาหราย

สเขยวแกมน าเงน 3. อาณาจกรฟงไจ คอราและยสต

4. อาณาโปรตสตา สาหรายและโปรโตซว 5. อาณาจกรพช 6. อาณาจกรสตว

Virusคอ ปาราสตของเซลล (obligate intracellular parasite)อาศยวตถดบจากเซลลเพอจ าลองตวและเพมจ านวน องคประกอบของไวรส

1. เปนอนภาคทมชวต แตไมใชเซลลประกอบดวย Nucleic acid ชนด DNA หรอ RNA อยางใดอยางหนง

2. ม protein coat เรยก Capsid คอสวนของโปรตนหอหมสารพนธกรรม3. มเปลอก Envelope หมชนนอกของโปรตน เปนไขมน

virus บางชนดไมพบ envelope4. ไวรสอาศยอยในเซลลของสงมชวตอน จงไมจดเปน organism

HIV virus

ไวรสโรคเอดสHIV A/B

Avian Influenza virus (H5N1)

ไขหวดนกHaemagglutinin

RNP

Capsid

Neuraminidase

11/29/2010

3

. ความส าคญของไวรส1. กอโรคระบาดในคน เชน - โรคไขหวดใหญ (Influenza A, B) หวดธรรมดา (Rinovirus)

- โรคตบอกเสบ (Hepatitis A, B), โรคเอดส HIV - มะเรง สมพนธกบการตดเชอไวรสชนดดเอนเอ

HPV (human papilloma) virus, HBV (hepatitis B virus)2. ไวรสอาจมแมลงเปนพาหาและแพรกระจายในพช สตว เชน ไขเลอดออก3. ไวรสกอโรคในสตว โรคปากเปอเทาเปอยในโค กระบอ โรคกลวน า4. กอโรคในพช เชน ในดางในยาสบ โรคใบดางใน มะเขอเทศ มะละกอ แตงโม

Viroid คอสงมชวตทเลกทสดในโลก- สารพนธกรรม คอ RNA- ขนาด 264-375 nucleotides- ไมม capsid และ envelope- ไมสงเคราะหโปรตน

อาณาจกรโมเนอราKingdom Monera ลกษณะเดน

โครงสรางเปนเซลลแบบงายๆ

สบพนธแบบไมอาศยเพศ (asexual reproduction)

สรางและผลตอาหารไดเอง (autotroph)

สงมชวตเซลลเดยว ไมมเยอหมนวเคลยส

ไดแก แบคทเรย สาหรายสเขยวแกมน าเงนและอาเคยแบคทเรย

Kingdom Monera: โมเนอรา

II ไซยาโนแบคทเรย

III อารเคยแบคทเรย

I แบคทเรย หรอ(eubacteria)

•ภาพแสดงรปรางของแบคทเรย

•ทอนสน rod, ทอนยาว bacilli

•อาจจะพบ pilli, flagella

•คอคคส กลม coccus

•สไปโรขท spirochete

11/29/2010

4

ภาพแสดงโครงสรางของแบคทเรย โทษของแบคทเรย

ท าใหอาหารบดเนา

สรางสารพษ กอโรคอาหารเปนพษในอาหาร Clostridium bitulinum, Bacillus cereus

กอโรคยางชนดในคน เชน อหวาตกโรค ไขรากสาด บาดทะยก ปอดบวม ซฟลส ฉหน

กอโรคในพช ท าใหราก ล าตน เนา

อาหารหมกดองจะพบHelicobacter pyloriมะเรงกระเพาะอาหาร

เชอซฟลส โรคตดตอทางเพศสมพนธ

ประโยชนของแบคทเรย เปนผยอยสลายซากพชซากสตว

ตรงไนโตรเจน ใหเปนสารไนเตรตและไนไตรด Nitrosomonas sp.

น ามาท ายาปฏชวนะ ผลตวคซนและฮอรโมนจาก E. coli

ดวยเทคโนโลยชวภาพ (Genetically Modified Organism)

ใชในอตสาหกรรมหมกอาหารและแตงกลนอาหาร เชน น าปลา ซอว

น าสมสายช

Streptococcus lactis ท าโยเกรตจากนม

Lactobacillus bulgaricus ท าเนยแขง

ประโยชนและโทษของแบคทเรย II ไซยาโนแบคทเรย : หรอสาหรายสเขยวแกมน าเงน

Phototrophic bacteria สามารถสงเคราะหแสงได

ตรงไนโตรเจนในอากาศใหเปนสารไนเตรต เพอสรางโปรตน

ผลตออกซเจนใหชนบรรยากาศของโลกเพมมากขน ท าใหเกด ววฒนาการทหายใจดวยออกซเจนในปจจบน

ลดภาวะโลกรอน เพราะลดปรมาณ CO2

เปนแหลงอาหารใหสตวน าเคมและน าจด

ไดแก แอนนาบนา นอสตอก ออสสลลาเทอเรย

11/29/2010

5

สาหรายสเขยวแกมน าเงน ใชก าจดมลพษและรกษาสงแวดลอม เชน สลายโลหะหนก ตะก ว เหลก แคดเมยม

เพราะใชแรธาตและโลหะเปนสารอาหาร

ชอบอาศยอยในสงแวดลอมทอนตราย ไดแก Hyperthermophilic อยทอณหภมสง 55-350 Cº

เปนแหลงสรางพลงงานทางชวภาพ พลงงานทดแทนน ามนดบ

สรางกาซมเธน Methanogen archeae

ก าจดโลหะหนกจากโรงงาน เชน คารบอนไดออกไซด อะซเตด คารบอนมอนอกไซด เมธานอล

ชอบอยในทเคมจด เชน ทะเล Dead sea Halophilic archaea

III Archeabacteria

Archaea

- เยนจด มก ามะถน- บอน าพรอน

ใตแสงยว

- เปนพลงงานทางเลอกและ

- ก าจดมลพษ

archaeabacteria ก าจด pyrite (FeS2)และกรดก ามะถน

Kingdom Protista

อาณาจกรโปตสตา

ไดแก ไฟลมโพรโทซว (Protozoa) ไฟลมอลจล (Algae)

คอสงมชวตขนาดเลก ขนาดมองดวยตาเปลาไมเหน จนถงพวกขนาดใหญ เชน สาหรายทะเล

มเซลลเดยว หรอหลายเซลล อาจรวมอยเปนกลมแตไมรวมกน

11/29/2010

6

Phylum protozoa (โพรโทซว) ลกษณะเดน

เซลลเดยวหรอรวมอยเปนกลมโคโลน

ด ารงชวตแบบอสระหรอปรสต

สวนใหญเปนแพลงตอนสตว แหลงอาหารของสตวน า

เคลอนทดวยซเลยหรอแฟกเจลลา บางชนดใชเทาเทยม

ไดแก Class Sarcodina, Mastigophora, Ciliata, Sporozoa และอนๆ

Class Mastigophorao Morphology

o เคลอนทดวยแฟลกเจลลา อาจมมากกวาหนงเสน

o พบในน าจดและน าเคมอาจ

เปนปรสต

o ชนดทเปนปรสตไดแก

Trypanosoma กอโรคเหงาหลบ

Class Sarcodina(Amoebozoas)

Morphology

เคลอนทดวยเทาเทยม (Pseudopodia) ไดแกอมบา

รปรางเปน lobe-shape

พบในน าจดและน าเคมอาจ

เปนปรสตไดแก entamoebas

กอโรคบด

Class CiliataMorphologyเคลอนทดวย ซเลย ทมจ านวนมากด ารงชพแบบอสระและเปนปรสตโดยทวไปมสองนวเคลยสไดแก paramecium, vorticella คลายกระดงเปนแพลงตอนสตวในน าน าจด

และน าทะเล

Class Sporozoa: กอโรคมาเลเรย

Morphology

ไดแกเชอมาเลเรย

ระยะตดเชอคอ สปอรโรซอยดของเชอ

ด ารงชพแบบเปนปรสต

มพาหะคอยงกนปลอง

Phylum algae หรอสาหราย

แบงเปน 7 กลม คอ Chlorophyta สาหรายสเขยว Charophyta สาหรายไฟ Phaeophyta สาหรายน าตาล Rhodophyta สาหรายสแดง Chrysophyta สาหรายทอง Bacillariophyta ไดอะตอม Phyrrophyta ไดโนแฟกเจเลท

สงมชวตคลายพชแตมเซลลเดยว อยรวมเปนกลม มรงควตถสงเคราะหแสง

11/29/2010

7

แหลงทอยของสาหราย คอน าน าจดและน าเคม Chlorophyta (green algae)o Morphologyo สะสมรงควตถ chlorophylle a, bo สาหรายเซลลเดยว ไดแก Volvox

(colony), Chlamydomonas สาหรายหลายเซลล ไดแก Ulva, Spirogyra

o มมากกวา 7,000 species ในน าจดและทะเล

o แหลงอาหาร แพลงตอนพชในทะเลและในน าจด

Dinoflagellates (red tide bloom) ปรากฏการณน าทะเลสแดง

เซลลเดยว รงควตถสน าตาล แกมเหลอง เปนพษตอระบบประสาท ท าใหน าทะเลมสแดง

Bacillariophyta (Diatom)MorphologyGlass-like wall สะสมซลกามเปลอกประกบกนสองฝาแขงแรงทนทานมากเปนแหลงแพลงตอนในทะเลสรางน ามนดบ ฟอสซลสะสม

ในชน diatomaceous earth

11/29/2010

8

Phaeophyta (Brown algae)

สะสมรงควตถสน าตาล (brown & olive carotenoids)Multicellular สวนใหญอยในน าเคมไดแก แคลป (giant seaweed) สง 60 เมตร Sea palm (Postelsia), SargassumLaminaria ท าซป สารสกด algin ท าวน agar

Rhodophyta (red algae)Morphology

สะสมรงควตถสแดง phycoerythrin อยในน าทะเลลกในกระแสน าอนผลตสารคลายวนหรอเจลเรยก carrageenan เพมความหนดในอาหารไดแก porphyra (nori), Dulse

Class Charophyta Morphology

Multicellular พบแคลเซยมสะสมเปนบรรพบรษของพชไดแก สาหรายไฟ

อาณาจกรเหด ราและไลเคน

อาณาจกรเหดรา

เปนยคารโอต ทมลกษณะเปนเสนใย เปนกลมทยอยสลายซากพชซากสตว (saprophytes)ไมสงเคราะหแสง (chemoheterotrophs)ไดแก เหด รา และยสต ผลตยารกษาโรค เชน ยาปฏชวนะจากรา เหดชนดตางๆ เปนแหลงโปรตนและแรธาต โทษ กอโรคเชอราในคน พช สตว สารพษจากเหด ราปนเปอนในอาหารกอมะเรง เชน aflatoxin

ตวอยางเหด ราและยสต

11/29/2010

9

เหดใชเปนอาหาร บางพนธมพษ ยสต คอ

Saccharomyces cerevisiae การผลตเครองดม

แอลกอฮอล สรา การหมกขาวสาล น า

ผลไม ใหเกดแอลกอฮอล

Lichens (ไลเคน) การด ารงชวตรวมกนระหวางรากบสาหราย Lichens (ไลเคน)การด ารงชวตรวมกนระหวาง

รากบสาหรายเขยวหรอสาหรายสเขยวแกมน าเงนสาหรายเปนแหลงสรางอาหาร ตรงไนโตรเจน ราใหความชนและชวยแลกเปลยนแกส ปกปองสาหรายประโยชน ไลเคนชวยท าลายหนและสรางหนาดนใหกบพช ไลเคนตรงไนโตรเจนและก าจดสารพษ เชน nitric oxide รกษาสมดลสงแวดลอม เปนดชนบอกความสมบรณของระบบนเวศนยอยสลายซากพชซากสตวเพอหมนเวยนแหลงคารบอนและแรธาต

ประโยชนและการน าไปใช เปนแหลงอาหารและรกษาสมดลของสงแวดลอม ในระบบนเวศน ดานการแพทย

ผลตยารกษาโรค เชน เบาหวาน จากแบคทเรยจเอมโอ ยาปฏชวนะจากเชอรา สรางและพฒนาวคซนเพอรกษาโรคเอดส ไขหวดนก เปนตน แหลงอาหารและเกษตรกรรม

สาหรายน ามาท าวน พชสาหรายท าป ย เหดชนดตางๆ เปนแหลงโปรตน ราและแบคทเรยบางชนดใชผลตโยเกรตและซอสถวเหลอง แหลงทดแทนพลงงานและอปกรณตดตอยน

อารเคยแบคทเรยสรางกาซมเธนและไดอะตอมเปนแหลงผลตน ามนดบ แหลงพลงงานทดแทนทางชวภาพ สาหราย อาเคยแบคทเรย

แบคทเรยก าจดมลพษ เชน น าเสย โลหะหนก polycyclic aromatic

I เปนแหลงอาหารและการถายทอดพลงงานของสงมชวต เปนแหลงอาหารและรกษาสมดลของสงแวดลอม

11/29/2010

10

ผลกระทบของความหลากหลายทางชวภาพ ไวรสและจลนทรยกลายพนธและดอตอยาปฏชวนะ

แบคทเรยและไวรสพฒนาสายพนธใหมๆอยางรวดเรว ไวรสไขหวดใหญ 2009 สงมชวตบางอยางสญพนธ ลดความหลากหลายทางชวภาพ

แบคทเรย รา โปตสตา ทกลายพนธและแขงแรงกวาจะแกงแยงอาหารและทอยของพนธเจาถน กอโรค ท าใหพชและสตวสญพนธ ผลกระทบตอสงแวดลอม

ตดไมท าลายปา ไปเปลยนแปลงระบบนเวศนของสงมชวต เกดภาวะโลกรอน เพมคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศ

การบานจงยกตวอยางสงมชวตรอบตวเราทใหประโยชนและใหโทษ มาอยางละ 3 ตวอยาง พรอมทงระบสงมชวตเหลานนวาอยในไฟลมหรอดวชนใดและกอประโยชนหรอโทษอยางไร

1. สงมชวตทเกดโทษ 1.1 1.2 1.32. สงมชวตทเกดประโยชน 2.1 2.2 2.3