ความหมาย ความหลากหลายทางชีวภาพตรงกับคำภาษาอังกฤษว่า Biodiversity นักชีววิทยากล่าวถึง ความหลากหลายทางชีวภาพใน 3 ระดับ ดังนี้
ความหลากหลายทางพันธุกรรม (genetic diversity) ได้แก่ ความหลากหลายขององค์ประกอบทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต ซึ่งแสดงออกด้วยลักษณะ ทางพันธุกรรมต่างๆ ที่ปรากฏให้เห็นโดยทั่วไปทั้งภายในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันและระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ระดับความแตกต่างนี่เองที่ใช้กำหนดความใกล้ชิดหรือความห่างของสิ่งมีชีวิตในสายวิวัฒนาการ สิ่งมีชีวิตที่สืบทอดลูกหลานด้วยการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศหรือ สิ่งมีชีวิตที่เป็นฝาแฝดเหมือน ย่อมมีองค์ประกอบพันธุกรรมเหมือนกันเกือบทั้งหมด เนื่องจากเปรียบเหมือนภาพพิมพ์ของกันและกันสิ่งมีชีวิตที่สืบทอดมาจากต้นตระกูลเดียวกัน ย่อมมีความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่ญาติกัน ยิ่งห่างก็ยิ่งต่างกันมากยิ่งขึ้น จนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตต่างชนิดต่างกลุ่มหรือต่างอาณาจักรกัน ตามลำดับ นักชีววิทยามีเทคนิคการวัดความหลากหลายทางพันธุกรรมหลายวิธี แต่ทุกวิธีอาศัยความแตกต่างขององค์ประกอบทางพันธุกรรมเป็นดัชนีในการวัด หากสิ่งมีชีวิตชนิดใดมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเป็นแบบเดียวกันทั้งหมด ย่อมแสดงว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นไม่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม ความหลากหลายของชนิดหรือชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต (species diversity) ความหลากหลายแบบนี้วัดได้จากจำนวนชนิดของสิ่งมีชีวิต และจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด รวมทั้งโครงสร้างอายุและเพศของประชากรด้วย ความหลากหลายของระบบนิเวศ (ecological diversity) ระบบนิเวศแต่ละระบบเป็นแหล่งของถิ่นที่อยู่อาศัย (habitat) ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ซึ่งมีปัจจัยทางกายภาพและชีวภาพที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในระบบนิเวศนั้น สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีวิวัฒนาการมาในทิศทางที่สามารถปรับตัวให้อยู่ได้ในระบบนิเวศที่หลากหลาย แต่บางชนิดก็อยู่ได้เพียงระบบนิเวศที่มีภาวะเฉพาะเจาะจงเท่านั้น ความหลากหลายของระบบนิเวศขึ้นอยู่กับชนิดและจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศนั้นๆ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดผ่านกระบวนการวิวัฒนาการในอดีต และมีขีดจำกัดที่จะดำรงอยู่ในภาวะความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในประชากรของมันเองส่วนหนึ่ง และขึ้นอยู่กับความรุนแรงของความแปรปรวนของสิ่งแวดล้อมอีกส่วนหนึ่ง หากไม่มีทั้งความหลากหลายทางพันธุกรรมและความหลากหลายของระบบนิเวศ สิ่งมีชีวิตกลุ่มนั้นย่อมไร้ทางเลือกและหมดหนทางที่จะอยู่รอดเพื่อสืบทอดลูกหลานต่อไป ความสำคัญ ความหลากหลายทางชีวภาพเป็นเอกลักษณ์ประจำโลกของเรา ทำให้โลกเป็นดาวเคราะห์ที่แตกต่างจากดาวเคราะห์อื่นในสุริยจักรวาล ดังนั้นในระดับมหภาค ความหลากหลายทางชีวภาพจึงช่วยธำรงโลกใบนี้ให้มีบรรยากาศ มีดิน มีน้ำ มีอุณหภูมิ และความชื้นอย่างที่เป็นอยู่ให้ได้นานที่สุด สำหรับความสำคัญต่อมนุษย์นั้นมีมากมายมหาศาล เนื่องจากมนุษย์เป็นส่วนหนึ่งของชีวภาพ จึงต้องพึ่งพาอาศัยสิ่งมีชีวิตด้วยกันเพื่อการดำรงอยู่ของชาติพันธุ์ต่างๆ มนุษย์จึงใช้ประโยชน์จากความหลากหลายทางชีวภาพในทุกด้านและใช้มากกว่าสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ ด้วย เพราะนอกจากจะใช้ประโยชน์ด้านอาหาร เครื่องนุ่งห่ม ยารักษาโรคและที่อยู่อาศัยเพื่อความอยู่รอดแล้ว ยังใช้ในด้านการอำนวยความสะดวกสบาย ความบันเทิงและอื่นๆ อย่างหาขอบเขตมิได้ ในวิวัฒนาการมีมนุษย์เกิดขึ้นเพียงประมาณ 1 แสนปีมาแล้ว ดังนั้น เมื่อเทียบกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพก่อนที่จะมีมนุษย์อยู่ในโลกนี้ มนุษย์จึงมีช่วงเวลาที่จะรู้จักและใช้ประโยชน์จากความหลากหลายนี้น้อยมาก แต่เพียงเล็กน้อยเท่านี้ก็ทำให้มนุษย์เพิ่มจำนวนประชากรขึ้นอย่างรวดเร็วยิ่งกว่าสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ชนิดใดๆ การขยายถิ่นฐาน รวมทั้งการขยายขอบเขตของการใช้ทรัพยากรชีวภาพจากเพื่อความอยู่รอด และความพออยู่พอกินมาเป็นความฟุ่มเฟือยอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ทำให้มนุษย์ได้ทำลายความหลากหลายทางชีวภาพในอัตราที่เร็วกว่าปกตินับพันเท่า ซึ่งแท้จริงแล้วความหลากหลายทางชีวภาพเป็นสมบัติพื้นฐานที่จะทำให้มนุษยชาติอยู่รอด คงจะมีความหลากหลายทางชีวภาพเป็นจำนวนมากที่ได้สูญพันธุ์ไปแล้วด้วยน้ำมือของมนุษย์โดยรู้เท่าไม่ถึงการณ์ ก่อนที่มนุษย์จะได้มีโอกาสนำมาใช้ประโยชน์เสียด้วยซ้ำไป ไฟลัมต่างๆที่ควรทราบ . ไฟลัม พอริเฟอรา (Phylum Porifera) โครงสร้าง - มีหลายเซลล์ มีเนื้อเยื่อ แต่ยังไม่มีอวัยวะ - มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น (ยังไม่เรียกว่าเอกโตเดิร์มและเอนโดเดิร์ม) - ระหว่างเนื้อเยื่อแทรกด้วยของเหลวคล้ายวุ้นเรียกว่า mesenchyme ซึ่งมี เซลล์รูปร่างคล้ายอะมีบาเรียกว่า amoebocyte มีหน้าที่คือ · จับอาหาร และย่อยอาหารภายในเซลล์ · สร้างขวาก (spicule) เพื่อใช้เป็นโครงร่างแข็งค่ำจุนฟองน้ำ · เปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์สืบพันธุ์ (ฟองน้ำไม่มีอัณฑะ, รังไข่) · มีรงควัตถุทำให้ฟองน้ำมีสีต่างๆ - ผนังด้านในมี collar cell (เซลล์ปลอกคอ) ที่มีแฟลเจลลัมคอยพัดโบก อาหารและจับอาหารกินได้ - ภายในเป็นโพรง เป็นที่อยู่ของสัตว์น้ำเล็กๆ อยู่แบบภาวะอิงอาศัย - ลำตัวมีรูพรุนเป็นทางให้น้ำไหลเข้า ตอนบนมีโพรงให้น้ำไหลอออก เรียกว่า osculum - โครงร่างประกอบด้วย · ขวาก (spicule) ซึ่งประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตหรือซิลิกา · เส้นใยโปรตีน (spogin) ทำให้ฟองน้ำอ่อนนุ่มใช้ถูตัวได้ - สมมาตร * asymmetry * radail ทางเดินอาหาร - ไม่มี - การย่อยอาหารจะย่ออยภายในเซลล์ โดย collar cell กับ amoebvocyte การสืบพันธ์ - ไม่อาศัยเพศ โดยการแตกหน่อ การงอกใหม่ การสร้างเจมมูล - อาศัยเพศ โดยการปฏิสนธิ ตัวอย่างของสัตว์ ฟองน้ำจืดและเค็ม ประโยชน์ ใช้ทำแปรงทาสี ขัดพื้น ถูตัวเด็กอ่อน กิจกรรมทางแพทย์ 2 ไฟลัมซีเลนเตอราตา (Phylum Coelenterata) หรือ Cnidaria (ไนดาเรีย) รูปร่าง - ทรงกระบอก (polip) - คล้ายร่มหรือกระดิ่ง (medusa) โครงสร้าง - มีเนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ เอกโตเดิร์ม และเอนโดเดิร์ม - ตรงระหว่างเนื้อเยื่อจะมีของเหลวคล้ายวุ้น ( mesoglea) แทรกอยู่ - มีสมมาตรแบบ radial หรือ biradial เช่น ดอกไม้ทะเล (sea anemone) - ภายในร่างกายมีโพรงเรียกว่า gastrovascular cavity ซึ่งเป็นแหล่งที่ ย่อยอาหาร แลกเปลี่ยนก๊าซ และขับถ่ายของเสีย ทางเดินอาหาร แบบไม่สมบูรณ์ รอบๆปากมีหนวด (tentacle)บนหนวดมีเข็ม พิษ (nematocyst) แทรกอยู่สำหรับป้องกันตนเองและจับเหยื่อ (เข็มพิษเป็น ลักษณะประจำไฟลัมนี้) การสืบพันธุ์ - แบบไม่อาศัยเพศ : โดยการแตกหน่อ - แบบอาศัยเพศ : โดยการปฏิสนธิตัวอย่างสัตว์ ไฮดรา , ซีแอนีโมนี (ดอกไม้ทะเล) , ปากกาทะเล , ปะการัง , กัลปังหา , แมงกะพรุน , โอบีเลีย 3. ไฟลัม แพลตีเฮลมินเทส ( Phylum Platyhelminthes) รูปร่าง ยาวแบน โครงสร้าง - เริ่มมีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ เอกโตเดิร์ม มีโซเดิร์ม และเอนโดเดิร์ม - มีสมมาตรแบบ bilateral (พวกแรก) - ไม่มีช่องว่างภายในลำตัว (acoelom) - พวกที่เป็นปรสิตมีชั้น cuticle สร้างจาก epidermis มาหุ้ม ป้องกันน้ำย่อย ของ host - มีกล้ามเนื้อที่เรียงตัวตามยาวและกล้ามเนื้อตามวง ทำงานแบบ antagonism เป็นพวกแรก (antagonism คือ ลักษณะการทำงานที่ตรงกันข้ามชุดหนึ่งหดตัว อีก ชุดหนึ่งคล้ายตัว) ทางเดินอาหาร แบบไม่สมบูรณ์ ยกเว้น พยาธิตัวตืดไม่มีปาก , ทวารหนัก และ ทางเดินอาหาร การหายใจ ใช้ผิวหนัง พวกปรสิตสามารถหายแบบไม่ใช้ออกซอเจน การขับถ่าย เฟลมเซลล์ (flame cell) ระบบประสาท เป้นพวกแรกที่มีระบบประสาท (ganglion) 2 ปม ที่ส่วนหัวทำ หน้าที่คล้ายสมอง และมีเส้นประสาทใหญ่ (nerv cord) 2 เส้นทอดไปตามความ ยาวของร่างกาย การสืบพันธุ์ - แบบไม่อาศัยเพศ : โดยการงอกใหม่ เช่น พลานาเรีย - อาศัยเพศ : self fertilization และ cross fertilization ตัวอย่างสัตว์ พยาธิตัวตืด , พยาธิใบไม้ , หนอนหัวขวาน 4. ไฟลัมมาโตดา (phylum Nematoda) รูปร่าง ยาวกลม แหลมหัวแหลมท้าย โครงสร้าง - มีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น - มีสมมาตรแบบ bilateral - มีช่องตัวเทียม (pseudocoelom) - ผิวหนังเรียบ มีชั้น cuticle หนาๆ หุ้มตัว - มีกล้ามเนื้อที่เรียบตัวตามยาว มามีกล้ามเนื้อที่เรียงตัวเป็นวง จึงไม่มีการ ทำงานแบบ antagonism ของกล้ามเนื้อ ทางเดินอาหาร แบบสมบูรณ์ การหายใจ - ปรสิต : หายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน - หากินอิสระ : ใช้ผิวหนัง การขับถ่าย ใช้ lateral excretory canal (ท่อขับถ่ายข้างลำตัว) ระบบประสาท - มีสมองเป็น nerve ring อยู่รอบคอหอย - มีเส้นประสาททั้งด้านหลังและด้านท้อง เรียกว่า dorsal และ ventral nerve cord การสืบพันธุ์ เป็นสัตว์แยกเพศ (ตัวเมียมักใหญ่กว่าตัวผู้) โดยการปฏิสนธิ ตัวอย่างของสัตว์พวกหากินอิสระ - หนอนในน้ำครำ , หนอนในน้ำส้มสายชู พวกที่เป็นปรสิต - พยาธิโรคเท้าช้าง , หนอนที่ลูกตา , พยาธิตัวจี๊ด , พยาธิไส้เดือน , พยาธิ ปากขอ , พยาธิเส้นด้ายหรือพยาธิเข็มหมุด , พยาธิเส้นม้า , พยาธิกล้ามเนื้อ , ไส้เดือนฝอยในรากพืช (ทำให้เกิดโรครากปมในพืชหลายชนิด) 5. ไฟลัม แอนีลิดา (phylum Annelida)รูปร่าง ลำตัวเป็นวงหรือปล้องๆต่อกัน จึงมี segmentation ทั้งภายนอกและภายใน ร่างกาย โครงสร้าง - มีเนื้อเยื่อ 3 ชั้น - มีสมมาตรแบบ bilateral - มีช่องตัวแบบแท้จริง (true coelom หรือ eucoelom ) - มี cuticle ชุ่มชื้น เพราะมีต่อมเมือกสร้างเมือกทำให้ลำตัวลื่น - มีรยางค์ เรียกว่า เดือย (seta หรือ setae) ยกเว้น ปลิง ทางเดินอาหาร แบบสมบูรณ์ การหายใจ - บางชนิดใช้เหงือก - ส่วนใหญ่ใช้ผิวหนัง ระบบเลือด เป็นพวกแรกที่มีระบบเลือดแบบปิด โดยเฮโมโกลบินละลายอยู่ ในน้ำเลือด ไม่ได้อยู่ในเม็ดเลือด ทำให้เม็ดเลือดไม่มีสี จึงเรียกว่า amoebocyte เพราะมีรูปร่างคล้ายอะมีบา การขับถ่าย ใช้ nephridium มีเกือบทุกปล้อง ปล้องละ 1 คู่ ระบบประสาท - บางชนิดใช้เหงือก - ส่วนใหญ่ใช้ผิวหนังระบบประสาท - สมอง เป็นปมประสาท 2 พู - เส้นประสาท เป็นคู่อยู่ทางด้านท้อง (double ventral nerve cord) การสืบพันธุ์ ส่วนใหญ่เป็นกะเทย แต่ cross fertilization ตัวอย่างสัตว์ ไส้เดือน , แม่เพรียง (ไส้เดือนทะเล,บุ้งทะเล,หนอนดอกไม้) , ปลิงน้ำจืด , ปลิงบกหรือทากดูดเลือด , ตัวสงกรานต์ (อาศัยอยู่ในน้ำจืด) 6. ไฟลัมอาร์โทรโพดา (Phylum Arthropoda) โครงสร้าง - มีขาต่อกันเป็นข้อๆ (jointed leg) - ร่างกายมักแบ่งเป็น 3 ส่วน คือ หัว (head) , อก (thorax)และท้อง (abdomen)บางชนิดมีหัวและอกรวมกันเป็น cephalothorax - มีเปลือกแข็งหุ้มตัว (exoskeleton)- มีสมมาตรแบบ bilateral - มีช่องตัวอย่างแท้จริง (eucoelom) ซึ่งมีขนาดเล็ก ทำหน้าที่เป็นเสมือน เส้นเลือดให้เลือดไหลผ่าน เรียกว่า haemocoel ทางเดินอาหาร แบบสมบูรณ์ การหายใจ - พวกอาศัยในน้ำ ใช้ - gill (เหงือก)พบใน