ทะเลทราย

Written by on . Posted in ชีววิทยา, วิทยาศาสตร์, วิทย์ทั่วไป




หน้าที่ 1 - ทะเลทรายคืออะไร?

                  
             ทะเลทรายเป็นลักษณะทางภูมิศาสตร์รูปแบบหนึ่งที่ซึ่งหมายถึงบริเวณที่มีบริมาณน้ำฝนน้อยมากจนไม่เพียงพอต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยพื้นที่ที่จะถูกจัดให้เป็นทะเลทรายนั้นจะต้องเป็นพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนน้อยกว่า 250 มม.ต่อปี หรือพื้นที่ที่มีการระเหยของน้ำและการคายน้ำของพืชสูงกว่าปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมา

             ทะเลทรายจริงๆแล้วเราสามารถแบ่งแยกออกไปได้เป็นหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับกฏเกณฑ์ในการแบ่งแยก ถ้าใช้เกณฑ์ในการแบ่งเพียงอย่างเดียวนั้นก็คืออุณหภูมิเพียงอย่างเดียวก็สามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด นั้นก็คือ
-Hot Desert ทะเลทรายนี้จะร้อนมากในตอนกลางวันและอาจจะหนาวในช่วงเวลากลางคืน
-Cold Desert ทะเลทรายนี้อาจจะอบอุ่นในช่วงเวลากลางวันแต่จะหนาวมากในช่วงเวลากลางคืน
           

                            Hot Desert                           Cold Desert

แต่ถ้าใช้กฏเณฑ์อื่นในการพิจารณาก็จะสามารถแบ่งได้ดังนี้
-Sand Desert ทะเลทรายแบบนี้จะเป็นแบบทะเลทรายที่มีพื้นที่เป็นทรายซะส่วนใหญ่ ดังตามภาพที่เห็นตามโทรทัศน์และรูปภาพต่างๆ
-Stony Desert เป็นทะเลทรายที่มีสภาพพื้นผิวเป็นก้อนหินก้อนกรวด
-Rock Desert เป็นทะเลทรายที่มีแต่ก้อนหินวางอยู่กระจัดกระจายโดยปราศจากทรายหรือเศษหิน
-Plateau Desert เป็นทะเลทรายที่มีลักษณะเป็นที่ราบสูงและเคยมีพื้นที่ที่เคยอุดมสมบูรณ์แต่ถูกกัดเซาะอย่างรุนแรงจากปรากฏการทางธรรมชาติ
-Mountain Desert เป็นทะเลทรายที่มีลักษณะเป็นยอดเขาเปล่าๆเปลือยๆ

         
                          Sand Desert                           Stony Desert

           
                          Rock Desert                           Plateau Desert

                                   
                                                Mountain Desert

ตัวอย่างเช่น ทะเลทราย Sahara ในทวีปแอฟริกาจัดได้ว่าเป็น “Hot sand desert” เป็นต้น
       
                                                     Sahara Desert

             ทะเลทรายใช่ว่าจะมีแค่ทราย ความร้อนความแห้งแล้งอย่างเดียวเท่านั้น ยังสามารถพบสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ ถ้าไครที่ชื่นชอบในการดูการ์ตูนหรือติดตามก็คงไม่มีไครที่ไม่รู้จักตัวละครสองตัวที่เป็นนกสีน้ำเงินฟ้าและหมาป่าสีน้ำตาล ที่วิ่งไล่กันในทะเลทราย ตัวละครสองตัวดังกล่าวเป็นผลงานของค่าย Warner Bros. ที่มีชื่อว่า Wile E. coyote และ Road Runner ตัวละครทั้งสองตัวนี้มีพื้นฐานมาจากสิ่งมีชีวิตจริงๆ นั้นก็คือ หมาป่าCoyote และนกRoad Runner ซึ่งเป็นสัตว์ท้องถิ่นของทวีปอเมริกาเหนือ 
            
             เริ่มต้นกันด้วย Wile E. Coyote ที่เอารูปร่างลักษณะและพฤติกรรมมาจาก หมาป่าCoyote เมื่อเห็นคำว่า Coyote คนไทยก็มักจะอ่านว่า โค-โย-ตี้ แล้วนึกไปถึงผู้หญิงที่แต่งตัวกระทัดรัด เสื้อผ้าน้อยชิน เต้นมันส์ๆบนเวทีและข้างเสา หรือสาวเชียร์เบียร์ แต่จริงๆแล้วมันอ่านว่า ไค-โยด หรือหมาป่าไคโยด ไม่ใช่หมาป่าโคโยตี้ หมาป่าcoyote มีชื่อเรียกหลายอย่างด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็น American Jackal หรือ The prairie wolf (หมาป่าแห่งทุกหญ้าแพรี่) พบได้บริเวณทางเหนือและตอนกลางของทวีปอเมริกา มีอาณาเขตกระจัดกระจายตั้งแต่ประเทศปานามาตอนใต้ ทางเหนือของแม๊กซิโกไปจนถึงสหรัฐอเมริกาและแคนาดา หมาป่าcoyote อาศัยรวมกันเป็นกลุ่ม อาหารส่วนใหญ่จะเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กเช่นหนู กระรอกดิน นอกจากนี้ยังกินนก งูแม้แต่กิ้งก่า
         
             ตัวละครอีกตัวหนึ่งก็คือ นก Road Runner ตัวละครตัวนี้มีลักษณะเป็นนกสีน้ำเงินฟ้า วิ่งเร็ว ร้อง “Beep Beep” หรือ” Meep Meep” ซึ่งมีพื้นฐานมาจากนกชนิดหนึ่งที่มีชื่อว่า นก Road Runner ตามชื่อตัวละคร ซึ่งนกตัวนี้อยู่ในกลุ่มนกกาเหว่า มีชื่อวิทยาศาสตร์ Geococyx californianus พบอาศัยอยู่ตามทะเลทราย เช่นทะเลทราย Mojave, ทะเลทราย Sonorun, ทะเลทราย Chihuahuan และบริเวณขอบของทะเลทราย Great Basin ของประเทศอเมริกา นกพวกนี้จะเดินหรือวิ่งในการใช้ชีวิตปกติ มันสามารถวิ่งได้เร็วถึง 17km/h นกชนิดนี้มีชื่อเสียงในด้านการวิ่งข้ามทะเลทรายของอเมริกาและการที่มันสามารารถกินงูหางกระดิ่งซึ่งเป็นงูที่มีพิษร้ายแรงมากที่สุดชนิดหนึ่งของโลกเป็นอาหาร
                             
             เมื่อดูจากข้อมูลพื้นฐานของสัตว์ต้นแบบทั้งสองชนิดกับตัวละครทั้งสองตัวนั้นตั้งอยู่บนข้อมูลพื้นฐานตามเป็นจริงที่พื้นที่ทะเลทรายเป็นพื้นที่ที่สัตว์ทั้งสองชนิดนี้อาศัยอยู่ร่วมกันแล้วนก Road Runner ก็เป็นอาหารอย่างหนึ่งของหมาป่า coyote (ถ้ามันสามารถจับได้) ถึงแม้ว่าเนื้อหาในการ์ตูนมันจะดูเกินความจริงไปบางส่วน (มาก) โดนหนักแค่ไหนก็ไม่ตาย (หัวเราะ) แต่มันก็คือภาพยนตร์การ์ตูนที่สร้างขึ้นมาเพื่อให้ความบันเทิง



หน้าที่ 2 - การดำรงอยู่สิ่งมีชีวิตในทะเลทราย: พืช

             การที่สัตว์ชนิดหนึ่งจะสามารถอาศัยอยู่ในทะเลทรายได้นั้นจำเป็นต้องมีการปรับตัวหลายอย่างด้วยกัน โดยเฉพาะการรักษาสมดุลน้ำภายในร่างกาย ในทะเลทรายทีกที่มีความสุดขีดของอุณหภูมิทั้งกลางวันและกลางคืน ในช่วงเวลากลางวันอุณหภูมิจะร้อนมากตั้งแต่ 45 C / 113 F หรือสูงกว่านี้ในฤดูร้อนและอุณหภูมิจะลดต่ำลงในช่วงเวลากลางคืนจนถึง 0 C/ 32 F ในฤดูหนาวอุณหภูมิอาจจะลดต่ำลงกว่านี้ ตัวอย่างของทะเลทรายบนโลกนี้ได้แก่ ทะเลทราย Antarctic (Antarctica) ทะเลทราย Sahara (Africa) ทะเลทรายอาหรับ (ตะวันออกกลาง) ทะเลทรายโกบี (เอเชีย) ทะเลทรายพาตาโกเนีย (อเมริกา) เป็นต้น
             

                   Desert Day      Desert Night

             แค่ชื่อว่าทะเลทรายก็สามารถจินตนาการไปได้แล้วว่าสภาพพื้นที่จะเป็นยังไง การที่สิ่งมีชีวิตต่างๆไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์จะอาศัย อยู่ในพื้นที่บริเวณนี้ จำเป็นอย่างมากที่ต้องปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพพื้นที่ ซึ่งการปรับตัวของพืชและสัตว์ก็แตกต่างกัน
                      

             พืชที่พบในทะเลทรายจะมีการปรับตัวให้เข้ากับความร้อนของสภาพอากาศและวคามแห้งแล้งโดยการใช้กระบวนการเปลี่ยนแปลงสรีระและพฤติกรรม พืชที่มีการปรับตัวด้วยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางกายภาพจะเรียกพืชพวกนี้ว่า Xerophytes ซึ่งจะเป็นพวกแคคตัส กระบองเพชรชนิดต่างๆ ซึ่งจะมีโครงสร้างพิเศษที่ช่วยในการเก็บและรักษาน้ำเอาไว้ พืชพวกนี้จะมีใบที่น้อยมากหรือบางครั้งก็ไม่มีใบเลย แต่จะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของใบไปเป็นหนามเพื่อลดการสูยเสียน้ำ ส่วนพืชที่มีการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมเพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งจะเรียกพืชพวกนี้ว่า Phreatophytes พืชพวกนี้จะมีการเจริญของรากที่ดีมาก สามารถหยั่งลึกลงไปทำให้มันสามารถหาน้ำได้ดีขึ้นหรือบางทีสามารถหยั่งไปใกล้กับแหล่งน้ำใต้ดิน
                    
                        Xerophytes           Phreatophytes

             พืชชนิดอื่นก็มีการปรับตัวเช่นกันไม่ว่าจะเป็นพวก Perennials ที่จะหยุดการเจริญเติบโตหรือฟักตัวในช่วงฤดูร้อน จากนั้นก็กลับมามีชีวิตในช่วงฤดูใบไม้ผลิหรือช่วงที่มีน้ำเพียงพอ ส่วนพืชพวก Annuals นั้นจะเป็นพืชที่มีชีวิตอยู่เพียงฤดูกาลเดียว โดยการเร่งการงอกของเมล็ดเมื่อมีฝนจากนั้นจะเข้าสู่วงจรสืบพันธุ์อย่างรวดเร็ว เมื่อเข้าสู่ฤดูร้อนก็จะตายไปเหลือแต่เมล็ดรอการเจริญต่อไปในฤดูฝนที่จะมาถึงครั้งต่อไป 
                
                     Desert Perennials           Desert Annuals

             เมื่อเราดูสารคดี ภาพถ่ายที่เกี่ยวข้องกับทะเลทรายก็มักจะมีพืชชนิดหนึ่งที่อยุ่ในภาพตลอดจนอาจจะเป็นเหมือนสัญลักษณ์ของทะเลทรายไปแล้วนั้นก็คือ ต้นกระบองเพชร ที่มีลักษณะต้นใหญ่ ตั้งตรง มีแขน 2-3 แขน กระบองเพชรชนิดนั้นคือ กระบองเพชร Saguaro (Cathegiea gigantea) เป็นกระบองขนาดใหญ่เป็นพืชท้องถิ่นของทะเลทรายโซโนรัน ของรัฐแอริโซนา ประเทศอเมริกาและรัฐโซโนรา ประเทศเม็กซิโกต้นกระบองเพชรนี้อายุยืนมาก เมื่อมันมีอายุ 75 ปี มักจะมีการพัฒนาออกเป็นแขนด้านข้างดังที่เห็นกันบ่อยในรูปภาพหรือโทรทัศน์ พืชพวกนี้มีความทนทานต่อความแห้งแล้งมากและสามารถเจริญเติบโตได้ทุกที่
              
                                  กระบองเพชร Saguaro (Cathegiea gigantea)



หน้าที่ 3 - การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต : สัตว์

   

             การดำรงชีวิตในทะเลทรายนั้นเป็นปัญหาการขาดแคลนน้ำและอุณหภูมิสูงนั้นเป็นปัญหาหลักที่ทั้งพืชและสัตว์ แต่สัตว์จะมีปัญหาเพิ่มจากนั้นก็คือ พวกมันได้รับอุณหภูมิที่ร้อนแบบขีดสุดโดยรวมมากกว่าพืช จากการรับความร้อนโดยตรงจากดวงอาทิตย์และโดยอ้อมจากวัตถุที่สะสมความร้อนที่มันสัมผัสไม่ว่าจะเป็นก้อนหิน ดิน รวมไปถึงอากาศ
          
            กระบวนการทางชีววิทยาของเนื้อเยื่อสัตว์สามารถทำได้ในช่วงอุณหภูมิค่อนข้างแคบ เมื่อช่วงเกินกว่าปกติ สัตว์ก็อาจจะตาย มี 4 – 5 เดือนในแต่ละปีที่อุณหภูมิแต่ละวันในทะเลทรายอาจจะเกิดช่วงที่เนื้อเยื่อสามารถทำงานได้ปกติ ประกอบกับการสูญเสียน้ำ ทำให้การอยู่รอดของสัตว์ในทะเลทรายถือว่าเป็นเรื่องที่ไม่ธรรมดาเป็นอย่างมาก โชคดีที่สัตว์ทะเลทรายส่วนใหญ่มีการวิวัฒนาการพฤติกรรมและกระบวนการทางสรีระวิทยาเพื่อแก้ปัญหาความร้อนและการขาดแคลนน้ำ มากกว่า 1000 ชนิดของสัตว์ทะลทรายที่ปรับตัวและวิวัฒนาการไปทั้งที่ทางด้านพฤติกรรมและโครงสร้างเพื่อเลี่ยงความร้อนที่เกินความจำเป็น ซึ่งกระบวนการที่สำคัญนั้นจะเกี่ยวกับการหาน้ำ การรักษาน้ำ การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่รวมไปถึงการจัดการน้ำอย่างมีคุณภาพ

การเลี่ยงความร้อน

             เทคนิคการเลี่ยงความร้อนของสัตว์ในทะเลทรายมีหลายวิธีมาก ตัวอย่างเช่นพวกนก ได้แก่ นก phainopepla ที่มีขนาดตัวเล็ก บาง สีดำเงามีช่วงหน้าอกที่เล็ก โดยนกพวกนี้จะสืบพันธุ์ในช่วงฤดูใบไม้ผลิและจากไปยังพื้นที่บริเวณที่สูงกว่าบริเวณชายฝั่งทะเลแปซิฟิก นกฮัมมิ่งเบิร์ด Costa ที่เริ่มสืบพันธุ์ในช่วงฤดูหนาวตอนปลายและจะจากไปในช่วงฤดูใบไม้ผลตอนปลายซึ่งเป็นช่วงที่อุณหภูมิเริ่มสูงแล้ว โดยนกเหล่านี้จะออกหากินในช่วงเวลาเช้าตรู่และสองสามชั่วโมงก่อนพระอาทิคย์ตก ส่วนในช่วงเวลากลางวันก็จะหลบอยู่ในร่มเงาต้นไม้
           
             ส่วนสัตว์อื่นโดยเฉพาะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์เลื้อยคลานมักจะออกหากินในช่วงเย็นตอนที่พระอาทิตย์เริ่มลับขอบฟ้าไปแล้ว เนื่องจากสัตว์เหล่านี้เป็นสัตว์หากินช่วงเวลากลางคืนดังนั้นกิจกรรมต่างๆเลยถูกจำกัดไว้ในช่วงเวลาที่อากาศเย็นช่วงตอนกลางคืนเท่านั้น ในช่วงเวลากลางวันจะนอนหลับอยู่ในร่ม ถ้ำ หรือโพรง สัตว์บางชนิดเช่นพวก กระรอกดินจะจำศีลในช่วงฤดูร้อนคล้ายกับการจำศีลของสัตว์ในเขตหนาวเมื่อฤดูหนาวมาถึง
             

การดูดซับความร้อน

             สัตว์บางชนิดลดการดูดซับความร้อนด้วยการเปลี่ยนแปลง พวกพฤติกรรม เช่นพวกนกฮูกและนกตบยุง นกพวกนี้จะอ้าปากกว้างขณะกระพือปีกเพื่อให้น้ำระเหยจากช่องปากและระบายความร้อนแบบนี้สามารถพบในสัตว์ที่ได้น้ำจากเหยื่อที่มันกินเท่านั้น สัตว์หลายชนิดมีการวิวัฒนาการโดยการยึดส่วนต่างๆของร่างกายให้ยาวออกไปเพื่อระบายความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม เช่นการยืดยาวของหูของ กระต่ายJack ที่ซึ่งมีเส้นเลือดจำนวนมากที่ใช่วยในการปลดปล่อยความร้อน เมื่อมันพักผ่อนอยู่ในโพรงหรือร่มเงา ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการที่กระต่ายที่อาศัยอยู่ตามพื้นที่อากาศหนาวมักจะมีหูสั้น พวกไก่งวงหรือแร้งดำจะมีสีเข้มซึ่งจะดูดความร้อนเมื่ออยู่ในทะเลทรายแต่พวกมันจะระบายความร้อนด้วยการถ่ายยูรีน (ฉี่ของนก)ลงที่บริเวณต้นขาแล้วพวกมันก้จะนำเลือดที่เย็นตัวลงนี้เข้าสู่ร่างกายเรียกกระบวนนี้ว่า Urohydrosis คล้ายกับพวกนกกระสา ทั้งแร้งและนกกระสาอาจจะหลบหนีความร้อนในช่วงอุณหภูมิสูงของเที่ยงวันโดยบินพุ่งไปยังบริเวณที่สูงเมื่อรับอากาศที่เย็นกว่าด้านบน สีสันของสัตว์ที่อาศัยอยุ่ในทะเลทรายส่วนใหญ่จะมีสีอ่อนกว่าสัตว์ที่อาศัยอยุ่ในธรรมชาติทั่วไป การที่มีสีอ่อนนั้นจะพบได้ตามบริเวณขน เกล็ดหรือผิวหนัง ซึ่งการที่มีส่อ่อนนั้นใช่ว่าจะช่วยในการลดการดูดซึมความร้อนอย่างเดียวเท่านั้นแต่ยังช่วยในการอำพรางสายตาจากนักล่าในพื้นที่โล่งและกลมกลืนกับพื้นที่รอบข้างอีกด้วย
             

การเก็บสะสมน้ำ

             กระบวนการนี้ในสัตว์ทะเลทรายได้วิวัฒนาการไปเพื่อรักษาน้ำอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งขึ้นอยู่กับความซับซ้อนขอลักษณะทางสรีระวิทยา บางชนิดรักษาน้ำโดยการขุดหลุมฝังตัวอยู่ในดินในช่วงเวลากลางวัน เช่นพวกคางคกทะเลทราย สัตว์นักล่าและสัตว์กินซากได้รับน้ำจากอาหารที่มันกินเข้าไป แต่ก็ยังคงต้องดื่มน้ำเมื่อมีน้ำ สัตว์เลื้อยคลานและนกขับของเสียจากกระบวนการเผาผลาญในรูปของกรดยูริค มีลักษณะเป็นกึ่งของเหลว ไม่ละลายน้ำ มีสีขาว ซึ่งมีปริมาณของน้ำที่น้อยมาก ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมถึงแม้ว่าจะขับของเสียออกมาในรูปยูเรียแล้วแต่พวกมันก็ยังต้องหาแหล่งน้ำอยู่ดีแต่ไม่ถึงกับทุกวัน
         
การได้รับน้ำ

             สัตว์ทะเลทรายได้รับน้ำโดยตรงมาจากพืช เช่น พวกแคคตัส กระบองเพชร ซึ่งพบได้บ่อยในแมลงหลายชนิดโดยแมลงเหล่านี้จะกินพวกน้ำหวานหรือยางที่ออกมาจากลำต้นการที่มีแมลงเหล่านี้ ทำให้ชักนำพวกนกกินแมลง ค้างคาวและกิ้งก่าเข้ามา สัตว์บางชนิดได้เปลี่ยนแปลงสภาพร่างกายและพฤติกรรมเพื่ออยู่รอดในพื้นที่มันสุดขีดในเรื่องความร้อนและความแห้งแล้ง เช่นหนูจิงโจ้ (Kangaroo rat) ที่อาศัยอยู่ในรู ในช่วงเวลากลางวันและปิดรูเพื่อป้องกันความร้อนรวมไปถึงการเอาไอน้ำที่ออกมาพร้อมกับการหายใจนำกลับมาใช้ใหม่ สัตว์ฟันแทะที่แสนฉลาดเหล่านี้มีไตพิเศษที่มีความสามรถในการดูดน้ำกลับเข้าสู่กระแสเลือดและการได้รับความชื้นเพิ่มขึ้นจากการหายใจโดยอวัยวะที่มีโครงสร้างภายในโพรงจมูก ซึ่งนี้ก็เป็นตัวอย่างของการปรับตัวอย่างชาญฉลาดของสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทราย เพื่อมีชีวิตรอด
            

ไม่ว่าจะเป็นสัตว์หรือพืชก็ล้วนแต่เป็นสิ่งมีชีวิตทั้งสิ้น ย่อมแสวงหาทางรอดเพื่อที่จะสืบทอดวงศ์พงพันธุ์ของตัวเอง ดังนั้นการปรับตัวเพื่อให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่อาศัยอยู่ถึงจำเป็นอย่างยิ่ง มนุษย์ก็เช่นกันมีการปรับตัวไปตามพื้นที่ที่อยู่อาศัย เช่น มนษย์ที่อาศัยอยู่บริเวณขั้วโลกก็มีการปรับตัวเพื่อให้สามารถอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่อากาศเย็นได้ ลักษณะรูปร่างและพฤติกรรมการใช้ชีวิตก็มีการเปลี่ยนแปลงไปเพื่อให้เหมาะสม เป็นต้น



แสดงความคิดเห็น