علم البيئة
العلم هو العلم الذي يعني علاقة الإنسان والحيوان والنبات بكوكب الأرض. وهو العلم الذي تساعد دراسته الإنسان على فهم البيئة المادية المحيطة به والعلاقات بين الكائنات الحية فيما بينها والعلاقات بينها وبين البيئة المحيطة، وفي هذا المقال سنتعرف أكثر على علم البيئة والجوانب المختلفة لهذا العلم من خلال العديد من العلوم حقائق سنتعرف عليها في السطور التالية.
دراسة البيئة
علم البيئة هو دراسة تكيف وتفاعل بعض أنواع الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع البيئة، وكذلك العمليات البيولوجية المرتبطة بها. كما يتناول دراسة تأثير الكائنات الحية والعوامل البيئية الأخرى.
ولذلك، فكما هي الحال مع البيئة وتوزيعها داخلها، وكذلك التنوع البيولوجي داخل حدود النظام البيئي، تشارك البيئة بشكل عميق في حياة الإنسان وتطوره مع الأرض.
ولذلك فإن لعلم البيئة أهمية كبيرة في حياتنا، وسنتعرف عليه بمزيد من التفصيل في النقطة التالية من هذا المقال.
ما هي أهمية البيئة؟
إن البيئة مهمة بالفعل لحياتنا لما لها من تأثير على حياة الإنسان حيث أنها توفر لنا المعلومات والحقائق العلمية حول تفاعل الإنسان مع الطبيعة لإنتاج الغذاء والبيئة المحيطة به مثل الماء والهواء والتنوع البيولوجي ولحماية الظروف المناخية المتغيرة. ووسائل تحقيق الرفاهية.
كما يساعدنا علم البيئة من خلال تقديم دراسات مهمة عن أهمية تعايش الكائنات الحية لإنقاذ البيئة من التدهور وتساعد دراسات علوم البيئة على الحفاظ على جميع أنواع الموارد الطبيعية ومصادر الطاقة المهمة مثل الكائنات الحية مثل الغذاء والهواء والماء وضوء الشمس والتعايش والتواصل بين الكائنات الحية وبعضها البعض.
تساهم البيئة في العديد من جوانب الحياة المهمة، خاصة في مكافحة الحشرات والآفات والأمراض التي تهاجم النباتات والمحاصيل الزراعية، وكيفية القضاء عليها والحفاظ على تلك المحاصيل، والقضاء على الأمراض التي تنتشر بين الناس. أسباب ذلك تكمن في تفاعلنا مع البيئة.
تعتبر البيئة أيضًا ذات أهمية كبيرة حيث اخترعنا العديد من الطرق للتحكم في البيئة.
دراسة مكونات البيئة
تحتوي البيئة على العديد من الجوانب المهمة بما في ذلك العوامل والمكونات الحيوية بالإضافة إلى العوامل اللاأحيائية. وتشمل العوامل اللاأحيائية العوامل الفيزيائية والكيميائية ودرجة الحرارة والملوحة ودرجة الحموضة وتكوين التربة الزراعية وأشعة الشمس والعوامل المناخية.
العوامل الحيوية هي بعض الكائنات الحية التي تتفاعل مع بعضها البعض، مثل: ب- المنتجات وهي كائنات ذاتية التغذية تنتج الغذاء بنفسها من خلال عملية البناء الضوئي والتمثيل الغذائي من خلال ضوء الشمس، وهذه الكائنات على سبيل المثال النباتات والطحالب التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل، والتي يتم إنتاجها عن طريق الاتحاد مع غاز ثاني أكسيد الكربون في ويتفاعل الغلاف الجوي مع الماء الذي تمتصه النباتات في التربة الزراعية، فيحول هذه الكائنات إلى مواد عضوية مثل السليلوز والكربوهيدرات والنشا.
عملية التمثيل الضوئي هي العملية الرئيسية في تحويل الطاقة الضوئية والحرارية من الشمس إلى غذاء للنباتات. يتم تحويل الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية مع الأكسجين، مما يشكل منتجًا ثانويًا يزود الكائنات الحية بالطاقة بشكل مباشر وغير مباشر.
هناك العديد من الأمثلة التي تعيش في قاع المحيط حيث لا تلعب الشمس دورًا. ولذلك فإن وظيفة الشمس هي فقط تسخين المياه التي تغوص في قاع البحر بغاز كبريتيد الهيدروجين. تستخدم البكتيريا الحرارة الموجودة في الماء، ويتحول هذا الغاز إلى غذاء للطحالب والنباتات الموجودة في قاع المحيط أو البحر. وتسمى هذه العملية التخليق الكيميائي.
إن الكائنات المستهلكة التي تشكل جزءاً من النظام البيئي المتفاعل على كوكب الأرض هي كائنات حية لا تنتج غذائها بنفسها وبالتالي تحصل على الطاقة اللازمة من خلال تغذية النباتات والحيوانات، وهكذا تحصل من خلال هذا الغذاء على الطاقة اللازمة للطاقة التي تحتاجها بحاجة للعيش.
كما أن هناك نوعاً ثالثاً في النظام البيئي، وهو الكائنات الحية المعروفة باسم المحللات. هي كائنات حية تحصل على طاقتها من خلال تحلل المركبات العضوية المعقدة الموجودة في أجسام الكائنات الميتة، وتفكيكها إلى روابط وجزيئات بسيطة. وبالتالي نفهم من هذا أنهم لا يستطيعون أبداً التهام الكائنات الميتة بشكل مباشر، ولكنها تعمل مع عملية التحليل السابقة التي تعرفنا عليها.
العديد من فروع علم البيئة
إن علم البيئة واسع وله جوانب علمية ومعرفية عديدة. فمثلاً علم البيئة له العديد من الفروع المهمة، والتي نتعرف عليها من خلال النقاط التالية:
علم بيئة المناظر الطبيعية هو علم البيئة الذي يتكون من مكونات النظم البيئية مثل الكائنات الحية ودراسة الطاقة والمواد الطبيعية، وكذلك تحديد تأثير الإنسان على الوظائف الطبيعية للبيئة، وبنية المناظر الطبيعية على كوكب الأرض وتفاعلها مع العديد من العوامل الأخرى التي تجمع بين العوامل الطبيعية الأخرى.
علم البيئة العالمية هو الفرع الذي يدرس ويتناول العديد من جوانب المعرفة حول البيئة، مثل التفاعلات بين النظم البيئية والغلاف الجوي والأرض والمحيطات والبحار، وتأثيرات هذه التفاعلات على كوكب الأرض.
علم البيئة المجتمعي، هو دراسة المجتمع البيئي والطريقة التي تؤثر بها التفاعلات بين الكائنات الحية على بنية المجتمع وتغيرها. يهتم هذا الفرع بدراسة المكونات الحية وغير الحية وعلاقتها بالبيئة المحيطة، وكذلك دراسة مجموعات الكائنات الحية تحت ظروف مناخية وجغرافية معينة.
البيئة العضوية هي علم البيئة الذي يدرس العديد من الجوانب مثل علم وظائف الأعضاء، والتشكل، والتكيفات السلوكية، والميول السلوكية للحيوانات والنباتات، ومدى تفاعل الكائنات الحية الفردية مع الجوانب الحية وغير الحية لبيئتها.
علم البيئة السلوكية هو الفرع الذي يدرس سلوك الحيوانات، وخاصة الأساس التطوري والبيئي للإنسان، وما هو الدور الذي يلعبه السلوك في حياة البيئة، ومدى تفاعل الحيوانات مع بيئتها من خلال سلوكها.
علم البيئة الطبية هو الفرع الذي يدرس تفاعل البيئة مع صحة الإنسان، حيث يمكن للبيئة أن تلعب دوراً هاماً في الأمراض ومدى السيطرة على هذه الأمراض والأوبئة، وتفاعل الصحة مع الاضطرابات الجوية والبيئية وكذلك ظهور الفيروسات والعوامل البيئية الأخرى التي لها تأثير خاص على حياة الإنسان وصحته.
علم اللغة البيئي هو العلم الذي يدرس تطور لغة الإنسان وتفاعل الإنسان مع البيئة.
علم البيئة البشرية هو الفرع المعني بدراسة آثار البشر والأنشطة البشرية على النظام البيئي والمناخ. وعلى العكس من ذلك، فهو يدرس تأثير العوامل المناخية وغيرها على البيئة المحيطة، مثل الاستخدام المفرط للأراضي، وإزالة الغابات والغطاء النباتي، وكذلك استنزاف الموارد الطبيعية، وحرق الوقود الأحفوري وغيرها من الجوانب التي تتأثر بأنشطة الآخرين.
مستويات البيئة
ينقسم علم البيئة إلى عدة مستويات، وكلها ذات أهمية كبيرة في دراسة هذا العلم. ونتعرف على ذلك في الأقسام التالية:
- البيئة العضوية: هو العلم الذي يدرس العديد من العوامل التي تؤثر على سلوك الكائنات الحية ويدرس وظائف الأعضاء الحيوية وشكلها أو مورفولوجيتها، وغيرها من العوامل التي تشكل تحديات للبيئة المحيطة.
- علم البيئة السكانية: هو علم البيئة الذي يدرس العوامل العديدة التي تغير مجموعات الكائنات الحية عضوياً أو وراثياً.
- المجتمع البيئي: لهذا المجتمع جوانب عديدة، فهو ينتمي إلى أنواع مختلفة تعيش في منطقة جغرافية معينة وتتأثر بالعوامل التي تحيط به، حيث تنشأ فيه العديد من العلاقات المختلفة بين هذه الكائنات الحية، ومنها على سبيل المثال التنافس التي تنشأ العلاقة بين الكائنات الحية للحصول على نفس الموارد المحدودة، وكذلك المؤثرات السلبية التي لها تأثير سلبي على الكائنات الحية.
وتشمل هذه العلاقات أيضًا العلاقة المفترسة، أي العلاقة بين الكائنات الحية المفترسة، والتي يمكن أن تكون حيوانات مفترسة أو نباتات تتغذى على كائنات حية أخرى، تسمى الفريسة، وهي الطرف الثاني في هذه العلاقة.
أما من حيث التكافل فهو علاقة بين نوعين من الكائنات الحية سواء كانت هذه الكائنات نباتات أو حيوانات، وهذه العلاقة تفيد طرفي العلاقة. هناك العديد من الأمثلة، مثل نمو الفطر على جذور النباتات، ويتم تزويد الفطر بالماء وبالتالي فإن هذه العلاقة مثيرة للاهتمام ومفيدة للطرفين.
ومن العلاقات المهمة الأخرى هي التعايش، وهي علاقة بين نوعين من الكائنات الحية يستفيد فيها أحد الطرفين من العلاقة بينما قد لا يستفيد منها الطرف الآخر أو حتى قد يتضرر منها، مثل حياة بعض أنواع البكتيريا في جسم الإنسان، وتعيش هذه البكتيريا في أمان وتستفيد منه بشكل كامل. ولا يتضرر جسم الإنسان من هذه العلاقة، وفي نفس الوقت لا فائدة لهذه البكتيريا الموجودة في الجسم.
وأخيرا، في هذه العلاقات المهمة، التطفل هو العلاقة التي تربط بين نوعين من الكائنات الحية. هذه العلاقة تفيد أحد الكائنات الحية، وهو الطفيلي، بينما تضر بالآخر، مضيفة الديدان الشريطية، التي تنمو في الجهاز الهضمي للإنسان ومن المحتمل أن تكون ضارة لأنها تؤدي إلى مضاعفات صحية خطيرة في عملية الهضم وأعضاء الجسم المختلفة.
النظام البيئي هو جزء من مستويات البيئة
النظام البيئي هو مجموعة من الكائنات الحية وغير الحية التي تتواصل مع بعضها البعض من خلال تبادل المادة والطاقة، مثل: ب. الغابات والبحيرات والمحيطات والبحار وكذلك المواد الطبيعية والعوامل المناخية وغيرها من عوامل الغلاف الجوي للأرض.
يتأثر النظام البيئي بالموطن، وهو عبارة عن مساحة كبيرة بها العديد من الخصائص النباتية والمناخية وغيرها التي لا تتغير مع مرور الوقت. وتنقسم هذه الموائل البيئية إلى العديد من عناصر البيئة مثل: على سبيل المثال الغابات والصحاري والبحيرات. البحار المفتوحة والأراضي الجافة والأعشاب والتندرا وعناصر البيئة الأخرى.
أما المحيط الحيوي في النظام البيئي فهو تفاعل النظام البيئي مع البيئة الفيزيائية للكوكب مثل الغلاف الجوي والماء والغلاف الصخري للحفاظ على نظام الأرض المستقر الذي تتدفق فيه الطاقة بين مدخلات الطاقة وتفاعلها مع الانتشار الحراري من الفضاء.
يعد علم البيئة من أهم العلوم للإنسان والكائنات الحية الأخرى. لقد ناقشنا العديد من جوانب المعرفة حول النظام البيئي وتفاعل الإنسان مع البيئة وأثره على مختلف الأنشطة البشرية وفروعها التي تدرس جوانب أخرى كثيرة من البيئة وهذه هي المعلومات الرئيسية عن هذا العلم الذي يتطور عندما يتطور علم البيئة. يتفاعل الإنسان مع بيئته.