الوحدة 2: علم البيئة
- Page ID
- 169005
علم البيئة هو دراسة تفاعلات الكائنات الحية مع بيئتها. أحد الأهداف الأساسية للإيكولوجيا هو فهم توزيع ووفرة الكائنات الحية في البيئة المادية. يتطلب تحقيق هذا الهدف دمج التخصصات العلمية داخل وخارج علم الأحياء، مثل الكيمياء الحيوية، وعلم وظائف الأعضاء، والتطور، والتنوع البيولوجي، والبيولوجيا الجزيئية، والجيولوجيا، وعلم المناخ. تطبق بعض الأبحاث البيئية أيضًا جوانب الكيمياء والفيزياء، وغالبًا ما تستخدم النماذج الرياضية.
لماذا دراسة البيئة؟ ربما تكون مهتمًا بالتعرف على العالم الطبيعي وكيف تكيفت الكائنات الحية مع الظروف المادية لبيئتها. أو ربما تكون طبيبًا مستقبليًا يسعى إلى فهم العلاقة بين صحة الإنسان والبيئة.
البشر جزء من المشهد البيئي، وصحة الإنسان هي جزء مهم من التفاعل البشري مع بيئتنا المادية والمعيشية. مرض لايم، على سبيل المثال، هو أحد الأمثلة الحديثة على العلاقة بين صحتنا والعالم الطبيعي. يُعرف مرض لايم رسميًا باسم لايم بورليوسيس، وهو عدوى بكتيرية يمكن أن تنتقل إلى البشر عندما يعضهم قراد الغزلان (Ixodes scapularis)، وهو الناقل الرئيسي لهذا المرض (الشكل\(\PageIndex{a}\)). ومع ذلك، لا تحمل جميع قراد الغزلان البكتيريا التي تسبب مرض لايم في البشر، ويمكن أن يكون لدى I. scapularis مضيفين آخرين إلى جانب الغزلان. في الواقع، اتضح أن احتمال الإصابة يعتمد على نوع المضيف الذي يتطور عليه القراد: نسبة أعلى من القراد التي تعيش على الفئران ذات الأقدام البيضاء تحمل البكتيريا مقارنة بالقراد الذي يعيش على الغزلان. إن المعرفة بالبيئات والكثافات السكانية التي تتواجد فيها الأنواع المضيفة بكثرة ستساعد الطبيب أو عالم الأوبئة على فهم كيفية انتقال مرض لايم بشكل أفضل وكيف يمكن تقليل حدوثه.
يطرح علماء البيئة أسئلة عبر أربعة مستويات من التنظيم البيولوجي - الكائن الحي والسكان والمجتمع والنظام البيئي. على مستوى الكائن الحي، يدرس علماء البيئة الكائنات الحية الفردية وكيفية تفاعلها مع بيئاتها. على مستوى السكان والمجتمع، يستكشف علماء البيئة، على التوالي، كيف تتغير مجموعة الكائنات الحية بمرور الوقت والطرق التي تتفاعل بها تلك المجموعة مع الأنواع الأخرى في المجتمع. يفحص علماء البيئة الذين يدرسون نظامًا بيئيًا الأنواع الحية (المكونات الحيوية) للنظام البيئي وكذلك الأجزاء غير الحية (المكونات غير الحيوية)، مثل الهواء والماء والتربة، من البيئة. سيكون الهدف من هذه الوحدة هو استكشاف هذه الموضوعات بشكل أكبر وكيفية ارتباطها وتداخلها مع العلوم البيئية.
الإسناد
تم تعديله بواسطة ميليسا ها وراشيل شليجر من علم البيئة والمحيط الحيوي بواسطة OpenStax (مرخص بموجب CC-BY)
- 4: نظرة عامة على البيئة
- يمكن دراسة البيئة على مستويات الكائنات الحية والسكان والمجتمع والنظام البيئي.
- 5: السكان
- تتفاعل المجموعات السكانية وتتزاوج مجموعات من الأفراد من نفس النوع في منطقة مشتركة. تستكشف دراسة البيئة السكانية كيفية توزيع الأفراد في السكان على الفضاء، والعوامل التي تنظم النمو السكاني، وسمات تاريخ الحياة، التي تتعلق بالعمر والتكاثر.
- 6: المجتمعات
- تتكون المجتمعات من مجموعات متعددة متفاعلة (من أنواع مختلفة) في منطقة مشتركة. تركز دراسة المجتمعات على كيفية تفاعل الكائنات الحية مع بعضها البعض، والبنية الغذائية (السلاسل الغذائية والشبكات الغذائية)، واستقرار بنية المجتمع.
- 7: النظم البيئية
- تتكون النظم البيئية من مكونات حيوية (حية) وغير حيوية (غير حية) تتفاعل معًا. قد تكون النظم البيئية من المياه العذبة أو البحرية أو الأرضية. تصف الدورات البيوجيوكيميائية حركة العناصر الكيميائية من خلال مكونات النظام البيئي المختلفة. التربة هي واحدة من هذه المكونات، وهي ضرورية في تحديد توزيع النباتات ووفرتها.
- 8: المناطق الأحيائية
- المناطق الأحيائية هي مناطق جغرافية كبيرة تتميز بالنباتات والمناخ، بما في ذلك درجة الحرارة وهطول الأمطار. تنخفض درجة الحرارة مع خطوط العرض والارتفاع. يكون هطول الأمطار مرتفعًا عند خط الاستواء ومنخفض عند 30 درجة شمالًا وجنوبًا، وتوجد المناطق الأحيائية الأرضية على الأرض، بينما توجد المناطق الأحيائية المائية في الماء.
الصورة المصغرة - «Orchid Mantis» موجودة في المجال العام