4: पारिस्थितिकी अवलोकन
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जब जीव विज्ञान जैसे अनुशासन का अध्ययन किया जाता है, तो इसे छोटे, संबंधित क्षेत्रों में विभाजित करना अक्सर सहायक होता है। उदाहरण के लिए, सेल सिग्नलिंग में रुचि रखने वाले सेल बायोलॉजिस्ट को सिग्नल अणुओं (जो आमतौर पर प्रोटीन होते हैं) के रसायन विज्ञान के साथ-साथ सेल सिग्नलिंग के परिणाम को समझने की आवश्यकता होती है। लुप्तप्राय प्रजातियों के अस्तित्व को प्रभावित करने वाले कारकों में रुचि रखने वाले पारिस्थितिकीविद गणितीय मॉडल का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए कर सकते हैं कि वर्तमान संरक्षण प्रयास लुप्तप्राय जीवों को कैसे प्रभावित करते हैं। प्रबंधन विकल्पों का एक अच्छा सेट तैयार करने के लिए, एक संरक्षण जीवविज्ञानी को सटीक डेटा एकत्र करने की आवश्यकता होती है, जिसमें वर्तमान जनसंख्या का आकार, प्रजनन को प्रभावित करने वाले कारक (जैसे शरीर विज्ञान और व्यवहार), निवास स्थान की आवश्यकताएं (जैसे पौधे और मिट्टी), और लुप्तप्राय आबादी पर संभावित मानव प्रभाव शामिल हैं और इसका निवास स्थान (जो समाजशास्त्र और शहरी पारिस्थितिकी में अध्ययन के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है)। पारिस्थितिकी के अनुशासन के भीतर, शोधकर्ता चार विशिष्ट स्तरों पर काम करते हैं, कभी-कभी विवेकपूर्ण तरीके से और कभी-कभी ओवरलैप के साथ: जीव, जनसंख्या, समुदाय और पारिस्थितिकी तंत्र (आंकड़ा\(\PageIndex{a}\))।
चित्र\(\PageIndex{a}\): इकोलॉजिस्ट संगठन के कई जैविक स्तरों के भीतर अध्ययन करते हैं। (क्रेडिट “जीव”: “क्रिस्टल” /फ़्लिकर द्वारा काम में संशोधन; क्रेडिट “इकोसिस्टम”: टॉम कार्लिस्ले, यूएस फिश एंड वाइल्डलाइफ सर्विस मुख्यालय द्वारा काम में संशोधन; क्रेडिट “बायोस्फीयर”: नासा)
ऑर्गेनाइज़्मल इकोलॉजी
संगठनात्मक स्तर पर पारिस्थितिकी का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता उन अनुकूलन में रुचि रखते हैं जो व्यक्तियों को विशिष्ट आवासों में रहने में सक्षम बनाते हैं। ये अनुकूलन रूपात्मक, शारीरिक और व्यवहारिक हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कर्नर ब्लू बटरफ्लाई (लाइकेइड्स मेलिसा सैमुएलिस) (फिगर\(\PageIndex{b}\)) को एक विशेषज्ञ माना जाता है क्योंकि महिलाएं जंगली ल्यूपिन पर तरजीही रूप से ओविपोसिट (यानी अंडे देती हैं)। इस तरजीही अनुकूलन का अर्थ है कि कर्नर नीली तितली अपने निरंतर अस्तित्व के लिए जंगली ल्यूपिन पौधों की उपस्थिति पर अत्यधिक निर्भर है।
चित्र\(\PageIndex{b}\): कर्नर ब्लू बटरफ्लाई (लाइकेइड्स मेलिसा सैमुएलिस) एक दुर्लभ तितली है जो केवल कुछ पेड़ों या झाड़ियों के साथ खुले क्षेत्रों में रहती है, जैसे कि पाइन बैरेंस और ओक सवाना। यह केवल ल्यूपिन पौधों पर अपने अंडे दे सकता है। (क्रेडिट: जम्मू-कश्मीर हॉलिंग्सवर्थ, यूएसएफडब्ल्यूएस द्वारा काम में संशोधन)
अंडे से निकलने के बाद, लार्वा कैटरपिलर निकलते हैं और चार से छह सप्ताह तक पूरी तरह से जंगली ल्यूपिन (आकृति\(\PageIndex{c}\)) पर भोजन करते हैं। कैटरपिलर प्यूपेट (मेटामोर्फोसिस से गुजरते हैं) और लगभग चार सप्ताह के बाद तितलियों के रूप में उभरते हैं। वयस्क तितलियाँ जंगली ल्यूपिन और अन्य पौधों की प्रजातियों के फूलों के अमृत पर भोजन करती हैं। कार्नर ब्लू तितलियों का अध्ययन करने में रुचि रखने वाला एक शोधकर्ता, अंडे देने के बारे में सवाल पूछने के अलावा, तितलियों के पसंदीदा तापमान (एक शारीरिक प्रश्न) या कैटरपिलर के व्यवहार के बारे में सवाल पूछ सकता है जब वे विभिन्न लार्वा चरणों में होते हैं (ए) व्यवहार संबंधी प्रश्न)।
चित्र\(\PageIndex{c}\): जंगली ल्यूपिन (ल्यूपिनस पेरेनिस) कर्नर ब्लू बटरफ्लाई के लिए मेजबान पौधा है
जनसंख्या पारिस्थितिकी
जनसंख्या अंतर-प्रजनन जीवों का एक समूह है जो एक ही समय में एक ही क्षेत्र में रहने वाली एक ही प्रजाति के सदस्य होते हैं। (जीव जो एक ही प्रजाति के सभी सदस्य हैं, उन्हें शंक्वाकार कहा जाता है।) एक आबादी की पहचान, आंशिक रूप से, जहां वह रहती है, और इसकी आबादी के क्षेत्र की प्राकृतिक या कृत्रिम सीमाएँ हो सकती हैं: प्राकृतिक सीमाएँ नदियाँ, पहाड़ या रेगिस्तान हो सकती हैं, जबकि कृत्रिम सीमाओं के उदाहरणों में घास, मानव निर्मित संरचनाएं, या सड़कें शामिल हैं। जनसंख्या पारिस्थितिकी का अध्ययन इस बात पर केंद्रित है कि किसी क्षेत्र में व्यक्तियों की संख्या कितनी है और समय के साथ जनसंख्या का आकार कैसे और क्यों बदलता है। जनसंख्या पारिस्थितिकीविद् विशेष रूप से कर्नर नीली तितली को गिनने में रुचि रखते हैं, उदाहरण के लिए, क्योंकि इसे संघीय रूप से लुप्तप्राय के रूप में वर्गीकृत किया गया है। हालांकि, इस प्रजाति का वितरण और घनत्व जंगली ल्यूपिन के वितरण और बहुतायत से अत्यधिक प्रभावित होता है। शोधकर्ता जंगली ल्यूपिन के गिरने वाले कारकों और ये कर्नर ब्लू तितलियों को कैसे प्रभावित करते हैं, इसके बारे में सवाल पूछ सकते हैं। उदाहरण के लिए, पारिस्थितिक विज्ञानी जानते हैं कि जंगली ल्यूपिन खुले इलाकों में पनपता है जहां पेड़ और झाड़ियाँ काफी हद तक अनुपस्थित हैं। प्राकृतिक सेटिंग्स में, रुक-रुक कर जंगल की आग नियमित रूप से पेड़ों और झाड़ियों को हटाती है, जिससे जंगली ल्यूपिन की आवश्यकता वाले खुले क्षेत्रों को बनाए रखने में मदद मिलती है। गणितीय मॉडल का उपयोग यह समझने के लिए किया जा सकता है कि मनुष्यों द्वारा जंगल की आग के दमन के कारण कार्नर ब्लू बटरफ्लाई के लिए इस महत्वपूर्ण पौधे की गिरावट कैसे हुई है।
सामुदायिक पारिस्थितिकी
एक जैविक समुदाय में एक क्षेत्र के भीतर विभिन्न प्रजातियाँ होती हैं, आमतौर पर एक त्रि-आयामी स्थान, और इन प्रजातियों के भीतर और उनके बीच बातचीत होती है। सामुदायिक पारिस्थितिकीविद इन इंटरैक्शन और उनके परिणामों को चलाने वाली प्रक्रियाओं में रुचि रखते हैं। विशिष्ट बातचीत के बारे में प्रश्न अक्सर सीमित संसाधन के लिए एक ही प्रजाति के सदस्यों के बीच प्रतिस्पर्धा पर ध्यान केंद्रित करते हैं। पारिस्थितिकीविद विभिन्न प्रजातियों के बीच बातचीत का भी अध्ययन करते हैं; विभिन्न प्रजातियों के सदस्यों को हेटेरोस्पेसिफ़िक्स कहा जाता है। विषम बातचीत के उदाहरणों में भविष्यवाणी, परजीवीवाद, शाकाहारी, प्रतिस्पर्धा और परागण शामिल हैं। इन इंटरैक्शन से जनसंख्या के आकार पर प्रभाव को नियंत्रित किया जा सकता है और विविधता को प्रभावित करने वाली पारिस्थितिक और विकासवादी प्रक्रियाओं को प्रभावित किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए, कर्नर ब्लू बटरफ्लाई लार्वा चींटियों के साथ पारस्परिक संबंध बनाते हैं। पारस्परिकता एक दीर्घकालिक संबंध का एक रूप है जो दो प्रजातियों के बीच सह-विकसित हुआ है और जिससे प्रत्येक प्रजाति को लाभ होता है। पारस्परिक जीवों के बीच मौजूद होने के लिए, प्रत्येक प्रजाति को रिश्ते के परिणामस्वरूप दूसरे से कुछ लाभ प्राप्त करना चाहिए। शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि जब कार्नर ब्लू बटरफ्लाई लार्वा (कैटरपिलर) चींटियों द्वारा झुलस जाते हैं, तो जीवित रहने की संभावना बढ़ जाती है। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि लार्वा चींटियों द्वारा झुकाए जाने पर प्रत्येक जीवन चरण में कम समय बिताते हैं, जो लार्वा को लाभ प्रदान करता है। इस बीच, कर्नर ब्लू बटरफ्लाई लार्वा कार्बोहाइड्रेट युक्त पदार्थ का स्राव करता है जो चींटियों के लिए एक महत्वपूर्ण ऊर्जा स्रोत है। कर्नर ब्लू लार्वा और चींटियों दोनों को उनकी बातचीत से फायदा होता है।
इकोसिस्टम इकोलॉजी
इकोसिस्टम इकोलॉजी जीव, जनसंख्या और सामुदायिक पारिस्थितिकी का विस्तार है। पारिस्थितिकी तंत्र एक क्षेत्र के सभी जैविक घटकों (जीवित चीजों) के साथ-साथ उस क्षेत्र के अजैविक घटकों (निर्जीव चीजों) से बना है। अजैविक घटकों में से कुछ में हवा, पानी और मिट्टी शामिल हैं। इकोसिस्टम बायोलॉजिस्ट सवाल पूछते हैं कि पोषक तत्वों और ऊर्जा को कैसे संग्रहीत किया जाता है और वे जीवों और आसपास के वातावरण, मिट्टी और पानी के बीच कैसे घूमते हैं।
कर्नर नीली तितलियाँ और जंगली ल्यूपिन एक ओक-पाइन बंजर निवास स्थान में रहते हैं। इस निवास स्थान की विशेषता प्राकृतिक अशांति और पोषक तत्वों से भरपूर मिट्टी है, जिनमें नाइट्रोजन की मात्रा कम होती है। इस आवास में रहने वाले पौधों के वितरण में पोषक तत्वों की उपलब्धता एक महत्वपूर्ण कारक है। इकोसिस्टम इकोलॉजी में रुचि रखने वाले शोधकर्ता सीमित संसाधनों के महत्व और पोषक तत्वों जैसे संसाधनों की आवाजाही के बारे में सवाल पूछ सकते हैं, हालांकि पारिस्थितिकी तंत्र के जैविक और अजैविक हिस्से।
करियर कनेक्शन: इकोलॉजिस्ट
पारिस्थितिकी में करियर मानव समाज के कई पहलुओं में योगदान देता है। पारिस्थितिक मुद्दों को समझने से समाज को भोजन, आश्रय और स्वास्थ्य देखभाल की बुनियादी मानवीय जरूरतों को पूरा करने में मदद मिल सकती है। पारिस्थितिकीविद प्रयोगशाला में और बाहर प्राकृतिक वातावरण (चित्र\(\PageIndex{d}\)) में अपना शोध कर सकते हैं। ये प्राकृतिक वातावरण घर के करीब हो सकते हैं जितने कि आपके परिसर से होकर बहती धारा या प्रशांत महासागर के तल पर हाइड्रोथर्मल वेंट्स जितनी दूर होती है। इकोलॉजिस्ट शिकार के लिए सफेद पूंछ वाली हिरण आबादी (ओडोकोइलस वर्जिनियनस) जैसे प्राकृतिक संसाधनों का प्रबंधन करते हैं या कागज के उत्पादन के लिए ऐस्पन (पॉपुलस एसपीपी) लकड़ी के स्टैंड का प्रबंधन करते हैं। इकोलॉजिस्ट शिक्षकों के रूप में भी काम करते हैं जो विश्वविद्यालय, हाई स्कूल, संग्रहालय और प्रकृति केंद्रों सहित विभिन्न संस्थानों में बच्चों और वयस्कों को पढ़ाते हैं। पारिस्थितिकीविद स्थानीय, राज्य और संघीय नीति निर्माताओं की सहायता करने वाले सलाहकार पदों पर भी काम कर सकते हैं जो पारिस्थितिक रूप से अच्छे कानून विकसित कर सकते हैं, या वे उन नीतियों और कानूनों को स्वयं विकसित कर सकते हैं। इकोलॉजिस्ट बनने के लिए आमतौर पर प्राकृतिक विज्ञान में स्नातक की डिग्री की आवश्यकता होती है। चयनित पारिस्थितिकी के क्षेत्र के आधार पर स्नातक की डिग्री अक्सर विशेष प्रशिक्षण या उन्नत डिग्री के बाद होती है। पारिस्थितिकीविदों की भौतिक विज्ञान में व्यापक पृष्ठभूमि होनी चाहिए, साथ ही गणित और आंकड़ों में एक अच्छी नींव भी होनी चाहिए।
चित्र\(\PageIndex{d}\): यह लैंडस्केप इकोलॉजिस्ट एक अध्ययन के हिस्से के रूप में अपने मूल निवास स्थान में एक काले पैर वाले फेरेट को छोड़ रहा है। (क्रेडिट: USFWS माउंटेन प्रेयरी क्षेत्र, एनपीएस)
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OpenStax द्वारा पारिस्थितिकी और बायोस्फीयर से मेलिसा हा और राचेल श्लेगर द्वारा संशोधित (CC-BY के तहत लाइसेंस प्राप्त)