4: Maelezo ya Mazingira

Viwango vya Utafiti wa mazingira

Wakati nidhamu kama vile biolojia inasomwa, mara nyingi husaidia kuigawanya katika maeneo madogo, yanayohusiana. Kwa mfano, wanabiolojia kiini nia ya kiini kuashiria haja ya kuelewa kemia ya molekuli signal (ambayo kwa kawaida ni protini) pamoja na matokeo ya kiini kuashiria. Wanaikolojia wanaovutiwa na mambo yanayoathiri maisha ya aina zilizohatarishwa wanaweza kutumia mifano ya hisabati kutabiri jinsi juhudi za uhifadhi wa sasa zinaathiri viumbe walio hatarini. Ili kuzalisha seti ya sauti ya chaguzi za usimamizi, mwanabiolojia wa uhifadhi anahitaji kukusanya data sahihi, ikiwa ni pamoja na ukubwa wa sasa wa idadi ya watu, mambo yanayoathiri uzazi (kama vile physiolojia na tabia), mahitaji ya makazi (kama vile mimea na udongo), na mvuto wa binadamu unaoweza kuathiriwa na idadi ya watu waliohatarishwa na makazi yake (ambayo inaweza kuwa inayotokana na masomo katika sosholojia na ikolojia ya miji). Ndani ya nidhamu ya ikolojia, watafiti hufanya kazi katika ngazi nne maalum, wakati mwingine kwa busara na wakati mwingine na kuingiliana: viumbe, idadi ya watu, jamii, na mazingira (takwimu\(\PageIndex{a}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Wanaikolojia wanajifunza ndani ya ngazi kadhaa za kibiolojia za shirika. (mikopo “viumbe”: mabadiliko ya kazi na “Crystl” /Flickr; mikopo “mazingira”: mabadiliko ya kazi na Tom Carlisle, Makao Makuu ya Huduma ya Samaki na Wanyamapori ya Marekani; mikopo “biosphere”: NASA)

Ikolojia ya kiumbe

Watafiti wanaojifunza mazingira katika ngazi ya viumbe wanavutiwa na marekebisho ambayo huwawezesha watu binafsi kuishi katika makazi maalum. Marekebisho haya yanaweza kuwa ya kimaumbile, kisaikolojia, na tabia. Kwa mfano, kipepeo ya bluu ya Karner (Lycaeides melissa samuelis\(\PageIndex{b}\)) (takwimu) inachukuliwa kuwa mtaalamu kwa sababu wanawake wanapendelea oviposit (yaani, kuweka mayai) kwenye lupine ya mwitu. Hali hii ya upendeleo ina maana kwamba kipepeo ya bluu ya Karner inategemea sana kuwepo kwa mimea ya lupine ya mwitu kwa ajili ya kuishi kwake kuendelea.

Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Kipepeo ya bluu ya Karner (Lycaeides melissa samuelis) ni kipepeo ya nadra ambayo huishi tu katika maeneo ya wazi na miti machache au vichaka, kama vile pine barrens na savannas ya mwaloni. Inaweza tu kuweka mayai yake kwenye mimea ya lupine. (mikopo: muundo wa kazi na J & K Hollingsworth, USFWS)

Baada ya kukataa, viwavi vya mabuu hujitokeza na kutumia wiki nne hadi sita kulisha tu juu ya lupine ya mwitu (takwimu\(\PageIndex{c}\)). Viwavi hupiga (hupitia metamorphosis) na kujitokeza kama vipepeo baada ya wiki nne. Vipepeo vya watu wazima hulisha nectari ya maua ya lupine ya mwitu na aina nyingine za mimea. Mtafiti nia ya kusoma karner bluu vipepeo katika ngazi organismal inaweza, pamoja na kuuliza maswali kuhusu kuwekewa yai, kuuliza maswali kuhusu joto vipepeo 'preferred (swali kisaikolojia) au tabia ya wadudu wakati wao ni katika hatua mbalimbali mabuu (a swali la tabia).

Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Lupine ya mwitu (Lupinus perennis) ni mmea wa jeshi kwa kipepeo ya bluu ya Karner

 

Idadi ya Watu Ek

Idadi ya watu ni kikundi cha viumbehai vilivyoingiliana ambavyo ni wanachama wa spishi moja wanaoishi katika eneo moja kwa wakati mmoja. (Viumbe ambavyo ni wanachama wote wa aina hiyo huitwa conspecifics.) Idadi ya watu hutambuliwa, kwa sehemu, na mahali ambapo anaishi, na eneo lake la idadi ya watu linaweza kuwa na mipaka ya asili au bandia: mipaka ya asili inaweza kuwa mito, milima, au jangwa, wakati mifano ya mipaka ya bandia ni pamoja na nyasi zilizopandwa, miundo ya kibinadamu, au barabara. Utafiti wa mazingira ya idadi ya watu unazingatia idadi ya watu binafsi katika eneo na jinsi na kwa nini ukubwa wa idadi ya watu hubadilika kwa muda. Wanaikolojia wa idadi ya watu wanavutiwa hasa kuhesabu kipepeo ya bluu ya Karner, kwa mfano, kwa sababu inawekwa kama federally hatarini. Hata hivyo, usambazaji na wiani wa aina hii huathiriwa sana na usambazaji na wingi wa lupine ya mwitu. Watafiti wanaweza kuuliza maswali kuhusu sababu zinazosababisha kupungua kwa lupine mwitu na jinsi hizi zinaathiri vipepeo vya bluu vya Karner. Kwa mfano, wanaikolojia wanajua kwamba lupine ya mwitu inakua katika maeneo ya wazi ambapo miti na vichaka havipo. Katika mazingira ya asili, moto wa mwitu mara kwa mara huondoa miti na vichaka, kusaidia kudumisha maeneo ya wazi ambayo lupine ya mwitu inahitaji. Mifano ya hisabati inaweza kutumika kuelewa jinsi ukandamizaji wa moto wa mwitu na binadamu umesababisha kupungua kwa mmea huu muhimu kwa kipepeo ya bluu ya Karner.

Ekolojia ya Jamii

Jumuiya ya kibaiolojia ina spishi mbalimbali ndani ya eneo, kwa kawaida nafasi tatu-dimensional, na mwingiliano ndani na kati ya spishi hizi. Wanajikolojia wa jamii wanavutiwa na taratibu zinazoendesha mwingiliano huu na matokeo yao. Maswali kuhusu mwingiliano conspecific mara nyingi kuzingatia ushindani kati ya wanachama wa aina moja kwa ajili ya rasilimali ndogo. Wanaikolojia pia hujifunza mwingiliano kati ya spishi mbalimbali; wanachama wa spishi mbalimbali huitwa heterospecifics. Mifano ya mwingiliano heterospecific ni pamoja na predation, parasitism, herbivory, ushindani, na pollination. Mwingiliano huu unaweza kuwa na madhara ya kusimamia juu ya ukubwa wa idadi ya watu na inaweza kuathiri michakato ya kiikolojia na mabadiliko yanayoathiri utofauti

Kwa mfano, mabuu ya kipepeo ya bluu ya Karner huunda mahusiano ya mutualistic na mchwa. Mutualism ni aina ya uhusiano wa muda mrefu ambao umebadilika kati ya spishi mbili na ambayo kila spishi hufaidika. Kwa mutualism kuwepo kati ya viumbe binafsi, kila spishi lazima ipate faida fulani kutoka kwa nyingine kama matokeo ya uhusiano. Watafiti wameonyesha kuwa kuna ongezeko la uwezekano wa kuishi wakati mabuu ya kipepeo ya bluu ya Karner (viwavi) yanajitokeza na mchwa. Hii inaweza kuwa kwa sababu mabuu hutumia muda mdogo katika kila hatua ya maisha wakati unapotendezwa na mchwa, ambayo hutoa faida kwa mabuu. Wakati huo huo, mabuu ya kipepeo ya bluu ya Karner hutoa dutu yenye tajiri ya wanga ambayo ni chanzo muhimu cha nishati kwa mchwa. Wote mabuu ya bluu ya Karner na mchwa hufaidika kutokana na mwingiliano wao.

Ekolojia ya mazingira

Ekolojia ya mazingira ni ugani wa viumbe, idadi ya watu, na ikolojia ya jamii. Mazingira yanajumuisha vipengele vyote vya kibiotiki (vitu vilivyo hai) katika eneo pamoja na vipengele vya abiotiki (vitu visivyo hai) vya eneo hilo. Baadhi ya vipengele vya abiotic ni pamoja na hewa, maji, na udongo. Wanabiolojia wa mazingira huuliza maswali kuhusu jinsi virutubisho na nishati vinavyohifadhiwa na jinsi vinavyohamia kati ya viumbe na mazingira yanayozunguka, udongo, na maji.

Vipepeo vya bluu vya Karner na lupine ya mwitu huishi katika makazi ya mwaloni-pine. Eneo hili lina sifa ya usumbufu wa asili na udongo usio na virutubisho ambao ni chini ya nitrojeni. Upatikanaji wa virutubisho ni jambo muhimu katika usambazaji wa mimea inayoishi katika eneo hili. Watafiti nia ya mazingira mazingira inaweza kuuliza maswali kuhusu umuhimu wa rasilimali ndogo na harakati ya rasilimali, kama vile virutubisho, ingawa sehemu biotic na abiotic ya mazingira.

Kazi Connection: Ekolojia

Kazi katika mazingira huchangia kwa vipengele vingi vya jamii ya kibinadamu. Kuelewa masuala ya kiikolojia kunaweza kusaidia jamii kukidhi mahitaji ya msingi ya binadamu ya chakula, makazi, na huduma za afya. Wanaikolojia wanaweza kufanya utafiti wao katika maabara na nje katika mazingira ya asili (Kielelezo\(\PageIndex{d}\)). Mazingira haya ya asili yanaweza kuwa karibu na nyumbani kama mkondo unaoendesha kupitia chuo chako au mbali kama matundu ya hydrothermal chini ya Bahari ya Pasifiki. Wanaikolojia wanasimamia maliasili kama vile wakazi wa kulungu wenye tailed nyeupe (Odocoileus virginianus) kwa ajili ya uwindaji au aspen (Populus spp.) mbao zinasimama kwa uzalishaji wa karatasi. Wanaikolojia pia hufanya kazi kama waelimishaji wanaofundisha watoto na watu wazima katika taasisi mbalimbali ikiwa ni pamoja na vyuo vikuu, shule za upili, makumbusho, na vituo vya asili Wanaikolojia wanaweza pia kufanya kazi katika nafasi za ushauri kusaidia sera za mitaa, serikali, na shirikisho kuendeleza sheria ambazo ni za kiikolojia, au wanaweza kuendeleza sera hizo na sheria wenyewe. Kuwa mwanaikolojia inahitaji shahada ya kwanza, kwa kawaida katika sayansi ya asili. Shahada ya kwanza mara nyingi hufuatwa na mafunzo maalumu au shahada ya juu, kulingana na eneo la ikolojia iliyochaguliwa. Wanaikolojia wanapaswa pia kuwa na historia pana katika sayansi ya kimwili, pamoja na msingi wa sauti katika hisabati na takwimu.

Kielelezo\(\PageIndex{d}\): Hii mazingira mazingira ni kutolewa nyeusi-footed ferret katika makazi yake ya asili kama sehemu ya utafiti. (mikopo: USFWS Mountain Prairie Mkoa, NPS)

Attribution

Ilibadilishwa na Melissa Ha na Rachel Schleiger kutoka Ekolojia na Biosphere na OpenStax (leseni chini ya CC-BY)