مفهوم علم البيئة

• ذات صلة
• مفهوم الوعي البيئي
• مفهوم البيئة وعناصرها

ما هو علم البيئة؟

علم البيئة هو أحد فروع علم الأحياء، وهو العلم الذي يُعنَى بدراسة الكائنات الحيّة والبيئة، وطريقة تفاعل الكائنات الحيّة مع بعضها البعض ومع بيئتها المحيطة، كما أنه يشمل على عدّة فروع منها العلوم البشريّة، والسكان، والمجتمع، والنظام البيئي، والمحيط الحيوي، وقد ظهر علم البيئة لأول مرة من قِبل عالم الحيوان الألماني إرنست هيكل، والهدف الأساسي لعلم البيئة يكمن في فهم عمليات الحياة والتكيّفات والموائل التي تُعرف بأنها نوع البيئة التي ينتمي إليها الكائن الحي، والتي تتميّز بخصائص بيولوجيّة وفيزيائيّة تمكّنه من العيش داخلها، كما يهدف علم البيئة أيضًا إلى فهم التفاعلات والتنوع البيولوجي للكائنات الحية، وفهم توزيع العوامل الحيويّة وغير الحيويّة لهذه الكائنات الحيّة في البيئة، فالعوامل الحيويّة تلك التي تشمل البكتيريا والحيوانات والطيور والفطريات والنباتات وغيرها، وأما العوامل غير الحيويّة فهي تتمثل بالعوامل الفيزيائيّة والكيميائيّة غير حيّة داخل النظام البيئي، وتتضمّن هذه العوامل ضوء الشمس والتربة والهواء والمعادن والماء والتضاريس وغيرها، فكل ما هو حيّ يُدرَج تحت مسمّى المكونات الحيويّة، وكل ما هو غير حيّ يُصنّف تحت عنوان المكونات غير الحيّة، ومن أهم الأمثلة على علم البيئة،

بيئة الإنسان، إذ يركّز هذا الفرع من علوم البيئة على العلاقة بين البشر والبيئة، ويؤكد على أن البشر قادرين على إحداث التأثير على البيئة، ويوضح كيف يمكننا تحسين أنفسنا من أجل تحسين البيئة والمحيط البشري في نفس الوقت، والمثال الآخر على علم البيئة هو بناء الموطن البيئي، إذ يقوم هذا الفرع بدراسة كيفيّة تغيير الكائنات الحيّة للبيئة لصالحها ولصالح غيرها من الكائنات الحيّة، فمثلاً يصنع النمل الأبيض بيتًا خاصًا به وهو عبارة عن تل بطول 6 أقدام، وفي نفس الوقت يستطيع حماية وتغذية كامل المجموعة الموجودة داخل هذا البيت أو التل الخاص به، ولا يمكن فصل علم البيئة بأي حال من الأحوال عن العلوم الحيويّة الأخرى مثل علم الجيولوجيّة وعلم الأحياء، وعلم التطوّر فهي جميعها مكمّله لبعضها البعض وتُعنى جميعها بدراسة البيئة والمحيط الحيوي. ^[١]

ما فروع علم البيئة؟

ويمكننا تصنيف علم البيئة إلى عدّة فروع وفيما يلي سنوضح لك أهمها:^[٢][٣]

• علم البيئة العالميّة "Global Ecology": يتعامل هذا العلم مع التفاعلات بين النظام البيئي للأرض والغلاف الجوي والمحيطات، ويساعد في فهم التفاعلات الواسعة والمختلفة وتأثير هذه التفاعلات على كوكبنا.
• علم بيئة المناظر الطبيعيّة "Landscape Ecology": يتعامل هذا العلم مع الطاقة والمواد والكائنات الحيّة وغيرها من مكونات النظم البيئيّة الأخرى، إذ يمكن من خلاله إلقاء الضوء على دور تأثيرات البشر على وظائف المناظر الطبيعيّة.

• علم البيئة السلوكيّة "behavioral ecologists": يقوم هذا العلم بدراسة سلوكيات الكائن الحي وكيف تؤثر هذه السلوكيات على تطوّره ونموه، وكيف تغيّر البيئة من سلوكيات معينة موجودة في الكائن الحي، ومثال ذلك قد يقوم عالم البيئة بدراسة الطريقة التي يصطاد بها الصقر أو النسر فريسته، ثم يقوم بالبحث بالطرق المؤدية إلى نجاح هذا الطائر أو فشله في اصطياد فريسته، ومن ثم يتمكّن عالم البيئة من توقّع أو افتراض الطريقة التي ستتصرف بها هذه الطيور وكيف تسيّطر على فريستها، والهدف من هذا كله هو جمع المعلومات الكافية عند محاولة تطوير خطط لحماية الحيوانات البريّة.

• علم البيئة السكانيّة "Population Ecology": وهو العلم الذي يُعنَى بدراسة السكان، والمقصود بالسكان مجموعة الكائنات الحيّة التي تنتمي إلى نفس الفصيلة أو النوع، فنظرًا للتنوّع الكبير والواسع للحياة على سطح الأرض، فقد طوّرت العديد من الإستراتيجيات للتعامل مع الكائنات الحيّة من نفس النوع، إذ تتنافس وتتصارع بعض الأنواع مع أنواع معينة، بينما تُشكّل أنواع أخرى من الكائنات روابط قوية مع بعضها وتعمل بشكل جماعي لتأمين مواردها وطعامها، وعلم البيئة الاجتماعية وهو فرع من علم البيئة السكانيّة، إذ يقوم هذا العلم بدراسة بعض الكائنات الحيّة مثل النحل والذباب والتي تتعاون وتعمل معًا لحماية المُستعمرة من الأعداء وتأمينها بالطعام، وتؤدي التفاعلات المختلفة بين هذه الكائنات إلى وجود قوى مُنتقاة ومختلفة عن تلك الموجودة في الحيوانات التي تتنافس مع الأنواع الأخرى.

• علم البيئة الجزيئيّة "Molecular Ecology": يركز علم البيئة الجزيئي على دراسة إنتاج البروتينات، وكيف تؤثر هذه البروتينات على الكائن الحي والبيئة المحيطة به، وكيف تؤثر البيئة نفسها على إنتاج الكائن الحي للبروتينات المختلفة، ففي جميع الكائنات الحيّة يؤدي الحمض النووي إلى ظهور بروتينات مختلفة تتفاعل مع بعضها البعض ومن ثم تتفاعل مع البيئة المحيطة بها لتكرار الحمض النووي، حيث تؤدي هذه التفاعلات جميعها إلى ظهور بعض الكائنات الحيّة المعقدة جدًا.

• علم البيئة العضويّة "Organismal Ecology": يقوم هذا العلم بدراسة الكائنات الحيّة بمفردها وتفاعلاتها مع الكائنات الحيّة الأخرى ومع البيئة المحيطة بها، ومجال علم البيئة العضوي هو مجال واسع وضخم ولا يمكن حصره بأي حال من الأحوال، إذ يواجه كل كائن حي مجموعة كبيرة ومتعددة من التفاعلات المختلفة في حياته ولا يمكن دراستها جميعها أو حتى حصرها، لذلك فعلماء البيئة العضويّة يقومون بالتركيز على جانب واحد من جوانب الكائن الحي، مثل سلوكه، أو طعامه، أو تطوّره.

• علم بيئة المجتمع "Community Ecology": تُعرف بيئة المجتمع بأنها المجموعات السكانيّة المتنوعة التي تعيش في نفس البيئة وتخلق مجتمع من الكائنات الحية، إذ تُكوّن هذه المجتمعات منافذ، أو مساحات لتحتلها وتعيش بها، ومثال ذلك يمكننا العثور على عدة ثقوب ومنافذ في حقل القمح، فالقمح يوجد في الشمس والمغذيات توجد داخل التربة، وتعيش الحشرات المختلفة على العناصر الغذائيّة التي يجمعها القمح وتقوم البكتيريا بتحويل النيتروجين للنبات، وهذا ما يدرسه عالم البيئة المجتمعي وهي دراسة التفاعلات المُعقدة والضغوط التي تنتجها، ومثال على ذلك أيضًا النحل والأزهار التي تلقحها، والحيوانات المفترسة والفريسة التي تأكلها.

• علم النظام البيئي "Ecosystem Ecology": يُعرف النظام البيئي بأنه مجموعة من المجتمعات البيولوجيّة المترابطة، ويدرس عالم النظام البيئي الأنماط المعقدة والناتجة عن تفاعل النّظم البيئية والعوامل غير الحية في البيئة مع بعضها، فقد يقوم هؤلاء بدراسة الماء، أو الهواء، أو الشمس أو المواد الكيميائيّة الموجودة داخل النظام البيئي، وعلم البيئة هو من العلوم الواسعة والشديد التعقيد والتي تتضمّن عدة مجالات وتخصصات.

ما أهمية علم البيئة؟

إن دراسة علم البيئة من الأمور المهمة لضمان فهم الناس لتأثير أفعالهم وسلوكياتهم على بعضهم البعض وعلى كوكب الأرض وعلى الكائنات الموجودة فيه، ولتعلم أهمية علم البيئة قمنا بإدراج النقاط التالية:^[٤]

• المساعدة في الحفاظ على البيئة؛ وذلك لأن علم البيئة يُبين لك آثار أفعالك وسلوكياتك على البيئة، لذا يمكنك من خلال هذه المعلومات أن توجه جهودك لمعرفة المشاكل التي تعاني منها البيئة وأن تُساعد في حلها، إذ يوضح علم البيئة مدى الضرر الذي تسببه أنت وأقرانك للبيئة مما يحفّزكم للمشاركة في الجهود التي تسعى لها هيئات وجمعيات المحافظة على البيئة لضمان استمراريّة الحياة على هذا الكوكب.

• ضمان تخصيص الموارد المناسبة، فعلم البيئة يُمكّننا من معرفة خصائص الكائنات الحيّة، وعند معرفة هذه الخصائص فإننا سنصبح قادرون على معرفة الموارد الضروريّة التي يحتاجها الكائن الحي للبقاء على قيد الحياة، ومثال ذلك اعتماد الإنسان على الوقود الأحفوري بشكل كبير مما أدى إلى زيادة البصمة الكربونيّة في النظام البيئي، فأثّر ذلك على النظام البيئي وأدى لحدوث بعض المشاكل فيه، إلا أن علم البيئة سمح لنا باتخاذ قرارات حاسمة لتعديل متطلباتنا مع البيئة وحل المشاكل البيئيّة التي تسببنا بها بأسرع وقت ممكن.
• تعزيز الحفاظ على الطاقة، فعلم البيئة يساعد في فهم متطلبات المصادر المختلفة للبيئة، وبالتالي يُمكّننا من اتخاذ القرار المناسب في تحديد الموارد التي نريد استخدامها، فمن دون فهم حقائق الطاقة من خلال علم البيئة يمكننا نحن البشر إهدار الكثير من الموارد المخصصة للبيئة والقيام ببعض الأمور الضارة بها كالحرق العشوائي للأعشاب، والقطع المفرط للأشجار، فعلم البيئة يجعلنا نلجأ إلى الالتزام بالعديد من الممارسات التي تعزز من الحفاظ على الطاقة في البيئة وكمثال على ذلك الاستثمار في الطاقة المتجددة.

• ساعد علم البيئة في الحصول على المعلومات والأبحاث الكافية التي مكنتنا من أن نفهم هذه البيئة المحيطة بنا، وساعدت في تبني أسلوب حياة يحمي البيئة ويحافظ عليها، وهذا يعني أنه على المدى الطويل يصبح الناس أقل أنانية وسيقومون بخطوات جدية لحماية البيئة والكائنات الحية الموجودة فيها، مما يعزز من وجود نمط حياة متوازن طوال الوقت لجميع الكائنات الحية.
• المساعدة في مكافحة الأمراض والآفات، فالعديد من الأمراض البيئيّة تنتشر عن طريق النواقل، ودراسات علم البيئة تقدّم طرقًا جديدة لفهم طبيعة هذه الأمراض والآفات وطرق انتشارها، وبالتالي فإن ذلك سيمكنك من معرفة التقنيات المناسبة حول طرق إدارة هذه الآفات والأمراض، وكمثال على ذلك فإن أكثر الأمراض فتكًا وهو الملاريا الذي ينتقل عن طريق نوع معين من البعوض، وللسيطرة على هذه الآفة علينا معرفة كيفية تفاعل هذه الحشرة مع بيئتها، لأن هذا بدوره سيساعد في اتخاذ التدابير اللازمة التي تقينا شر مثل هذه الأمراض.

مما تتكون البيئة؟

البيئة هي النظام الفيزيائي والبيولوجي الذي يحيط بالإنسان والكائنات الحيّة الأخرى إلى جانب عدد من العوامل المختلفة التي تؤثر على البيئة مثل التربة، والماء، والهواء، والضوء، ودرجة الحرارة، وتسمى هذه العوامل بالعوامل غير حيّة، وتتأثر البيئة أيضًا بعدد من العوامل الحيّة مثل النباتات, والحيوانات, والكائنات الحيّة الدقيقة، والإنسان أيضًا هو جزء لا يتجزأ وأساسي من هذه البيئة، فالحياة الاجتماعيّة للإنسان تتأثر بالبيئة، إذ أن لسكان المناطق السهليّة نمط حياة مختلف عن نمط حياة سكان التلال، وسكان التلال لهم نمط حياة مختلف عن سكان المناطق الجبليّة وهكذا، والمكونات الثلاث للبيئة والتي سنذكرها في هذه الفقرة تؤدي إلى تكوّن أربعة أشكال مهمة على الأرض وهي الغلاف الجوي، والغلاف المائي، والغلاف الصخري، والمحيط الحيوي، إذ تتفاعل هذه الأغلفة مع بعضها البعض باستمرار مشكّلة من تفاعلها نقل العناصر والمُركّبات وأشكال الطاقة المختلفة، وفيما يلي سنوضح لك مكونات البيئة:^[٥]

• المكونات الماديّة: تشمل المكونات الماديّة للبيئة على التربة والماء والهواء والمناخ والضوء وغيرها من الأمور المحسوسة، وتُحدد المكونات الماديّة للبيئة من خلال نوع الموطن والظروف المعيشيّة للسكان، وينقسم المكوّن المادي للبيئة إلى ثلاثة أجزاء أخرى وهي الغاز، والسائل، والصلب، وهذه هي حالات المادة الثلاث التي تشكّل البيئة، والمكون المادي للبيئة يتكوّن من أشياء غير حية وهي:

• الماء: فالماء ودرجات الحرارة هي من أهم المكونات البيئية غير الحية فهي تؤثر على الإنسان والكائنات الحية جميعها، وجميع الكائنات تحتاج إلى الماء لتبقى على قيد الحياة، ودرجات الحرارة مهمة أيضًا فعندما ترتفع درجات الحرارة عن معدلها الطبيعي والمعتاد فستتأثر الكائنات الحيّة ويمكن أن تموت.
• الهواء: وهو المكوّن المادي الذي يوفر الأوكسجين اللازم لتنفس جميع الكائنات من إنسان وحيوان ونبات، فالأوكسجين يدخل إلى جسم الإنسان والحيوان عن طريق التنفس ويخرج على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون، أما النباتات فتحتاج إلى ثاني أكسيد الكربون من أجل إتمام عملية التمثيل الضوئي اللازم لاستمرار حياتها.
• التربة: هي أهم مكوّن مادي تحتاجه الكائنات الحيّة لتكوين بيئتها الخاصة، فالتربة مهمة لنمو النباتات ولبناء الإنسان بيوت يعيش فيها.

• المكوّنات الحيويّة أو البيولوجيّة: يتألف هذا المكوّن من جميع الكائنات الحيّة من النباتات والحيوانات والطفيليات مثل البكتيريا والفطريات، ويتفاعل هذا المكوّن مع المكوّن غير الحي للبيئة، ويشكّل تفاعل المكونات الحيّة مع المكونات غير الحيّة أنظمة بيئيّة مختلفة مثل النظام البيئي البحري، والنظام البيئي الصحراوي، والنظام البيئي الجوّي وغيرها من النّظم، والنظام البيئي الكبير للأرض ويُسمّى المحيط الحيوي والذي ينقسم إلى ثلاثة أقسام وهي:
  • المُنتِجات: والتي تتمثل بالنباتات الخضراء والبكتيريا التي تقوم بعمليّة التمثيل الضوئي والتي تُنتج مواد عضويّة مثل الكربوهيدرات، والبروتينات، وغيرها من المواد عن طريق الماء والتربة والضوء.
  • المُسْتَهلِكات: وهم الكائنات التي تعتمد أنظمتها الغذائية على المواد العضويّة التي تنتجها النباتات الخضراء أي المنتجات.
  • المُحلّلات: وهي تلك الكائنات التي تقوم بتحليل النباتات والحيوانات الميتة وينتج عن ذلك العديد من المعادن المهمة واللازمة لتشغيل الدورة الكيميائيّة والجيولوجيّة للأرض.
• المكونات الاجتماعيّة: يتكوّن هذا المكوّن أساسًا من الكائنات الحيّة المختلفة مثل الإنسان والطيور والحيوانات والحشرات وغيرها.

قد يُهِمَُكَ: مستويات علم البيئة

يتكون النظام البيئي في علم البيئة من الكائنات الحية والكائنات غير الحية والمجتمعات التي تعيش فيها تلك الكائنات، وهناك أربعة مستويات رئيسية لعلم البيئة هي:[٦]

• النظام البيئي: هو نظام يتكون من مجتمع بيئي ويعمل كوحدة فسيولوجية، والمقصود به هو دراسة العلاقة بين الكائن الحي وبيئته وطرق التكيف مع هذه البيئة، والنظام البيئي يتكون من أجزاء متفاعلة ومترابطة تشمل الكائنات الحية والمجتمعات التي تتكون منها، والكائنات غير الحية الموجودة في النظام البيئي، ومن أهم العمليات الحيوية في النظام البيئي هي الإنتاج، وتكوين التربة، وأنشطة البناء المختلفة التي تنظم تدفق الطاقة والمادة لهذا النظام البيئي، ويتم الحفاظ على هذه العمليات عن طريق الكائنات الحية ذات السمات المحددة، وتنوّع الكائنات الحية في هذا النظام البيئي يطلق عليه التنوع البيولوجي، إذ يعزز التنوع البيولوجي النظام البيئي ويقويه.
• السكان: وهم مجموعة من الكائنات الحية من نوع محدد تشترك في خاصية معينة وتعيش في مناطق معينة أيضًا، ومثال على السكان هو فراشة كارنر الزرقاء وهي فراشة نادرة تعيش فقط في المناطق المفتوحة ذات الأشجار أو الشجيرات القليلة، ويتم تحديد السكان حسب المكان الذي يعيشون فيه، وقد يكون هناك حدود طبيعية أو اصطناعية فقد تكون الحدود الطبيعية إما أنهار أو جبال أو صحاري، أما الحدود الاصطناعية فهي التي يصنعها الإنسان بيده مثل الطرق والجسور.

• المجتمع: هو مجموعة من الكائنات الحيّة المترابطة والتي تعيش في نفس المنطقة وتتفاعل مع بعضها البعض، فالمجتمع البيولوجي يتكوّن من مجموعة من الأنواع المختلفة التي تعيش داخل منطقة ما، ويهتم علماء البيئة بالعمليات التي تقود إلى التفاعلات وعواقب هذه التفاعلات، ومن أمثلة التفاعلات، التفاعلات غير نوعية مثل الافتراس والتطفّل والمنافسة والتلقيح، إذ تؤثر هذه التفاعلات على أحجام وأعداد سكان المجتمع وتؤثر أيضًا على العمليات البيئيّة والتطوريّة التي تؤثر على التنوّع.
• الكائن الحي: هم أعضاء من نفس النوع أو نفس المجموعة يعيشون مع بعضهم البعض داخل النظام البيئي، ويدرس علم البيئة التكيّفات التي تمكّن الأفراد من العيش معًا في موائل معيّنة.

المراجع

1. ↑ "Ecology", byjus, Retrieved 17/12/2020. Edited.
2. ↑ "Ecology", byjus, Retrieved 17/12/2020. Edited.
3. ↑ "Types of Ecology", biologydictionary, 28/1/2017, Retrieved 17/12/2020. Edited.
4. ↑ "What is Ecology?", conserve-energy-future, Retrieved 17/12/2020. Edited.
5. ↑ "Environment and Its Components (Explained With Diagram)", yourarticlelibrary, Retrieved 17/12/2020. Edited.
6. ↑ "The Scope of Ecology", lumenlearning, Retrieved 17/12/2020. Edited.