اكولوژي

دانش اكولوژي مجموعه شناخت هايي است كه انسان درباره اثرات محيط بر روي موجودات زنده اثرات موجودات زنده بر روي محيط و ارتباطات متقابل بين موجودات زنده دارد.

وقتي اكولوژي موجود زنده اي مطالعه مي شود هدف اين است كه معلوم شود چرا موجود مورد بحث در محيطهاي خاص و تحت شرايط معيني زندگي مي كند شرايط محيط چه اثراتي روي موجود زنده دارند و موجود زنده به نوبه خود چه تحولاتي در محيط پديد مي آورد طبيعي است كه خود انسان نيز به عنوان يك موجود زنده متاثر از عوامل محيط و موثر بر روي عوامل طبيعت در چهارچوب مطالعات اكولوژي از توجه و اهميت خاص برخوردار است.
دانش اكولوژي مطالعه توام محيط و موجود زنده را هدف اصلي خود قرار داده و براي نيل به اين هدف از همه رشته هاي علمي كه مستقلاً محيط و يا موجود زنده را مطالعه مي كنند كمك مي گيرد.

كلمه اكولوژي داراي دو ريشه يوناني Oikos (به معناي خانه يا محيط زيست يا مسكن طبيعي) و Logos (به معناي شناخت) است و براي نخستين بار به وسيله ارنست هكل زيست شناس مشهور آلماني به سال ۱۸۶۹ به كاربرده شده است و معني تحت الفظي آن بررسي محل زندگي موجودات زنده است. بيان كاملتري در بيان اكولوژي عبارت است از مطالعه روابط موجودات زنده به طور فردي يا گروهي با محيط اطراف و يا علم رباط بين موجودات زنده و محيط.

تعريف ديگر اكولوژي ؛ عبارتست از علمي كه روابط متقابل موجودات زنده را از يك طرف و رابطه بين آنها و محيطي كه در آن زيست مي كنند از طرف ديگر مورد بررسي قرار مي دهد . لذا اكولوژي در احوال موجوداتي كه در خشكي يا در آب در حال زيستن اند با توجه به روابط با محيط آنها تحقيق مي كند.
دامنه علم اكولوژي را مي توان با توجه به سطوح مختلف حيات تعيين كرد . اگر اين سطوح به صورت يك طيف مشخص گردد كه از ياخته آغاز شده به ترتيب شامل بافت ، اندام ، موجود زنده ، جمعيت ، اجتماع ، اكوسيستم و بالاخره بيوسفر يا زيست كره باشد ، علم اكولوژي بيشتر با سطوح اخير اين طيف يعني بعد از موجود زنده سروكار دارد.

اكوسيستم به منظور مطالعه رابطه بين موجودات زنده و محيط معمولاً تعدادي از گياهان و جانوران را در نظر مي گيرد كه در مجموعه جامعه را مي سازند . در هر اكوسيستم ميان موجودات زنده و محيط زندگي آنها همواره پيوندي ناگسستني برقرار است و هر آينه اين پيوند از هم بگسلد دگرگوني و احياناً انهدام جامعه مزبور را دنبال خواهد داشت . به آن قسمت كه مسكن موجودات زنده باشد هابيتات گويند.

جامعه أي كه نفراتش به گونه واحدي متعلق باشد دوام پذير نتواند بود مضافاً اين كه هر منطقه أي كه محل زيست انواعي چند از موجودات زنده گياهي و جانوري باشد يك سلسله عوامل فيزيكي و شيميايي وجود دارد كه در ظهور و ادامه بقاي انواع نقش تعيين كننده بر عهده مي گيرد.

وجود تنوع در انواع هر منطقه به ثبات جامعه كمك مي كند بطوري كه افراد هر جمعيت نيازهاي گوناگون خود را با حضور ساير انواع برآورده مي كند و دگرگوني هاي فيزيكي محيط را بهتر تحمل مي نمايند اما به هرحال ثبات اكوسيستم نسبي است و عواملي نظير رشد و توسعه جمعيت ها ، عبور از مرحله بلوغ و توليد مثل و سرانجام مرگ و مير عواملي هستند كه دگرگوني هاي دائم در وضع جامعه بوجود مي آورند.

در هر اكولوژيك كه سرانجام منجر به پيدايش جامعه ثابت مي گردد وقوع هر مرحله با پيدايش گروه هايي جديد و ظهور تنوع در انواع افزايش حجم كل موجود زنده توام خواهد بود ظهور توالي به ترتيب تقدم در هر منطقه به ترتيب زير قابل پيش بيني است.

در منطقه ابتدا موجودات زنده خاك ساز نظير باكتري ها پا به عرصه وجود مي گذارند ، سپس به ترتيب گلسنگ و خزه بوجود مي آيد . آنگاه گياهان ساليانه ، گياهان دائمي ، درختچه و سرانجام درختان توليد مي شدند به تناسب ظهور چنين مراحل گياهي جانوران نيز متواليا بوجود مي آيند. زمان بسيار زياد از مرحله شني تا توليد جنگلي معادل با يك هزار سال تخمين زده مي شود . هرگاه سرزميني را در نظر بگيريم كه گياهان و جانوراني قبلاً در آنجا مي زيستند و اينك به شكل باير درآمده است تبديل چنين سرزميني به علفزار در حدود پنجاه سال و پيدايش جنگل مدت دويست سال به طول مي انجامد . خاطر نشان مي گردد كه ظهور هر سال از همان گياه به تدريج موجبات فرسوده شدن خاك به طريق خاص فراهم مي سازد.

وابستگي غذايي موجودات زنده را با يكديگر مي توان به حلقه هاي زنجير تشبيه كرد كه در آن انرژي از حلقه اي به حلقه ديگر منتقل مي شود. به عبارت ديگر هر موجود زنده حلقه اي را تشكيل مي دهد كه اگر در ابتدا و در انتهاي زنجيره قرار نداشته باشد انرژي لازم جهت ادامه حيات از موجود قبلي به دست مي آورد در حالي كه خود تامين كننده انرژي براي موجود بعدي مي باشد . اولين حلقه را تجزيه كنندگان حلقه هاي بعدي را مصرف كنندگان و آخرين حلقه را تجزيه كنندگان تشكيل مي دهند.

 

عوامل عمده كه افراد هر اكوسيستم را به يكديگر پيوند مي دهند :
۱ـ تغذيه ۲ ـ توليد مثل ۳ـ اتكا به تعاون متقابل
۱ ـ تغذيه : به منظور تامين غذايي در صورتي كه اكو سيستم در مرحله تعادل و ثبات خود باشد رابطه اي بسيار نزديك ميان گياهان و جانوران آن منطقه كه توده زنده آنجا را تشكيل مي دهند با محيط زيست آنان كه توده غير زنده را مي سازد بر قرار است اين روابط موجبات پيدايش زنجيري به شكل حلقه را فراهم مي سازد كه در امتداد آن مواد غذايي از راه توليد انرژي به گردش در مي آيند.

عاملي كه ضامن ادامه انرژي در امتداد اين حلقه يا زنجيره است انرژي ناشي از تابش نور آفتاب خواهد بود اما تنها بخش ناچيزي از انرژي خورشيدي در بوجود آوردن توده زنده به نحو مذكور در فوق مورد استفاده قرار مي گيرد و قسمت عمده آن غير قابل استفاده مي گردد به طور مثال ضمن هضم مقداري ماده گياهي به وسيله جانور قسمتهايي از آن بدون آنكه مورد استفاده قرار گيرد دفع مي شود حتي قسمتي از مواد غذايي نيز كه جذب بدن مي شوند تبديل به حرارت مي گردد و از اين رو در متابوليسم شركت نخواهند جست بنابراين از مقدار معيني از گياه كه به وسيله جانور گياه خوار به مصرف مي رسد تنها بخشي به وزن بدن حيوان تبديل مي شود از اين رو در امتداد زنجيره غذايي از توليد گياه از راه فتوسنتز تا به انتهاي زنجيره غذايي هر انتقال توام با از دست رفتن مقدار قابل توجهي از انرژي است وجود كيفيت مذكور در فوق الزاماً به توليد هرم هاي غذايي منجر مي شود كه قاعده آن نماينده وزن نسبي مقدار خاك مورد نياز جهت توليد گياه و راس آن نماينده وزن بدن جانور گوشتخوار خواهد بود.
لذا انتقال زنجيره غذايي از هر مرحله به مرحله بعدي از وزن نسبي آنها كاسته مي شود كه در واقع ضايعات انرژي را ضمن انتقال زنجيره غذايي منعكس مي كند. هر سه عامل بسيار موثر به منظور برقراري تعادل در تراكم جمعيت جامعه به حساب مي آيد به طور مثال افزايش بيش از حد جانوران گوشتخوار از يك

منطقه موجب كاهش جمعيت گياه خواران مي گردد. زيرا گوشت خواران از گياه خواران تغذيه مي كنند تعداد حيوانات گياه خوار به سرعت رو به كاهش مي رود و در نتيجه عذايي كافي براي رفع نياز گوشتخواران وجود نخواهدداشت. كيفيت مذكور باعث مي شود كه تعدادي از جانوران گوشتخوار در اثر گرسنگي تلف شوند و جمعيت آن ها تقليل يابد كم شدن جمعيت گوشتخواران به زياد شدن تعداد گياه خواران مي انجامد زيرا از تعداد دشمنان طبيعي آنها كاسته شده است نتيجتاً جمعيت گياه خواران رو به افزايش مي گذارد اما عليرغم تغييرات كوتاه مدت به طور مذكور در فوق مجموع مقادير جانوران و گياهان يا به عبارت ديگر توده زنده كم و بيش در مدت زمان طولاني به طور نسبي پا بر جا مي ماند.

در اكو سيستمي كه در حالت تعادل قراردارد مجموع توده زنده تنها به اندازه لاشه و مواد پوسيده از خود بجاي مي گذارد كه كافي براي غني كردن خاك و يا اقيانوس باشد چنين كيفيتي موجبات پايداري هرم هاي مختلف غذايي را در آب و خاك فراهم مي آورد در زنجيره هاي به هم پيوسته سريعاً تعادل خود را باز مي يابند اما هرگاه اكو سيستم در معرض دگرگوني هاي بزرگي قرار گيرد از هم گسيختگي آن جبران ناپذير خواهد گرديد به طور مثال قسمت هاي وسيعي از جنوب شرقي ايران كه اكنون به صورت دشت هاي خشك و كويرهاي نمكي درآمده زماني از لحاظ پوشش گياهي غني تر از امروز بوده است بديهي است كه از ميان بردن يكي از زنجيره ها موازينه اكوسيستم را به هم مي زند.

۲ ـ توليد مثل : وسيله ديگري است كه اعضاي هر جامعه را به هم پيوند مي دهد انتقال گرده از يك گياه به گياه ديگر وسيله تكثير آن گياه را فراهم مي سازد پاره أي از حشرات تنها روي يك يا چند گياه محدود مي نشينند گل تعدادي از گياهان نظير لاله عباسي به نحوي ساخته شده است كه براي قبول حشرات مناسب است وجود ارتباطي نزديك به نحو مذكور در فوق ميان دو يا چند موجود زنده كه به گونه هاي مختلف تعلق داشته باشند ضامن ادامه حيات گياهان و جانوران است بديهي است كه پيوند ميان موجودات زنده به حفظ تعادل جمعيت كمك مي كند به طور مثال هر گاه از تعداد حشرات كاسته شود موجب كاهش توليد مثل در گياه مي گردد و متقابلاً كاهش تعداد گياه سبب عدم تامين غذاي كافي براي حشرات خواهد بود.

در جامعه اي كه قادر به توسعه بيشتر نتواند باشد توليد مثل مداوم موجبات پيدايش تراكم بيش از حد جمعيت مي شود اين كيفيت با مهاجرت مازاد جمعيت تضعيف پيدا مي كند اما هرگاه به علت محدوديت جغرافيايي مهاجرت امكان پذير نباشد نفراتي از آنها در اثر گرسنگي تلف مي شوند و يا در اثر بيماري هاي همه گير از ميان مي روند بيماري هاي همه گير در جامعه پر جمعيت كه از تغذيه كافي برخوردار نبوده فضاي كافي براي زيستن در دسترشان نباشد به سرعت شيوع پيدا مي كند بديهي است حتي هر گاه بيماري در يكي از سطوح رخنه كند و ساير سطوح در امان باشند چون خلل در تداوم زنجيره غذايي پديدار مي گردد كليه جمعيت هاي ساكن در منطقه كه در ساير سطوح قرار دارند نيز دستخوش دگرگوني واقع مي شوند.

۳ ـ اتكا به تعاون متقابل : به منظور محافظت موجودات زنده نوعي تعاون در بين آنها بر قرار است گياهان وسيله أي مناسب جهت اختفاي بسياري از جانوران از گزند دشمنان و همين طور به منظور فرار از شرايط نامساعد جوي به حساب مي آيند هرگاه چنين حمايتي به نحوي كاهش يابد و يا اين كه به كلي از آنها سلب شود جانور و گياه هر دو دچار صدماتي مي گردند و به طور مثال چون در اثر توليد مثل جمعيت حشرات به اندازه اي افزايش يابد كه ديگر محل كافي جهت اختفاي آنها موجود نباشد بسياري از آنها در معرض شكار پرندگان قرار مي گيرند اما اين كيفيت موجب كاهش رشد گياهان نيز خواهد شد زيرا حشراتي كه قبلاً وسيله انتشار گرده گياهان بودند اينك در اثر شكار پرندگان از تعدادشان كاسته مي شود و از اين رو گرده افشاني به اندازه كافي صورت نخواهد گرفت.

تعاون به طريق مختلف صورت مي گيرد پاره أي از جانوران به منظور ايمني از گزند دشمنان طبيعي بحال استتار درآمده خود را شبيه گياهان محيط مي سازند.
تعدادي از پرندگان و پاره أي از پستانداران آواز ساير حيوانات را تقليد مي كند اين عمل به دو منظور دفاع و يا وسيله أي براي شكار مورد استفاده قرار مي گيرد تعدادي از خرچنگها جهت حفاظت شكم نرم خود آنرا در صدف خالي به اندازه أي متناسب قرار مي دهند گاهي عده أي از ماهي هاي راهنما كوسه ماهي را ضمن حفاظت به طرف شكار مورد نظرش راهنمايي مي كنند در اين ميان انسان دگرگوني هاي بزرگي در رفتار جانوران و تربيت اهلي كردن آنها به منظور استفاده هاي گوناگون به عمل آورده است.

محيط : كليه پديده هاي حياتي با مواد خام آغاز مي گردد و مواد خام به نوبه خود از محتوي فيزيكي كره زمين سرچشمه مي گيرند محيط حيات را از دو راه متاثر مي سازد.

۱ ـ از راه فراهم كردن مواد خام ۲ ـ از راه تامين شرايط فيزيكي شيميايي كه در قالب شكل زندگي ريخته مي شود.
محيط را به سه قسمت بخش مي كنند :
۱ ـ هيدروسفر : قسمت مايع كره زمين ، آب اقيانوسها ، درياچه ها ، رودخانه ها.
۲ ـ ليتوسفر : سازنده بخش جامد كره زمين .

۳ ـ اتمسفر : به وجود آورنده بخش گازي اطراف كره زمين مي باشد و هيدروسفر و ليتوسفر را احاطه كرده است. اورگانيسم به هر سه بخش فوق جهت كسب مواد خام نيازمند است.

هيدروسفر : آب فراوان ترين ماده معدني سطح زمين را تشكيل مي دهد و قسمت عمده اي از ليتوسفر و اتمسفر را مي سازد انرژي تابش آب هيدروسفر را به صورت بخار در مي آورد و وارد اتمسفر مي كند بخار آب در اثر سرد شدن و تراكم در ارتفاعات به ابر تبديل مي شود و سرانجام از راه باران و يا برف مجدد به هيدروسفر باز مي گردد.

ليتوسفر : اين بخش از محيط دو وظيفه حياتي به عهده دارد ۱ ـ تامين كننده مواد معدني مورد نياز موجود زنده . ۲ ـ تشكيل دهنده قسمت اصلي خاك . ليتوسفر محل سكونت موجودات خشكي زي به حساب مي آيد مواد معدني و خاك نقش ويژه أي در ادامه حيات گياهاني كه در خشكي مي رويند به عهده دارند.

اتمسفر : نظير هيدروسفر در معرض گردش فيزيكي قرار دارد هواي گرم منطقه استوايي متصاعد مي شود و هواي سرد قطبي به طرف زمين حركت مي كند ضمناً گردش زمين موجبات جابجا شدن توده هوا را فراهم مي سازد . گردش شيميايي اتمسفر به نوبه خود در ادامه زندگي اورگانيسم حائز اهميت بسيار است.
الف : گردش اكسيژن اتمسفر به منظور تنفس مورد استفاده اورگانيسم قرار مي گيرد نقش كلي اكسيژن در تنفس جمع آوري هيدروژن به منظور توليد آب است.

ب : حلقه كربن گازكربنيك اتمسفر منبع منحصر به فرد كربن به حساب مي آيد گاز كربنيك از راه فتوسنتز به پيكر موجود زنده راه مي يابد . گازكربنيك از دو راه وارد محيط مي گردد : ۱ـ از راه تنفس ۲ـ به وسيله احتراق در ماده غير زنده آتش سوزي در جنگل.

موجودات زنده در حفظ ساختار و عمل طبيعت با يكديگر همكاري و اتفاق عمل دارند اين پديده مفهوم تنظيم اكولوژيكي را تشكيل مي دهد تنظيم اكولوژيكي دو پديده مفهوم تنظيم اكولوژيكي را تشكيل مي دهد در تنظيم اكولوژيكي دو پديده توالي يا جانشيني و تاثير متقابل جمعيتها بر يكديگر از اهميت ويژه أي برخورداند .

مراحل تغيير تدريجي يك اكو سيستم و تبديل آن به اكوسيستم ديگر را توالي مي گويند جمعيت مجموعه أي از موجودات زنده متعلق به يك گونه است كه محل معيني را اشغال كرده اند مجموعه چند جمعيت مختلف اجتماع را تشكيل مي دهد .

در بررسي تغييرات يك جمعيت (در يك اكو سيستم) مطالعه تراكم جمعيت و عواملي كه بر آن موثرند اهميت فراواني دارد. تراكم يك جمعيت تعداد افرادي است كه در يك زمان در واحد معيني از يك مكان (از لحاظ سطح يا حجم) زندگي مي كنند تراكم جمعيت را در يك سطح به وسيله رابطه تراكم مساوي نسبت تعداد به سطح محاسبه مي كنند روش علمي براي بررسي تراكم يك جمعيت ( در يك اكو سيستم) روش نمونه برداري است. زاد و ولد و مهاجرت به داخل بر تراكم جمعيت مي افزايد روش نمونه برداري است زاد و ولدها مهاجرت به داخل بر تراكم جمعيت مي افزايد و مرگ و مير و مهاجرت به خارج كشور باعث كاهش تراكم آن مي شود.

جانداران بر سر إذا مكان و غيره باهم رقابت مي كنند تداخل عمل ميان جانداران به صورتهاي رقابت همزيستي و همياري است تداخل عمل در موجودات زنده نشان مي دهد كه هيچ موجودي در تنهايي زندگي نمي كند.
تا زماني كه محيط كره زمين مقادير كافي از آب يون هاي معدني و گازهاي اتمسفر را در برداشته باشند و شرايط مناسب براي ادامه كنش و واكنش برقرار باشد بخش زنده بيوسفر نه تنها قادر به تامين نيازهاي اوليه غذاي بلكه قادر به يافتن فضاي مورد لزوم براي زيستن نيز تواند بود چنين فضايي از بخش هايي از هيدروسفر و ليتفوسفر و يا اتمسفر تشكيل مي يابد.