محتويات
تساعد النماذج علماء البيئة على ضبط المتغيرات العديدة في دراساتهم
تعتمد دراسة البيئة بشكل كبير على النماذج البيئية التي تكون رياضية أو إحصائية حيث أنها تساعد العلماء في التنبؤ بالتغييرات، التي يمكن أن تحدث للمستقبل مثل تغير الطقس مما يسهل عليهم تحديد كيفية الاستجابة لها، ورسم الخرائط والتحليل السريع للبيانات كما أنها تضيف الكثير من المعلومات عن البيئة عندما يصعب العمل الميداني.
الذي يواجهه بعض التحديات منها صعوبة تكرار بعض التجارب كما يتحكم فيه الوقت والمكان وعمر الكائنات الحية، ومن أمثلة النماذج الرسوم البيانية والمعادلات والتحليل الإحصائي، والنماذج أيضاً توضح الأنظمة التي يمكن أن يصعب حسابها بالتفاضل والتكامل، ومن الطرق الأخرى التي يستخدمها علماء البيئة التجارب والمراقبة.[1]
ما هو علم البيئة
علم البيئة هو دراسة كيفية تفاعل الكائنات الحية مع البيئة أي العلاقة بين الكائن الحي والموائل.
يجب على علماء البيئة مراقبة جميع أشكال الحياة، والأنظمة البيئية في جميع أنحاء العالم والعوامل التي تؤدي إلى تغييرات في الأنظمة البيئية من تغير في درجة الحرارة وزيادة النشاط البشري والأمراض التي تصيب الكائنات الحية، وتساعد دراسة كل تلك التغييرات على معرفة التحديات البيئية التي ستكون في المستقبل.
وعلم دراسة البيئة بدأ منذ القرن التاسع عشر حيث بدأ العلماء في دراسة النباتات وتأثيرها على الموائل وازداد علم البيئة شهرةً في الستينات حيث زادت القضايا البيئية، ومن أهم العوامل التي تؤثر في النظام البيئي النشاط البشري حيث أن تلوث الناتج من المصانع ومن الوقود الأحفوري يؤثر على الموارد الغذائية لكثير من الكائنات الحية مما يؤدي إلى تغيير في الشبكة الغذائية.[2]
أنواع علم البيئة
- الهرمي.
- الفردي.
- السكاني.
- المجتمعي.
- علم النظام البيئي.
- السلوكي.
- المعرفي.
- المشترك.
- الجزيئي.
- البيوجرافي.
الهرمي : علم يهتم بدراسة الأنظمة البيولوجية المعروفة حيث يحلل الأنظمة المختلفة التي تتجمع فيها الكائنات الحية بدءاً من الخلايا الصغيرة والذرات ثم الأنسجة والأعضاء ثم الكائنات الحية والأنظمة البيئية والمحيط الحيوي.
الفردي : علم البيئة الذي يهتم بدراسة كل كائن حي على حدة بحيث يقوم بملاحظة ومقارنة الكائن الحي بغيره من الكائنات الحية لمعرفة أوجه التشابه والاختلاف كما يقوم التكاثر في الكائنات الحية وخصائص حياة الكائن الحي وعملية التمثيل الغذائي الخاصة به.
السكاني : يهتم بدراسة مجموعة الكائنات الحية التي تكون من نفس النوع من خلال معرفة سلوكهم ودورة حياتهم وكيفية ترابطهم مع الأنواع الأخرى وتحليل سلوكيات الكائنات الحية المختلفة التي تعيش في نفس البيئة.
المجتمعي : علم البيئة الذي يهتم بدراسة الكائنات الحية التي تعيش في نفس البيئة الجغرافية كما أنه يقوم بتحليل العلاقة بين الفريسة والمفترس وكذلك المنافسة بين النباتات المتشابهة وأنماط التفاعل المختلفة بين الحيوانات.
علم النظام البيئي : يهتم بدراسة العلاقة بين النظم البيئية المختلفة والعلاقة بين الكائنات الحية والنظام البيئي، وقياس مدى تدفق المواد في البيئة مثل الحديد والفوسفور والمغنيسيوم، كما يهتم بدراسة بعض التفاعلات التي تحدث في النظام البيئي مثل حاجة الزهرة التي ينبت منها حبوب اللقاح إلى النحلة وحاجة النحلة إلى حبوب اللقاح أيضاً وتحلل الكائن الحي الذي ينتج عنه مواد عضوية وحاجة النبات إلى تلك المواد.
السلوكي : علم البيئة الذي يهتم بدراسة سلوك الكائن الحي داخل المحيط الذي يعيش فيه ومن أكثر تلك الكائنات تعقيداً الحيوانات والتي تقوم بسلوكيات معينة مثل النوم والصيد وتسلق الأشجار والهرب من حيوان مفترس والخوف، وأبسط الكائنات الحية في دراستها هي النباتات.
المعرفي : يهتم بدراسة تأثير البيئة على سلوك الكائنات الحية وكيفية تصور الكائن الحي للبيئة التي يعيش فيها.
الاجتماعي : يهتم بدراسة الأنظمة البيئية العليا التي ينتمي إليها الإنسان وكيفية تعايش تلك الكائنات مع بعضها البعض والعلاقة متبادلة النفع بينهم.
المشترك : علم البيئة الذي يهتم بدراسة التفاعل بين كائنين مثل الإنسان والبكتيريا التي تساعده على هضم الطعام، والشعاب المرجانية التي تساعدها الطحالب في عملية التمثيل الضوئي، ويهدف علم البيئي المشترك إلى الحفاظ على الأنواع من الانقراض.
الجزيئي : العلم الذي يهتم بالتقدم التكنولوجي في مجال علم الوراثة وعلاقة ذلك بالبيئة.
البيوجرافي : علم البيئة الذي يهتم بدراسة توزيع الكائنات الحية في منطقة معينة كما يدرس تتطور خصائصها في مكان وزمان محدد.[3]
أهمية علم البيئة
- الحفاظ على البيئة.
- معرفة الموارد الضرورية لبقاء الكائنات الحية.
- الحفاظ على مصادر الطاقة.
- يساعد في تقليل الأمراض ومكافحة الآفات.
الحفاظ على البيئة : وذلك من خلال معرفة الأفعال التي تضر البيئة حتى نتجنبها كما يساعد علم البيئة في معرفة مدى الضرر الذي سيكون في المستقبل مما يضمن استمرارية الحياة على الكوكب.
معرفة الموارد الضرورية لبقاء الكائنات الحية : حيث يساعد علم البيئة في معرفة دور كل كائن في الشبكة الغذائية كما نتأكد من الموارد الضرورية التي يحتاجها كل كائن حي، ومعرفة احتياجات الإنسان الذي له أكبر تأثير على النظام البيئي مثال اعتماد الإنسان على الوقود الأحفوري أدي إلى زيادة الكربون في النظام البيئي، فعلم البيئة هو ما أوضح للإنسان تلك المشكلة التي تحتاج إلى تعديل الإنسان للموارد التي يحتاجها حتى يحافظ على البيئة.
الحفاظ على مصادر الطاقة : يساعد علم البيئة في كيفية تحويل الموارد إلى طاقة واستبدال مصادر الطاقة غير المتجددة بمصادر الطاقة المتجددة وبدون علم البيئة سيقضي الإنسان على الموارد المهمة مثل الأشجار والوقود.
يساعد في تقليل الأمراض ومكافحة الآفات : من الأسباب الكبري لانتشار الأمراض ناقلات المرض ويهتم علم البيئة بفهم سلوك ناقلات الأمراض والآفات، وبالتالي معرفة تقنيات جديدة تقلل من انتشار الأمراض والآفات مثل مرض الملاريا الذي انتشر بسبب أنثى بعوض الأنوفيلة وهو من الأمراض الفتاكة، وللقضاء على هذا المرض لا بد من معرفة كيفية تفاعل بعوض الأنوفيلة مع البيئة وتفضيلات البيئة لديها ودورة حياتها.[4]
ما هي مبادئ علم البيئة
- وضع النظم البيئية في تسلسل هرمي.
- الشمس هي مصدر الطاقة لمعظم النظم البيئية.
- تتدفق المواد الكيميائية بشكل متكرر في النظام البيئي.
- توفير الاحتياجات الأساسية للإنسان.
- البشر لهم أكبر دور في حدوث خلل في النظام البيئي.
وضع النظم البيئية في تسلسل هرمي : الكائنات الحية ينشأ عنها مجموعات ثم المجموعات تكوْن الأنواع والأنواع تكون الجنس ثم الشعب، ويمكن وضع كل نوع في نظام بيئي معين لدراسته.
الشمس هي مصدر الطاقة لمعظم النظم البيئية : تعتمد أغلب الحياة في النظم البيئية على المواد التي تنتج من عملية التمثيل الضوئي التي تحتاج إلى الطاقة الشمسية وهطول الأمطار.
تتدفق المواد الكيميائية بشكل متكرر في النظام البيئي : حيث أن المواد الكيميائية مثل الصوديوم والكربون والفوسفور تنتقل من الأجزاء الحية إلى الأجزاء الميتة ولكن الفوتونات التي تنبعث من الشمس لا يمكن استخدامها إلا مرة واحدة فقط.
توفير الاحتياجات الأساسية للإنسان : من تلك الاحتياجات المواد الغذائية والأخشاب والألياف وتوفير هواء وماء بجودة عالية وتوفير وسائل الترفيه.
البشر لهم أكبر دور في حدوث خلل في النظام البيئي : الإنسان هو واحد من ملايين الأنواع التي تعيش في النظام البيئي ولكن له قدرة كبيرة على تغيير الكوكب من تغير في المناخ وانقراض بعض الأنواع.[5]
