افتح القائمة الرئيسية

علم البيئة

دراسة التفاعلات بين الكائنات الحية و محيطها
(بالتحويل من إيكولوجيا)

علم البيئة (من اليونانية: οἶκος، "المنزل" أو "البيئة"؛ -λογία، والتي تعني "دراسة") هو فرع من فروع علم الأحياء[1] الذي يدرس التفاعلات بين الكائنات الحية وبيئتها الفيزيائية الحيوية، والتي تشمل كلا من الكائنات الحية والمكونات غير الحية.[2][3][4] تشمل الموضوعات ذات الأهمية التنوع البيولوجي والتوزيع والكتلة الحيوية ومجموعات الكائنات الحية، وكذلك التعاون والمنافسة داخل الأنواع وفيما بينها. النظم البيئية هي عبارة عن تفاعل حيوي بين أنظمة الكائنات الحية والمجتمعات التي تتكون منها والمكونات غير الحية لبيئتها. عمليات النظام البيئية، مثل الإنتاج الأولي، تكون التربة، تدوير المواد الغذائية، وعملية بناء الموطن، تنظم تدفق الطاقة والمواد من خلال بيئة. هذه العمليات تدعمها الكائنات الحية ذات سمات تاريخ الحياة المحددة.

البيئة ليست مرادفة للنظرية البيئية أو التاريخ الطبيعي أو العلوم البيئية. إنه يتداخل مع العلوم وثيقة الصلة بعلم الأحياء التطوري وعلم الوراثة وعلم الأخلاق.

لعلم البيئة تطبيقات عملية في علم الحفظ الحيوي، وإدارة الأراضي الرطبة، وإدارة الموارد الطبيعية (علم البيئة الزراعية، الزراعة، الحراجة الزراعية، مصائد الأسماك)، تخطيط المدن (البيئة الحضرية)، صحة المجتمع، الاقتصاد، العلوم الأساسية والتطبيقية، والتفاعل الاجتماعي البشري (البيئة البشرية)). على سبيل المثال، يعامل نهج دوائر الاستدامة البيئة على أنها أكثر من البيئة "الموجودة". لا يعامل بشكل منفصل عن البشر. الكائنات الحية (بما في ذلك البشر) والموارد تشكل النظم البيئية التي بدورها، تحافظ على آليات التغذية المرتدة البيوفيزيائية التي تعمل على تخفيف العمليات التي تعمل على المكونات الحية وغير الحية في الكوكب. تدعم النظم البيئية الوظائف الداعمة للحياة وتنتج رأس مال طبيعي مثل إنتاج الكتلة الحيوية (الغذاء والوقود والألياف والدواء)، وتنظيم المناخ، والدورات الكيميائية البيوجيولوجية العالمية، وترشيح المياه، وتشكيل التربة، ومكافحة التآكل، وحماية الفيضانات، والعديد من الميزات الطبيعية الأخرى ذات قيمة علمية أو تاريخية أو اقتصادية أو جوهرية.

كلمة "علم البيئة" ("Ökologie") صاغها العالم الألماني إرنست هيكل في عام 1866. الفكر الإيكولوجي مشتق من التيارات الراسخة في الفلسفة، وخاصة من الأخلاق والسياسة.[5] وضع الفلاسفة اليونانيون القدماء مثل أبقراط وأرسطو أسس علم البيئة في دراساتهم حول التاريخ الطبيعي. أصبحت البيئة الحديثة علمًا أكثر صرامة في أواخر القرن التاسع عشر. أصبحت المفاهيم التطورية المتعلقة بالتكيف والانتقاء الطبيعي حجر الأساس في النظرية البيئية الحديثة.

التاريخعدل

البدايات المبكرةعدل

علم البيئة له أصول معقدة، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى طبيعته متعددة التخصصات. كان فلاسفة اليونان القدماء مثل أبقراط وأرسطو من بين أول من سجل الملاحظات على التاريخ الطبيعي. ومع ذلك، فقد رأوا الحياة من حيث الأصولية، حيث تم تصور الأنواع كأشياء ثابتة لا تتغير بينما كانت الأصناف تعتبر انحرافات من النوع المثالي. يتناقض هذا مع الفهم الحديث للنظرية البيئية حيث يُنظر إلى الأصناف على أنها ظواهر حقيقية ذات أهمية ولها دور في أصول التكيف عن طريق الانتقاء الطبيعي.[6] يمكن تتبع المفاهيم المبكرة لعلم البيئة، مثل التوازن والتنظيم في الطبيعة، إلى هيرودوت (توفي عام 425 قبل الميلاد). كان أرسطو له تأثير مبكر على التطور الفلسفي للبيئة. أدلى هو وطالبه ثيوفراستوس بملاحظات مكثفة حول هجرات النبات والحيوان، والجغرافيا الحيوية، وعلم وظائف الأعضاء، وسلوكهم، مع إعطاء تناظرية مبكرة للمفهوم الحديث للمكانة البيئية.

تم تطوير المفاهيم البيئية مثل سلاسل الغذاء وتنظيم السكان والإنتاجية لأول مرة في القرن الثامن عشر، من خلال الأعمال المنشورة للعالم المجهري أنطوني فان ليفينهوك (1632-1723) وعالم النبات ريتشارد برادلي (1688؟ - 1732). كان عالم الجغرافيا الحيوية ألكسندر فون هومبولت (1769–1859) رائداً مبكراً في التفكير البيئي وكان من بين أوائل من عرفوا التدرجات البيئية، حيث يتم استبدال الأنواع أو تغييرها في شكل على طول التدرجات البيئية، مثل تكوين جسيمات على طول ارتفاع. استوحى هومبولت الإلهام من إسحاق نيوتن حيث طور شكلاً من أشكال "الفيزياء الأرضية". قدم دقة علمية للقياس في التاريخ الطبيعي، ولمح إلى المفاهيم التي تشكل أساس قانون بيئي حديث بشأن العلاقات بين الأنواع إلى المنطقة. وضع المؤرخون الطبيعيون، مثل هومبولت، جيمس هوتون، وجان باتيست لامارك (من بين آخرين) أسس العلوم البيئية الحديثة.[7] مصطلح "البيئة" (الألمانية: Oekologie ،Ökologie) صاغه إرنست هيكل في كتابه "Generelle Morphologie der Organismen".[8] كان هيكل هو عالم الحيوان والفنان والكاتب، وبعد ذلك أستاذ علم التشريح المقارن.

تختلف الآراء حول من كان مؤسس النظرية البيئية الحديثة. يصنف البعض تعريف هيجل على أنه البداية؛ يقول آخرون إنه كان "يوجينيس وارمينج" مع كتابه "علم نبات النباتات: مقدمة لدراسة المجتمعات النباتية (1895)"، أو مبادئ كارل لينيوس حول اقتصاد الطبيعة التي نضجت في أوائل القرن الثامن عشر. أسس لينيوس فرعًا مبكرًا من علم البيئة أطلق عليه اسم اقتصاد الطبيعة. أثرت أعماله على تشارلز داروين، الذي تبنى عبارة لينيوس حول الاقتصاد أو نظام الحكم في أصل الأنواع. كان لينيوس أول من وضع إطارًا لميزان الطبيعة كفرضية قابلة للاختبار. قام هيجل، الذي أعجب بعمل داروين، بتحديد البيئة في إشارة إلى اقتصاد الطبيعة، مما أدى بالبعض إلى التشكيك في ما إذا كانت البيئة واقتصاد الطبيعة مترادفان.

من أرسطو حتى داروين، كان العالم الطبيعي في الغالب ثابتًا ولا يتغير. قبل نشأة الأنواع، كان هناك القليل من التقدير أو الفهم للعلاقات الديناميكية والمتبادلة بين الكائنات الحية، وتكييفها، والبيئة. الاستثناء هو منشور "1789 History of Selborne" الذي كتبه غيلبرت وايت (1720-1793)، والذي يعتبره البعض من أوائل النصوص في علم البيئة. بينما يُشار إلى تشارلز داروين بشكل رئيسي على أطروحته عن التطور، كان أحد مؤسسي بيئة التربة، ولاحظ أول تجربة بيئية في أصل الأنواع. غيرت النظرية التطورية الطريقة التي تناول بها الباحثون العلوم البيئية.

منذ عام 1900عدل

علم البيئة الحديث هو علم شاب استحوذ أولاً على اهتمام علمي كبير في نهاية القرن التاسع عشر (في نفس الوقت الذي كانت فيه الدراسات التطورية تكتسب اهتمامًا علميًا). قد تكون العالمة إيلين سوالو ريتشاردز قد قدمت لأول مرة مصطلح "علم البيئة" (الذي تحول في النهاية إلى الاقتصاد المنزلي) في الولايات المتحدة في أوائل عام 1892.[9]

في أوائل القرن العشرين، انتقلت البيئة من شكل أكثر وصفًا للتاريخ الطبيعي إلى شكل تحليلي أكثر للتاريخ الطبيعي العلمي. نشر فريدريك كليمنتس أول كتاب بيئي أمريكي في عام 1905،[10] قدم فكرة المجتمعات النباتية باعتبارها كائنًا حيًا كبيرًا. أطلق هذا المنشور نقاشًا بين الشمولية الإيكولوجية والفردية التي استمرت حتى سبعينيات القرن الماضي. اقترح مفهوم الكائنات الحية الدقيقة لكليمنتس أن تتطور النظم البيئية من خلال المراحل المنتظمة والمحددة من التطور المسلسل التي تشبه المراحل التنموية للكائن الحي. واجه نموذج هنري كليمنتس تحديا من قبل ويليام هنري جليسون، الذي ذكر أن المجتمعات البيئية تتطور من الارتباط الفريد والمتزامن للكائنات الفردية. هذا التحول الحسي وضع التركيز مرة أخرى على تاريخ حياة الكائنات الفردية وكيف يرتبط ذلك بتطور الجمعيات المجتمعية.

كانت نظرية الكائنات الحية الدقيقة تطبيقًا مفرطًا لشكل مثالي من الشمولية.[11] مصطلح "الشمولية" تم صياغته في عام 1926 من قبل جان سموتس، وهو جنرال جنوب أفريقي وشخصية تاريخية مستقطبة مستوحاة من مفهوم كليمنتس العضوي الفائق. في نفس الوقت تقريبا، ابتكر تشارلز إلتون مفهوم سلاسل الغذاء. في كتابه الكلاسيكي "البيئة الحيوانية".[12] عرّف إلتون[12] العلاقات البيئية باستخدام مفاهيم سلاسل الغذاء، ودورات الغذاء، وحجم الغذاء، ووصف العلاقات العددية بين المجموعات الوظيفية المختلفة ووفرتها النسبية. تم استبدال "دورة الغذاء" لإلتون بـ"شبكة الغذاء" في نص بيئي لاحق. جلب ألفريد لوتكا العديد من المفاهيم النظرية التي تطبق المبادئ الديناميكية الحرارية على البيئة.

في عام 1942، كتب ريموند ليندمان ورقة بحثية عن الديناميات التغذوية للبيئة، والتي نُشرت بعد وفاتها بعد رفضها في البداية بسبب تأكيدها النظري. أصبحت ديناميات التغذية الأساس لكثير من العمل لمتابعة الطاقة وتدفق المواد من خلال النظم البيئية. قام روبرت آرثر بنظرية وتنبؤات واختبارات رياضية متقدمة في علم البيئة في الخمسينيات من القرن العشرين، والتي ألهمت مدرسة جديدة لعلماء البيئة النظريين.[13][14] تطورت البيئة أيضًا من خلال مساهمات من دول أخرى، بما في ذلك فلاديمير فرنادسكي الروسي وتأسيسه لمفهوم المحيط الحيوي في عشرينيات القرن العشرين والياباني كينجي إيمانيشي ومفاهيمه للتناغم في الطبيعة وعزل الموائل في الخمسينيات. يعوق الحواجز اللغوية والترجمة الإدراك العلمي للمساهمات في البيئة من الثقافات غير الناطقة بالإنجليزية.

ارتفعت البيئة في الاهتمام الشعبي والعلمي خلال الحركة البيئية 1960-1970. هناك روابط تاريخية وعلمية قوية بين البيئة والإدارة البيئية والحماية. إن التركيز التاريخي والكتابات الشعرية الطبيعية التي تدافع عن حماية الأماكن البرية من قبل علماء البيئة البارزين في تاريخ البيولوجيا المحافظة، مثل ألدو ليوبولد وآرثر تانسلي، قد تم إزالتها من المراكز الحضرية حيث يُزعم أن تركيز التلوث ويقع التدهور البيئي.[15] يلاحظ بالامار (2008) تطغى على البيئة السائدة للنساء الرائدات في أوائل القرن العشرين الذين قاتلوا من أجل البيئة الصحية الحضرية (التي كانت تسمى آنذاك علم الرفاهية) وأحدثوا تغييرات في التشريعات البيئية. كانت نساء مثل إيلين سوالو ريتشاردز وجوليا لاثروب، من بين آخرين، مقدمة للحركات البيئية الأكثر شعبية بعد الخمسينيات.

في عام 1962، ساعد كتاب البيولوجيا البحرية وعالمة البيئة راشيل كارسون الربيع الصامت في تعبئة الحركة البيئية من خلال تنبيه الجمهور إلى المبيدات الحشرية السامة، مثل ثنائي كلورو ثنائي فينيل ثلاثي كلورو الإيثان، التي تتراكم أحيائياً في البيئة. استخدم كارسون العلوم البيئية لربط إطلاق السموم البيئية بصحة الإنسان والنظام البيئي. منذ ذلك الحين، عمل علماء البيئة على تجسير فهمهم لتدهور النظم الإيكولوجية للكوكب مع السياسة البيئية والقانون والإصلاح وإدارة الموارد الطبيعية.[16]

اقرأ أيضاًعدل

المراجععدل

  1. ^ "the definition of ecology". Dictionary.com. مؤرشف من الأصل في 21 February 2018. اطلع عليه بتاريخ 20 فبراير 2018. 
  2. ^ Novikoff، A. B. (1945). "The concept of integrative levels and biology" (PDF). Science. 101 (2618): 209–215. Bibcode:1945Sci...101..209N. PMID 17814095. doi:10.1126/science.101.2618.209. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 مايو 2011. 
  3. ^ Hughes، A. R. "Disturbance and diversity: an ecological chicken and egg problem". Nature Education Knowledge. 1 (8): 26. 
  4. ^ Shurin، J. B.؛ Gruner، D. S.؛ Hillebrand، H. (2006). "All wet or dried up? Real differences between aquatic and terrestrial food webs". Proceedings of the Royal Society B. 273 (1582): 1–9. PMC 1560001 . PMID 16519227. doi:10.1098/rspb.2005.3377. 
  5. ^ Eric Laferrière؛ Peter J. Stoett (2 September 2003). International Relations Theory and Ecological Thought: Towards a Synthesis. Routledge. صفحات 25–. ISBN 978-1-134-71068-3. مؤرشف من الأصل في 24 June 2016. 
  6. ^ Sober، E. (1980). "Evolution, population thinking, and essentialism". Philosophy of Science. 47 (3): 350–383. JSTOR 186950. doi:10.1086/288942. 
  7. ^ McIntosh، R. P. (1985). The Background of Ecology: Concept and Theory. Cambridge University Press. صفحة 400. ISBN 0-521-27087-1. مؤرشف من الأصل في 09 أكتوبر 2015. 
  8. ^ Haeckel، Ernst (1866). Generelle Morphologie der Organismen [The General Morphology of Organisms] (باللغة الألمانية). vol. 2. Berlin, (Germany): Georg Reimer. صفحة 286.  From p. 286: "Unter Oecologie verstehen wir die gesammte Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Aussenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle "Existenz-Bedingungen" rechnen können." (By "ecology" we understand the comprehensive science of the relationships of the organism to its surrounding environment, where we can include, in the broader sense, all "conditions of existence".)
  9. ^ Hunt، Caroline Louisa (1912). The life of Ellen H. Richards (الطبعة 1st). Boston: Whitcomb & Barrows. 
  10. ^ Clements، F. E. (1905). Research methods in ecology. Lincoln, Neb.: University Pub. Comp. ISBN 0-405-10381-6. 
  11. ^ Levins، R.؛ Lewontin، R. (1980). "Dialectics and reductionism in ecology" (PDF). Synthese. 43: 47–78. doi:10.1007/bf00413856. مؤرشف من الأصل (PDF) في 10 مايو 2013. 
  12. أ ب Elton، C. S. (1927). Animal Ecology. London, UK.: Sidgwick and Jackson. ISBN 0-226-20639-4. 
  13. ^ Cook، R. E. (1977). "Raymond Lindeman and the trophic-dynamic concept in ecology" (PDF). Science. 198 (4312): 22–26. Bibcode:1977Sci...198...22C. PMID 17741875. doi:10.1126/science.198.4312.22. مؤرشف من الأصل (PDF) في 05 أكتوبر 2012. 
  14. ^ Odum، E. P. (1968). "Energy flow in ecosystems: A historical review". American Zoologist. 8 (1): 11–18. JSTOR 3881528. doi:10.1093/icb/8.1.11. 
  15. ^ Palamar، C. R. (2008). "The justice of ecological restoration: Environmental history, health, ecology, and justice in the United States" (PDF). Human Ecology Review. 15 (1): 82–94. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 يوليو 2011. 
  16. ^ Krebs، J. R.؛ Wilson، J. D.؛ Bradbury، R. B.؛ Siriwardena، G. M. (1999). "The second Silent Spring" (PDF). Nature. 400 (6745): 611–612. Bibcode:1999Natur.400..611K. doi:10.1038/23127. مؤرشف من الأصل (PDF) في 31 مارس 2013. 

وصلات خارجيةعدل