ما هو النظام البيئي و مكوناته و أنواعه ؟

في علم الأحياء ، النظام البيئي هو نظام يتكون من مجموعة من الكائنات الحية ، والبيئة المادية التي يعيشون فيها ( الموائل ) ، والعلاقات الحيوية واللاأحيائية التي تنشأ فيما بينها. تتفاعل أنواع الكائنات الحية التي تعيش في نظام بيئي معين مع بعضها البعض ومع البيئة ، مما يحدد تدفق الطاقة والمادة التي تحدث في تلك البيئة.

هناك تنوع كبير في النظم البيئية على هذا الكوكب. تتكون جميعها من عوامل حيوية (كائنات حية) وعوامل غير حيوية (عناصر غير حية ، مثل التربة أو الهواء ). هناك أيضًا أنواع مختلفة من النظم البيئية: هناك أنواع بحرية وبرية وميكروبية ومصطنعة ، من بين أمثلة أخرى.

مثال على العلاقات التي تحدث بين الكائنات الحية في النظام البيئي هي العلاقات الغذائية. سلاسل الغذاء أو الغذاء هي تمثيلات بسيطة للعلاقات الغذائية الموجودة بين الأنواع التي تشكل جزءًا من نظام بيئي معين . بشكل عام ، في النظم البيئية ، تترابط السلاسل الغذائية لتشكل شبكات غذائية .

يقال أن هناك علاقة غذائية بين كائنين عندما يستهلك الآخر أحدهما. في المقابل ، يمكن أن يكون الكائن الحي المستهلك غذاءًا لشخص آخر يمثل جزءًا من نفس النظام البيئي . وبالتالي ، يتم تكوين اتصال بين روابط مختلفة وتتشكل سلسلة غذائية. كل حلقة في سلسلة تمثل كائنًا “يأكل آخر” أو “يأكله شخص آخر”.

توجد داخل سلاسل الغذاء مستويات غذائية مختلفة ، والتي تستند إلى الموقع الذي يشغله الكائن الحي في تدفق المادة والطاقة. بمعنى آخر ، يجمع المستوى الغذائي جميع الأنواع التي تشترك في أصل طعامها داخل النظام البيئي. هناك ثلاثة مستويات غذائية :

• منتجين . إنها كائنات ذاتية التغذية ، أي أنها قادرة على إنتاج مادة عضوية (طعامها) من مادة غير عضوية ، من خلال التمثيل الضوئي أو التخليق الكيميائي. المنتجون هم المستوى الغذائي الأول ، أي أنهم يشكلون الحلقة الأولى في سلاسل الغذاء. هذه المجموعة ممثلة بالنباتات والطحالب والعوالق النباتية وبعض البكتيريا.
• المستهلكون . إنها كائنات غيرية التغذية ، أي أنها تتغذى على الكائنات الحية الأخرى للحصول على المادة والطاقة التي يحتاجونها. في المقابل ، يتم تصنيف المستهلكين إلى مجموعات مختلفة ، وفقًا للكائن الحي الذي يشكل طعامهم. المستهلكون الأساسيون هم الكائنات العاشبة ، أي تلك التي تتغذى على المنتجين. من ناحية أخرى ، فإن المستهلكين الثانويين هم من آكلات اللحوم ويتغذون على المستهلكين الأساسيين. هناك أيضًا مستهلكون من الدرجة الثالثة والرباعية ، يتغذون على المستهلكين الثانويين والثالثيين ، على التوالي.
• المحللات . إنها كائنات حية تتغذى على المواد العضوية المتحللة ، أي أنها تحصل على المادة والطاقة التي تحتاجها من بقايا الكائنات الحية الأخرى. على الرغم من أنها لا يتم تمثيلها عادة في سلاسل الغذاء ، إلا أنها أساسية في طبيعتها لأنها تسمح بإعادة تدوير العناصر الغذائية. تشمل الكائنات الحية المتحللة الفطريات وديدان الأرض وبعض البكتيريا التي تعيد تدوير المواد العضوية.

لا ينبغي الخلط بين مفهوم النظام البيئي ومفهوم المنطقة الأحيائية . المنطقة الحيوية هي منطقة جغرافية أو منطقة من كوكب الأرض تتميز بمناخها وتضاريسها وتنوعها البيولوجي . على عكس النظم البيئية ، تعتبر المناطق الأحيائية وحدات جغرافية متجانسة. يمكن أن تحتوي نفس المنطقة الأحيائية على العديد من النظم البيئية.

تتعرض العديد من النظم البيئية حاليًا للخطر بسبب النشاط الصناعي البشري . غالبًا ما يؤدي التلوث والاستغلال المفرط وإزالة الغابات وآثار تغير المناخ إلى حالات الانقراض والاكتظاظ السكاني والطفرات والنزوح التي تهدد التنوع البيولوجي والتوازن الطبيعي.

مكونات النظام البيئي

يتكون النظام البيئي من نوعين من العناصر أو العوامل:

• العناصر الحيوية . إنها عناصر النظام البيئي التي لها حياة ، أي جميع الكائنات الحية التي تعيش فيها ، على سبيل المثال: النباتات والحيوانات .
• العناصر اللاأحيائية . هم تلك العوامل غير الحية التي تشكل جزءًا من النظام البيئي. على سبيل المثال: الظروف المناخية ، والإغاثة ، وتغير درجة الحموضة ، ووجود ضوء الشمس .

من المهم جدًا أن تضع في اعتبارك أن العلاقات التي أقيمت بين العناصر الحيوية وغير الحيوية تعتبر أيضًا عنصرًا إضافيًا يشكل نظامًا بيئيًا معينًا.

أنواع النظام البيئي

هناك عدة أنواع من النظم البيئية التي يتم تصنيفها وفقًا للموئل الذي توجد فيه:

• النظم البيئية المائية . تتميز بوجود الماء كمكون رئيسي وهي أكثر أنواع النظم البيئية وفرة: فهي تشكل ما يقرب من 75٪ من جميع النظم البيئية المعروفة. تشمل هذه المجموعة النظم البيئية للمحيطات وتلك الخاصة بالمياه القارية العذبة أو المالحة ، مثل الأنهار والبحيرات والبحيرات.
• النظم البيئية الأرضية . تحدث على قشرة الأرض وخارج الماء في أنواع مختلفةمن التضاريس : الجبال والسهول والوديان والصحاري . هناك اختلافات كبيرة بينهما في درجة الحرارة وتركيز الأكسجين والمناخ ، وبالتالي فإن التنوع البيولوجي لهذه النظم البيئية كبير ومتنوع. بعض الأمثلة على هذا النوع من النظام البيئي هي الغابات والأراضي الشجرية والسهوب والصحاري.
• أنظمة بيئية مختلطة. إنها أنظمة بيئية تقع في مناطق “تقاطع” لأنواع مختلفة من التضاريس ، على سبيل المثال ، حيث يتم الجمع بين البيئات المائية والبرية. تشترك النظم الإيكولوجية المختلطة ، التي تسمى أيضًا الهجينة ، في خصائص كل من النظم الإيكولوجية الأرضية والمائية ، وتعتبر مناطق انتقالية بين كلا النوعين من النظم الإيكولوجية المذكورة. الكائنات الحية التي تعيش في هذا النوع من النظام البيئي (مثل البرمائيات ) تقضي معظم وقتها في أحد النظامين البيئيين ولكنها تتطلب الآخر للراحة أو التغذية أو الإنجاب. بعض الأمثلة على هذا النوع من النظام البيئي هي أشجار المانغروف ومصبات الأنهار والسواحل.
• النظم البيئية الميكروبية. إنها أنظمة بيئية تتكون من كائنات مجهرية تعيش تقريبًا في جميع البيئات ، المائية والبرية ، وحتى داخل الكائنات الحية الأكبر ، مثل النباتات الميكروبية المعوية.
• النظم البيئية الاصطناعية. إنها تلك النظم البيئية التي أنشأها و / أو تدخل فيها الإنسان ، والتي تُعرف أيضًا باسم النظم البيئية البشرية. بعض الأمثلة على هذه النظم الإيكولوجية ، التي تزداد شيوعًا على كوكبنا ، هي النظم البيئية الحضرية ، والخزانات والأنظمة البيئية الزراعية.

خصائص النظام البيئي

• إنها تتكون من عوامل حيوية وغير حيوية مرتبطة ديناميكيًا من خلال سلاسل الغذاء ، أي تدفق المادة والطاقة.
• تختلف في الحجم والهيكل حسب نوعها.
• يمكن أن تكون أرضية (في النقوش مثل الصحراء ، الجبل ، البراري ) ، مائية (المياه العذبة أو المياه المالحة) أو مختلطة (مثل تلك الموجودة في الأراضي الرطبة).
• يمكن أن تكون طبيعية أو اصطناعية (من صنع و / أو تدخل الإنسان)
• هناك تنوع بيولوجي كبير في العديد منها.
• إنها بيئات ديناميكية ومتغيرة تشهد تغيرات طبيعية أو اصطناعية وتدفق مستمر للطاقة والمغذيات بين العوامل (الحيوية وغير الحيوية) التي تشكلها. تسمى المنطقة الانتقالية بين نظام بيئي وآخر “منطقة اقتصادية”.
• المصدر الرئيسي للطاقة في النظم البيئية هو الذي يأتي من الإشعاع الشمسي . يتم استخدام هذه الطاقة من قبل المنتجين (وهم أول مستوى غذائي من سلاسل الغذاء) لإصلاح المادة غير العضوية في المادة العضوية.
• إنها أنظمة معقدة بسبب التفاعلات بين أعضائها. كلما زاد التنوع البيولوجي ، زاد تعقيد النظام البيئي.
• يمكن تغييرها بشكل طبيعي (مثل الكوارث الطبيعية ) أو بفعل الإنسان (مثل إزالة الغابات والتلوث والصيد العشوائي) . يمكن أن تسبب التعديلات التي يسببها الفعل البشري ضررًا لا رجعة فيه للنظم البيئية ، نظرًا لأن الأنواع التي تعيش هناك لا تستطيع التكيف مع التغيرات التي تحدث في البيئة في كثير من الأحيان.
• يتم دراستها من خلال علم البيئة ، وهو فرع من فروع علم الأحياء يدرس الكائنات الحية وعلاقتها بالبيئة التي يعيشون فيها.

أمثلة النظام البيئي

• الشعاب المرجانية. إنها واحدة من أكبر تجمعات الحياة في العالم تحت الماء وتحدث في وحول الهياكل المرجانية التي تشكل حاجزًا طبيعيًا. نظرًا لوفرة المواد العضوية التي تعيش فيها ، فإن العديد من أنواع الأسماك والقشريات والرخويات الصغيرة تعمل بدورها كغذاء للحيوانات المفترسة .
• المناطق السحيقة تحت الماء. إنها أنظمة بيئية متطرفة ، مع وجود القليل من الحيوانات وعدم وجود نبات ، لأن عدم وجود ضوء الشمس يمنع التمثيل الضوئي. تتكيف الكائنات الحية التي تعيش هناك مع الضغط الهائل للماء وانخفاض كمية العناصر الغذائية.
• النظم البيئية القطبية. إنها أنظمة بيئية تتميز بدرجات حرارة منخفضة للغاية وقليل من الرطوبة في الغلاف الجوي . على الرغم من ذلك ، لديهم بحر غني بالعوالق والحياة الحيوانية التي تكيفت مع المياه الجليدية: تمتلك الحيوانات أجسامًا مشعرة وطبقات كثيفة من الدهون .
• النظم البيئية اللوتية. تحدث داخل وعلى ضفاف الأنهار والجداول أو الينابيع على سطح الأرض. تتكيف الحياة فيها مع تدفق المياه ، والتي تحمل معها العناصر الغذائية والمواد الكيميائية والأنواع الحية أو المياه عالية الأكسجين في حركتها .