قد تجد نفسك محاطًا بالطبيعة بكل جمالها من أشجار ونباتات وبحيرات وأنهار وحيوانات وحشرات وما إلى ذلك، ولكن هل تعتقد أن هناك شكل من أشكال الاتصال أو التعاون بين المكونات الحية وغير الحية للنظام البيئي؟
ما هو النظام البيئي؟
يبدو أن الكائنات الحية تتفاعل فيما بينها ومع البيئة المادية وهذا باختصار يمكن أن يسمى النظام البيئي، ويمكن أن تكون هناك أنواع مختلفة من النظم البيئية ويمكن أن يكون المحيط الحيوي على سبيل المثال نظامًا بيئيًا عالميًا، كل هذا يتوقف على المكونات المختلفة والمدى الذي تريد تحديد المساحة لاعتباره نظاماً بيئياً، حيث تنقسم النظم البيئية بشكل عام إلى أشكال أصغر.
علم البيئة أو علم الأحياء البيئية: هو المجال الذي يدرس هذه المجموعة المعقدة من العلاقات بين الكائنات الحية والبيئة المحيطة بها، نطاق هذا المجال كبير جدًا ويغطي أشياء مثل الاحترار العالمي (الاحتباس الحراري) والتلوث البيئي وانقراض النبات والحيوان وما إلى ذلك.
ما هي مكونات النظام البيئي؟
هناك مكونان رئيسيان لنظام إيكولوجي في اتصال مستمر مع بعضهما البعض وهي المكونات الحيوية والمكونات اللاأحيائية:
المكونات الحيوية للنظام البيئي
تُعرف هذه المكونات الحية معًا باسم العوامل الحيوية، إذ يمكن أن تكون العوامل غير الحيوية أو المكونات غير الحية في النظام البيئي مناخية واجتماعية وعلاجية (تتأثر بالتربة أو نوع الأرض)، يتم توفير التدفق الحراري أو تدفق الطاقة الذي ينتقل عبر سلسلة الغذاء في النظام البيئي في البداية من خلال إدخال النظام البيئي نفسه – على سبيل المثال، كمية ضوء الشمس المتاحة لحياة النبات ومستويات المغذيات في التربة بدون العوامل اللاأحيائية، حيث أنه لا يمكن لأي نظام بيئي أن يوفر العوامل الحيوية.
تسمى المكونات الحية للنظام البيئي المكونات الحيوية وبعض هذه العوامل تشمل النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا، حيث يمكن تصنيف هذه المكونات الحيوية بشكل أكبر وذلك بناءً على مصدر متطلبات الطاقة، كما أن المنتجون والمستهلكون والمحللون هم الفئات الثلاث الواسعة للمكونات الحيوية.
المنتجون هم النباتات في النظام البيئي والتي يمكن أن تولد متطلبات الطاقة الخاصة بهم من خلال البناء الضوئي في وجود ضوء الشمس والكلوروفيل، تعتمد جميع الكائنات الحية الأخرى على النباتات؛ لتلبية احتياجاتها من الطاقة ومن الغذاء وكذلك الأكسجين.
يشمل المستهلكون الحيوانات، حيث أن الحيوانات العاشبة هي عبارة عن الكائنات التي تتغذى على النباتات، أما الحيوانات آكلة اللحوم فهي عبارة عن حيوانات يمكن أن تأكل الأنسجة النباتية والحيوانية. المتحللات هي الفطريات والبكتيريا التي هي السبروفيت التي تتغذى على المواد العضوية المتحللة وتحول هذه المادة إلى النيتروجين وثاني أكسيد الكربون، حيث تلعب الرواسب دورًا حيويًا في إعادة تدوير العناصر الغذائية حتى يتمكن المنتجون أي النباتات من استخدامها مرة أخرى.
المكونات غير الحيوية للنظام البيئي
المكونات غير الحيوية: هي العوامل الفيزيائية و/ أو الكيميائية التي تعمل على الكائنات الحية في أي جزء من حياتها ويطلق عليها أيضًا العوامل البيئية، وتعتبر العوامل الفيزيائية والكيميائية من خصائص البيئة ويشكل الضوء والهواء والتربة والمغذيات وما إلى ذلك المكونات غير الحيوية للنظام البيئي.
تختلف العوامل اللاأحيائية من نظام بيئي إلى نظام بيئي آخر، وقد تشمل العوامل اللاأحيائية الأس الهيدروجيني للماء وضوء الشمس والعكارة وعمق المياه والملوحة والمغذيات المتاحة والأكسجين المذاب، يمكن أن تشمل العوامل اللاأحيائية في النظم البيئية الأرضية التربة وأنواع التربة ودرجة الحرارة والمطر والارتفاع والرياح والمغذيات وضوء الشمس وما إلى ذلك، حيث أن الشمس هي مصدر الطاقة ويستخدم المنتجون / النباتات هذه الطاقة لتجميع الطعام في وجود ثاني أكسيد الكربون والكلوروفيل، حيث تتحول الطاقة من الشمس خلال عدة تفاعلات كيميائية إلى طاقة كيميائية.
لدى النظم البيئية مجموعة معقدة من التفاعلات التي تحدث بين المكونات الحيوية وغير الحيوية، ترتبط مكونات النظام البيئي ببعضها البعض من خلال تدفقات الطاقة ودورات المغذيات على الرغم من أن النظم البيئية ليس لها حدود واضحة، فإن هذه التفاعلات تتأثر حتى إذا تم تغيير عامل واحد أو إزالته، ليصبح في نهاية المطاف لديه القدرة على التأثير على النظام البيئي بأكمله.
أهم المعلومات عن النظام البيئي
يمكن تصنيف المكون الهيكلي للنظام البيئي تحت نوعين رئيسيين:
1- المكونات الحيوية: حيث تتكون المكونات الحيوية من الكائنات الحية الموجودة في النظام البيئي وتشمل هذه النباتات والحيوانات والكائنات الدقيقة (البكتيريا والفطريات)، تم تصنيف المكون الحيوي في النظام البيئي إلى ثلاث مجموعات: المنتجون (النباتات الخضراء) مستهلكو الماكرو (عادة الحيوانات) المستهلكون أو المحللات الدقيقة (الكائنات الحية مثل البكتيريا والفطريات).
النباتات هي “المنتجين” في النظام البيئي حيث يصنعون طعامهم باستخدام الطاقة من الشمس، في الغابة تشكل هذه مجتمعات الحياة النباتية، في البحر، كما تشمل هذه الأشكال على الطحالب الصغيرة إلى الأعشاب البحرية الكبيرة.
المتحللات أو المخلفات هي مجموعة من الكائنات الحية تتكون من الحيوانات الصغيرة مثل الديدان والحشرات والبكتيريا والفطريات والتي تُحلل المواد العضوية الميتة إلى جزيئات أصغر وأخيرًا إلى مواد أبسط تستخدمها النباتات كتغذية، بالتالي فإن التحلل هو وظيفة حيوية في الطبيعة لأنه بدون ذلك سيتم ربط جميع العناصر الغذائية في المواد الميتة ولا يمكن إنتاج حياة جديدة.
2- المكونات غير الحيوية: تتكون المكونات غير الحيوية من المكونات غير الحية مثل الضوء ودرجة الحرارة والمياه والأكسجين والكربون والنيتروجين والمعادن، تم تصنيف العديد من العوامل اللاأحيائية الهامة على النحو التالي: العوامل المناخية وتشمل الضوء ودرجة الحرارة وهطول الأمطار والرطوبة الجوية والرياح والعوامل الطبوغرافية وتشمل الارتفاع والانحدار والتعرض للسطح إلخ والعوامل العلاجية تشمل التربة والطبقة التحتية.
والأن ما هي المكونات غير ضرورية للنظام البيئي:
إن من أهم المكونات غير الضرورية للنظام البيئي هي المنتجون وهي عبارة عن الكائنات الحية في النظام البيئي التي تستخرج الطاقة من ضوء الشمس وتقوم بتحويل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون إلى سكريات وأن المنتج الثانوي هو أيضًا مستهلك لأنه يجب أن يأكل النباتات من أجل البقاء ولكن بما أن الحيوانات العاشبة تنتج الطعام بأنفسها (للحيوانات المفترسة) فإنها تعتبر منتجًا ثانويًا، أما المحولات فهي المكونات الحية للنظام البيئي والفطريات والبكتيريا ومع ذلك فإن ثاني أكسيد الكربون هو بقايا في النظام البيئي لذا “الخيار الصحيح هو ثاني أكسيد الكربون”.
عادة تتألف المجتمعات البيولوجية من “المجموعات الوظيفية” حيث المجموعة الوظيفية هي فئة بيولوجية تتكون من كائنات حية تؤدي في الغالب نفس النوع من الوظائف في النظام، على سبيل المثال تشكل جميع نباتات التمثيل الضوئي أو المنتجين الأساسيين مجموعة وظيفية، بحيث لا تعتمد العضوية في المجموعة الوظيفية بشكل كبير على من هم اللاعبون الفعليون (الأنواع) وإنما تعتمد فقط على الوظيفة التي يؤدونها في النظام البيئي.
