فصل 7 – بوم شناسي

تحقيق درباره روابط بين موجودات زنده با يکديگر و با محيط زندگي آنها، موضوع علم بوم شناسي (اکولوژي) است.

  اکوسيستم

به مجموعه موجودات زنده و غيرزنده يک محيط که با هم ارتباط اند اکوسيستم مي گويند. انرژي آفتاب نخست به گياهان مي رسد .به رابطه غذايي که به اين شکل بين موجودات زنده مختلف نشان داده مي شود،زنجيره غذايي مي گويند. چند زنجيره غذايي که با يکديگر ارتباط داشته باشند، يک شبکه غذايي را به وجود مي آورند.  

  هرم انرژي

انرژي نوراني خورشيد توسط گياهان به مواد آلي تبديل مي شود. جانوران ، گياهان را مصرف مي کنند و از اين طريق بخشي از مواد آلي را صرف فعاليتهاي زيستي مي کنند . کاهش تدريجي انرژي از توليد کننده ها به مصرف کننده هاي يک زنجيره غذايي به صورت هرمي نمايش داده مي شود که هم انرژي نام دارد.  

  هرم ماده و هرم تعداد

هرم انرژي هرم ماده نيز به شمارمي رود زيرا موجودات زنده براي به دست آوردن انرژي ماده (غذا) مصرف مي کنند. براي تأمين غذايي يک مصرف کننده که در قله هرم قراردارد وجود تعداد زيادي توليد کننده لازم است. هرمي را که در آن افراد مصرف کننده به تدريج بزرگتر، اما از تعداد آنها کاسته مي شود، هرم تعداد مي نامند.  

  پوسيدگي

مواد آلي بدن جانداران ، پس از مرگ به مواد معدني مرده تبديل مي شود.به اين عمل پوسيدگي مي گويند. سه عامل مهم در پوسيدگي نقش دارند:
1 – آنزيم هاي موجود در سلولهاي جاندار
2 – جانوران مردار خوار
3 – ميکروبها، به ويژه باکتري ها و قارچ ها (تجزيه کننده ها)
باکتري و قارچ ها که عامل اصلي پوسيدگي هستند روي ماده بي جان قرار مي گيرند و آنزيم هاي گوارشي از خود ترشح مي کنند. اين آنزيم ها مواد را تجزيه مي کنند. پس ميکروب ها مواد تجزيه شده را جذب مي کنند. بخش هاي نرم تر مانند پوست و ماهيچه سريعتر از بخش هاي سخت مثل استخوان ، پوسيده مي شوند. پوسيدگي با توليد گرما همراه است. بعضي باکتري ها به علت تنفس بي هوازي بوي بدي توليد مي کنند. براي انجام عمل پوسيدگي رطوبت کافي، گرماي کافي و اکسيژن لازم است و جسم مرده نبايد آغشته به مواد شيميايي که موجب مرگ تجزيه کنندگان مي شود مانند الکل، قير و روغن باشد. براي انجام پوسيدگي بايستي بقاياي مرده موجودات را در جايي قرار داده و تمام شرايط لازم براي پوسيدگي را فراهم کنيد. باغبانان چنين کاري را براي تهيه کود انجام مي دهند.  

  اهميت پوسيدگي

پوسيدگي از انباشته شدن بقاياي موجودات زنده جلوگيري مي کند و موجب کامل شدن چرخه عناصر شيميايي مانند کربن، نيتروژن و غيره مي شود. مواد پوسيده شده را مي توان به عنوان کود مورد مصرف قراردارد. از عمل پوسيدگي مي توان در از بين بردن زباله ها و تصفيه فاضلاب ها و توليد کود استفاده کرد.  

  نگهداري غذا

براي نگهداري غذا بايد يا ميکروب ها را از بين برد و يا شرايط رشد ميکروب ها را از بين برد. به اين ترتيب از فساد و تجزيه مواد غذايي جلوگيري مي شود. از روش نگهداري غذا مي توان به حرارت دادن، انجماد، خشک کردن ، افزودن مواد شيميايي، ترشي انداختن، دودي کردن، شور کردن و پرتودهي اشاره کرد.
به عنوان مثال شير را مي توان با حرارت دادن تا 150 درجه سانتيگراد تا چند ماه و با حرارت دادن تا ْ c70 تا چند روز در ظرف سربسته نگهداري کرد.  

  چرخه مواد در طبيعت

به حرکت عناصر و مواد مختلف از محيط به بدن جاندار و خروج دوباره آن از بدن جاندار به محيط که هميشه در حال تکرار است، چرخه مواد مي گويند. به عنوان نمونه مي توان به چرخه کربن و چرخه نيتروژن اشاره کرد. عکس هاي ص 74 و ص 75  

  انسان و زنجيره هاي غذايي

گياهان مقدار بسيار اندکي از انرژي نوراني را که بر سطح برگ هاي آن مي تابد، جذب مي کنند. مقداري از اين انرژي منعکس مي شود و مقدار اندکي از آن نيز از برگ عبور مي کند و از سطح زيرين آن خارج مي شود، آن مقدار انرژي نور که در گياهان به صورت مواد آلي ذخيره مي شود، بازده تبديل انرژي، ناميده مي شود. انسان غذاهاي گياهي و جانوري مي خورد. از نظر اقتصاد و محيط زيست خوردن غذاهاي گياهي با صرفه تر است چون در اين صورت مقدار انرژي اي که در زنجيره ها هدر مي رود، کاهش مي يابد.
ما علاوه بر انرژي بسياري از موادي را که براي ادامه زندگي لازم داريم از زنجيره هاي غذايي به دست مي آوريم مانند ويتامين D که توسط جانداران ريز فتوسنتز کننده در درياها ساخته مي شود. جانوران کوچک درياها اين ويتامين را وارد بدنشان مي کنند. ماهي با خوردن اين جانوران کوچک اين ويتامين را از آنها مي گيرند. ويتامين D در جگر ماهي انباشته مي شود و انسان با خوردن ماهي آن را دريافت مي کند. بعضي از سم ها مانند DDT و ترکيبات جيوه نيز مدت زيادي باقي مي مانند و وارد بدن جانداران مي شوند.  

  زيستگاه

محلي که هر موجود زنده به طورطبيعي در آن زندگي مي کند، زيستگاه ناميده مي شود. بسياري از جانداران زنداني محيط زيست خود هستند. اما بعضي ها در محيط هاي متنوع تري قادر به ادامه زندگي هستند.شرايط محيطي زيستگاهها هميشه يکنواخت نيست. تغييرات فصول، روز و شب باعث تغيير شرايط زيستگاه و در نتيجه فراواني گونه هاي مختلف مي شود.  

  جوامع و اکوسيستم ها

جانداراني را که در يک اکوسيستم زندگي مي کنند مي توان در سه گروه توليد کننده، مصرف کننده و تجزيه کننده جاي داد. اين جانداران همه با هم تشکيل يک جامعه را مي دهند. مشخص ترين گونه اي که در هر اکوسيستم يافت مي شود، گونه ي شاخص آن اکوسيستم مي نامند. هر گونه جاندار جايگاه خاصي در زنجيره غذايي دارد. اين جايگاه را در بوم شناسي کنام مي گويند.  

  جايگزيني و توالي

هنگامي که جانداري براي اولين بار در محيطي جديد استقرار مي يابد مي گويند آن جاندار در محل جديد جايگزين شده است.
به تغييرات آب و هواي يک محيط که موجب جايگزيني موجودات گياهي و جانوري جديد در آن محيط مي شود توالي مي گويند.  

  پراکندگي جانداران در محيط

به تعداد افرادي از يک گونه که در محيط زندگي مي کنند، تراکم گونه يا پراکندگي مي گويند. براي تخمين زدن پراکدگي يک گونه از اصطلاحات گونه غالب (گونه اي که بيشترين اثر را بر اکوسيستم دارد)، گونه فراوان (گونه اي که در همه جا حضور دارد) و گونه کمياب (گونه اي که به ندرت يافت مي شود) استفاده مي شود . به اين منظور مي توان از روش نمونه برداري و چارچوب نيز استفاده کرد.  

  جمعيت

به مجموعه افرادي که به يک گونه تعلق دارند و در مکان مشخصي زندگي مي کنند جمعيت مي گويند و به مجموعه افرادي که بسيار به هم شبيه اند و مي توانند با هم زاد و ولد کنند گونه مي گويند.. عواملي نظير زاد و ولد و مهاجرت به داخل افزايش دهنده جمعيت و عواملي نظير مرگ و مير و مهاجرت به خارج کاهش دهنده جمعيت اند.  

  جمعيت آدمي

امروزه به علت کنترل بيماري هاي واگير و همچنين افزايش غذا جمعيت روز به روز افزايش مي يابد. رشد جمعيت آدمي در جهان به طور متوسط 2 درصد در سال تخمين زده شده است. اگر قرار باشد که جمعيت همينطور اضافه شود قطعاً در زمان کوتاهي کره ي زمين قادر به تأمين نيازهاي حياتي ما نخواهد بود و به يک بحران خواهيم رسيد. از بين رفتن منابع طبيعي، آلودگي محيط زيست، فرسايش خاک، کمبود منابع آب شيرين و پايان يافتن نفت در آينده نزديک خواهد بود.