علم البيئة الذاتية
علم البيئة الذاتية هو منهج في علم البيئة يسعى إلى تفسير توزيع ووفرة الأنواع من خلال دراسة تفاعلات الكائنات الحية الفردية مع بيئاتها. ويختلف هذا المنهج عن علم بيئة النظم الإيكولوجية ، وعلم بيئة المجتمعات (علم البيئة الجماعية)، وعلم بيئة الجماعات ( علم البيئة السكانية ) في إدراكه الأكبر للتكيفات النوعية للحيوانات أو النباتات أو الكائنات الحية الأخرى، ولتأثيرات البيئة على توزيع الأنواع أكثر من تأثيرات الكثافة السكانية. [ 1 ] تربط نظرية علم البيئة الذاتية بين المتطلبات النوعية للأفراد وقدرتهم على تحمل الظروف البيئية والتوزيع الجغرافي للأنواع، حيث تتبع الأفراد الظروف الملائمة، وتمتلك القدرة على الهجرة في مرحلة واحدة على الأقل من دورة حياتها. [ 2 ] يستند علم البيئة الذاتية بقوة إلى نظرية التطور ، بما في ذلك نظرية التوازن المتقطع ومفهوم التعرف على الأنواع. [ 3 ]
تاريخ
بدأ علماء النبات الميدانيون الألمان علم البيئة الذاتية في أواخر القرن التاسع عشر. [ 4 ] وخلال القرن العشرين، استمر علم البيئة الذاتية في الوجود كعلم وصفي في المقام الأول ، بدلاً من كونه علمًا مدعومًا بنظرية، وقد تجنب أبرز مؤيدي هذا النهج، هربرت أندروارثا وتشارلز بيرش ، استخدام مصطلح "علم البيئة الذاتية" عند الإشارة إلى البحث البيئي الذي يركز على الأنواع مع التركيز على العمليات غير المرتبطة بالكثافة. ويكمن جزء من مشكلة استنباط بنية نظرية لعلم البيئة الذاتية في أن كل نوع فريد في تاريخ حياته وسلوكه، مما يجعل من الصعب استخلاص تعميمات واسعة النطاق دون فقدان المعلومات الأساسية التي يتم الحصول عليها من دراسة علم الأحياء على مستوى الأنواع. [ 2 ] وقد أُحرز تقدم في الآونة الأخيرة مع مفهوم باترسون للتعرف على الأنواع ومفهوم تتبع الموائل من قبل الكائنات الحية. [ 5 ] ونُشرت أحدث محاولة لاستنباط بنية نظرية لعلم البيئة الذاتية في عام 2014 من قبل عالمي البيئة جيمي والتر وروب هينجفيلد.
النظرية الأساسية
مفهوم التقدير
تركز النظرية البيئية الذاتية على النوع باعتباره الوحدة الأهم في التنظيم البيولوجي، إذ تشترك أفراد جميع جماعات النوع الواحد في تكيفات خاصة بالنوع تؤثر على بيئتها. [ 2 ] ويرتبط هذا بشكل خاص بالتكاثر ، حيث تشترك أفراد النوع الجنسي في تكيفات فريدة (مثل أغاني التودد، والفيرومونات ) للتعرف على الشركاء المحتملين، كما تشترك في آلية إخصاب تختلف عن تلك الموجودة في جميع الأنواع الأخرى. ويختلف مفهوم التعرف على النوع هذا عن مفهوم النوع البيولوجي (أو مفهوم العزلة) الذي يُعرّف الأنواع من خلال العقم الناتج عن التزاوج بين الأنواع ، والذي يُعد في التطور النوعي المتباين مجرد نتيجة لتغير تكيفي في آلية إخصاب نوع جديد ليتناسب مع بيئة مختلفة. [ 3 ]
التوافق البيئي
تميل الأفراد من مختلف أنحاء نطاق انتشار النوع الواحد إلى التشابه النسبي في متطلباتها الغذائية والموئلية، وفي نطاق الظروف البيئية التي يمكنها تحملها. وتختلف هذه المتطلبات عن تلك الخاصة بالأنواع الأخرى. كما تشترك أفراد النوع الواحد في تكيفات حسية محددة للتعرف على الموائل المناسبة. وتؤدي التغيرات الموسمية والتقلبات المناخية إلى اختلاف التوزيع المكاني و/أو الزمني للموائل المناسبة للنوع الواحد. [ 2 ] واستجابةً لذلك، تتبع الكائنات الحية الظروف المناسبة، على سبيل المثال بالهجرة للبقاء ضمن الموائل المناسبة، وهو ما تؤكده الأدلة الأحفورية. [ 6 ] ومن خلال تحديد متطلبات وتحمل نوع معين، يمكن التنبؤ بكيفية استجابة أفراد هذا النوع لتغيرات بيئية محددة. [ 2 ]
أحجام السكان ومستوى التكاثر البديل
تتنبأ النظرية البيئية الذاتية بأن أعداد الكائنات الحية ستتكاثر عند مستوى قريب من مستوى الإحلال، ما لم تحدث فترة من التغير البيئي تؤدي إلى ارتفاع أو انخفاض غير معتاد في معدل البقاء، مما يتسبب في نمو أو انكماش أعدادها قبل أن تستقر مجددًا عند مستوى الإحلال. [ 7 ] قد تنخفض أعداد الكائنات الحية نتيجةً لظهور ضغط افتراس جديد، كما هو الحال مع سوء إدارة مصائد الأسماك أو إدخال عامل مكافحة بيولوجية للسيطرة على الأنواع الغازية، بحيث ينخفض معدل التكاثر الصافي (R0) إلى ما دون مستوى الإحلال. [ 2 ] قد تستقر الأنواع التي تُفترس في كلتا الحالتين عند كثافة سكانية أقل، حيث يصعب على أفراد المستوى الغذائي الأعلى تحديد موقع الفريسة، ولكن في هذه المرحلة، لا يُحدث تخفيف الافتراس فرقًا يُذكر في حجم المجموعة، إذ تستمر الأفراد في التكاثر عند مستوى قريب من مستوى الإحلال، كما كانت عليه الحال عند كثافة أعلى قبل دخول مستوى غذائي أعلى. [ 8 ]
التطبيقات
مكافحة الآفات
تشمل الآفات الحيوانات أو العوامل التي تُلحق أضرارًا اقتصادية بالمحاصيل المزروعة . وتشير إدارة الآفات إلى التقنيات والأساليب المُطبقة للسيطرة على الأضرار التي تُسببها الآفات للمحاصيل أو تقليلها إلى أدنى حد. وقد تشمل إدارة الآفات أساليب كيميائية أو ميكانيكية أو بيولوجية أو متكاملة. ولتطبيق أي برنامج إدارة فعال، من الأهمية بمكان معرفة تفاصيل أنواع الآفات المعنية. وتُوفر دراسة بيئة الآفة معلومات ضرورية لإدارتها.
المكافحة البيولوجية
علم البيئة الحفظي
تُعدّ معرفة التفاعلات بين الأنواع، وقدرتها على تحمل الظروف المختلفة، ومتطلبات موائلها، أمراً بالغ الأهمية لحماية الأنواع النباتية أو الحيوانية المهددة بالانقراض، وذلك من خلال ضمان تلبية متطلباتها البيئية الخاصة. [ 9 ] [ 10 ]
روابط إلى مجالات أخرى
مع التركيز على الكائن الحي الفردي، فإن علم البيئة الذاتية له روابط آلية بالعديد من المجالات البيولوجية الأخرى، بما في ذلك علم السلوك والتطور وعلم الوراثة وعلم وظائف الأعضاء [ 2 ] .
مراجع
- ↑ والتر، جي إتش؛ هينجفيلد، آر (2000). "بنية النموذجين البيئيين". أكتا بيوثيوريتيكا . 48 : 15-36 . doi : 10.1023/A:1002670731066 .
- 1 2 3 4 5 6 7 والتر، جي إتش؛ هينجفيلد، آر (2014). علم البيئة الذاتية: الكائنات الحية، والتفاعلات، والديناميات البيئية. بوكا راتون: مطبعة سي آر سي.
- 1 2 باترسون، هـ. إي. إتش. (1993). التطور ومفهوم التعرف على الأنواع . بالتيمور: مطبعة جامعة جونز هوبكنز.
- ↑ سيتادينو إي. 1990. الطبيعة كمختبر. علم البيئة النباتية الدارويني في الإمبراطورية الألمانية، 1880-1900. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج.
- ↑ هينجفيلد ر. 1985. ديناميات أنواع الخنافس الهولندية خلال القرن العشرين (Coleoptera, Carabidae). مجلة الجغرافيا الحيوية 12: 389-411.
- ↑ تيرنر أ وباترسون هـ (1991) الأنواع والتطور النوعي: إعادة النظر في وتيرة التطور ونمطه في السجل الأحفوري. جيوبيوس 24: 761-769.
- ↑ روبن جيه بي، دينيس في. 1999. تقلبات مخزون الحبار ودرجة حرارة الماء: تحليل زمني لعائلة الحبار في القناة الإنجليزية. مجلة علم البيئة التطبيقية 36: 101-110.
- ↑ والتر جي إتش (2003) إدارة آفات الحشرات والبحوث البيئية مطبعة جامعة كامبريدج، كامبريدج، المملكة المتحدة.
- ↑ غونزاليس بينيتو إي، مارتن سي وإيريوندو جي إم (1995) علم الأحياء وحفظ Erodium paularense Fdez. جليز. & إزكو. الحفظ البيولوجي 72: 55-60.
- ↑ ستيوارت إيه جيه إيه ونيو تي آر (2007) حماية الحشرات في المناطق الأحيائية المعتدلة: قضايا وتقدم وآفاق. في ستيوارت إيه جيه إيه، ونيو تي آر، ولويس أو تي (محررون) بيولوجيا حماية الحشرات، كابي، والينغفورد، المملكة المتحدة.
- فروع علم البيئة
