وقتی اکولوژی موجود زنده ای مطالعه می شود هدف این است که معلوم شود چرا موجود مورد بحث در محیطهای خاص و تحت

دانش اکولوژی مطالعه توام محیط و موجود زنده را هدف اصلی خود قرار داده و برای نیل به این هدف از همه رشته های علمی که مستقلاً محیط و یا موجود زنده را مطالعه می کنند کمک می گیرد.

کلمه اکولوژی دارای دو ریشه یونانی Oikos (به معنای خانه یا محیط زیست یا مسکن طبیعی) و Logos (به معنای شناخت) است و برای نخستین بار به وسیله ارنست هکل زیست شناس مشهور آلمانی به سال 1869 به کاربرده شده است و معنی تحت الفظی آن بررسی محل زندگی موجودات زنده است. بیان کاملتری در بیان اکولوژی عبارت است از مطالعه روابط موجودات زنده به طور فردی یا گروهی با محیط اطراف و یا علم رباط بین موجودات زنده و محیط.

تعریف دیگر اکولوژی ؛ عبارتست از علمی که روابط متقابل موجودات زنده را از یک طرف و رابطه بین آنها و محیطی که در آن زیست می کنند از طرف دیگر مورد بررسی قرار می دهد . لذا اکولوژی در احوال موجوداتی که در خشکی یا در آب در حال زیستن اند با توجه به روابط با محیط آنها تحقیق می کند.

دامنه علم اکولوژی را می توان با توجه به سطوح مختلف حیات تعیین کرد . اگر این سطوح به صورت یک طیف مشخص گردد که از یاخته آغاز شده به ترتیب شامل بافت ، اندام ، موجود زنده ، جمعیت ، اجتماع ، اکوسیستم و بالاخره بیوسفر یا زیست کره باشد ، علم اکولوژی بیشتر با سطوح اخیر این طیف یعنی بعد از موجود زنده سروکار دارد.

اکوسیستم به منظور مطالعه رابطه بین موجودات زنده و محیط معمولاً تعدادی از گیاهان و جانوران را در نظر می گیرد که در مجموعه جامعه را می سازند . در هر اکوسیستم میان موجودات زنده و محیط زندگی آنها همواره پیوندی ناگسستنی برقرار است و هر آینه این پیوند از هم بگسلد دگرگونی و احیاناً انهدام جامعه مزبور را دنبال خواهد داشت . به آن قسمت که مسکن موجودات زنده باشد هابیتات گویند.

جامعه أی که نفراتش به گونه واحدی متعلق باشد دوام پذیر نتواند بود مضافاً این که هر منطقه أی که محل زیست انواعی چند از موجودات زنده گیاهی و جانوری باشد یک سلسله عوامل فیزیکی و شیمیایی وجود دارد که در ظهور و ادامه بقای انواع نقش تعیین کننده بر عهده می گیرد.

وجود تنوع در انواع هر منطقه به ثبات جامعه کمک می کند بطوری که افراد هر جمعیت نیازهای گوناگون خود را با حضور سایر انواع برآورده می کند و دگرگونی های فیزیکی محیط را بهتر تحمل می نمایند اما به هرحال ثبات اکوسیستم نسبی است و عواملی نظیر رشد و توسعه جمعیت ها ، عبور از مرحله بلوغ و تولید مثل و سرانجام مرگ و میر عواملی هستند که دگرگونی های دائم در وضع جامعه بوجود می آورند.

در هر اکولوژیک که سرانجام منجر به پیدایش جامعه ثابت می گردد وقوع هر مرحله با پیدایش گروه هایی جدید و ظهور تنوع در انواع افزایش حجم کل موجود زنده توام خواهد بود ظهور توالی به ترتیب تقدم در هر منطقه به ترتیب زیر قابل پیش بینی است.

در منطقه ابتدا موجودات زنده خاک ساز نظیر باکتری ها پا به عرصه وجود می گذارند ، سپس به ترتیب گلسنگ و خزه بوجود می آید . آنگاه گیاهان سالیانه ، گیاهان دائمی ، درختچه و سرانجام درختان تولید می شدند به تناسب ظهور چنین مراحل گیاهی جانوران نیز متوالیا بوجود می آیند. زمان بسیار زیاد از مرحله شنی تا تولید جنگلی معادل با یک هزار سال تخمین زده می شود . هرگاه سرزمینی را در نظر بگیریم که گیاهان و جانورانی قبلاً در آنجا می زیستند و اینک به شکل بایر درآمده است تبدیل چنین سرزمینی به علفزار در حدود پنجاه سال و پیدایش جنگل مدت دویست سال به طول می انجامد . خاطر نشان می گردد که ظهور هر سال از همان گیاه به تدریج موجبات فرسوده شدن خاک به طریق خاص فراهم می سازد.

وابستگی غذایی موجودات زنده را با یکدیگر می توان به حلقه های زنجیر تشبیه کرد که در آن انرژی از حلقه ای به حلقه دیگر منتقل می شود. به عبارت دیگر هر موجود زنده حلقه ای را تشکیل می دهد که اگر در ابتدا و در انتهای زنجیره قرار نداشته باشد انرژی لازم جهت ادامه حیات از موجود قبلی به دست می آورد در حالی که خود تامین کننده انرژی برای موجود بعدی می باشد . اولین حلقه را تجزیه کنندگان حلقه های بعدی را مصرف کنندگان و آخرین حلقه را تجزیه کنندگان تشکیل می دهند.

عوامل عمده که افراد هر اکوسیستم را به یکدیگر پیوند می دهند :

1ـ تغذیه 2 ـ تولید مثل 3ـ اتکا به تعاون متقابل

1 ـ تغذیه : به منظور تامین غذایی در صورتی که اکو سیستم در مرحله تعادل و ثبات خود باشد رابطه ای بسیار نزدیک میان گیاهان و جانوران آن منطقه که توده زنده آنجا را تشکیل می دهند با محیط زیست آنان که توده غیر زنده را می سازد بر قرار است این روابط موجبات پیدایش زنجیری به شکل حلقه را فراهم می سازد که در امتداد آن مواد غذایی از راه تولید انرژی به گردش در می آیند.

عاملی که ضامن ادامه انرژی در امتداد این حلقه یا زنجیره است انرژی ناشی از تابش نور آفتاب خواهد بود اما تنها بخش ناچیزی از انرژی خورشیدی در بوجود آوردن توده زنده به نحو مذکور در فوق مورد استفاده قرار می گیرد و قسمت عمده آن غیر قابل استفاده می گردد به طور مثال ضمن هضم مقداری ماده گیاهی به وسیله جانور قسمتهایی از آن بدون آنکه مورد استفاده قرار گیرد دفع می شود حتی قسمتی از مواد غذایی نیز که جذب بدن می شوند تبدیل به حرارت می گردد و از این رو در متابولیسم شرکت نخواهند جست بنابراین از مقدار معینی از گیاه که به وسیله جانور گیاه خوار به مصرف می رسد تنها بخشی به وزن بدن حیوان تبدیل می شود از این رو در امتداد زنجیره غذایی از تولید گیاه از راه فتوسنتز تا به انتهای زنجیره غذایی هر انتقال توام با از دست رفتن مقدار قابل توجهی از انرژی است وجود کیفیت مذکور در فوق الزاماً به تولید هرم های غذایی منجر می شود که قاعده آن نماینده وزن نسبی مقدار خاک مورد نیاز جهت تولید گیاه و راس آن نماینده وزن بدن جانور گوشتخوار خواهد بود.

لذا انتقال زنجیره غذایی از هر مرحله به مرحله بعدی از وزن نسبی آنها کاسته می شود که در واقع ضایعات انرژی را ضمن انتقال زنجیره غذایی منعکس می کند. هر سه عامل بسیار موثر به منظور برقراری تعادل در تراکم جمعیت جامعه به حساب می آید به طور مثال افزایش بیش از حد جانوران گوشتخوار از یک منطقه موجب کاهش جمعیت گیاه خواران می گردد. زیرا گوشت خواران از گیاه خواران تغذیه می کنند تعداد حیوانات گیاه خوار به سرعت رو به کاهش می رود و در نتیجه عذایی کافی برای رفع نیاز گوشتخواران وجود نخواهدداشت. کیفیت مذکور باعث می شود که تعدادی از جانوران گوشتخوار در اثر گرسنگی تلف شوند و جمعیت آن ها تقلیل یابد کم شدن جمعیت گوشتخواران به زیاد شدن تعداد گیاه خواران می انجامد زیرا از تعداد دشمنان طبیعی آنها کاسته شده است نتیجتاً جمعیت گیاه خواران رو به افزایش می گذارد اما علیرغم تغییرات کوتاه مدت به طور مذکور در فوق مجموع مقادیر جانوران و گیاهان یا به عبارت دیگر توده زنده کم و بیش در مدت زمان طولانی به طور نسبی پا بر جا می ماند.

در اکو سیستمی که در حالت تعادل قراردارد مجموع توده زنده تنها به اندازه لاشه و مواد پوسیده از خود بجای می گذارد که کافی برای غنی کردن خاک و یا اقیانوس باشد چنین کیفیتی موجبات پایداری هرم های مختلف غذایی را در آب و خاک فراهم می آورد در زنجیره های به هم پیوسته سریعاً تعادل خود را باز می یابند اما هرگاه اکو سیستم در معرض دگرگونی های بزرگی قرار گیرد از هم گسیختگی آن جبران ناپذیر خواهد گردید به طور مثال قسمت های وسیعی از جنوب شرقی ایران که اکنون به صورت دشت های خشک و کویرهای نمکی درآمده زمانی از لحاظ پوشش گیاهی غنی تر از امروز بوده است بدیهی است که از میان بردن یکی از زنجیره ها موازینه اکوسیستم را به هم می زند.

2 ـ تولید مثل : وسیله دیگری است که اعضای هر جامعه را به هم پیوند می دهد انتقال گرده از یک گیاه به گیاه دیگر وسیله تکثیر آن گیاه را فراهم می سازد پاره أی از حشرات تنها روی یک یا چند گیاه محدود می نشینند گل تعدادی از گیاهان نظیر لاله عباسی به نحوی ساخته شده است که برای قبول حشرات مناسب است وجود ارتباطی نزدیک به نحو مذکور در فوق میان دو یا چند موجود زنده که به گونه های مختلف تعلق داشته باشند ضامن ادامه حیات گیاهان و جانوران است بدیهی است که پیوند میان موجودات زنده به حفظ تعادل جمعیت کمک می کند به طور مثال هر گاه از تعداد حشرات کاسته شود موجب کاهش تولید مثل در گیاه می گردد و متقابلاً کاهش تعداد گیاه سبب عدم تامین غذای کافی برای حشرات خواهد بود.

در جامعه ای که قادر به توسعه بیشتر نتواند باشد تولید مثل مداوم موجبات پیدایش تراکم بیش از حد جمعیت می شود این کیفیت با مهاجرت مازاد جمعیت تضعیف پیدا می کند اما هرگاه به علت محدودیت جغرافیایی مهاجرت امکان پذیر نباشد نفراتی از آنها در اثر گرسنگی تلف می شوند و یا در اثر بیماری های همه گیر از میان می روند بیماری های همه گیر در جامعه پر جمعیت که از تغذیه کافی برخوردار نبوده فضای کافی برای زیستن در دسترشان نباشد به سرعت شیوع پیدا می کند بدیهی است حتی هر گاه بیماری در یکی از سطوح رخنه کند و سایر سطوح در امان باشند چون خلل در تداوم زنجیره غذایی پدیدار می گردد کلیه جمعیت های ساکن در منطقه که در سایر سطوح قرار دارند نیز دستخوش دگرگونی واقع می شوند.

3 ـ اتکا به تعاون متقابل : به منظور محافظت موجودات زنده نوعی تعاون در بین آنها بر قرار است گیاهان وسیله أی مناسب جهت اختفای بسیاری از جانوران از گزند دشمنان و همین طور به منظور فرار از شرایط نامساعد جوی به حساب می آیند هرگاه چنین حمایتی به نحوی کاهش یابد و یا این که به کلی از آنها سلب شود جانور و گیاه هر دو دچار صدماتی می گردند و به طور مثال چون در اثر تولید مثل جمعیت حشرات به اندازه ای افزایش یابد که دیگر محل کافی جهت اختفای آنها موجود نباشد بسیاری از آنها در معرض شکار پرندگان قرار می گیرند اما این کیفیت موجب کاهش رشد گیاهان نیز خواهد شد زیرا حشراتی که قبلاً وسیله انتشار گرده گیاهان بودند اینک در اثر شکار پرندگان از تعدادشان کاسته می شود و از این رو گرده افشانی به اندازه کافی صورت نخواهد گرفت.

تعاون به طریق مختلف صورت می گیرد پاره أی از جانوران به منظور ایمنی از گزند دشمنان طبیعی بحال استتار درآمده خود را شبیه گیاهان محیط می سازند.

تعدادی از پرندگان و پاره أی از پستانداران آواز سایر حیوانات را تقلید می کند این عمل به دو منظور دفاع و یا وسیله أی برای شکار مورد استفاده قرار می گیرد تعدادی از خرچنگها جهت حفاظت شکم نرم خود آنرا در صدف خالی به اندازه أی متناسب قرار می دهند گاهی عده أی از ماهی های راهنما کوسه ماهی را ضمن حفاظت به طرف شکار مورد نظرش راهنمایی می کنند در این میان انسان دگرگونی های بزرگی در رفتار جانوران و تربیت اهلی کردن آنها به منظور استفاده های گوناگون به عمل آورده است.

محیط : کلیه پدیده های حیاتی با مواد خام آغاز می گردد و مواد خام به نوبه خود از محتوی فیزیکی کره زمین سرچشمه می گیرند محیط حیات را از دو راه متاثر می سازد.

1 ـ از راه فراهم کردن مواد خام 2 ـ از راه تامین شرایط فیزیکی شیمیایی که در قالب شکل زندگی ریخته می شود.

محیط را به سه قسمت بخش می کنند :

1 ـ هیدروسفر : قسمت مایع کره زمین ، آب اقیانوسها ، دریاچه ها ، رودخانه ها.

2 ـ لیتوسفر : سازنده بخش جامد کره زمین .

3 ـ اتمسفر : به وجود آورنده بخش گازی اطراف کره زمین می باشد و هیدروسفر و لیتوسفر را احاطه کرده است. اورگانیسم به هر سه بخش فوق جهت کسب مواد خام نیازمند است.

هیدروسفر : آب فراوان ترین ماده معدنی سطح زمین را تشکیل می دهد و قسمت عمده ای از لیتوسفر و اتمسفر را می سازد انرژی تابش آب هیدروسفر را به صورت بخار در می آورد و وارد اتمسفر می کند بخار آب در اثر سرد شدن و تراکم در ارتفاعات به ابر تبدیل می شود و سرانجام از راه باران و یا برف مجدد به هیدروسفر باز می گردد.

لیتوسفر : این بخش از محیط دو وظیفه حیاتی به عهده دارد 1 ـ تامین کننده مواد معدنی مورد نیاز موجود زنده . 2 ـ تشکیل دهنده قسمت اصلی خاک . لیتوسفر محل سکونت موجودات خشکی زی به حساب می آید مواد معدنی و خاک نقش ویژه أی در ادامه حیات گیاهانی که در خشکی می رویند به عهده دارند.

اتمسفر : نظیر هیدروسفر در معرض گردش فیزیکی قرار دارد هوای گرم منطقه استوایی متصاعد می شود و هوای سرد قطبی به طرف زمین حرکت می کند ضمناً گردش زمین موجبات جابجا شدن توده هوا را فراهم می سازد . گردش شیمیایی اتمسفر به نوبه خود در ادامه زندگی اورگانیسم حائز اهمیت بسیار است.

الف : گردش اکسیژن اتمسفر به منظور تنفس مورد استفاده اورگانیسم قرار می گیرد نقش کلی اکسیژن در تنفس جمع آوری هیدروژن به منظور تولید آب است.

ب : حلقه کربن گازکربنیک اتمسفر منبع منحصر به فرد کربن به حساب می آید گاز کربنیک از راه فتوسنتز به پیکر موجود زنده راه می یابد . گازکربنیک از دو راه وارد محیط می گردد : 1ـ از راه تنفس 2ـ به وسیله احتراق در ماده غیر زنده آتش سوزی در جنگل.

موجودات زنده در حفظ ساختار و عمل طبیعت با یکدیگر همکاری و اتفاق عمل دارند این پدیده مفهوم تنظیم اکولوژیکی را تشکیل می دهد تنظیم اکولوژیکی دو پدیده مفهوم تنظیم اکولوژیکی را تشکیل می دهد در تنظیم اکولوژیکی دو پدیده توالی یا جانشینی و تاثیر متقابل جمعیتها بر یکدیگر از اهمیت ویژه أی برخورداند .

مراحل تغییر تدریجی یک اکو سیستم و تبدیل آن به اکوسیستم دیگر را توالی می گویند جمعیت مجموعه أی از موجودات زنده متعلق به یک گونه است که محل معینی را اشغال کرده اند مجموعه چند جمعیت مختلف اجتماع را تشکیل می دهد . در بررسی تغییرات یک جمعیت (در یک اکو سیستم) مطالعه تراکم جمعیت و عواملی که بر آن موثرند اهمیت فراوانی دارد. تراکم یک جمعیت تعداد افرادی است که در یک زمان در واحد معینی از یک مکان (از لحاظ سطح یا حجم) زندگی می کنند تراکم جمعیت را در یک سطح به وسیله رابطه تراکم مساوی نسبت تعداد به سطح محاسبه می کنند روش علمی برای بررسی تراکم یک جمعیت ( در یک اکو سیستم) روش نمونه برداری است. زاد و ولد و مهاجرت به داخل بر تراکم جمعیت می افزاید روش نمونه برداری است زاد و ولدها مهاجرت به داخل بر تراکم جمعیت می افزاید و مرگ و میر و مهاجرت به خارج کشور باعث کاهش تراکم آن می شود.

جانداران بر سر إذا مکان و غیره باهم رقابت می کنند تداخل عمل میان جانداران به صورتهای رقابت همزیستی و همیاری است تداخل عمل در موجودات زنده نشان می دهد که هیچ موجودی در تنهایی زندگی نمی کند.

تا زمانی که محیط کره زمین مقادیر کافی از آب یون های معدنی و گازهای اتمسفر را در برداشته باشند و شرایط مناسب برای ادامه کنش و واکنش برقرار باشد بخش زنده بیوسفر نه تنها قادر به تامین نیازهای اولیه غذای بلکه قادر به یافتن فضای مورد لزوم برای زیستن نیز تواند بود چنین فضایی از بخش هایی از هیدروسفر و لیتفوسفر و یا اتمسفر تشکیل می یابد.