بحث عن علم البيئة (Ecology) وأهم مجالاته وفوائده

علم البيئة أحد فروع علم الأحياء، وهو مصطلح مشتق من اللغة اللاتينية (Ecology)، ويعود أصل الكلمة إلى شقين الشق الأول إيكو وهو كلمة يونانية تعني مكان المعيشة، أما الشق الثاني هو لوجي تعني دراسة، فيصبح معنى الكلمة كاملة دراسة مكان المعيشة، اكتشف هذا العلم العالم الألماني إرنست هايكل.

وعلم البيئة هو العلم الذي يُعنى بدراسة العلاقات بين الكائنات الحية، من نباتات وحيوانات وكائنات دقيقة وتفاعلهم مع البيئة المادية المحيطة بهم، وإيجاد الروابط الحيوية فيما بينهم وبين البيئة المحيطة، وفهم هذه الروابط الحيوية للاستفادة منها في تحسين البيئة بشكل عام، كما يقدم مجموعة من المعلومات حول فوائد النظم البيئية، والتنوع البيولوجي ضمن حدود النظام البيئي، وأهم طرق الحصول على بيئة صحية للأجيال المستقبلية.

• القدرة على استخدام الموارد البشرية بشكل مستدام: يكشف علم البيئة عن أهم الطرق التي تضمن استدامة الموارد البشرية والحفاظ عليها، بمعنى يمكن من خلال الاستفادة من هذا العلم وتطبيق معلوماته أن يتم استخدام الموارد الحالية في العالم بشكل يغطي الاحتياجات كاملة، بالإضافة إلى ضمان ديمومتها أيضاً والحفاظ عليها دون أن يتم استخدامها بشكل عشوائي يهدد خطر نفاذها.
• توضيح أن المشاكل البيئية هي مشاكل عالمية: يوضح علم البيئة أن المشاكل البيئية مثل التغيرات المناخية، والاحتباس الحراري، وتأثير ثقب الأوزون على العالم، والأمطار الحامضية هي ليست مشاكل بلد واحد أو قارة واحدة، وإنما هي مشكلة سوف يعاني منها جميع من على كوكب الأرض لذلك من المهم إيجاد حلول مشتركة لها، وهذا يخلق حالة من الوعي حول إيجاد حلول للمشاكل البيئية على المستوى المحلي والعالمي.
• ينقذ العالم من الدمار نتيجة التدهور البيئي: من أهمية علم البيئة أنه يسمح بتلبية الأعمال والاحتياجات البشرية في المجالات الصناعية والزراعية دون أن يلحق الضرر بالنظام البيئي، فهذا العلم يقدم معلومات وطرق للعمل في هذه المجالات تضمن التخلص من النفايات وكل ما ينتج عنها دون التأثير على البيئة.
• الحفاظ على الموارد الطبيعية دون استنزاف: العديد من الموارد الطبيعية هي موارد غير مستدامة كالمياه وما شابه، ويتم استنزافها من قبل البشر يوماً بعد يوم، وهنا تأتي أهمية علم البيئة للحفاظ على هذه الموارد دون استنزاف عن طريق توضيح أهم سبل الحفاظ عليها والاستفادة منها بالشكل الصحيح.
• يساهم في إنقاذ الأرواح: من أهمية علم البيئة أيضاً أنه يساهم في إنقاذ حياة الناس عن طريق التخلص من المشاكل البيئية التي تؤدي لتهديد حياتهم، كتلوث المياه القريبة من المناطق السكنية، كما يوضح أفضل الطرق للتخلص من المشاكل الزراعية التي قد تضر بالمحاصيل وتؤذي من يعمل بها، والعديد من الحالات الأخرى والتي في نهاية توصل إلى حماية الأرواح.

هنالك خمس مستويات رئيسية لعلم البيئة، على النحو التالي:

1. الكائن الحي: المستوى الأدنى من هذا التنظيم، يشمل الكائنات أحادية الخلية والكائنات متعددة الخلايا، بمعنى أي حيوانات أو نباتات أو فطريات أو بكتيريا قادرة على التكاثر والنمو تعتبر كائنات حية.
2. السكان: السكان هم المستوى الثاني في التنظيم، وهم مجموعة من الأفراد من نفس النوع يعيشون في منطقة جغرافية معينة، يتزاوجون ويتعايشون مع بعضهم البعض، كما يتنافسون على الموارد المتاحة للحياة.
3. المجتمع: يشير المجتمع وهو المستوى الثالث في التنظيم إلى عدة مجموعات سكانية يتفاعلون ويعيشون في بيئة مشتركة.
4. النظام البيئي: المستوى الرابع في التنظيم هو النظام البيئي والذي يضم مجموعة من الكائنات الحية وغير الحية، والتي تتفاعل مع بعضها في منطقة معينة.
5. الغلاف الحيوي: المستوى الخامس والأخير والأعلى في علم البيئة هو الغلاف الحيوي أو المحيط الحيوي، وهو يضم جميع الكائنات الحية وغير الحية كما أنه يشير بشكل أساسي إلى طبقات القشرة الأرضية كجزء رئيسي منه.

1. ​​​​​​​علم البيئة المائية: يدرس هذا المجال التعامل مع النظم البيئية الموجودة في المسطحات المائية كالأنهار والمياه العذبة، وتفاعل الكائنات الحية مع البيئة المائية من الناحية الفيزيائية والكيميائية، كما يدرس النظام البيئي لكل نوع مائي مثل النظام البيئي للمحيطات وللسواحل وللبحيرات والمياه العذبة.
2. علم البيئة الميكروبية: في هذا المجال يتم التعرف على الطرق التي تتعامل فيها الكائنات الدقيقة مع بعضها، وكيف تتفاعل مع غيرها من الكائنات والعوامل الحيوية وغير الحيوية، بالإضافة إلى أنه يدرس التطور الميكروبي والتفاعلات المختلفة بين الميكروبات مثل علاقات التطفل والافتراس والتآزر وغيرها.
3. علم البيئة الأرضية: في هذا المجال يتم دراسة الأرض وتفاعلاتها مع المحيط، كما يدرس تأثير التغيرات المناخية الأرضية، مثل تقلب درجات الحرارة والأمطار والرياح على تغيرات النظام البيئي مع مرور الوقت.
4. علم البيئة السلوكية: علم البيئة السلوكي يدرس سلوك الكائنات عبر الزمن، وكيف يمكن أن تغير هذه الكائنات من سلوكها الفطري وعاداتها من أجل البقاء والاستمرار.
5. علم البيئة التطبيقي: يهتم علم البيئة التطبيقي بوضع دراسات ومخططات تضمن الحفاظ على توازن النظم البيئية عن طريق جمع المعلومات واستخدام التطورات التقنية وتوظيفها في إيجاد الحلول الأمثل للمشكلات البيئية والحد من مخاطرها.
6. علم البيئة التطوري: علم البيئة التطوري عبارة عن تقاطع بين علم الأحياء التطوري وعلم البيئة، حيث يدرس التغيرات الجينية والفيزيائية التي أدت إلى حدوث تغيرات في النظام البيئي.

تطورت المفاهيم البيئية عن طريق العديد من العلماء الذين أكملوا مسير بعضهم إلى أن اكتملت جميع المعلومات حول هذا العلم ومن أهم علماء علم البيئة:

• العالم المجهري أنطوني ليفينهوك: وهو عالم أحياء هولندي وأول من ابتكر فكرة المجهر الضوئي لمشاهدة الكائنات الحية الدقيقة من خلاله.
• عالم النبات ريتشارد برادلي: وهو عالم إنكليزي متخصص في علوم النباتات، نشر العديد من الأعمال الهامة في علم البيئة والبستنة.
• عالم الجغرافيا ألكسندر هومبولت: هو عالم ألماني يعتبر من أهم مؤسسي علم الجغرافيا الحديثة، كان له العديد من المساهمات الهامة في تطوير علم البيئة عن طريق نتائج الأبحاث الجغرافية التي كان يقوم بها.
• العالمة إيلين ريتشاردز: مهندسة وعالمة بيئية وكيميائية أميركية، كان لها العديد من التجارب العلمية البيئية خاصة فيما يتعلق بالمياه، فقد كانت محللة للمياه وتقوم بالتجارب الكيميائية لاختبار جودة المياه، وهي أول من عمل على إنشاء معامل لمعالجة مياه الصرف الصحي.
• العالم فريدرك كليمنتس: عالم نباتات أميركي وهو صاحب أول كتاب بيئي أميركي.
• فلاديمير فرنادسكي: عالم روسي يعتبر من مؤسسي الكيمياء الجيولوجية، من أهم أعماله كتاب المجال الحيوي.

• التغلب على الأمراض: من أعظم فوائد علم البيئة قدرته على مكافحة العديد من الآفات والأمراض التي تحدث نتيجة التلوث البيئي أو الغذائي، حيث يقدم أفضل الحلول لمكافحة الحشرات الناقلة للأمراض البشرية، كما وضّح أنواع النباتات السامة التي لا يجب الاقتراب منها، بالإضافة إلى حماية النظام البيئي واستقراره والذي يؤدي إلى تقلص وجود الأمراض أيضاً، وذلك عن طريق التخلص من التلوث المحيط بالبشر ومكافحة المياه غير الصالحة للاستخدام البشري.
• يشجع على أسلوب حياة صحي: من فوائد علم البيئة أيضاً أنه يشجع على أسلوب حياة صحي، بمعنى أنه يمكن من خلال هذا العلم التعرف على أنواع النباتات والمواد الطبيعية الأغنى غذائياً، والتي يجب إدخالها إلى النظام الغذائي اليومي، ويوضح الأشياء الطبيعية التي يجب الابتعاد عنها نتيجة ضررها على الصحة، بالإضافة إلى أن فوائده في حماية البيئة ومساهمته بمنع تلوثها تعود على الصحة العامة بفوائد قيّمة.
• الحفاظ على موارد الطاقة للكائنات الحية: إن علم البيئة يوضح الطرق التي يمكن من خلالها الحفاظ على موارد الطاقة التي تحتاج إليها الكائنات الحية للاستمرار مثل الغذاء والمياه وغيره من مقومات الحياة.
• يعرّف على أفضل الطرق الأقل ضرراً لمكافحة الحشرات: مكافحة الحشرات أمر مهم لمنع ضرر هذه الحشرات على الكائنات الأخرى، ولكن الوسائل المستخدمة لهذا الغرض تضر بالتوازن البيئي وقد تضر بالإنسان أيضاً، وهنا تأتي أهمية علم البيئة فهو يوضح طرق بسيطة لمكافحة الحشرات الضارة دون أن تؤثر على التوازن البيئي أو على البشر نتيجة معرفته بتفاصيل كل نوع من أنواع الحشرات.
• القدرة على الاستفادة بشكل أكبر من المزروعات والحيوانات: من فوائد علم البيئة أنه يمكن من خلال تطبيق مفاهيمه الاستفادة من المزروعات أكثر عن طريق معرفة طرق حمايتها من الحشرات التي قد تؤثر على موسم كامل وتطبيق طرق تغذيتها بشكل أفضل، كما أن عن طريق هذا العلم أيضاً يمكن الاستفادة من الحيوانات أكثر، نتيجة معرفة احتياجاتهم وطرق تربيتهم والتعامل معهم.