علاقة علم البيئة بالعلوم الاخرى

علم البيئة هو فرع من فروع علم الأحياء، ويهتم بدراسة البيئات وجميع الكائنات الموجودة داخلها، حيث يدرس علاقة النباتات والحيوانات ببيئتها الفيزيائية والبيولوجية. وتشمل البيئة الفيزيائية المادة الضوئية والحرارية والإشعاع الشمسي والرطوبة والرياح والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والمغذيات في التربة والمياه والغلاف الجوي، بينما تشمل البيئة البيولوجية كائنات حية من نفس النوع وأنواعا مختلفة من النباتات والحيوانات .

عند دراسة علم البيئة يمكن اعتبار البيئة مجالا فرعيا لعلوم البيئة ، وعلى الرغم من أن كلاهما علوم متعددة التخصصات تركز على تفاعلات تجمعات الكائنات الحية ، إلا أن العلوم البيئية تتناول أيضا تفاعلات المعلمات الفيزيائية البحتة التي لا تنطوي على أنظمة بيولوجية ، بالإضافة إلى تركيزها على الأضرار التي يسببها الإنسان للبيئة الطبيعية .

نشأة علم البيئة

رغم أن علم البيئة يعتبر أحد العلوم الحديثة، إلا أن هناك دراسات قديمة وصفت مجموعات من الحيوانات وبيئاتها، والتي يعود تاريخها إلى زمن الفيلسوف اليوناني أرسطو وتلميذه الشهير ثيوفراستوس، حيث وصف ثيوفراستوس العلاقات المتبادلة بين الحيوانات وبين الحيوانات وبيئتها في بداية القرن الرابع قبل الميلاد .

بدأ مجال علم البيئة في الازدهار عام 1850 حيث قام تشارلز داروين بملاحظة الترابط بين الأنواع الحيوانية والنباتية وجمعها في مجتمعات الكائنات الحية ، وأيضاً في عام 1875 اقترح الجيولوجي النمساوي إدوارد سوس مصطلح المحيط الحيوي ليشمل مجموعة متنوعة من الظروف التي تعزز الحياة على الأرض .

المبدأ الأساسي لعلم البيئة هو أن كل كائن حي يرتبط بشكل دائم بكل عنصر في البيئة، وتم الوصول إلى فهم أن النظام البيئي هو المكان الذي يحدث فيه تفاعل بين الكائنات الحية وبيئتها، ويتم ربط جميع الأنواع داخل النظام البيئي عن طريق سلاسل الغذاء أو شبكات الغذاء .

العلاقة بين علم البيئة والعلوم الأخرى

علم البيئة هو إحدى الفروع الرئيسية في علم الأحياء، والفروع الأخرى تشمل علم تكوين الكائنات وعلم وظائف الأعضاء. يركز علم تكوين الكائنات على صنع الكائنات الحية، بينما يركز علم وظائف الأعضاء على عمل الكائنات. في علم البيئة، يتم التركيز على كيفية عيش الكائنات الحية في بيئتها، وتتداخل هذه الفروع معا على نطاق واسع .

لكي يتم دراسة الكائن الحي بشكل شامل، يتطلب ذلك معرفة طريقة عمله وكيفية عمله، وهذا يترتب على الظروف البيئية بشكل واضح، بالإضافة إلى اهتمام أخصائي علم تكوين الكائنات بمشكلات علم التشريح والأنسجة وعلم الخلايا وعلم الأجنة والتطور وعلم الوراثة، ويترتب أيضا على الكيمياء والفيزياء والرياضيات على سبيل المثال فيما يتعلق بالتوزيع والسلوك والسكان والمجتمعات المتعلقة بالبيئة والنظم البيئية .

إن تطور الكائنات الحية له علاقة متبادلة بين علم البيئة وعلم الوراثة ، كما أن الأرصاد الجوية هي حلقة وصل بين علم البيئة وعلم وظائف الأعضاء ، ويتم أيضاً تحليل النظام القائم على علم البيئة بواسطة الرياضيات ، وبالتالي نجد أن معظم العلوم والمجالات تتشارك مع علم البيئة في الفهم الجيد لمعنى الحياة .

علاقة علم البيئة بالكيمياء

يعرف العلاقة بين الكيمياء وعلم البيئة عن طريق ما يعرف بالكيمياء الحيوية، حيث يتم دمج البيئة مع الفيزياء وتأثير المواد البيولوجية على الكيمياء العالمية والعكس. كما يهتم هذا العلاقة بالدورات الطبيعية للطاقة والمادة على الكوكب، وفهم التفاعلات الكيميائية والتوازن مع الحياة البيولوجية. ومن خلال هذه العلاقة، يفهم أيضا العناصر الكيميائية للنيتروجين والأكسجين والكربون وتفاعلاتها في جميع مستويات البيئة الطبيعية، بدءا من الغلاف الصخري (القشرة الصلبة الخارجية للكوكب)، وصولا إلى المحيط الحيوي (المستوى الذي يحتضن الحياة)، بالإضافة إلى فهم ودراسة الغلاف الجوي وأهميته لعلم البيئة .

علاقة علم البيئة بالجغرافيا

يتمثل علم الجغرافيا الحيوية في دراسة العلاقة بين علم البيئة والجغرافيا، ويتداخل مع علم الأحياء التطوري في تحديد توزيع الأنواع الحية في العالم، بحيث يمكن تطبيقه على علم الحفريات والجغرافيا لدراسة توزيع الحياة والنظم الإيكولوجية في الزمن الجيولوجي .

تسعى الجغرافيا الحيوية أيضاً إلى دراسة ازدهار الأنواع البيولوجية في نظام إيكولوجي ، بالإضافة إلى تأثيرات التغير البيئي على توزيع الأنواع على الهجرة والانكماش والانتشار وبالتالي هي دراسة حقيقية متعددة التخصصات تعتمد على العلاقة بين البيئة والمناخ والبيولوجيا والجيولوجيا والتطور .

علاقة علم البيئة بالمجتمع

يعرف علم البيئة المجتمعية الذي يتداخل مع النظم البيولوجية ويبحث في كيفية تفاعل مجتمعات الأنواع مع بعضها البعض والتفاعل مع الحيوانات المفترسة والفرائس والأنواع الأخرى، ويمكن تطبيقه على المجتمعات البشرية وتفاعل الفئات الاجتماعية، وكذلك على التسلسل الهرمي للأنواع الحيوانية والعلاقات التكافلية والتعاون بين الأنواع الأخرى. وبالتالي، يعد علم البيئة المجتمعية ذو أهمية كبيرة، حيث يمكن استخدامه لعرض التنوع البيولوجي في أي نظام إيكولوجي أو تنوع بيولوجي، ويتم فيه دراسة العملية التي تؤثر بها أفعال أنواع الكائنات في البيئة وتؤثر على بعضها البعض من الناحية البيولوجية .

علاقة علم البيئة بالحفظ الحيوي

هناك ارتباط قوي بين علم البيئة وعلم الحفاظ على الحياة، حيث يكمن أهمية هذا الارتباط في فهم قضايا الحفظ وحماية الأنواع وتقليل المخاطر. يدرس علماء البيئة كيفية تغيير الممارسات للحد من خطر انقراض الأنواع التي تعتمد على هذه البيئة من أجل البقاء. وبالتالي، يعمل علماء البيئة بشكل وثيق مع علماء الحفاظ على الحياة، لكنهم يولون اهتماما أكبر لتأثير البيئة والتنوع البيولوجي والموارد الطبيعية بشكل عام بدلا من التركيز على الأنواع ومشاكلها .

علاقة علم البيئة بالفسيولوجي

توجد علاقة كبيرة بين علم البيئة وعلم وظائف الأعضاء والذي يعرف باسم الفسيولوجي وتُعرف هذه العلاقة باسم علم وظائف الأعضاء البيئي أو علم البيئة الفسيولوجي والذي يتعلق بتأثيرات البيئة على فسيولوجيا الأنواع ، وبناء على ذلك توجد أيضاً تداخل مع علم الأحياء التطوري من خلال النظر في العمليات وتحديدًا التأثيرات البيئية والتكيف بدلاً من الانجراف الطبيعي وعلم وظائف الأعضاء المقارن من خلال محاولة شرح التأثيرات البيئية التي ربما أدت إلى الانحراف الجيني بين الأنواع المشابهة ذات الصلة في بيئات مختلفة قليلاً ، على سبيل المثال تم استخدام هذه العلاقة لشرح سبب الاختلاف الكبير في لون بشرة الإنسان ، والذي يعتبر إلى حد كبير بسبب مستويات أشعة الشمس .

علم السموم البيئية

يعد علم السموم البيئية مجالا يهتم بدراسة تأثير المواد السامة على النظم البيئية وتأثيرها على الفرد والأنواع والمجتمعات ومستويات البيئة الحية، حيث تمثل آثار التلوث تحديا مستمرا. وبدلا من التركيز على التلوث من وجهة نظر صحية، يتناول علم السموم البيئية المشاكل البيئية ذات المدى الواسع والطويل الأمد على المستوى المحلي والعالمي .