بوم شناسی

بوم شناسی یا اکولوژی دانش بررسی برهمکنش های میان جانداران و زیست بوم – محیط زندگی – آن ها است._(تاثیر عوامل محیطی در انسان)می توان مدعی شد که بوم شناسی کهن ترین علم بشری است. اگر طبق تعریف بوم شناسی بررسی علمی پراکنش و فراوانی جانداران، و برهمکنش هایی که این پراکنش و فراوانی را تعیین می کنند باشد، ابتدایی ترین انسان ها به خاطر نیازشان به دانستن اینکه نه تنها غذا، بلکه دشمنان غیرانسانی شان کی و کجا پیدا می شوند، باید بوم شناسانی از این دست بوده باشند. حتی نخستین کشاورزان برای شناخت شیوهٔ ادارهٔ منابع خوراکی زنده و نیز اهلی شده شان می بایست از آن هم کارکشته تر می شدند. بدین ترتیب این نخستین بوم شناسان، که بوم شناسانی عمل گرا بودند، در صدد شناخت پراکنش و فراوانی جانداران و به کارگیری این دانش در جهت منافع جمعی شان برآمدند.
توالی بوم شناختی
فراجمعیت
(به فرانسوی: Écologie، اکولوژی)(به انگلیسی: Ecology، ایکالوجی)، بوم شناسی در فارسی ترجمهٔ واژگانی از نام اروپایی آن یعنی اکولوژی است. واژهٔ اکولوژی از دو لغت یونانی «Oikos» به معنای بوم، خانه، بستر زیست یا محل زندگی و کلمه لوگوس (Logos) به معنی شناخت، علم یا دانش تشکیل شده است؛ بنابراین، از نظر ریشهٔ لغوی و معنای تحت اللفظی کلمات تشکیل دهنده، اکولوژی به معنی بررسی محل زندگی جانداران است ولی اصطلاحاً به «اثرات محیط بر موجودات زنده، اثرات موجود زنده بر محیط و روابط متقابل بین موجودات زنده» اطلاق می گردد. اصطلاح اکولوژی را برای نخستین بار ارنست هکل، زیست شناس آلمانی در سال ۱۸۶۹ وضع کرده و بکاربرده است.
در سال ۱۸۵۹، ده سال پیش از وضع واژهٔ اکولوژی توسط ارنست هکل، اتین ژفروآ سن-ایلر، جانورشناس فرانسوی، واژه اتولوژی را برای رشته ای که روابط بین محیط و موجودات زنده را بررسی می کند، وضع و پیشنهاد کرده بود. واژهٔ اتولوژی از واژهٔ یونانی «ethos» به معنای «رفتار» مشتقّ شده است و بنابراین معنای اتولوژی از لحاظ ریشهٔ لغوی، کنش شناسی است.
کشمکش و جدال در بارهٔ بکاربردن واژه های اکولوژی و اتولوژی و ترجیح یکی از آن ها بر دیگری، سال ها ادامه داشت تا آنکه با تصویب مجامع علمی منعقده در طول سال های ۱۹۰۱ و ۱۹۰۲، واژهٔ اکولوژی به رسمیت پذیرفته شد. با این حال واژهٔ اتولوژی هنوز کاملاً منسوخ نیست، بلکه به تعبیری نوعی شاخهٔ فرعی در چهارچوب دانشی است که امروزه اکولوژی نامیده می شود. واژهٔ اتولوژی را اغلب در بررسی واکنش های موجودات زنده در مقابل محیط بکار می برند. به ویژه در اکولوژی جانوران و انسان بحث های اتولوژی رواج بیشتری دارد، زیرا بخشی از واکنش جانوران و انسان در برابر عوامل و تغییرات محیط به صورت رفتار بروز می کند و اطلاق واژهٔ اتولوژی برای بررسی رفتارها و واکنش های رفتاری جانداران، با توجه به ریشهٔ لغوی و معنای این واژه، کاملاً موجّه و منطقی است. متخصصان آمریکایی اغلب واژهٔ اتولوژی را به صورت ترکیب با واژهٔ اکولوژی به کار می برند و مباحثی را تحت عنوان «اکولوژی رفتارها و واکنش ها» در مطالعات مربوط به اکولوژی جانوران و انسان مطرح می کنند. در مباحث روانشناسی، جامعه شناسی و مردم شناسی نیز واژهٔ اتولوژی و روش های بررسی و تحلیل رفتارها کاربرد دارد.

بوم شناسی (ecology)
(یا: اکولوژی) مطالعۀ علمی روابط متقابل گیاهان، جانوران، و محیط زیست. در سال های اخیر، گاهی این واژه را به نحو نادرستی مترادف با محیط زیست به کار برده اند. اصول بوم شناسی در جنبه های متعدد حوزه های مرتبط با حفاظت محیط زیست، مدیریت حیات وحش، جنگل داری، کشاورزی، و مهار آلودگی به کار می آیند. عموماً نظر بر این است که واژۀ اکولوژی (ترکیبی از Oikos یونانی، به معنای «خانه»، و Logos، به معنای «مطالعه») را ارنِست هِکِل وضع کرده است؛ او در ۱۸۶۹ آن را به کار برد و تعریف کرد. ریشه های تاریخی بوم شناسی در تاریخ طبیعی، در فیزیولوژی، اقیانوس نگاری، و نیز تکامل قرار دارد. بوم شناسی را، به علت خاستگاه و اتکای شدیدش به اندازه گیری و ریاضیات، گاهی تاریخ طبیعی علمی (عبارتی که نخستین بار چارلز التون به کار برد) نامیده اند. بوم شناسی به صورت های مختلف به بوم شناسی زمینی، بوم شناسی آب شیرین (دریاچه شناسی)، و بوم شناسی دریایی، یا به بوم شناسی جمعیت، بوم شناسی اجتماع، و بوم شناسی اکوسیستم تقسیم می شود. بوم شناسان معمولاً موجودات زنده را برحسب کارکرد آن ها در محیط زیست رده بندی می کنند. موجوداتِ خودخوراک ساز یا «اُتوتروف» (که تولیدکننده نیز نامیده شده اند) عمدتاً گیاهان سبزی اند که خوراک خود را از دی اکسید کربن، آب، کانی ها، و نور خورشید می سازند، در حالی که دگرخوراک سازان، که مجموعه ای متنوع از موجودات زنده را تشکیل می دهند، دستگاه سوخت وساز برای ساختن خوراک خود ندارند و باید آن را از منابع دیگری تأمین کنند. علف خواران گیاهان را می خورند؛ حیوانات گوشت خوار، یا شکارگران، جانوران را می خورند؛ و همه چیزخواران هم گیاهان و هم جانوران را می خورند. مردارخواران لاشۀ موجودات مرده را می خورند؛ تجزیه کننده ها، ازقبیل باکتری ها و قارچ ها، تمامی موجودات مرده را می خورند. انگل ها موجودات زنده را می خورند، اما یکباره آن ها را نمی بلعند. انگل ها عبارت اند از کنه ها و کََکَ ها، که روی میزبان های خود زندگی می کنند، و کرم های کدو، کرم های حلقوی، و باکتری ها، که در درون میزبان هایشان زندگی می کنند. موجودات زنده در مجموعه هایی به نام اجتماع (جامعه) در کنار یکدیگر زندگی می کنند. برخی از اجتماعات بسیار کوچک اند، مانند آن ها که از بی مهرگان و تجزیه گرانی تشکیل می شوند که در داخل کندۀ درختی در حال پوسیدن زندگی می کنند. اجتماعات دیگری هم به بزرگی یک جنگل یافت می شوند. گسترده ترین اجتماعات، به نام زیست بوم (اقلیم زیست)، مناطق جغرافیایی پهناوری را دربرمی گیرند. زیست بوم های عمدۀ کرۀ زمین عبارت اند از توندراهای شمالگانی (دشت های نواحی قطبی)، جنگل های سوزنی برگ شمالی، جنگل های برگ ریز (درختان پهن برگ)، علف زارها، بیابان ها (کویرها)، و جنگل های بارانی استوایی. چاپارال ها (جنگل های درختچه ای) و جنگل های بارانی درختان سوزنی برگ نیز گاهی ازجملۀ زیست بوم ها تلقی می شوند. بسیاری از بوم شناسان اجتماعات را در متن یک اکوسیستم مطالعه می کنند، که روابط متقابل چرخۀ کانی ها، جریان انرژی و کنترل جمعیت را دربر می گیرد. مطالعۀ اکوسیستم ها رویکردی عملی به بوم شناسی را تسهیل می کند. یکی از هدف های عمدۀ تحقیقات بوم شناختی عبارت از تعیین این امر است که موجودات زنده چگونه کانی ها را در درون یک اکوسیستم حفظ کرده و بازیابی می کنند. تمامی کانی هایی که موجودات زنده مصرف می کنند مهم اند، اما بعضی از آن ها، از قبیل کانی هایی که سرشار از نیتروژن و فسفرند، به مقدار زیادتری مصرف می شوند، و یا ممکن است کمتر از سایر کانی ها در دسترس باشند. علف خواران، با خوردن اجزای گیاه و آن گاه دفع کردن برخی از این مواد، بازیافت کانی ها را شتاب می بخشند؛ به این ترتیب، کانی های موجود در گیاهان سریع تر از موقعی که گیاهان خورده نشده باشند به خاک برمی گردند. مردارخواران موجودات مرده را تجزیه می کنند و این کار را سریع تر از آن انجام می دهند که باکتری ها و قارچ ها بتوانند به تنهایی انجام دهند، و باکتری ها و قارچ ها سرانجام مادۀ مدفوع و سایر مواد آلی کوچک تر را به عناصر کانی آن تجزیه می کنند. گوشت خواران نیز که علف خواران را می خورند به بازیافت کانی هایی کمک می کنند که در پیکر علف خواران یافت می شوند. ریشۀ گیاهان می توانند این مواد را برای استفادۀ مجدد جذب کنند یا ممکن است مواد را از خاکی جذب کنند که از طریق فرآیندهای هوادهی در دسترس قرار می گیرد. اما، برخی از کانی ها از اکوسیستم خارج شده و سرانجام به اقیانوس ها می ریزند، دومین جنبۀ مفید اکوسیستم ها جریان (یافتن) انرژی است. در دهۀ ۱۹۲۰، چارلز التون نشان داد که هرمی از سطوح تغذیه (خوراک) وجود دارد: قاعدۀ این هرم را تولیدکنندگان تشکیل می دهند؛ یک سطح بالاتر از آن ها تعداد کمتری علف خوار و در سطح بعدی تعداد بازهم کمتری گوشت خوار وجود دارد. بوم شناسان در حوزۀ اکوسیستم ترجیح می دهند که این روابط را با مقدار انرژی عبوری از هریک از این سطوح تغذیه ای در دورۀ زمانی معینی بیان کنند. به علت خواص انرژی، که در قالب قوانین بقا و آنتروپی بیان می شوند، در یک واحد زمانی معیّن همواره انرژی بیشتری از تولیدکنندگان عبور می کند تا انرژی موجود در علف خوارانی که آن ها را می خورند، و انرژی موجود در شکارگران آن ها بازهم کمتر است، و به همین ترتیب الی آخر. نظریۀ تکامل داروین اساساً نظریه ای بوم شناختی بود؛ وی این اصل را مسلّم فرض کرد که موجوداتی که برای تولید مثل دوام می آورند آن موجوداتی اند که با محیط زیست شان بهتر از سایر موجودات سازگار می شوند. بوم شناسان به بررسی این نکته می پردازند که موجودات زنده چگونه برای بقا با محیط زیست شان سازگار می شوند. گفته می شود که کارکردهای بوم شناختی هر موجود زنده ای زیست خوان آن موجود را تشکیل می دهد. مثلاً، ممکن است یک حشره موجودی شکارگر باشد، اما نتواند موجودات خیلی بزرگ تر یا خیلی کوچک تر از خودش را شکار کند. همچنین شکارگران روزخیز معمولاً موجودات شبرو یا موجوداتی را که در زیستگاه هایی می زیند که برای شکارگر نامناسب اند شکار نمی کنند. بسیاری از بوم شناسان هوادار اصلی هستند به نام «اصل جدایی بر اثر رقابت»؛ که بنابر آن هر زیست خوان را فقط یک گونه می تواند اشغال کند، زیرا وقتی که یک منبع مورد نیاز محدود باشد و دو یا چند گونه بر سر تصاحب آن رقابت کنند، یکی از این گونه ها نابود خواهد شد مگر آن که بتواند چنان تحول یابد که زیست خوانی اندکی متفاوت را اشغال کند. یکی از روندهای عمده در بوم شناسی همانا بهره گیری فزاینده از مدل سازی ریاضی است، که غالباً استفاده از رایانه را ایجاب می کند. برای شبیه سازی نوسان های جمعیتی، چرخۀ کانی ها، و جریان انرژی از فرمول های ریاضی استفاده می کنند. از این مدل ها برای کشف حوزه هایی که دانش آدمی در آن ها ناکافی است، برای نتیجه گیری و تدوین اصول بوم شناختی و پیش بینی سرنوشت و وضعیت نهایی اکوسیستم هایی می توان کمک گرفت که مجموعه ای از شرایط فرضی بر آن ها حکم فرماست. حوزۀ رشدیابندۀ بوم شناسی سیستم ها از تحلیل نظری و روش های تجربی برای مطالعۀ بروز آشفتگی و اختلال در اکوسیستم ها و پویایی بازسازی آن ها بهره می گیرد. بوم شناسی سیستم ها مستلزم آموزش دیدن دست اندرکاران این حوزه در رشته های گوناگون است: ریاضیات، فناوری رایانه، فیزیولوژی، میکروب شناسی، زیست شیمی، اقلیم شناسی، و علم رده بندی. بوم شناسان بیش از پیش در حل مسائلی درگیر می شوند که از افزایش جمعیت انسان، افزایش آلودگی، نیاز فزاینده به انرژی، و اقدامات روزافزون در جهت نابودکردن اکوسیستم ها برای استفادۀ آدمی، ناشی شده اند. بوم شناسی باید به حل مسائل و مشکلات تغذیۀ مردم جهان، و نیز حل معضلات مربوط به حفاظت طبیعت و محیط زیست، از مدیریت تمام انواع گیاهان و حیات وحش بومی تا حمایت از گونه های درمعرض خطر، کمک کند.