ما معنى نظام بيئي ؟

ربما قد سمعت كلمة نظام بيئي عدة مرات في الأخبار أو في المدرسة، و لكن ما معنى هذا المصطلح؟

كبداية، لنلقي نظرة سريعة على الكلمة باللغة الانكليزية (إكوسيستم) ذلك لأنها تحمل بعض الأدلة التي ممكن أن تقودنا إلى معناها. الجزء الأول من الكلمة و هو "إكو" يعني باللغة اليونانية القديمة و اللاتينية "منزل"، أي أن "إكو" تعني أن كل الأجزاء تنتمي معًا، و كأنّها تعيش معًا في منزل واحد. و الجزء الثاني من الكلمة "سيستم" يعني "نظام"، أي يعني "تفاعل الأجزاء بين بعضها البعض". إذن، "سيستم" يشير لنا أن الأجزاء لا تتفاعل فيم بينها و كأنها في منزل واحد فحسب، بل هذه الأجزاء تأثّر كذلك على بعضها البعض

فكّر للحظة في أخر مرّة خرجت فيها، من الممكن أنّك كنت  خارج منزلك او مدرستك، ماذا رأيت؟ ربما قد رأيت كائنات حية  مثل العشب أو البشر. او ربما قد تتذكر كائنات غير حية ايضا كالإسمنت  و التربة، او ربما برك الماء و الجليد، فالنظام البيئي يحتوي على كل هذه العناصر التي تراها، مثل التربة، الماء، الحشرات، الحجارة، الطيور، الأشجار و البشر. كما يمكن أن يحتوي على عناصر لا يمكن لك ان تراها بالعين المجرّدة، منها الكائنات المجهرية كالبكتيريا، الفطريات، او جزيئات الطعام و العناصر الغذائية التي توجد في الماء، التربة أو الهواء

في اغلب الاحوال، يقع خلط مصطلح النظام البيئي بمصطلح المسكن الطبيعي،ألا هو مصطلح يُستعمَل لوصف الظروف المناسبة التي يحتاجها كائن معين للعيش. على سبيل المثال، الحوت يحتاج إلى المياه المالحة للعيش و الاسماك للغذاء. الغوفر يحتاج إلى النباتات للغذاء و التربة للحفر فيها. اما السيكويا العملاقة (نوع من الاشجار) فتحتاج إلى كمية كبيرة من الماء مع العناصر الغذائية التي توجد في التربة. اما بالنسبة للنظام البيئي، فهو لا يقتصر على المستلزمات الأساسية للعيش لنوع معيّن من الكائنات الحية فحسب، بل يشمل كذلك التفاعلات البيئية التي تقع بين عدة أنواع من الكائنات الحية و غير الحية

أين نجد الأنظمة البيئية ؟

لنظام البيئي للصحراء

النظام البيئي للمدينة

النظام البيئي للفم

و الآن بما انك اصبحت تعرف معنى النظام البيئي، ربما قد تخوّلت لك فكرة واضحة و جيدة على أين بإمكانك العثور على واحد منه. لكن من الممكن ان تتفاجئ بشتّى الأماكن التي بإمكانك أن تجد فيها نظامًا بيئيًا. فهل تعلم أن فمك يحتوي على واحد منه؟ أجل، قُمْ بحَكِّ لسانك فوق أسنانك عند استيقاظك في الصباح، هل تشعر بتلك الطبقة الغروية؟ هاته الطبقة هي جزء من نظام بيئي قيد النموّ.

فمك له عدة أنواع من الكائنات المجهرية التي تعيش فيه، مثل البكتيريا و الفطريات و الأوليات. هذه الكائنات تحصل على الغذاء و العناصر الغذائية التي تحتاجها من الطعام الذي أنت تتناوله و نوعيته يسمح لبعض الكائنات أن تنمو بطريقة أحسن من الأخرى.

أسنانك هي بمثابة أسطح تتمسك بها هذه الكائنات المجهرية حتى تنمو و تتكاثر، لكنها ايضا تصنع حامضًا يمكنه أن يغير من تركيبتهم (مما يسبب تسوّس الاسنان

بعد أن تغسل أسنانك و تتوجه للمدرسة أو مكان عملك، ستجد نفسك وسط نظام بيئي مثل بلدتك او مدينتك، او ربما غابة او مزرعة ان كنت تعيش في واحد منهما. بل في الواقع، انك جزء من ذلك النظام، انك جزء من نظام بيئي لأنك تتفاعل مع اجزائه الاخرى، فانت تتغذى على كائنات أخرى و فضلاتك بدورها ممكن ان تُستعمَل من قبل كائنات معيّنة حتى تنمو.

انت أيضا تتنفس هواءً و تشرب ماءً متوفرين في نظامك البيئي، و من خلال ذلك، انك تقوم بتغيير تركيبتهما.

الأنظمة البيئية لا تتحدّد بحجمها، بل يمكن ان تكون في أي كُبرٍ كانت، فإذا ألقيت نظرة من حولك لوجدت عدة أمثلة منها مثل البرك و البحيرات و الشعاب المرجانية و البخار او المحيط بكله. و من هنا يمكن ان نقرّ أنّ الحجم ليس جزءًا من تعريف النظام البيئي

كيف يعمل النظام البيئي و ما وظيفته؟

و الآن حين أيقَنَّا أننا دائما محاطين بأنظمة بيئية، لنتعرف حالا على وظيفتها، فقد ذكرنا مسبقا أن الانظمة البيئية تشمل عدة تفاعلات بين الكائنات الحية و غير الحية التي يمكن ان تقودنا إلى وظيفتها.

أولا، كل نظام بيئي يحتاج إلى طاقة للعمل، مثل حاسوبك الذي تستعمله لقراءة هذا النص، فلا يمكن لأي نظام بيئي ان يؤدي عمله دون طاقة، و في عديد من هذه الانظمة، تدخل الطاقة لها عن طريق الشمس. فربما قد سمعت مسبقا عن الكهرباء التي تعمل بالطاقة الشمسية، و هذا تماماً ما تقوم به جملة من الانظمة البيئية، فالنباتات و بعض من البكتيريا بإستطاعتها أن تقبض على الطاقة الشمسية و تخزنها في أنسجتها، ثم تستعملها حتى تنمو و تتكاثر

الطاقة المخزنة من قبل النباتات لا تبقى فيها طوال الوقت، فالنباتات هي غذاء للمستهلكين و الطاقة التي توجد في أنسجتها ستنتقل إلى تلك الكائنات العاشبة المستهلِكة و الحيوانات المفترسة ستحصل على الطاقة التي تحتاجها من خلال تغذيها على المستهلكين. أما بالنسبة للكائنات المجهرية الدقيقة كالبكتيريا و الفطريات، فهي تحصل على غذائها عن طريق تناولها للنباتات و الحيوانات الميتة، و تسمى كل هذه العلاقات الغذائية بالسلسلة الغذائية، التي بدورها تخوّل للطاقة أن تتدفق في النظام البيئي فتسمح بتنشيط الكائنات (منها البشر

 

الأنظمة البيئية تشمل محتويات يمكنك رؤيتها كالماء و التربة و النباتات، و محتويات لا يمكنك ابصارها كالكائنات التي تعيش تحت الأرض أو الأخرى المجهرية التي تُعتَبر صغيرة جداً حتى تراها بالعين المجرّدة. الأنظمة البيئية أيضاً لا تشمل المكونات الحية و غير الحية فحسب، بل التفاعلات الحاصلة بينهم كذلك، و في هذا المثال لنظام بيئي (الغابة)، التساقطات الممثَلة بأسهم زرقاء ممكن ان تكون قد ٱمتُصَّت من قبل جذور النباتات او ممكن ان تخترق التربة و تُخزَّن كمياه جوفية.

أما بالنسبة لأشعة الشمس الممثَلة بأسهم صفراء فهي التي تمدّ الطاقة للنباتات التي بدورها يمكن ان تنتقل إلى حيوانات عاشبة (الممثَلة بأسهم خضراء) كالغزال في هذه الغابة. إضافة إلى هذا، يمكن للطاقة المخزَّنة في النباتات ان تنتقل إلى المحللات (الأسهم البنية) مثل ديدان الارض و البكتيريا التي تعيش في  المادة النباتية الميتة او في التُرَب. كما يمكن للكائنات المجهرية المرتبطة بجذور النبتة أن تساعدها على أن تمتص بعضاً من العناصر الغذائية المُطلَقة من قبل المحللات عند تحليلها للمادة الميتة.

(صورة من: Paul Flynn, Iowa State University Extension)

كثيرًا ما تنصحنا امهاتنا بتناول الخضروات و الفيتامينات حين كنّا صغارًا، يمكننا حتى تذكر عدة ذكريات سيئة حين كنّ يُرغموننا على تناولهم، و هذا لأن الغذاء لا يقتصر على تزويدنا بالطاقة فحسب، فالكائنات الحية تحصل على عناصرها الغذائية الاساسية مثل النيتروجين و الفوسفور من طعامهم، و هذه العناصر الغذائية تدور حول الأجزاء الحية و غير الحية من النظام البيئي و تنتقل من كائن حي إلى آخر من خلال السلسلة الغذائية.

العناصر الغذائية يمكنها أيضاً ان تتحول في أشكال، أو تتحرك حول النظام البيئي في الماء أو الهواء، أو يمكنها حتى أن تغادره كلياً. يمكن أن تلتحق بمثال سمك السالمون حتى تعرف ما مصير هذه العناصر الغذائية عند مغادرتهم

ربما قد سمعت من قبل أن النظام البيئي هو نظام حسّاس للغاية و يمكن أن يتغيّر بأي تأثير طفيف قد يحدث له، اذن انه لمن الصحيح أنه نادرًا ما يبقى نفسه لفترة طويلة من الزمن، لكنه بعيد كل البعد عن الحساسية. في بعض الأحيان، التغيرات التي تقع فيه تكون بطيئة و تدريجية، مثل الغابة التي تتطور من شتلات صغيرة إلى أشجار ناضجة، و في أحيان أخرى، تكون سريعة بل فجئية نظرًا لأن الكوارث الطبيعية، كالحرائق و الفياضانات و ثوران البراكين، يمكن لها أن تقضي بسهولة على أغلبية الأجزاء الحية من النظام البيئي المتضَرِّر و تغيِّر من الأخرى غير الحية

الآن بما أنك تعرّفت على معنى النظام البيئي، يمكن أنك تتسائل عن العلاقات القائمة بين الأنظمة البيئية.

فكيف ترتبط الأنظمة البيئية ببعضها البعض؟

غالباً ما تستطيع الأنظمة البيئية أن ترتدَّ من هاته التغيّرات الكبيرة و تعود إلى سالف حالها قبل حدوث الكارثة الطبيعية الفجئية، لذلك يمكن لنا أن نصفها بالصمود و المرونة لقدرتها على القيام بذلك الإرتداد. و لكن، لا ننسى أن هناك تغيرات قد تحدث لها ذات تأثير كبير جداً لدرجة أنها لا تصبح قادرة على تحملها و الصمود أمامها مثل التغيّر المناخي أو الإستعمال المفرط للأسمدة الكيميائية عند الزراعة

Additional images from Wikimedia. Human mouth image by Ανώνυμος Βικιπαιδιστής.