מהי אקולוגיה?

בנוסף על השפעתה של הסביבה על החי, כמו למשל תנאי מזג האויר, החי משפיע על הסביבה עצמה. לדוגמה, ריכוז הפחמן הדו חמצני משפיע עלינו בכך שהפחמן הדו חמצני מחזיר חלק מקרני השמש המגיעות אלינו בחזרה לכיוון כדור הארץ, ובכך מהווה הפחמן הדו חמצני מעין שמיכה לכדור הארץ, וככל שעולה ריכוז הפחמן על כדור הארץ, עולה יעילותה של "שמיכה" זו. כריתת יערות הגשם בברזיל וביערות עד אחרים, בנוסף על זיהום האויר התעשייתי, מעלים את ריכוז הפחמן הדו חמצני שבאטמוספירה ובכך מעבים את השמיכה ואת יעילות האטמוספירה בפעולתה כדופנות ה"חממה" שעל פני כדור הארץ, ולכן תופעה זו נקראת בשם "אפקט החממה". החשש העיקרי מתופעה זו הוא המסת קרח העד שבקטבים, העלול להוביל לעליית פני האוקיינוסים ולהצפת שטחים נרחבים, ובניהם אזורים המאוכלסים בצפיפות.

אפשר לתאר מערכות אקולוגיות כמערכות מורכבות אשר כוחות רבים פועלים בהן בו זמנית, כל כח על פי עקרונותיו הבסיסיים. רבים מכוחות אלו פועלים בכיוונים נוגדים וסותרים את הכוחות האחרים. המחקר האקולוגי מנסה לחשוף את המורכבות של המערכות הללו ולהבין אותם במונחים של כללי המשחק של הכוחות המביאים את המערכת למצב של שיווי משקל, או שחותרים לקראתו, ואפשר לבטא אותם במונחים של מערכות ויסות עצמי.

למרות שעל היצורים החיים פועלות מערכות מורכבות ומסובכות של גורמים, אפשר להבחין לעתים בגורם אחד או שניים משמעותיים מהאחרים, בהיותם גורמים מגבילים. אף שרוב הגורמים נמצאים בכמות ובאיכות מספקת כך שתנודות רגילות בערכים אלו לא יהיו גורליות ליצורים החיים, ישנם גורמים אחרים שכל תנודה קלה בהם היא הרת גורל. לדוגמה, כמות המים שהיא לרוב גורם מגביל לכלל היצורים היבשתיים.

המאזן בין כמות המשקעים לבין מידת ההתאדות הוא גורם הר גורל לחייהם של האורגניזמים על היבשה. כאשר כמויות המים אינן מוגבלות עשויים להתפתח יערות ואזורים ירוקים של עצים וכיוצא בזה, בהתאם להשפעתם של גורמים אחרים, כמו הרכב המלחים בקרקע וכמות אור השמש. אולם כאשר כמות המים קטנה ומידת ההתאדות גבוהה, לא יעזרו תנאי אקלים או קרקע - במצב זה לא יתפתחו צמחיות של עצים או שיחים. במקרים כאלו יגדלו עשבים או שיחים צנועים לכל היותר, אשר תקופת גדילתם ופריחתם מוגבלת לפרקי הזמן קצרים שבהם יש מים. המים אפוא הם הגורם המגביל לרוב היצורים היבשתיים. יוצאים מן כלל זה, הם אותם יצורים חיים החיים באוזרים שבהם הטמפרטורות נמוכות מאוד. במקומות אלו הטמפרטורה היא הגורם המגביל.

יצור חי איננו מערכת סגורה ומופרדת מסביבתה, אלא הוא תלוי בסביבתו החיצונית המספקת לו אנרגיה וחומרים הדרושים לבניית גופו, והוא פולט לסביבה חומרי פסולת והפרשות אחרות. הוא מגיב בהתנהגותו לגירויי הסביבה ומשפיע בפעילותו על גורל סביבתו.

היצור החי תלוי בהמצאות יסודות שמהם הוא יוכל לבנות את רכיבי גופו ושמהם יוכל להפיק את האנרגיה הדורשה לו לפעילותו. המקור הכמעט יחיד של יצור חי - מלבד הצמחים הירוקים המפיקים את מקורות האנרגיה שלהם בעצמם באמצעות תהליך הפוטוסינטזה - להפקת תרכובות לבנייה ואנרגיה לפעולה הוא רכיבי גופם של יצורים אחרים. כל יצור חי חי על חשבון יצור אחר, וכך נוצר מחזור של רמות תזונה.

כאמור, התהליך הכמעט יחיד שבמהלכו נבנים חומרים של אורגניזמים חיים שלא מתרכובות שמקורן מהחי, הוא תהליך הפוטוסינטזה של מים ופחמן דו חמצני המתרחש בצמחים הירוקים באמצעות אור השמש. מולקולות הפחמימות - ובמיוחד מולקולת הגלוקוז - המיוצרות בתהליך זה הן אבני הבניין הבסיסיות של כל היצורים החיים ומקור האנרגיה הראשוני של היצורים החיים.

אפשר לתאר את שרשרת המזון כך: הרמה הראשונה היא הרמה של היצורים הפוטוסינטזיים, המייצרים את אבני הבניין ומקור האנרגיה של העולם החי; אחריהם באים היצורים הניזונים מהיצורים הפוטוסינטזיים הללו; הרמה הבאה היא של הטורפים, האוכלים את אוכלי הצמחים; ואחריהם באים המפרקים, שהם חיידקים ופטריות הניזונים מפירוק המרכיבים הכימיים של היצורים החיים האחרים והפיכתם לזמינים לבניית גופם של יצורים חדשים ברמות התזונה הראשונות, ובך הם סוגרים את השרשרת והיא חוזרת חלילה.

הלחצים ההדדים הנמשכים על פני דורות רבים במערכת אקולוגית מסויימת, הם בסופו של דבר, כוחות המווסתים זה את זה, עד שהמערכת מתקרבת למצב של שיווי משקל. לחצים אלו יכולים להביא ליציבות במבנה אוכלוסיות בתנאי סביבה רגועים, או לשינוי הדרגתי כתגובה להשתנות התנאים, מאידך. לפי תורתו של דרווין, רק היצורים אשר יתאימו את עצמם לשינויים שבסיבתם ישרדו. התכונות המקנות ליצורים חיים עמידות בתנאי הסביבה או התאמה אליהם יכולות להיות שונות ומגוונות.לתנאי חורף קיצוניים, למשל, יכולה להתאים פרווה עבה, אך גם שנת חורף עמוקה. הגנה מפני טורפים אפשר להשיג בעזרת כושר הסוואה, או להבדיל כושר ריצה טוב. קבוצות שונות של בעלי חיים או צמחים מנצלות פתרונות שונים בהתאם לאילוצים להם הם נתונים.

הגורמים המשפיעים על המערכת האקולוגית הדוקים ומשולבים זה בזה עד כי אי אפשר להשיג דבר אחד מבלי לוותר על האחר. יצורים נפרדים או קבוצות של יצורים הם מערכות שיש בהם איזון עדין בין הכוחות השונים המעצבים אותן. לדוגמה, יצור המטפל בצאצאיו זמן ארוך למדי, לא יעמיד בדרך כלל צאצאים רבים, ויצור שמתגונן מפני הקור בפרווה עבה לא יהיה מהיר תנועה בבריחה או ברדיפה אחר טרפו.

תנאי הסביבה המיוחדים הם גורם מכריע המכתיב גם את צורת העמדת הצאצאים. כך בתנאים של שפע מזון ונוכחות טורפים רבים, אנו מוצאים לרוב את הפתרון של כושר רבייה גבוה על ידי העמדת הרבה שגרים מרובי צאצאים. לעומת זאת, בתנאים בהם הכרחי להשקיע מאמצים כדי להשיג מזון או להתגונן מאויבים, הפתרון היעיל לרבייה הוא שגרים מעוטי צאצאים עם השקעה רבה בגידולם.

כך זה גם אצל הצמחים. ביערות בהם קיימים תנאי תחרות קשים בין הצמחים על אור השמש ומשאבי המחייה, סביר שיידחה מועד ההתרבות של הצמח עד לאחר כיבוש פיסת אדמה אשר תבטיח את קיומו של תהליך הפוטוסינטזה. הפתרון הוא זרעים מעטים יחסית העשירים מאוד בחומרי תשמורת, המאפשרים לנבטים לחיות במשך תקופה ניכרת ללא צורך באור השמש. מנגד במדבר, בצדי דרכים ובשדות מעובדים, אין כמעט תחרות על אור השמש אך יש עדיפות למחזור חיים קצר , ולגמר המחזור לפני גמר עונת העיבוד או בטרם יבשו מקורות המים הדלים.

לא רק היצורים אשר סיגלו עצמם תכונות מתאימות לתנאי הסיבה שורדים. לכל יצור אפשר לייחס נישה (niche) אשר אופיינית לו. במרחב מחיה מסוים יכולים לחיות זה לצד זה יצורים בני מינים שונים, כל עוד לא פלש יצור אחד לנישתו של השני. היחסים והקשרים האקולוגיים והיחסים שבין היצור לסביבתו, הם המהווים את הכח המייצב והמשנה כאחד של היצורים החיים במהלך הדורות.

בתנאים רגילים, יוצרים היצורים החיים באוכלוסיה מחזור חיים אופייני. הם נולדים, מתרבים, אוכלים ונאכלים. בכל אוכלוסיה קיימת מערכת האיזון הטבעי, השומרת על קבוצות יציבות למדי. כאשר קבוצה מסויימת מתרבה מעבר ליכולת הסביבה לפרנס אותה, באים הרעב, המחלות או ריבוי מספר הטורפים, ואלה, בתהליך טבעי ובלתי מופרע, עתידים להחזיר את האיזון הטבעי לאוכלוסיה.

ידיעת האקולוגיה חשובה כיום יותר מתמיד. האקולוגים ראו מה מתרחש בטבע, כאשר קבוצה של חיות גדלה מעל ליכולת הסביבה לספק את צרכיה. אוכלוסיית האדם מתרבה בשיעור כל כך מהיר, וכעת המדענים חייבים לפעול להגברת ייצור המזון ומצוא מקורות אנרגיה ודלק חדשים. יחד עם זאת, יש לשמר מקורות טבעיים ומדלדלים כדי להחזיר על כנו איזון כלשהו ולמנוע רעב וסבל בכל חלקי העולם.

המושג "אקולוגיה" נעשה לאחרונה רווח מאוד בהקשר לזיהום אוויר ומים, שמקורם בפסולת הנפלטת מהמכוניות וממפעלי תעשיה. זיהום זה נובע מעשן המכיל פיח וחומרים רעילים, וחומרי פסולת רעילים הנפלטים לנהרות ולאגמים. עשן וחומרי פסולת אלה פוגעים בבריאות האוכלוסיה, משחיתים את הנוף ומפירים את האיזון הטבעי בקרב החי.

מה קשור?

מהו אפקט החממה?

 

 הוסף הערה חדשה    שנה את ההגדרות בנוגע להערות