الأربعاء، 16 نوفمبر، 2016

بيئة الجماعات وتعاقبها

بيئة الجماعات وتعاقبها

تعتبر الجماعات وحدات أساسية في علم البيئة، وهي على درجة عالية من الأهمية لعالم البيئة، كما هي الخلايا والأنسجة والأعضاء بالنسبة لعالِم التشريح وعالِم وظائف الأعضاء. وعليه يمكننا تصور الجماعات كمكونات أساسية للمجتمعات والنظم البيئية تماماً كما هي الأنسجة والأعضاء مكونات أساسية للكائنات الحية المفردة.

ويتوقع منك بعد دراستك هذا الفصل أن تكون قادراً على أن:
1-      توضح مفهوم الجماعة، والجماعات.
2-      تفسّر كيف يتم نمو مجتمع ما.
3-      تصف بعض الأشكال البيانية لنمو المجتمعات.
4-      تعرف النمو الأسّي.
5-      تعرّف تذبذب الجماعات.
6-      تفسّر مفهوم التعاقب البيئي، ومجتمع الذروة، والسعة التحملية.
7-      تعدّد أنواع طرز التعاقب البيئي.
8-      تصف نموذجاً للتعاقب البيئي في بيئة يابسة.
9- تصف نموذجاً للتعاقب البيئي في بيئة مائية.

4-1
الجماعات ونموّها
لقد اتضح لنا بعد تعرفنا على المكونات الحية وغير الحية للنظام البيئي أن هناك تفاعلاً دينامياً بين هذه المكونات، وأن العوامل التي تتحكم في هذه المكونات تتغير باستمرار، فالغذاء في بيئة ما يمكن أن يتوفر في الربيع بكثرة، ويقل في الشتاء وكذلك درجات الحرارة، وشدة الضوء، وكميات الغازات... الخ. فهل تتأثر أعداد الجماعات التي تعيش في بيئة معينة بالتغير في العوامل البيئية؟
تعرّف الجماعة (Population) بأنها مجموعة من أفراد نوع واحد من الكائنات الحية تعيش داخل إطار محدد من حيث الزمان والمكان، وتكون أفراد هذه الجماعة قادرة على التفاعل فيما بينها من جهة ومع بيئتها من جهة أخرى).ومن الأمثلة على الجماعة نذكر: جماعة النمل، وجماعة النحل، وقطعان الغزلان، وأسراب الطيور، وأسراب السمك.
هل تعرف أسماء جماعات أخرى؟
إن أعداد الجماعات يختلف، فهو في جماعة ما قد يكون بضعة أفراد، وفي جماعة أخرى يصل إلى ملايين من الأفراد، فأعداد الأسد الهندي تصل إلى أقل من 200 فرد، وأعداد أبقار المها العربية Oryx يصل إلى المئات فقط. انظر الشكل (4-1).وعلى الطرف الآخر، هناك جماعات يصل تعدادها إلى الملايين كما هو الحال في أسراب طيور الزرزور.
كيف تتكوّن وتتواجد أفراد الجماعات؟ من الاعتبارات المهمة في مفهوم الجماعة: حجمها وكثافتها. وهذان العاملان ينعكسان على التوزيع المكاني لأفراد الجماعة. هل تتوزع بصورة عشوائية، أم أن هناك تنظيمات تجمعها؟ كيف تعيش أسراب الطيور؟ وكيف تعيش الحشرات الاجتماعية كالنحل والنمل؟ وكيف تعيش قطعان الأيائل؟
إن هذه الحيوانات تعيش ضمن جماعات، وهذا يدلنا على ان سلوكها هو سلوك جماعي- اجتماعي.         الشكل (4-1): المها العربي.
1-      نمو الجماعات
هل أعداد الجماعة في نوع واحد حي ثابت أم متغير؟
وعلى ماذا يعتمد ذلك؟ لنأخذ مثالاً على نوع من الأسماك يعيش في مياه بحر معين. تستطيع السمكة الأنثى أن تضع عدة آلاف بيضة في موسم واحد. ومع ذلك لا تتاح الفرصة لهذه البيوض كلها حتى تفقس وتنمو وتكبر.لماذا؟
هل جميع الكائنات الحية تمتلك مثل هذه القدرات التناسلية، فماذا عن الأفيال والحيتان مثلاً؟ على ماذا يدلنا هذا؟ يدلنا على أن المقدرة التكاثرية لمعظم الأحياء توفر مقدرة على النمو الجماعي السريع لها ضمن الموطن الملائم للجماعة الواحدة. ويعرف هذا النمو(بالنمو الأسّي)، ذلك لأنه ينطبق عليه المتتالية: 2، 4، 16.. وهكذا. هل يستمر هذا النمو الأسي للجماعي فترة طويلة الأمد أم أن له نهاية؟
سؤال
هل تتوفر كميات الغذاء المناسبة ووسائط العيش الملائمة لهذه الأحياء بشكل يوازي ويناسب الزيادة في أعدادها؟ فكر وابحث في ذلك.
لقد تبين لعلماء البيئة أن أغلب الجماعات تنمو بشكل أسّي في بادئ الأمر.وهذا يشكل ضغطاً على موارد البيئة إذْ تتضاءل هذه الموارد، وتصبح الظروف غير مناسبة ممّا يحدد النمو ليصبح أكثر واقعية.فكيف يتم ذلك؟ الزيادة في نمو الجماعات يشكل ضغطاً على الغذاء وأماكن المعيشة، وهذا يؤدي إلى نشوء التنافس بين أفراد الجماعة الواحدة، ويترتب على هذا زيادة في معدل الوفيات،ويقل بعدها معدل الولادة، وينشأ عن كل ذلك تباطؤٌ في نمو الجماعة إلى أن تصل إلى حالة من الاتزان يكون فيها عدد ما يضاف إليها يساوي تقريباً عدد ما يموت منها من أفراد.
والآن انظر إلى الشكل (4-2)، إنه يمثل منحنى نمو جماعة من ذبابة الفاكهة، وهذا المنحنى يأخذ شكل حرف S
بالإنجليزية، ويمثل نمواً للجماعة يبدأ بطيئاً ثم يزداد أسياً إلى أن يصل حداً أقصى، وبعد ذلك يقل تدريجياً عندما تقترب الجماعة من الحد الأقصى لنموّها، ويسمى هذا الحد بالسعة التحملية، وتعرّف السلعة التحملية Carrying Capacity: بأنها عدد الفراد الذين يمكن لنظظامبيئي دعمها وإعالتها. وأما المنحنى السابق الذييأخذ شكل حرف S فيعرّف بالمنحنى الحقيقي الواقعي.       الشكل (4-2): منحنى يمثل نمو جماعة ذبابة الفاكهة.
2-      العوامل المحددة لأعداد الجماعة
وحتى يمكننا فهم تأثير هذه العوامل إليك المثال التالي:
خذ –مثلاً- حيزاً من الأرض كحقل تنمو فيه أعشاب كما تعيش فيه أرانب، وكذلك يعيش فيه ثعالب. عدداً يتراوح بين 3-10 صغار كل 40 يوماً)، فإن أمرين يحدثان: الأول تقل كمية العشب لكثرة الأرانب والثاني تفترس الثعالب كثيراً من الأرانب فيزداد توالد الثعالب ومن ثم يزداد عددها.
وفي حالة قلة العشب فإن الأرانب يقل توالدها، ومع افتراس الثعالب لها يقل عددها أكثر، ولذا يقل غذاء الثعالب فيقل توالدها. ونظراً لقلة عدد الأرانب فإن العشب يكثر.
وفي الدورة الثالثة يزداد عدد الأرانب لكثرة العشب وتبعاً لذلك يزداد عدد الثعالب لكثرة عدد الأرانب؛ وهكذا تتكرر الدورات متعاقبة.       الشكل (4-3): العوامل المحددة لنمو الجماعة.
انظر الشكل (4-3) إنه يمثل بعض العوامل التي تحدّ من نمو الجماعات، فهل بإمكانك أن تفسّر تأثير كل عامل على نمو جماعة معينة وعلى أعدادها؟ يمكننا تقسيم العوامل السابقة إلى قسمين رئيسيين هما:
أ‌-       عوامل تعتمد على كثافة أعداد الجماعة (Density –Dependent Limiting Factors)
ومن أمثلتها: نقصان الغذاء، والافتراس والأمراض، ويتضح لنا أن زيادة أعداد الجماعة يزيد على مدى تأثير هذه العوامل في تحديد أعدادها.
ب‌-     عوامل لا تعتمد على كثافة أعداد الجماعة (Density –independent Limiting Factors ومن أمثلتها الكوارث الطبيعية، ونشاطات الإنسان وتقلبات المناخ... الخ.
4-2
التعاقب البيئي Ecological Succession
هل تبقى مجتمعات الأحياء ثابتة مع مرور الأيام أم أنها تتغير؟ تأمل غابة من الأشجار؛ إنها تمثل نظاماً بيئياً متكاملاً يحتاج إلى مئات السنين حتى يصل إلى ما هو عليه الآن. ماذا يحدث لو تم قطع أشجار هذه الغابة، أو تدميرها بفعل الحرائق؟ إنها تحتاج إلى عشرات السنين حتى ترجع إلى ما كانت عليه. ويمكننا متابعة ما يحدث كما يلي:
إنّ أولى النباتات التي تغزو هذه المنطقة هي التي تكون قادرة على الإنبات بسرعة، أو تلك التي تكون قادرة على الإنبات من جذور حية بقيت في التربة، إضافة إلى ذلك فقد تنتقل إليها بذور من مجتمعات نباتية مجاورة. حينما تنمو هذه النباتات الأولى وتتوطّد، فإن المجتمع يزداد تعقيداً وبخاصة عندما تكبر النباتات وتتشابك وتصلها حيوانات مثل الحشرات الطيارة الأولى وتتوطد، فإن المجتمع يزداد تعقيداً وبخاصة عندما تكبر النباتات وتتشابك وتصلها حيوانات مثل الحشرات الطيارة والخنافس والنمل، والطيور التي تبدأ بالدخول في المجتمع الجديد بحثاً عن غذائها من حبوب أو حشرات وغيرها. وتبدأ بعد ذلك ثديات صغيرة بالقدوم من غابات أو مروج مجاورة. ويقدر علماء البيئة أن مرور 70-80 سنة يجعل مجتمع هذه الغابة يقترب من النضوج النسبي ويصل إلى مجتمع الذروة Climax Cummunity خلال 80-100 سنة، ويصبح مجتمعاً مستقراً يتمتع باكتفاء ذاتي. ويستمر مجتمع الغابة الجديد في توازنه طالما بقيت الظروف البيئية مناسبة، أما إذا قطعت أشجار الغابة أو حُرقت فعندها ستبدأ عملية تعاقب بيئي جديدة.
والآن هل يمكننا تعريف التعاقب البيئي؟
التعاقب البيئي: هو عملية طويلة زمنياً يتم فيها تجديد أفراد أو عوامل مجتمع في بيئة معينة بعد أن تكون هذه الأفراد قد دمرت بفعل عوامل خارجية، إذ تنمو هذه الأفراد الجديدة لتصل بعد مرور زمن مناسب إلى ما كانت عليه في سابق عهدها.
أنواع التعاقب البيئي
لقد تمكن العلماء من تمييز نوعين من التعاقب البيئي هما:
1-      التعاقب الأولي Primary Succession: ويبدأ هذا النوع من التعاقب بوجود صخور مثل الصخور البركانية بعد أن تبرد، إذ تظهر في هذه الحالة مرحلة الرّواد Pioneer Stage، وتمثلها الأشنات والحزازيات، ثم السرخسيات، ثم الأعشاب والشجيرات والأشجار والكائنات الحية الأخرى. انظر الشكل (4-4).
2-      التعاقب الثانوي Eecondary Succession: وهو تعاقب يظهر لما يحدثه تدمير طبيعي أو كارثة طبيعية، أو
الشكل (4-4): التعاقب الأولي.        الشكل (4-5): التعاقب البيئي في بحيرة صغيرة.
تدمير صناعي مثل قطع أشجار الغابات أو جرقها، إذْ تبدأ بعدها خطوات هذا التعاقب معتمدة على وجود التربة أساساً لاحتضان بذور النباتات.
إن الأمثلة السابقة توضح نماذج التعاقبات البيئية في بيئة برية (يابسة). والآن انظر إلى الشكل (4-5). إنه يمثل خطوات التعاقب بيئي في بحيرة صغيرة. هل يمكنك تتبع ما يحدث في هذا النوع من التعاقب؟!   

الأسئلة
1-      وضح المقصود بكب مفهوم من المفاهيم التالية:
الجماعة، النموّ الأسي للجماعة، السعة التحملية، التعاقب البيئي.
2-      اذكر العوامل المحددة لنمو الجماعة، وفسر دور كل عامل منها ومدى تأثيره على نمو الجماعة.
3-      قارن بين: التعاقب الأولي والتعاقب الثانوي.
4-      أعط مثالاً موضّحاً كيف يحدث تعاقب في بيئة يابسة وبيئة مائية.
5-      ارسم منحنىً لنمو جماعة (S-Shape) وحدّد عليه:
-        مراحل النمو السي.
-        السعة التحملية.
-        متى كانت الجماعة في ازدياد.
-        متى كانت الجماعة في نقصان.



ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق