العلاقات بين الكائنات الحية وبيئتها

جاءت الكلمة من اليونانية oikos، والتي تعني "منزل" أو "مكان للعيش". وصاغ عالم الحيوان الألماني إرنست هيجل كلمة علم البيئة، الذي طبق مصطلح علم البيئة على "علاقة الحيوان بكل من بيئته العضوية وغير العضوية".

وهكذا، تتعامل البيئة مع الكائن الحي وبيئته، ويشمل مفهوم البيئة كلاً من الكائنات الحية الأخرى والمحيط المادي، ويتضمن العلاقات بين الأفراد داخل السكان وبين الأفراد من مختلف السكان، وتشكل هذه التفاعلات بين الأفراد وبين السكان وبين الكائنات الحية وبيئتها أنظمة بيئية أو أنظمة بيئية

تم تعريف علم البيئة بشكل مختلف على أنه "دراسة العلاقات المتبادلة بين الكائنات الحية مع بيئتها ومع بعضها البعض"، و "اقتصاد الطبيعة"، وبيولوجيا النظم البيئية".

تم وضع أسس لاحقة للإيكولوجيا الحديثة في العمل المبكر لعلماء فسيولوجيا النبات والحيوان، في أوائل ومنتصف القرن العشرين، حيث قامت مجموعتان من علماء النبات، واحدة في أوروبا والأخرى في الولايات المتحدة، بدراسة مجتمعات النباتات من وجهتي نظر مختلفتين.

اهتم علماء النبات الأوروبيون بدراسة تكوين وهيكل وتوزيع المجتمعات النباتية، درس علماء النبات الأمريكيون تطور المجتمعات النباتية، أو الخلافة (انظر البيئة المجتمعية: الخلافة البيئية)، وتم تطوير كل من البيئة النباتية والحيوانية .

هناك أنواع عديدة من العلاقات بين الكائنات الحية وبيئتها. من خلال الكائنات الحية، قد يعني المرء الأفراد الفرديين، أو مجموعات الأفراد، أو جميع أعضاء نوع واحد، أو مجموع العديد من الأنواع، أو الكتلة الإجمالية للأنواع (الكتلة الحيوية) في نظام بيئي. ولا يشمل مصطلح البيئة الخصائص الفيزيائية والكيميائية فحسب، بل يشمل أيضًا البيئة البيولوجية، التي تشمل المزيد من الكائنات الحية. في الممارسة العملية، تتكون البيئة من مناهج متداخلة على نطاق واسع ومقسمة على مجموعات الأنواع المراد دراستها.

توقف العلماء كيف تزدهر بعض الحيوانات في أكثر الصحاري جفافاً، حيث تكون درجات الحرارة مرتفعة غالبًا ولا تتوفر المياه القائمة بذاتها؟ كيف تعيش البكتيريا في الينابيع الساخنة، والتي من شأنها طهي معظم الأنواع؟ كيف تعيش الديدان الخيطية في تربة الوديان الجافة في أنتاركتيكا؟

وتدرس البيئة السلوكية العوامل البيئية التي تدفع التكيفات السلوكية، يدرس الموضوع كيف يجد الأفراد طعامهم ويتجنبون أعدائهم. على سبيل المثال، لماذا تهاجر بعض الطيور (انظر الهجرة) بينما يقيم البعض الآخر؟ لماذا تعيش بعض الحيوانات، مثل الأسود، في مجموعات بينما تعيش حيوانات أخرى، مثل النمور، بشكل فردي؟

وتمكّن الغرف البيئية الخاضعة للرقابة المجربين من الحفاظ على النباتات والحيوانات في ظل ظروف معروفة من الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة وطول اليوم بحيث يمكن دراسة تأثيرات كل متغير (أو مجموعة من المتغيرات) على الكائن الحي. يمكن أن توفر أجهزة القياس الحيوية وغيرها من معدات التتبع الإلكترونية، والتي تسمح بتتبع حركات وسلوك الكائنات الحية حرة المدى عن بعد، أخذ عينات سريعة من السكان. تستخدم النظائر المشعة لتتبع مسارات المغذيات من خلال النظم البيئية، ولتحديد وقت ومدى انتقال الطاقة والمغذيات من خلال المكونات المختلفة للنظام البيئي، ولتحديد سلاسل الغذاء.