تکامل جوامع

تکامل جوامع

یورش گیاهان به خشکی، سیمای قاره ها را دستخوش تغییر کرد. با نگاه کردن به پایین از درون یک هواپیمای در حال گذر از یکی از مناطق بیابانی گسترده موجود در روی زمین و یا یکی از نواحی کوهستانی، می توان تصور نمود که زمین قبل از ظهور گیاهان، به چه شکلی بوده است. حتی با پیاده روی در این نواحی، میتوان تنوع حیرت انگیزی از گیاهان را مشاهده نمود که نواحی صخره ای و شنی را پوشانده اند.

در نواحی از زمین که اقلیمی معتدل تر و بارندگی بیشتری حاکم است، جوامع گیاهی بخش غالب خشکی را به خود اختصاص داده و ویژگیهای منطقه را تعیین می نمایند. در حقیقت باید این گونه عنوان نمود که تا حد زیادی، جوامع گیاهی به عنوان آنچه که ما خشکی میشناسیم، مطرح هستند. هر یک از کلمات جنگل بارانی، ساوان، درختزار، بیابان و توندرا، بخشی از  مهم ترین شاخصه این مناظر، گیاهان آنها هستند، به طوری که یک جنگل بارانی خیالی، در ذهن ما مشابه کلیسای بزرگی به رنگ سبز تیره بوده، در یک چمنزاره زمین توسط فرشی از گلهای وحشی پوشانده شده، و در یک مرتع خیالی، در درون موجی زرد رنگ از انواع گل ها قدم می زنیم که تا دوردست ها ادامه دارد.

تنها در صورتی که طرحی کلی از درختان، درختچهها و گیاهان علفی موجود در این بیوم ها (Biomesجوامع طبیعی دارای گستره وسیع که دارای گروههای مجزا و کنترل شده ای از گیاهان و جانوران هستند) داشته باشیم، می توان سایر ویژگی های موجود در چنین نواحی را (همچون أحوی کوهی، بز، خرگوش یا گرگها) را مشخص و تکمیل نمود.

چنین جوامع گیاهی وسیعی، مانند جوامع موجود در مقیاس قاردای. چگونه ایجاد می شوند؟ ما حتی قادر به ردیابی نحوه تکامل انواع مختلف گیاهان و جانوران تشکیل دهنده این جوامع هستیم این در حالی است که حتی علیرغم افزایش دانش ماه اطلاعاتی بسیار ناچیز از الگوی به مراتب پیچیده تر تکوین سیستم مشکل از موجودات زنده تشکیل دهنده این جوامع وجود دارد.

 

 

میکروارگانیسم ها، تنها به مدت چند ساعت و یا حتی چند دقیقه زندگی می کنند. با وجود این تغییرات، اکوسیستم در مجموع تمایل قابل توجهی به حفظ پایداری (البته نه به معنای ساکن و راکد بودن خود دارد.

اکوسیستم در شرایط پایدار، قرنها بدون تغییر باقی می ماند. نوههای ما ممکن است روزی در طول مسیری از یک درختزار راه روند که پدر بزرگان ما نیز در آنجا راه رفته و در صورتی که این درختزار سالم باقی مانده باشد، نوه ها نیز دقیقا همان انواع گیاهان و جانوران را با همان تعداد خواهند دید که پدر بزرگان ما سالها پیش در آنجا مشاهده کرده اند.

علیرغم رقابت بین جانداران موجود در یک اکوسیستم برای کسب منابع، یک اکوسیستم به صورت واحدی یکپارچه عمل مینماید. تقریبا تمامی موجودات زنده، حتی کوچکترین سلول باکتریایی یا اسپور قارچی، منبع غذایی برای سایر موجودات زنده فراهم می کنند. در این سیستم، قبل از اتمام انرژی به دام افتاده توسط گیاهان سبزه انتقالات کاملا منظمی از انرژی بین انواع مختلفی از موجودات زنده رخ می دهد.

به علاوه، برهم کنش های بین موجودات زنده و همچنین بین موجودات زنده با محیط غیرزنده منجر به چرخش کاملا منظم عناصری همچون نیتروژن و فسفر می شود. انرژی همواره باید به طور ثابت وارد اکوسیستم شود، ولی عناصر از طریق موجودات زنده متحمل چرخش شده، به خاک برگشته، توسط باکتری ها و قارچ های موجود در خاک تجزیه شده و مجددا باز یافت می شوند. این انتقالات انرژی و چرخش عناصر، مستلزم توالی پیچیده ای از وقایع بوده که در هر کدام از این توالیها. گروههای خاصی از موجودات زنده دارای عملکرد کاملا اختصاصی هستند.

در نتیجه، تنبیر یک جز اکوسیستم حتمأ منجر اکوسیستم ها واحدهای نسبتا پایدار و یکپارچه وابسته به موجودات فتوسلتز کلیده هستند چنین جوانی به همراه محیط غیر زنده پیرامون آنها، موسوم به سیستم های اکولوزیکی با اکوسیستم (Ecosystems) هستند. یک اکوسیستم مجموعه ای از موجودات فانی است که به صورت تعاونی در کنار هم زندگی می کنند. برخی از این موجودات، مثل درختان تموممد. هزاران سال عمر داشته و برخی دیگر همچون انداختن انرژی و قرار دارند.

hین به بر هم خوردن تعادل و پایداری اکوسیستم می شود. تقریبا در تمامی اکوسیستم ها، گیاهان، جلبکها و باکتریهای فتوسنتز کننده در قاعده زنجیره تولید قرار دارند. این موجودات به تنهایی، توانایی به دام انداختن انرژی موجود در نور خورشید و تولید مواد آلی مورد نیاز خود و تمام موجودات زنده دیگر را دارند. در حدود نیم میلیون نوع موجود زنده دارای توانایی انجام فتوسنتز وجود داشته و حداقل، ۲۰ برابر این تعداد، موجودات هتروتروف وجود دارند که کاملا وابسته به فتوسنتز کنندگان هستند.

جانوران شامل انسان، بسیاری از انواع مولکولهای مورد نیاز خود مثل اسیدهای آمینه ضروری، ویتامین ها و مواد معدنی را تنها از گیاهان یا سایر موجودات فتوسنتز کننده به دست می آورند. به علاوه، اکسیژن آزاد شده توسط موجودات فتوسنتز کننده به اتمسفر، بقای حیات بر روی خشکیها و لایه های سطحی اقیانوس ها را امکان پذیر نموده است. وجود اکسیژن جهت انجام فعالیتهای متابولیکی تولید کننده انرژی در بسیاری از موجودات، اعم از موجودات فتوسنتز کننده، الزامی است.

آفتاب پدیدار نشده بودند. این در حالی است که قدیمی تر. . مربوط به ظهور انسان (حدود ۲ میلیون سال پیش) ممکن اس نیم دقیقه قبل از اتمام روز ۲۴ ساعتی بوده باشد. با این حال انسان بیش از هر جانور دیگری و تقریبا هم اندازه با گیاهانی که به خشکی یورش آوردند، منجر به تغییر سطح سیاره شده و د راستای تأمین نیازها و برنامه های خود، سیمای بیوسفرا دستخوش تغییر شکل کرده است.

با افزایش جمعیت و احداث شهرکها و شهرها، کشت محصولات زراعی از حدود ۱۰۵۰۰ سال پیش آغاز شد. این پیشرفت ها (که به طور دقیق در فصل ۲۱ مورد بررسی قرار می گیرد)، منجر به تنوع فرهنگی انسانها شد. یکی از ویژگی های این فرهنگ این است که انسان ماهیت خود و سایر موجودات زنده، از جمله گیاهان را مورد مطالعه و بررسی قرار میدهد. نهایتا علم زیست شناسی که به واسطه اهلی کردن گیاهان امکان پذیر شده بود، در جوامع انسانی گسترش پیدا کرد.

بخشی از زیست شناسی که به بررسی گیاهان و به طور سنتی پروکاریوتهای قارچها و جلبک ها می پردازد، با عنوان گیاه شناسی  Botany  یا زیست شناسی گیاهی شناخته می‌شود.