اکولوژی جانوری و پراکنش آنها

هر موجود زنده ای شیوه زندگی مشخصی دارد که به ساختار و فیزیولوژی آن موجود و همچنین محیط زیستی که در آن سکنی گزیده، بستگی دارد. عوامل فیزیکی و بیولوژیکی برای تولید دامنه وسیع و متنوع محیط زیست در نقاط مختلف زمین در حال فعالیت هستند. شرایط در بعضی مناطق استوایی و دریاها تقریبا ثابت هستند، اما در بیشتر نقاط زمین، دما، رطوبت و نور خورشید با توجه به فصول سال تغییر می کنند. این تأ‌ثیرات را در مجموع به عنوان اقلیم می شناسند. چرخه زندگی هر گونه کاملا با شرایط آب و هوایی محیط زندگیش سازگار است. هیچ جانوری کاملا مستقل زندگی نمی کند، برعکس، هر کدام بخشی از اجتماع زنده هماهنگی است که اعضای دیگر آن گونه، بسیاری از انواع جانوران و گروه های گیاهان مختلف را در بر می گیرد.

اکولوژی عبارت است از مطالعه علمی روابط میان موجودات زنده و محیط اطراف آنها. پراکنش نیز به مطالعه حضور آنها در زمانها و مکانهای مختلف می پردازد.

اکولوژی

محیط فیزیکی:

گیاهان و حیوانات تحت تأثیر فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی زیادی قرار می گیرند. مهمترین آنها عبارتند از: 1) نور خورشید 2) دما 3) آب ( میزان نمک آن ) 4) گازها و مواد معدنی. که هر کدام اهمیت خاصی دارند و اثر آنها بر حیوانات کاملا مشهود است، ولی همگی با هم در رابطه هستند و هیچ کدام مستقل از یکدیگر عمل نمی کنند. خورشید انرژی نورانی را که گیاهان برای فتوسنتز احتیاج دارند، تامین می کند، اما علاوه بر آن محیط زندگی جانوران را نیز گرم می نماید، و همچنین با بالا بردن دمای آب باعث تبخیر آن میگردد. ( که نتیجه آن ریزش برف یا باران است ). دما سرعت تمام واکنشهای شیمیایی را تحت کنترل دارد، که واکنشهای بیوشیمیایی بدن موجودات زنده نیز جزو آن است. آب حلال مواد معدنی مورد نیاز گیاهان، ماده اصلی بدن جانوران و واسطه ای است که بسیاری از موجودات در آن زندگی می کنند.

12-1 نور خورشید: همه انرژی مورد استفاده در اندامها از نور خورشید نشأت می گیرد. انرژی ممکن است از صورتی به صورت دیگر تبدیل شود، اما هیچگاه به وجود نمی آید و از بین نیز نمی رود. گیاهان سبز انرژی نورانی خورشید را جذب می کنند و در نتیجه فعالیت فتوسنتزی، که در کلروفیل های آنها صورت میپذیرد، از دی اکسید کربن و آب، کربوهیدرات تولید می کنند. همچنین در نتیجه این عمل پروتئین ها و اسیدهای چرب نیز به وجود می آیند. انرژی ذخیره شده در این ترکیبات، به عنوان منبع نهایی انرژی، مورد استفاده جانوران قرار می گیرد. این انرژی از هر بخش به بخش دیگر منتقل شده و انرژی لازم را برای ادامه زندگی و فعالیت سیستم های زنده فراهم می نماید. تبادلات انرژی تمام پیشرفتهای فیزیکی و زیستی را بر روی زمین تحت کنترل دارد و عملکرد اندامها را ممکن می سازد.

12-2 دما: تغییرات دما در جهان دامنه بسیار وسیعی دارد و اختلاف دماها به هزاران درجه می رسد، ولی اکثر جانوران روی زمین تنها می توانند در دامنه گرمایی 2- تا 50 درجه سانتیگراد، زندگی کنند. میزان تحمل گرما تحت تأثیر رطوبت است و به مقدار خشکی هوا و یا درصد بخار آب تحت هر دمایی بستگی دارد. به عنوان مثال، در هوای خشک یک کویر، درجه حرارت 32 برای انسان خیلی ناراحت کننده نیست، ولی چنین دمایی با مخلوطی از رطوبت، در مناطق استوایی به سختی قابل تحمل است.

دما بر میزان رشد، تولید میوه و بقای گیاهان، که غذای بسیاری از جانوران مختلف به آنها وابسته است، تأثیر می گذارد.یک دوره طولانی بهار، رشد علوفه را به تأخیر می اندازد و باعث کمبود غذای بسیاری از حشرات، جوندگان و چرندگانی می شود که از آن علوفه تغذیه می کنند. هوای نامناسب در زمان گل دهی، ممکن است سبب کاهش محصولات میوه های سته یا غلات شود، و پرندگان بسیاری را که از آنها تغذیه می کنند، وادار می سازد تا یا در مناطق دیگر برای یافتن غذا سرگردان شوند و یا از گرسنگی بمیرند.

دمای بدن خزندگان، دوزیستان، ماهیها، حشرات و سایر بی مهرگان، فاقد تنظیمات درونی است و یا به میزان بسیار کمی تنظیم شده. مقدار جریانهای شیمیایی در متابولیسم آنها و در نتیجه رشد و فعالیتشان، مستقیما تحت تاثیر دمای محیط است. با گرم شدن هوا سرعت آن افزایش می یابد و با بروز سرما کند میشود. هر گونه دارای محدودیت های دمایی است. بروز یک یخبندان طولانی و یا یک گرمای طاقت فرسا همه آنها را می کشد. اگر دوره یخبندان پس از تخم گذاری و در مرحله ای که لاروها شروع به رشد کرده باشند، ظاهر شود، بسیاری نابود می شوند و جمعیتشان کاهش می یابد. برخی حشرات تخم گذار که لارو یا شفیره دارند، زمستان را با استراحت و کاهش متابولیسم، و یا زندگی در زیر زمین، همراه گیاهان و یا در کف برکه ها و نهرها سپری می کنند تا از یخ زدن خود جلوگیری نمایند. بعضی از حشرات که در یخ گیر کرده اند، احتمالا می توانند به زندگی خود ادامه دهند، زیرا آب بدنشان حاوی مواد محلولی است که مانع یخ زدن آنها می شود. خزندگان و دوزیستان ساکن مناطقی که زمستان های سرد دارد، مجبورند برای اینکه یخ نزنند، در زیر زمین و یا آب به خواب زمستانی فرو روند. بعضی مارهای مناطق خشک غرب که روزها در فصل بهار خارج می شوند، در تابستان برای فرار از گرمای طاقت فرسا به شب بیداری روی می آورند. بیشتر ماهیهای ساکن آبهای شیرین در هوای سرد فعالیتی ندارند. از آنجایی که تغییرات دما در اقیانوسها کمتر است، موجودات آبزی کمتر تحت تأثیر آب و هوا قرار می گیرند، در حالی که بسیاری از انواع ماهیهای آبهای شور، در فصول مختلف سال به شمال و جنوب مهاجرت می کنند.

پرندگان و پستانداران به علت دارا بودن پوشش، به ندرت مستقیما تحت تأثیر دمای محیط قرار میگیرند. اماسرمای شدید زمستان و گرمای تابستان ممکن است فشاری را به آنها تحمیل کند و سبب کاهش مواد غذایی مورد نیازشان شود.بسیاری از پرندگانی که در تابستان در اقیانوس منجمد شمالی و در مناطق معتدل زندگی می کنند، در زمستان به مناطق گرم تر سفر (مهاجرت) می کنند تا بتوانند غذای مورد نیاز خود را به دست آورند. پرندگان، گوزنهای شمالی (elk) و خرس ها که در تابستان ها در کوههای بلند زندگی می کنند( مثلا در شمال غربی آمریکا)، در زمستان به مناطق کم ارتفاع تر مهاجرت می کنند. سنجاب های خاکی و برخی از خفاش های حشره خوار، وقتی نتوانند غذای مورد نیاز خود را مانند فصول گرم سال به دست آورند، در زمستان به استراحت یا همان زمستان خوابی می پردازند. در هنگام خواب زمستانی، دمای بدن این جانوران تا حدی پایین می آید که احساس سرما نکنند. همچنین ضربان قلب و میزان تنفس نیز تا حد زیادی کاهش می یابد و کاهش متابولیسم این جانوران از طریق چربی ذخیره شده در بدنشان (پیش از آغاز این دوره)، جبران می شود.

12-3 آب: بین هوا، خاک و آب و همچنین میان موجودات زنده و محیط زندگی آنها همیشه مبادله آب وجود دارد. به علاوه، آب به شدت بر محیط اطراف موجودات اثر می گذارد. چرخه آب شامل تبخیر، تشکیل ابر، بارندگی، تبخیر سطحی آب و نفوذ به ذاخل زمین میباشد. آب می تواند مقدار بسیار زیادی گرما را ذخیره کند و چون گرمای ویژه آن بسیار بالاست، حجم زیادی از آب در بهار، به آرامی گرم و در پاییز به کندی سرد می شود.(یک کالری گرما لازم است تا یک گرم آب در دمای 15 درجه، 1 درجه افزایش یابد.)

آب بیشترین حجم را در 4 درجه دارد. در زیر این دما آب در حین سرد شدن منبسط می شود و در صفر درجه تبدیل به یخ می گردد. این انبساط آنقدر شدید است که وقتی آب در درز صخره ها منجمد می شود، سنگها شکاف برداشته و ترک می خورند. این امر یکی از مکانیزم هایی است که طی آن خاک تولید میشود. (ترک برداشتن سیلندرهای چدنی در یک اتومبیل، زمانی که پوشش آب آن یخ می بندد، نمونه ای بارز از این نیرو است.) این مسئله که یخ، چون از آن سبک تر است، روی آن شناور می شود، برای موجودات زنده حائز اهمیت است. اما با این ویژگی، یخ میتواند،کف دریاچه ها را شکل دهد و بیشتر بدنه آبهای بزرگ در عمق خود حجم بزرگ و دائمی یخ خواهند داشت. در عوض، آب زمانی که تا 4 درجه سرد می شود، به پایین می رود و آبهای گرم تر به بالا می ایند، به این معنی که جریانهای تبادل گرمایی صورت می گیرد.