שינויים

{{מושג בסיסי}}

{{מושג בסיסי}}

'''אקולוגיה''' (Ecology) היא מכלול היחסים בין היצורים החיים לסביבתם, על מכלול מרכיביהם וכן הכינוי לתחום המחקר המדעי שחוקר יחסים אלה.

'''אקולוגיה''' (Ecology) היא מכלול היחסים בין היצורים החיים לסביבתם, על מכלול מרכיביהם וכן הכינוי לתחום המחקר המדעי שחוקר יחסים אלה.

 

תחום המחקר האקולוגי חוקר את התפוצה ודפוסי ההתנהגות של יצורים החיים (כולל מיקרו אורגניזמים, צמחים, פטריות, ובעלי חיים - ובכלל זה האדם) ובעיקר האינטראקציות בין היצורים השונים ובין ה[[סביבה הטבעית]] שלהם. הסביבה של ייצור חי כוללת תכונות פיזיות '''א-ביוטיות''' כמו עוצמת קרינת השמש, האקלים, ותנאים גאולוגים, וכן היא כוללת את [[המערכת האקולוגית]] '''ביוטית''' שנוצרת על ידי ייצורים חיים החולקים את אותו בית גידול.  

תחום המחקר האקולוגי חוקר את התפוצה ודפוסי ההתנהגות של יצורים החיים (כולל מיקרו אורגניזמים, צמחים, פטריות, ובעלי חיים - ובכלל זה האדם) ובעיקר האינטראקציות בין היצורים השונים ובין ה[[סביבה הטבעית]] שלהם. הסביבה של ייצור חי כוללת תכונות פיזיות '''א-ביוטיות''' כמו עוצמת קרינת השמש, האקלים, ותנאים גאולוגים, וכן היא כוללת את [[המערכת האקולוגית]] '''ביוטית''' שנוצרת על ידי ייצורים חיים החולקים את אותו בית גידול.  

המילה "אקולוגיה" משמשת לעתים קרובות   כשם נרדף ל[[הסביבה הטבעית|סביבה הטבעית]] או לחלופין ל[[סביבתנות]] או [[קיימות]], לדוגמה [[כלכלה אקולוגית]] או [[אקולוגיה עמוקה]]. כמו כן, המילה אקולוגי משמשת לתיאור מוצרים ידידותיים לסביבה.

המילה "אקולוגיה" משמשת לעתים קרובות כשם נרדף ל[[הסביבה הטבעית|סביבה הטבעית]] או לחלופין ל[[סביבתנות]] או [[קיימות]], לדוגמה [[כלכלה אקולוגית]] או [[אקולוגיה עמוקה]]. כמו כן, המילה אקולוגי משמשת לתיאור מוצרים ידידותיים לסביבה.

==היסטוריה==

==היסטוריה==

'''התשתיות הסביבתיות''' הם הגורמים שמהווים את הסביבה הלא ביולוגית, או הא-ביוטית, במערכת האקולוגית. ניתן לחלק את הגורמים האלה לתשתית (כלומר קרקע או מים) ולאקלים. התשתית מהווה גורם מפריד חשוב בין מערכות אקולוגיות קטנות יותר, ורוב המינים חיים או במים או ביבשה, גם הגורמים המגבילים בשני התחומים שונים למדי.

'''התשתיות הסביבתיות''' הם הגורמים שמהווים את הסביבה הלא ביולוגית, או הא-ביוטית, במערכת האקולוגית. ניתן לחלק את הגורמים האלה לתשתית (כלומר קרקע או מים) ולאקלים. התשתית מהווה גורם מפריד חשוב בין מערכות אקולוגיות קטנות יותר, ורוב המינים חיים או במים או ביבשה, גם הגורמים המגבילים בשני התחומים שונים למדי.

האקלים העולמי שונה במקומות שונים כאשר עיקר השינוי הוא לארוך קווי רוחב - אקלים חם וטרופי באזורי קו המשווה, אקלים ממוזג במקומות רחוקים יותר מקו המשווה ואקלים קר ככל שמתקרבים לקטבים. האקלים שונה בהיבטים רבים כמו כמות המשקעים והטמפרטורה, כמות האור, מהירות הרוח, נוכחות של סופות, כמות היובש באוויר ועוד.

האקלים העולמי שונה במקומות שונים כאשר עיקר השינוי הוא לארוך קווי רוחב - אקלים חם וטרופי באזורי קו המשווה, אקלים ממוזג במקומות רחוקים יותר מקו המשווה ואקלים קר ככל שמתקרבים לקטבים. האקלים שונה בהיבטים רבים כמו כמות המשקעים והטמפרטורה, כמות האור, מהירות הרוח, נוכחות של סופות, כמות היובש באוויר ועוד.

ניתן לחלק את התנאים הא-ביוטים לתנאי סביבה ולמשאבים. '''תנאי סביבה''' הם גורמים אשר משפיעים על היצורים החיים, אך אינם מתכלים במהלך השפעה זו. התנאים האלה כוללים את הטמפרטורה, מהירות הרוח, מליחות הקרקע המים, נוכחות של מינרלים נוספים, רמת החומציות, רמת הלחות היחסית, ועוד. '''משאבים''' לעומת זאת הם גורמים הניתנים למדידה שהיצורים החיים צורכים. כך שככל שיש יותר יצורים חיים או פעילות רבה יותר שלהם כך יש פחות מהמשאבים. המשאבים כוללים חומרים (כמו מים נקיים ביבשה או מינרלים, ובעיקר זרחן וחנקן בים), אנרגיה (בעיקר [[אנרגיית שמש]]), וכן המקום (המרחב או הנפח) הנדרש לקיום היצורים. עבור יצורים כמו אצות או צמחים המקיימים פוטוסינתזה, גישה לשטח באור השמש מקבילה לגישה ל[[אנרגיה]]. יש תנאים שיכולים להיות משאב סביבה ליצור אחד (אור לצמחים) ותנאי-סביבתי ליצורים אחרים (אור לחיות יום).

ניתן לחלק את התנאים הא-ביוטים לתנאי סביבה ולמשאבים. '''תנאי סביבה''' הם גורמים אשר משפיעים על היצורים החיים, אך אינם מתכלים במהלך השפעה זו. התנאים האלה כוללים את הטמפרטורה, מהירות הרוח, מליחות הקרקע המים, נוכחות של מינרלים נוספים, רמת החומציות, רמת הלחות היחסית, ועוד. '''משאבים''' לעומת זאת הם גורמים הניתנים למדידה שהיצורים החיים צורכים. כך שככל שיש יותר יצורים חיים או פעילות רבה יותר שלהם כך יש פחות מהמשאבים. המשאבים כוללים חומרים (כמו מים נקיים ביבשה או מינרלים, ובעיקר זרחן וחנקן בים), אנרגיה (בעיקר [[אנרגיית שמש]]), וכן המקום (המרחב או הנפח) הנדרש לקיום היצורים. עבור יצורים כמו אצות או צמחים המקיימים פוטוסינתזה, גישה לשטח באור השמש מקבילה לגישה ל[[אנרגיה]]. יש תנאים שיכולים להיות משאב סביבה ליצור אחד (אור לצמחים) ותנאי-סביבתי ליצורים אחרים (אור לחיות יום).

==גורמים מגבילים==

==גורמים מגבילים==

'''[[גורם מגביל]]''' (Limiting factor) הוא אחד ממשתני הסביבה או מהמשאבים הדרושים ליצור חי, עד שחסרונו שלו יוצר מגבלה על האוכלוסייה או על הפעילות של היצור החי. גורמים מגבילים פועלים בדרך כלל לפי "[[חוק החבית]]" של ליביג. כשם שהקרש הקצר ביותר בחבית קובע מה תהיה כמות המים שנוכל לאחסן בה, כך גם הגורם המגביל האפקטיבי יהיה הגורם שחסרונו (או נוכחותו - במקרה של [[זיהום]]) תהיה המשמעותית ביותר, גם אם כל שאר הגורמים המגבילים נמצאים בשפע. כך לדוגמה מים מהווים גורם מגביל מרכזי עובר צמחי בר בישראל. כאשר מסירים את המגבלה הזאת, לדוגמה בעונות של שפע מים, יש צמיחה במספר הצמחים ובקצב הגידול שלהם, עד שנתקלים במגבלה בשל גורם מגביל אחר, כמו כמות האור לדוגמה.

[[גורם מגביל]] (Limiting factor) הוא אחד ממשתני הסביבה או מהמשאבים הדרושים ליצור חי, עד שחסרונו שלו יוצר מגבלה על האוכלוסייה או על הפעילות של היצור החי. גורמים מגבילים פועלים בדרך כלל לפי "[[חוק החבית]]" של ליביג. כשם שהקרש הקצר ביותר בחבית קובע מה תהיה כמות המים שנוכל לאחסן בה, כך גם הגורם המגביל האפקטיבי יהיה הגורם שחסרונו (או נוכחותו - במקרה של [[זיהום]]) תהיה המשמעותית ביותר, גם אם כל שאר הגורמים המגבילים נמצאים בשפע. כך לדוגמה מים מהווים גורם מגביל מרכזי עובר צמחי בר בישראל. כאשר מסירים את המגבלה הזאת, לדוגמה בעונות של שפע מים, יש צמיחה במספר הצמחים ובקצב הגידול שלהם, עד שנתקלים במגבלה בשל גורם מגביל אחר, כמו כמות האור לדוגמה.

===גורמים מגבילים ביבשה===

===גורמים מגבילים ביבשה===

==הספקת אנרגיה==

==הספקת אנרגיה==

{{הפניה לערך מורחב|ייצור ראשוני}}

{{הפניה לערך מורחב|ייצור ראשוני}}

כל יצור חי, ולמעשה כל [[מערכת מפזרת]], זקוק לזרם מתמיד של [[אקסרגיה]] - של [[אנרגיה]] בעלת [[אנטרופיה]] נמוכה, כדי להיות מסוגל להתקיים. רוב ה[[אקסרגיה]] שמפרנסת את המערכת האקולוגית מקורה ב[[אנרגיית השמש]]. מעיינות חמים וגייזרים מספקים כמות אפסית של אנרגיה יחסית לאנרגיה זו.

כל יצור חי, ולמעשה כל [[מערכת מפזרת]], זקוק לזרם מתמיד של [[אקסרגיה]] - של [[אנרגיה]] בעלת [[אנטרופיה]] נמוכה, כדי להיות מסוגל להתקיים. רוב ה[[אקסרגיה]] שמפרנסת את המערכת האקולוגית מקורה ב[[אנרגיית השמש]]. מעיינות חמים וגייזרים מספקים כמות אפסית של אנרגיה יחסית לאנרגיה זו.

השלב הראשוני בהפיכת אנרגיית השמש לזמינה עבור המערכת האקולוגית, הוא שלב ה[[הטמעה]] או הפוטוסינתזה, שבו צמחים משתמשים ב[[אנרגיית שמש|אנרגיית שמש]], במים וב[[פחמן דו חמצני]] כדי ליצור מים, חמצן ואנרגיה כימית שזמינה לכלל היצורים החיים. שלב זה נקרא גם [[ייצור ראשוני]] ובו תלויים כל שאר היצורים החיים.

השלב הראשוני בהפיכת אנרגיית השמש לזמינה עבור המערכת האקולוגית, הוא שלב ה[[הטמעה]] או הפוטוסינתזה, שבו צמחים משתמשים ב[[אנרגיית שמש|אנרגיית שמש]], במים וב[[פחמן דו חמצני]] כדי ליצור מים, חמצן ואנרגיה כימית שזמינה לכלל היצורים החיים. שלב זה נקרא גם [[ייצור ראשוני]] ובו תלויים כל שאר היצורים החיים.

בגלל [[החוק השני של התרמודינמיקה]], בכל רמה טרופית יש לכלל היצורים פחות [[אקסרגיה]] מכמות האקסרגיה שהיתה זמינה ליצורים לפניהם, וחלק מהכמות המקורית מתפזר כחום - אנרגיה בעלת אנטרופיה גבוהה יותר שהיצורים החיים ומנועי חום אינם מסוגלים לנצל. מסיבה זו יש בכל רמה טרופית, תוספת קטנה יותר של של מסת גוף בשנה (כמות היצורים ברמה הטרופית כפול כמות הגידול במסה בשנה ליצור פחות כמות האובדן). כמו כן מסיבה זו בדרך כלל נדיר למצוא יותר מ-4-5 רמות טרופיות במערכת אקולוגית.

בגלל [[החוק השני של התרמודינמיקה]], בכל רמה טרופית יש לכלל היצורים פחות [[אקסרגיה]] מכמות האקסרגיה שהיתה זמינה ליצורים לפניהם, וחלק מהכמות המקורית מתפזר כחום - אנרגיה בעלת אנטרופיה גבוהה יותר שהיצורים החיים ומנועי חום אינם מסוגלים לנצל. מסיבה זו יש בכל רמה טרופית, תוספת קטנה יותר של של מסת גוף בשנה (כמות היצורים ברמה הטרופית כפול כמות הגידול במסה בשנה ליצור פחות כמות האובדן). כמו כן מסיבה זו בדרך כלל נדיר למצוא יותר מ-4-5 רמות טרופיות במערכת אקולוגית.

אפשר לבחון את כמות הייצור הראשוני במערכות אקולוגיות שונות כדי להבין את ההבדלים בינן. יער משווני או ביצה משוונית הם בעלי ייצור ראשוני של כ-7,000 ק"ג לדונם לשנה, וזהו שיעור הייצור הראשוני הגבוה ביותר. אזורי יער צפוני מייצרים 2,000-3000 ק"ג לדונם לשנה, במדבר הנתון המקביל הוא 100-50 ק"ג לדונם בשנה. גידולי [[חקלאות]] מייצרים רק בחלק מעונות השנה, ולכן תירס לדוגמה מגיע עד לכ-2,000 ק"ג לדוגם בשנה. אוקיינוס פתוח מייצר בין 50-ל 200 ק"ג לדונם בשנה, ובאזורי ערבול מים, היכן שיש פעילות גבוהה יותר של יצורים חיים, הוא יוצר בין 1000 ל-2000 ק"ג לדונם לשנה. דברים אלה מצביעים על חשיבות היערות המשווניים - למרות שהאוקיינוס הפתוח תופס כ-70% משטח הפלנטה הוא מייצר פחות מ-20% מהייצור הראשוני. לעומתו היער המשווני שתופס רק 5% משטח כדור הארץ תורם 25-30% מכלל הייצור הראשוני.

אפשר לבחון את כמות הייצור הראשוני במערכות אקולוגיות שונות כדי להבין את ההבדלים בינן. יער משווני או ביצה משוונית הם בעלי ייצור ראשוני של כ-7,000 ק"ג לדונם לשנה, וזהו שיעור הייצור הראשוני הגבוה ביותר. אזורי יער צפוני מייצרים 2,000-3,000 ק"ג לדונם לשנה, במדבר הנתון המקביל הוא 100-50 ק"ג לדונם בשנה. גידולי [[חקלאות]] מייצרים רק בחלק מעונות השנה, ולכן תירס לדוגמה מגיע עד לכ-2,000 ק"ג לדוגם בשנה. אוקיינוס פתוח מייצר בין 50 ל-200 ק"ג לדונם בשנה, ובאזורי ערבול מים, היכן שיש פעילות גבוהה יותר של יצורים חיים, הוא יוצר בין 1,000 ל-2,000 ק"ג לדונם לשנה. דברים אלה מצביעים על חשיבות היערות המשווניים - למרות שהאוקיינוס הפתוח תופס כ-70% משטח הפלנטה הוא מייצר פחות מ-20% מהייצור הראשוני. לעומתו היער המשווני שתופס רק 5% משטח כדור הארץ תורם 25%-30% מכלל הייצור הראשוני.

==אקולוגיה ובני האדם==

==אקולוגיה ובני האדם==

עם התפתחות המחקר האקולוגי, נחקרה יותר ויותר ההשפעה של בני האדם על הסביבה והשפעת הסביבה על האדם. כיום תחומים כמו [[כלכלה אקולוגית]] או [[אקולוגיה עירונית]] ותחומים רבים נוספים מנסים להעריך השפעות אלה.  

עם התפתחות המחקר האקולוגי, נחקרה יותר ויותר ההשפעה של בני האדם על הסביבה והשפעת הסביבה על האדם. כיום תחומים כמו [[כלכלה אקולוגית]] או [[אקולוגיה עירונית]] ותחומים רבים נוספים מנסים להעריך השפעות אלה.  

לפי [[יובל נח הררי]], בספר [[קיצור תולדות האנושות]] לכלל מיני האדם שחיו לפני 2.5 מיליוני שנה עד לפני 70,000 שנים מהיום, ואשר התפשטו בחלקים גדולים של אפריקה, אסיה ואירופה, לא היתה השפעה מהותית על האקולוגיה, והיו דומים למיני בעלי חיים אחרים. לאחר [[המהפכה הלשונית]] יצא המין האדם-הנבון ([[הומו סאפינס]]) מאפריקה והחל במסע התפשטות נוסף שבמהלכו נכחדו מיני האדם האחרים. בנוסף, האדם הנבון הגיע בסיוע [[טכנולוגיה|טכנולוגיות חדשות]] לאיזורי סיביר, לאוסטרליה ולאמריקה. בכל המקומות החדשים שהגיעו אליהם בני אדם אלה הם שינו את המערכות האקולוגיות וגרמו ל[[הכחדת מינים|הכחדת]] חלק ניכר ממיני בעלי החיים הגדולים. בעת העתיקה הכחדה כזו התרחשה באוסטרליה, באיזור הארקטי ובשתי יבשות אמריקה. הכחדות דומות בזמנים מודרניים יותר התרחשו באיים כמו מאוריציוס, ניו זילנד, [[איי הפסחא]] ועוד. האדם גרם לעוד שני גלי הכחדות גדולות (במונחים של מילוני השנים האחרונות): עם [[המהפכה החקלאית]] והתפשטותה בתקופה שלפני 10,0000-5000 שנה, וכן פעם נוספת עם [[המהפכה התעשייתית]] ועד היום. הסיבות היסודיות ל[[השפעה סביבתית|השפעות סביבתיות]] של בני אדם מנוסחות בצורה גסה על ידי משוואת [[I=PAT]] - השפעה = [[אוכלוסיית העולם|גודל האוכלוסייה]] כפול כמות הצריכה לנפש * כמות ההשפעה הסביבתית של כדל יחידת צריכה. לפי [[הערכת המילניום של המערכת האקולוגית]] שבוצע בידי האו"ם ההשפעות המזיקות של הרס המערכות האקולוגיות יכולות לגדול באופן משמעותי ב-50 השנים הבאות.

לפי [[יובל נח הררי]], בספר [[קיצור תולדות האנושות]] לכלל מיני האדם שחיו לפני 2.5 מיליוני שנה עד לפני 70,000 שנים מהיום, ואשר התפשטו בחלקים גדולים של אפריקה, אסיה ואירופה, לא היתה השפעה מהותית על האקולוגיה, והיו דומים למיני בעלי חיים אחרים. לאחר [[המהפכה הלשונית]] יצא המין האדם-הנבון ([[הומו סאפינס]]) מאפריקה והחל במסע התפשטות נוסף שבמהלכו נכחדו מיני האדם האחרים. בנוסף, האדם הנבון הגיע בסיוע [[טכנולוגיה|טכנולוגיות חדשות]] לאיזורי סיביר, לאוסטרליה ולאמריקה. בכל המקומות החדשים שהגיעו אליהם בני אדם אלה הם שינו את המערכות האקולוגיות וגרמו ל[[הכחדת מינים|הכחדת]] חלק ניכר ממיני בעלי החיים הגדולים. בעת העתיקה הכחדה כזו התרחשה באוסטרליה, באיזור הארקטי ובשתי יבשות אמריקה. הכחדות דומות בזמנים מודרניים יותר התרחשו באיים כמו מאוריציוס, ניו זילנד, [[איי הפסחא]] ועוד. האדם גרם לעוד שני גלי הכחדות גדולות (במונחים של מילוני השנים האחרונות): עם [[המהפכה החקלאית]] והתפשטותה בתקופה שלפני 10,0000-5,000 שנה, וכן פעם נוספת עם [[המהפכה התעשייתית]] ועד היום. הסיבות היסודיות ל[[השפעה סביבתית|השפעות סביבתיות]] של בני אדם מנוסחות בצורה גסה על ידי משוואת [[I=PAT]] - השפעה = [[אוכלוסיית העולם|גודל האוכלוסייה]] כפול כמות הצריכה לנפש * כמות ההשפעה הסביבתית של כדל יחידת צריכה. לפי [[הערכת המילניום של המערכת האקולוגית]] שבוצע בידי האו"ם ההשפעות המזיקות של הרס המערכות האקולוגיות יכולות לגדול באופן משמעותי ב-50 השנים הבאות.

יש מדענים רבים, וכן פעילים חברתיים, ארגונים ללא מטרת רווח ועוד המודאגים מכך שלא רק שהשפעת האדם על הטבע הולכת ומתחזקת [[סביבתנות]], אלא שגם השפעת הטבע על התפקוד של החברות האנושיות עלול להיות יותר ויותר בעייתי, השקפה הקרויה [[קיימות]]. כך לדוגמה מביא הביולוג [[ג'ארד דיימונד]] בספרו [[התמוטטות]] דוגמאות לכמה חברות עבר אנושיות שהתמוטטו לגמרי או כמעט לגמרי בעקבות השפעות סביבתיות. המחברים של הספר [[גבולות לצמיחה]] מזהירים שהמשך המגמות הנוכחיות יובילו לאסון עבור המין האנושי בגלל גורמים שונים כמו אובדן [[משאבים מתכלים]] כמו [[דלק מחצבי]], בגלל פגיעה ב[[משאבים מתחדשים]] כמו יערות, בגלל [[זיהום]] ועוד והשפעות של גורמים אלה על [[חקלאות|חקלאות]] ו[[בטחון תזונתי]] וכן גורמים נוספים בחברה ובכלכלה, כמו יוקר המחייה או בריאות.

יש מדענים רבים, וכן פעילים חברתיים, ארגונים ללא מטרת רווח ועוד המודאגים מכך שלא רק שהשפעת האדם על הטבע הולכת ומתחזקת [[סביבתנות]], אלא שגם השפעת הטבע על התפקוד של החברות האנושיות עלול להיות יותר ויותר בעייתי, השקפה הקרויה [[קיימות]]. כך לדוגמה מביא הביולוג [[ג'ארד דיימונד]] בספרו [[התמוטטות]] דוגמאות לכמה חברות עבר אנושיות שהתמוטטו לגמרי או כמעט לגמרי בעקבות השפעות סביבתיות. המחברים של הספר [[גבולות לצמיחה]] מזהירים שהמשך המגמות הנוכחיות יובילו לאסון עבור המין האנושי בגלל גורמים שונים כמו אובדן [[משאבים מתכלים]] כמו [[דלק מחצבי]], בגלל פגיעה ב[[משאבים מתחדשים]] כמו יערות, בגלל [[זיהום]] ועוד והשפעות של גורמים אלה על [[חקלאות|חקלאות]] ו[[בטחון תזונתי]] וכן גורמים נוספים בחברה ובכלכלה, כמו יוקר המחייה או בריאות.

[[קטגוריה:אקולוגיה|*]]

[[קטגוריה:אקולוגיה|*]]

[[קטגוריה:ביולוגיה]]

[[קטגוריה:ביולוגיה]]

[[קטגוריה:מערכות]]

[[קטגוריה:מערכות]]