สมมติว่าคุณพบผู้หญิงคนหนึ่งบนเครื่องบินในเที่ยวบินจากบอสตันไปบริสเบน คุณสองคนนั่งข้างกันสองสามชั่วโมงและคุยกันตลอดเวลาไม่ว่าจะเป็นหนังสือการเมืองเหตุการณ์ปัจจุบันศาสนาสภาพอากาศ ฯลฯ คุณได้ยินเรื่องราวส่วนตัวของผู้หญิงคนนี้บ้าง เธอกินและดื่มคุณดูเธอเล่นเกมบนโทรศัพท์และสังเกตว่าเธอกรนเมื่อเธอนอนหลับ
เมื่อคุณไปออสเตรเลียคุณรู้สึกว่าคุณมีความรู้สึกที่ดีว่าบุคคลนี้เป็นใครแต่แล้วครอบครัวของเธอทั้งหมดก็มาพบเธอที่สนามบินและคุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมทันที - และสมมติฐานบางอย่างของคุณ ที่ทำบนเครื่องบินจะต้องได้รับการประเมินใหม่ตามข้อมูลใหม่นี้
ต่อมาเธอเชิญคุณไปเยี่ยมเธอที่บ้านและเรื่องราวของเธอก็กว้างขึ้น: กลิ่นบ้านของเธอรสชาติของน้ำดื่มของเธอมุมมองจากระเบียงของเธอเนื้อหาในตู้เย็นของเธอและการตั้งค่าของอุณหภูมิที่พูดได้ รายละเอียดเหล่านี้บางส่วนช่วยเสริมสิ่งที่คุณคิดว่าคุณรู้แล้วและบางส่วนก็เปลี่ยนใจ ในบางประเด็นการสืบสวนของคุณไม่ได้เกี่ยวกับผู้หญิงคนนั้น แต่เกี่ยวกับระบบทั้งหมดที่เธออาศัยอยู่
เพื่อที่จะเข้าใจทุกสิ่งการทำความเข้าใจทุกอย่างจะเป็นประโยชน์หรือมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในการศึกษานิเวศวิทยาแนวคิดเรื่องระบบนิเวศยอมรับความจริงที่ว่า John Muir นักธรรมชาติวิทยาในศตวรรษที่ 19 กล่าวว่า "เมื่อเราพยายามเลือกสิ่งใดสิ่งหนึ่งออกมาด้วยตัวเองเราพบว่ามันผูกติดกับทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาล"
แต่มันยากที่จะมองทุกอย่างในครั้งเดียว! และระบบธรรมชาติในทุกสิ่งที่เราสามารถตรวจสอบได้ด้วยวิทยาศาสตร์นั้นยากที่จะแก้ไข แต่นักนิเวศวิทยาพยายามอยู่เสมอ
ในปีพ. ศ. 2478 นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อArthur Tansleyซึ่งได้รับอิทธิพลอย่างมากจากEugenius Warmingนักพฤกษศาสตร์ชาวเดนมาร์กได้แนะนำคำว่า "Ecosystem" ในบทความเรื่อง "The Use and Abuse of Vegetal Concepts and Terms" ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Ecology เขากำหนดระบบนิเวศว่า "ทั้งระบบ ... รวมถึงไม่เพียง แต่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยทางกายภาพที่ซับซ้อนทั้งหมดที่สร้างสิ่งที่เราเรียกว่าสิ่งแวดล้อมด้วย"
ระดับของระบบนิเวศ
สิ่งที่แทนสลีย์พยายามหาคือความคิดที่ว่าคุณสามารถมองระบบธรรมชาติในหลายระดับ - และมีระดับหนึ่งที่ยังไม่มีชื่อ ตัวอย่างเช่นคุณสามารถดูวูลเวอรีนซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเดียวเช่นเดียวกับผู้หญิงที่คุณพบบนเครื่องบิน แต่วูลเวอรีนนั้นไม่ได้อาศัยอยู่ในสุญญากาศ - มันอาศัยอยู่ในประชากรของวูลเวอรีนอื่น ๆ ที่มีปฏิสัมพันธ์และจัดระเบียบตัวเองในรูปแบบเฉพาะ (ดังนั้นนักนิเวศวิทยาสามารถเลือกที่จะตรวจสอบวูลเวอรีนในระดับประชากร) แต่นั่นไม่ใช่วิธีเดียวในการศึกษาวูฟเวอรีน! นักนิเวศวิทยายังพูดถึงชุมชนของสิ่งมีชีวิต: วูลเวอรีนไม่เพียง แต่มีปฏิสัมพันธ์กับสมาชิกในสายพันธุ์ของมันเท่านั้นมันเป็นสัตว์กินพืชทุกชนิดดังนั้นมันจึงกินสัตว์อื่น ๆ เช่นกวางมูสและกระต่ายรวมทั้งผลเบอร์รี่รากและไข่ มันได้รับปรสิตมันขุดโพรงที่มีผลต่อระบบรากของพืช - วูลเวอรีนมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิตจำนวนมากในพื้นที่บ้านของมันและสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นส่งผลกระทบต่อมัน คำจำกัดความของระบบนิเวศของ Tanlsey ยอมรับว่ามีการไต่สวนทางวิทยาศาสตร์ในระดับหนึ่งที่สามารถครอบคลุมสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในบ้านของวูลเวอรีนนอกเหนือจากสิ่งที่ไม่มีชีวิต
"ปัจจุบันนักนิเวศวิทยาแนวความคิดเกี่ยวกับระบบนิเวศใช้ได้รับการขัดเกลาตั้งแต่ Tansley ได้รับการแนะนำครั้งแรกเมื่อเกือบศตวรรษที่แล้ว" Stephen Carpenter นักวิทยาศาสตร์จากCenter for Limnologyแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันกล่าว "วิทยาศาสตร์ระบบนิเวศศึกษาปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตทั้งหมดในสถานที่ที่ระบุคำจำกัดความนี้สอดคล้องกับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับพลังงานการไหลของสารอาหารและชีวธรณีเคมีซึ่งแทบจะไม่เกิดขึ้นเลยในช่วงอาชีพของแทนสลีย์"
เสน่ห์ของระบบนิเวศสำหรับนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับ "ระบบ" ส่วนหนึ่งของคำ ระบบนิเวศเช่นแนวปะการังเรียกใช้ซอฟต์แวร์ที่คล้ายกันมากกับของทุนดราอาร์กติกที่ซึ่งหมาป่าอาศัยอยู่หรือป่าเขตร้อน กระบวนการขนาดใหญ่พื้นฐานเดียวกันสามารถใช้ได้ทุกที่: สารอินทรีย์จะสลายตัวและกลายเป็นอาหารบำรุงอย่างอื่นในทุ่งหญ้าหรือลำธารบนภูเขา สารอาหารเช่นคาร์บอนฟอสฟอรัสไนโตรเจนและกำมะถันถูกส่งผ่านไปทั่วเหมือนเงินผูกขาดทุกที่ - มันเกิดขึ้นเร็วมากและมีจำนวนมากขึ้นในป่าฝนเขตร้อนมากกว่าในทะเลทราย โรคต่างๆพาไปในน้ำหรืออากาศหรือโดยสิ่งมีชีวิตที่โชคร้ายในลักษณะเดียวกันไม่ว่าคุณจะมองไปที่ใด นักล่าชั้นนำถูกกำจัดออกจากระบบนิเวศบนยอดเขาในเทือกเขาแอนดีสและการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกทั้งหมดเช่นเดียวกับที่คุณนำหมาป่าทั้งหมดออกจากอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนในไวโอมิง
ระบบนิเวศเป็นกรอบ
กล่าวคือระบบนิเวศเป็นหัวข้อที่ดีสำหรับทฤษฎี - เพื่อเป็นกรอบในการแขวนความคิดเกี่ยวกับการทำงานของระบบธรรมชาติที่ซับซ้อน แต่ในขณะที่เป็นความคิดเชิงทฤษฎีระบบนิเวศก็เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริงเช่นกันมันเป็นเพียงสิ่งที่ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจน
จากข้อมูลพื้นฐานด้านนิเวศวิทยาของ Eugene Odum ซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 2496 คุณรู้ว่าคุณได้มาถึงขอบของระบบนิเวศเมื่อวัสดุและพลังงานหมุนเวียนอยู่ภายในขอบเขตมากกว่าการข้ามผ่านมัน ดังนั้นคลื่นในลำธารจึงไม่สามารถเป็นระบบนิเวศได้เพราะแม้ว่าปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำบางประเภทจะชอบอาศัยอยู่ในบริเวณที่ตื้นและรวดเร็ว แต่มีวัสดุมากมายไหลเข้าและออกจากร่องน้ำตลอดเวลา บางคนอาจอยู่ในนั้นสักพัก แต่ส่วนใหญ่จะออกจากที่นั่นไม่นานหลังจากที่มันมาถึง แม้แต่ตะกอนและหินก็ไม่คงอยู่ตลอดไป เมื่อพวกเขาเคลื่อนที่ส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ใน riffle แต่เข้าหรือออกจากมัน
ในทางกลับกันแหล่งต้นน้ำเป็นขอบเขตของระบบนิเวศแบบคลาสสิก แต่ก็ยุ่งยากมากเช่นกันแม่น้ำเองก็เป็นระบบนิเวศเพราะแม้ว่าวัสดุและพลังงานจำนวนมากจะผ่านเข้าและออกตลอดเวลา (ใบไม้และดินและตาย สัตว์ตกอยู่ในสัตว์บกใช้แม่น้ำเป็นร้านขายของชำ) หลายคนกำลังปั่นจักรยานอยู่ในนั้นด้วย ดังนั้นแม้ว่าแม่น้ำในตัวจะถือได้ว่าเป็นระบบนิเวศ แต่ก็ยากที่จะมองว่าแม่น้ำและผืนดินที่แห้งแล้งรอบ ๆ แยกจากกันอย่างแท้จริงเนื่องจากวัสดุและพลังงานมีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างขอบเขตที่เป็นของเหลวตลอดเวลาทั้งสองทิศทาง (แม่น้ำท่วม) ท้ายที่สุดและฝากตะกอนที่อุดมด้วยสารอาหารไว้บนบก)
ดังนั้นระบบนิเวศจึงไม่คงที่
"สิ่งที่ไม่พึงปรารถนาและสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพเป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศและมีขอบเขตแม้ว่ามนุษย์จะกำหนดขอบเขตก็ตาม" แค ธ ลีนเวเธอร์สนักนิเวศวิทยาจากสถาบันศึกษาระบบนิเวศของแครีกล่าว "และไม่เพียง แต่ระบบนิเวศจะมีโครงสร้างและหน้าที่เท่านั้น แต่สิ่งเหล่านี้ถูกควบคุมโดยปัจจัยหลายอย่างและระบบนิเวศนั้นเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา"
ตอนนี้น่าสนใจ
ในหนังสือของเขา " A History of the Ecosystem Concept in Ecology " ผู้เขียน Frank Golley กล่าวว่าไม่เพียง แต่ไม่เคยมีความเห็นพ้องต้องกันทางวิทยาศาสตร์ในวงกว้างเกี่ยวกับนิยามของระบบนิเวศ แต่ก็ยังไม่ได้เป็นแนวคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างเคร่งครัดตั้งแต่นั้นมา กลายเป็นที่นิยมในหมู่นักอนุรักษ์ในปี 1960
