ఆవరణ శాస్త్రం

ఆవరణ శాస్త్రం అనేది విజ్ఞాన శాస్త్రంలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. జంతువులు, మొక్కలు వంటి జీవులు ఒకదానితో ఒకటి ఎలా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి, అవి ఉండే చోటుతో వాటికి ఉన్న అనుబంధం ఏమిటి అనే విషయాలను ఇది వివరిస్తుంది. జీవులు నివసించే ఆ ప్రదేశాన్ని పర్యావరణం అంటారు. ఆవరణ శాస్త్రం జీవనాన్ని అనేక కోణాల్లో చూస్తుంది. ఇది ఒకే ఒక జీవిని పరిశీలిస్తుంది. అలాగే ఒకే రకమైన జంతువుల సమూహాన్ని అంటే జనాభాను కూడా గమనిస్తుంది. వేర్వేరు రకాల జంతువులు కలిసి ఉండే సమూహాన్ని, చివరగా ఈ లోకంలో జీవం ఉన్న మొత్తం భాగాన్ని అంటే ఆవరణ వ్యవస్థ, జీవగోళం వంటి వాటిని ఇది అధ్యయనం చేస్తుంది.

ఆవరణ శాస్త్రం అనేది జీవశాస్త్రంలో ఒక శాఖ. జంతువులు ఎక్కడ ఉంటాయి, అవి ఎన్ని ఉన్నాయి అనే విషయాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది మనకు తోడ్పడుతుంది. ప్రపంచంలో శక్తి, ఆహారం ఒక చోటు నుండి మరో చోటుకు ఎలా వెళ్తాయో కూడా ఇది వివరిస్తుంది. ఆహారం కోసం జీవులు ఎలా పోటీ పడతాయి లేదా ఒకదానికొకటి ఎలా సహాయం చేసుకుంటాయి అనేవి ఎకాలజిస్ట్‌లు పరిశోధిస్తారు. ప్రకృతిని, అడవులను కాపాడుకోవడానికి (conservation) ఆవరణ శాస్త్రం చాలా అవసరం. నీరు, అడవులు, భూమి వంటి సహజ వనరులను మానవులు సరిగ్గా వాడుకోవడానికి ఇది మార్గదర్శకంగా ఉంటుంది.

"ఎకాలజీ" (Ecology) అనే పదాన్ని మొదట 1866లో వాడారు. Ernst Haeckel అనే జర్మనీ శాస్త్రవేత్త ఈ పేరును పెట్టారు. ఆధునిక ఆవరణ శాస్త్రం 1890వ దశకంలో మొక్కల గురించి పరిశోధన చేసే శాస్త్రవేత్తలతో మొదలైంది.S. E. Kingsland, "Foundational Papers: Defining Ecology as a Science", 1991. pp. 1–2.

 జీవన స్థాయిలు  
ఆవరణ శాస్త్రం జీవనాన్ని వేర్వేరు పరిమాణాలు లేదా "స్థాయిల"లో అధ్యయనం చేస్తుంది. శాస్త్రవేత్తలు తాము నేర్చుకున్న విషయాలను క్రమ పద్ధతిలో ఉంచడానికి ఈ స్థాయిలు ఉపయోగపడతాయి.

 జీవన క్రమశ్రేణి  
జీవన స్థాయిలను చూపించడానికి శాస్త్రవేత్తలు ఒక జాబితాను ఉపయోగిస్తారు. దీనిని జీవ వ్యవస్థీకరణ అంటారు. ఇది చిన్న స్థాయి నుండి మొదలై పెద్ద స్థాయి వరకు వెళ్తుంది:

Organism (జీవి): ఒకే ఒక ప్రాణి, ఉదాహరణకు ఒక పక్షి.

Population (జనాభా): ఒకే అడవిలో నివసించే ఒకే రకమైన పక్షుల గుంపు.

Community (సమూహం): ఆ అడవిలో ఉన్న అన్ని రకాల పక్షులు, చెట్లు, కీటకాలు.

Ecosystem (ఆవరణ వ్యవస్థ): అడవిలోని జీవం ఉన్న ప్రాణులు, జీవం లేని రాళ్లు, నీరు వంటి వస్తువులు అన్నీ కలిసి ఉండే వ్యవస్థ.

Biome (బయోమ్): ఒకే రకమైన వాతావరణం ఉండే చాలా పెద్ద ప్రాంతం. ఉదాహరణకు ఎడారి లేదా వర్షారణ్యం.

Biosphere (జీవగోళం): భూమి మీద జీవం ఉన్న మొత్తం భాగం.

ఒక స్థాయిలో జరిగే చిన్న మార్పు మరొక స్థాయిలో పెద్ద మార్పులకు దారితీస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒక చెరువులో నీరు పాడైతే, అక్కడ ఉండే చిన్న మొక్కలు చనిపోవచ్చు. ఆ మొక్కలు చనిపోతే, వాటిని తినే చేపలకు ఆహారం దొరకదు. దీనివల్ల ఆ చెరువులోని మొత్తం వ్యవస్థ మారిపోతుంది.

 జీవ వైవిధ్యం 

జీవ వైవిధ్యం అంటే "జీవనంలో ఉండే రకరకాల రకాలు". ఎన్ని రకాల జన్యువులు, జాతులు, ఆవరణ వ్యవస్థలు ఉన్నాయో ఇది చూస్తుంది. మానవులకు జీవ వైవిధ్యం చాలా ముఖ్యం. ఇది మనకు ఆహారం, మందులు, స్వచ్ఛమైన నీటిని అందిస్తుంది. భూమి ఆరోగ్యంగా ఉండటానికి శాస్త్రవేత్తలు జీవ వైవిధ్యాన్ని కాపాడటానికి ప్రయత్నిస్తారు. మనం చాలా రకాల జాతులను కోల్పోతే, ఆవరణ వ్యవస్థ సరిగ్గా పనిచేయడం ఆగిపోవచ్చు.

 నివాస స్థలం-నిచ్  
ఒక జాతి నివసించే ప్రదేశాన్ని Habitat (నివాస స్థలం) అంటారు. ఇది ఒక జంతువు ఉండే "చిరునామా" వంటిది. ఉదాహరణకు, తిమింగలం నివాస స్థలం సముద్రం.

Ecological niche (ఆవరణ సంబంధ నిచ్) అనేది కేవలం ఒక ప్రదేశం మాత్రమే కాదు. ఇది ప్రకృతిలో ఆ జంతువు చేసే "పని" లేదా దాని పాత్రను సూచిస్తుంది. ఆ జంతువు ఏమి తింటుంది, ఎప్పుడు నిద్రపోతుంది, దానికి ఎటువంటి ఉష్ణోగ్రత ఇష్టం అనే విషయాలు ఇందులో ఉంటాయి. నిచ్‌లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. మొదటిది "ఫండమెంటల్ నిచ్" (Fundamental niche). శత్రువులు లేకపోతే ఒక జంతువు ఎక్కడెక్కడ ఉండగలదో ఇది చెబుతుంది. రెండవది "రియలైజ్డ్ నిచ్" (Realized niche). వేటాడే జంతువులు లేదా పోటీ వల్ల జంతువు నిజంగా ఎక్కడ నివసిస్తుందో ఇది చెబుతుంది.

 నిచ్ నిర్మాణం  
కొన్నిసార్లు జంతువులు తమకు సహాయం చేసుకోవడానికి తమ చుట్టూ ఉన్న పర్యావరణాన్ని మార్చుకుంటాయి. దీనిని Niche construction (నిచ్ నిర్మాణం) అంటారు. దీనికి బీవర్ ఒక మంచి ఉదాహరణ. బీవర్లు నదులలో ఆనకట్టలు కడతాయి. దీనివల్ల ఒక చెరువు ఏర్పడుతుంది. ఆ చెరువు భూమి స్వభావాన్ని మారుస్తుంది, బీవర్ బతకడానికి సహాయపడుతుంది. ఇది ఇతర జంతువులకు కూడా కొత్త ఇళ్లను ఇస్తుంది. ఇటువంటి జంతువులను "ఎకోసిస్టమ్ ఇంజనీర్లు" అని పిలుస్తారు.

 బయోమ్‌లు  
బయోమ్‌లు అంటే ప్రపంచంలోని పెద్ద భాగాలు. అక్కడ పెరిగే మొక్కలు, ఉండే వాతావరణం ఆధారంగా వీటిని గుర్తిస్తారు. కొన్ని సాధారణ బయోమ్‌లు ఇవి:

Tropical rainforest (ఉష్ణమండల వర్షారణ్యం): చాలా వేడిగా, తడిగా ఉండి ఎన్నో చెట్లు ఉండే ప్రాంతం.

Tundra (టండ్రా): చెట్లు లేకుండా చాలా చల్లగా ఉండే ప్రాంతం.

Hot desert (ఎడారి): నీరు చాలా తక్కువగా ఉండి ఎండిపోయి ఉండే ప్రాంతం.

Taiga (తైగా): పైన్ చెట్లు ఉండే చల్లని అడవులు.

శాస్త్రవేత్తలు "మైక్రోబయోమ్" (Microbiome) గురించి కూడా అధ్యయనం చేస్తారు. ఇది చాలా చిన్న బయోమ్. ఉదాహరణకు, మానవ శరీరం కోట్లాది చిన్న బ్యాక్టీరియాలకు ఒక బయోమ్ వంటిది.

 జీవగోళం  
జీవగోళం అనేది అన్నిటికంటే పెద్ద స్థాయి. భూమి మీద ఉన్న అన్ని ఆవరణ వ్యవస్థల మొత్తాన్ని జీవగోళం అంటారు. జీవగోళంలో ప్రతిదీ ఒకదానితో ఒకటి కలిసి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, మొక్కలు కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ తీసుకుని ఆక్సిజన్ వదులుతాయి. ఇది జంతువులన్నీ పీల్చే గాలిని మారుస్తుంది. కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు గాయా పరికల్పనను నమ్ముతారు. ఈ భూమి మీద ఉన్న జీవులన్నీ కలిసి, భూమి ఉష్ణోగ్రతను, గాలిని జీవించడానికి అనుకూలంగా ఉంచుతాయని ఈ సిద్ధాంతం చెబుతుంది.

 జనాభా ఆవరణ శాస్త్రం  
జనాభా ఆవరణ శాస్త్రం ఒకే జాతికి చెందిన సమూహాలను అధ్యయనం చేస్తుంది. ఒక గుంపులో ఎన్ని జీవులు ఉన్నాయి, ఆ గుంపు పెరుగుతుందా లేదా అనే విషయాలను ఇది చూస్తుంది. జనాభా భవిష్యత్తులో ఎలా ఉంటుందో అంచనా వేయడానికి శాస్త్రవేత్తలు గణితాన్ని వాడతారు.

ఒక సాధారణ నియమం Malthusian growth model. ఆహారం, స్థలం తగినంత ఉన్నంత వరకు జనాభా పెరుగుతూనే ఉంటుందని ఇది చెబుతుంది. కానీ నిజ జీవితంలో, వనరులు అయిపోయినప్పుడు జనాభా పెరగడం ఆగిపోతుంది. ఈ పరిమితిని Carrying capacity (భరించే సామర్థ్యం) అంటారు. జనాభా చాలా పెద్దదైనప్పుడు, అందరికీ సరిపడా ఆహారం ఉండదు, అప్పుడు పెరుగుదల నెమ్మదిస్తుంది.

 సమూహాలు-ఆహార జాలకాలు 

 సమూహ ఆవరణ శాస్త్రం  
ఒక సమూహం అంటే కలిసి నివసించే వేర్వేరు జాతుల గుంపు. సమూహ ఆవరణ శాస్త్రం జీవులు ఒకదానితో ఒకటి ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో చూస్తుంది. కొన్ని జంతువులు వేరే వాటిని తింటాయి (predation). కొన్ని ఒకే గడ్డి కోసం పోటీ పడతాయి. కొన్ని ఒకదానికొకటి సహాయం చేసుకుంటాయి (సహజీవనం).

 ఆహార జాలకాలు 
 ఆహార జాలకం ఎవరు ఎవరిని తింటారో చూపిస్తుంది. ఇది శక్తి ప్రయాణించే ఒక మ్యాప్ వంటిది.

మొక్కలు: ఇవి స్వయంపోషకాలు. ఇవి సూర్యుడి నుండి శక్తిని పొందుతాయి.

శాకాహారులు: ఇవి మొక్కలను తింటాయి.

మాంసాహారులు: ఇవి శాకాహారులను తింటాయి.

విచ్ఛిన్నకారులు: ఇవి (శిలీంధ్రాలు వంటివి) చనిపోయిన వాటిని తిని, వాటిని మట్టిగా మారుస్తాయి.

 కీస్టోన్ జాతులు  
కీస్టోన్ జాతి అంటే తన సమూహానికి చాలా ముఖ్యమైన జంతువు. దానిని తీసేస్తే, మొత్తం సమూహం పాడైపోవచ్చు. ఒక ఉదాహరణ సముద్రపు ఉద్రి (Sea otter). ఇవి సముద్రపు అర్చిన్లను (Sea urchins) తింటాయి. ఈ ఉద్రిలు లేకపోతే, అర్చిన్లు సముద్రంలోని కెల్ప్ (నీటి మొక్కలు) మొత్తాన్ని తినేస్తాయి. కెల్ప్ లేకపోతే చాలా చేపలు తమ ఇళ్లను కోల్పోతాయి. సముద్రపు ఉద్రి మొత్తం వ్యవస్థను సమతుల్యంగా ఉంచుతుంది.

 ఆవరణ శాస్త్రం మరియు పరిణామం  
ఆవరణ శాస్త్రం, పరిణామం ఒకదానితో ఒకటి ముడిపడి ఉన్నాయి. పర్యావరణ మార్పుల వల్లే పరిణామం జరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, ఒక పక్షి గట్టి గింజలు ఉన్న చోట నివసిస్తుంటే, వాటిని తినడానికి వీలుగా కాలక్రమేణా దానికి గట్టి ముక్కు ఏర్పడవచ్చు. దీనిని అనుకూలనం అంటారు.

 ప్రవర్తనా ఆవరణ శాస్త్రం  
జంతువులు బతకడానికి కొన్ని పద్ధతులను పాటిస్తాయి. దీనిని ప్రవర్తనా ఆవరణ శాస్త్రం అంటారు. ఉదాహరణకు, కొన్ని పక్షులు జత కోసం నాట్యం చేస్తాయి. కొన్ని జంతువులు సింహాల నుండి తప్పించుకోవడానికి గుంపులుగా ఉంటాయి. ఈ ప్రవర్తనలు వాటి పిల్లలకు అందుతాయి, ఎందుకంటే ఇవి జంతువు బతకడానికి, పిల్లలను కనడానికి సహాయపడతాయి.

 సామాజిక ఆవరణ శాస్త్రం  
కొన్ని జంతువులు చాలా కలిసిమెలిసి ఉంటాయి. చీమలు, తేనెటీగలు పెద్ద కాలనీలలో నివసిస్తాయి. అవి తమ రాణి ఈగకు సహాయం చేయడానికి కలిసి పనిచేస్తాయి. దీనిని eusocialism అంటారు. ఇవన్నీ ఒకే కుటుంబానికి చెందినవి కాబట్టి ఇలా చేస్తాయి. సమూహానికి సహాయం చేయడం వల్ల వాటి సొంత జన్యువులు బతకడానికి అవకాశం ఉంటుంది.

 మానవ ఆవరణ శాస్త్రం  
మానవ ఆవరణ శాస్త్రం అనేది మనుషులు ప్రకృతితో ఎలా కలిసి ఉంటారో చదివే శాస్త్రం. భూమి మీద మనుషుల ప్రభావం చాలా ఎక్కువగా ఉంది. మనం భూమిని మారుస్తున్నాం, నీటిని వాడుతున్నాం, నగరాలను కడుతున్నాం. అందుకే ప్రకృతిని కాపాడాల్సిన బాధ్యత మన మీద ఉంది. Restoration ecology అనేది పాడైపోయిన పర్యావరణాన్ని మనుషులు బాగు చేయడానికి ప్రయత్నించే శాస్త్రం. ఉదాహరణకు, కాలిపోయిన అడవిలో మనుషులు మళ్ళీ చెట్లను నాటడం.

 భౌతిక పర్యావరణం 
 జీవం అనేది ప్రాణం లేని వస్తువుల మీద కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. వీటిని అబయోటిక్ కారకాలు అంటారు.

 నీరు మరియు వెలుతురు  
నీరు: ప్రాణులన్నిటికీ నీరు కావాలి. సముద్రంలో మొక్కలు ఉప్పు నీటికి అలవాటు పడాలి. బురద నేలల్లో మొక్కలు తక్కువ ఆక్సిజన్ ఉన్న చోట బతకాలి.

వెలుతురు: సూర్యుడు భూమికి శక్తిని ఇస్తాడు. మొక్కలు ఈ కాంతిని ఉపయోగించి కిరణజన్య సంయోగక్రియ చేస్తాయి. సూర్యకాంతి లేకపోతే భూమి మీద చాలా వరకు జీవం అంతమైపోతుంది.

 మంటలు - మట్టి  
మంటలు: కొన్ని చోట్ల మంటలు సహజంగా వస్తాయి. కొన్ని పైన్ చెట్లకు వాటి విత్తనాలు బయటకు రావడానికి మంటలు అవసరం. మంటలు పాత మొక్కలను తొలగించి కొత్తవి పెరగడానికి చోటు ఇస్తాయి.

మట్టి: మట్టిని భూమి యొక్క "జీవించే చర్మం" అని అనవచ్చు. ఇందులో చిన్న జంతువులు, శిలీంధ్రాలు ఉంటాయి. ఇవి చనిపోయిన ఆకులను కుళ్ళింపజేసి కొత్త మొక్కలకు ఆహారాన్ని ఇస్తాయి. ఈ ప్రక్రియను కుళ్ళిపోవడం అంటారు.

 ఆవరణ శాస్త్ర చరిత్ర 
 మనుషులు చాలా కాలంగా ప్రకృతిని గమనిస్తూనే ఉన్నారు. ప్రాచీన గ్రీకు దేశానికి చెందిన అరిస్టాటిల్ వంటి వారు జంతువుల గురించి రాశారు. కానీ ఆవరణ శాస్త్రం ఒక నిజమైన శాస్త్రంగా తర్వాత కాలంలో మొదలైంది.

1700లలో Antonie van Leeuwenhoek వంటి శాస్త్రవేత్తలు ఆహార గొలుసుల గురించి చదివారు. 1800లలో Alexander von Humboldt పర్వతాల మీద వేర్వేరు ఎత్తులలో వేర్వేరు మొక్కలు పెరుగుతాయని గమనించారు. పర్యావరణమే జీవం ఎక్కడ ఉండాలో నిర్ణయిస్తుందని ఆయన చూశారు.

1962లో Rachel Carson "Silent Spring" అనే ప్రసిద్ధ పుస్తకాన్ని రాశారు. పురుగుల మందులు (pesticide) పక్షులను చంపుతున్నాయని, పర్యావరణాన్ని పాడు చేస్తున్నాయని ఆమె ప్రపంచానికి చెప్పారు. ఈ పుస్తకం పర్యావరణ ఉద్యమం మొదలవడానికి సహాయపడింది. ఈ రోజుల్లో ఆవరణ శాస్త్రం చాలా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది వాతావరణ మార్పులను అర్థం చేసుకోవడానికి, భూమిని కాపాడుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.

 ఇవి కూడా చూడండి 
జీవ భౌతిక శాస్త్రం

జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం

కణ జీవశాస్త్రం

జీవశాస్త్రం అభివృద్ధి

 గమనికలు  


 మూలాలు   

 వర్గాలు  
Category:ఆవరణ శాస్త్రం Category:జీవశాస్త్రం Category:సహజ పర్యావరణం