الأنظمة البيئية
بحيرة Loch Lomond في أسكتلندا التي تعتبر نوع من أنواع الأنظمة البيئية المعزولة نسبيًا عما حولها، وقد ظلت أسماك هذه البحيرة ثابتة على حالها لفترة طويلة من الزمن.[48]
مقالات مفصلة: علم البيئة- نظام بيئي
تتفاعل كل أشكال الحياة مع البيئة الموجودة فيها وأيضًا مع أشكال الحياة الأخرى الموجودة على سطح الأرض. وفي القرن العشرين، كانت هذه الفكرة بمثابة مقدمة لمفهوم الأنظمة البيئية التي يمكن تعريفها بإنها أي موقف يشتمل على تفاعل بين الكائنات الحية وبيئتها.
وتتكون الأنظمة البيئية من العديد من المكونات غير الحيوية والمكونات الحيوية التي تؤدي وظيفتها في شكل علاقات متبادلة.[50] ويتم تحديد بنية وتركيب هذه الأنظمة عن طريق العديد من العوامل البيئية المتنوعة ذات العلاقات المتبادلة. وتؤدي التغييرات التي تطرأ على هذه العوامل إلى وجود تحديثات فعالة في النظام البيئي. ويمكن أن نعتبر أن بعض أهم هذه العناصر التي يتكون منها النظام البيئي هي: التربة والغلاف الجوي والإشعاع الصادر من الشمس والماء والكائنات الحية التي تعيش في هذا النظام.
ولكل كائن حي علاقته المستمرة بكل عنصر آخر تتكون منه بيئته. وترتبط الأنواع داخل النظام البيئي ببعضها البعض كماتعتمد على بعضها البعض في سلسلة الغذاء. أيضًا، تتبادل الطاقة والمادة فيما بينها وكذلك مع بيئتها.[51]
صورة تم التقاطها من طائرة لنظام بيئي إنساني. والصورة تم التقاطها من سماء شيكاغو.ولكل
نوع من الأنواع حدًا يتسامح فيه مع العوامل التي تؤثر في بقائه ونجاحه في التكاثر وقدرته على الاستمرار في النمو والتفاعل المستمر مع بقية عناصر بيئته التي قد يكون لها تأثيرها على هذه العوامل والتي - بدورها - قد تؤثر على العديد من الأنواع الحية الأخرى أو حتى على الحياة كلها.[52] ولهذا، يمكن اعتبار أن مفهوم النظام البيئي موضوعًا مهمًا للدراسة لأن هذه الدراسة تقدم المعلومات المطلوبة من أجل اتخاذ القرارات التي تتعلق بالكيفية التي ينبغي أن تتفاعل بها الحياة البشرية مع هذه الأنظمة بحيث تسمح لها بالاستمرارية في البقاء من أجل الاستخدام المستقبلي بدلاً من أن يتم استهلاكها أو تصبح موجودة ولكن بشكل غير فعال. ومن أجل مثل هذه الدراسة، تم تعريف وحدة أصغر وهي النظام البيئي المصغر. وعلى سبيل المثال، من الممكن أن يكون النظام البيئي عبارة عن حجر وكل أشكال الحياة الموجودة تحتها. وقد يشتمل النظام البيئي الكلي على جميع المناطق البيئية وكذلك المستجمع المائي الموجود فيها.[53]
والأنظمة البيئية التالية عبارة عن أمثلة للأنواع التي تتم دراستها دراسة مكثفة في الوقت الحالي ويمكن القيام بتصنيقها وفقًا للمجتمعات التي تنتمي إليها مثلما يحدث في حالة النظام البيئي الإنساني. ويمكن تعريف biome (المجموعات البيئية الإقليمية الرئيسية المتشابهة) بإنها تجمعات إقليمية من نباتات وحيوانات مميزة نجحت في التكيف إلى أقصى الدرجات مع البيئة الطبيعية للمنطقة التي تنتمي إليها ومع خط العرض وخط الطول الذي تقع في نطاقه وكذلك مع تضاريس المنطقة. ويعتبر التصنيف الأشمل - والموجود في الوقت الحالي قيد الدراسة والتحليل المكثفين، والذي يتعرض أيضًا لمناقشات مطولة فيما يتعلق بطبيعته ومدى صلاحيته - هو ذلك التصنيف الذي يشمل كل الكائنات الحية التي تتشابه مع أي من الكائنات الحية القادرة على البقاء على قيد الحياة معتمدة على نفسها؛ وهي نظرية تتم دراستها على أساس إنها علوم الأرض (ومعروفة بشكل غير رسمي باسم فرضية جايا).[54][55]