الطبيعة - بمعناها العام

الطبيعة - بمعناها العام -
 تعني العالم الطبيعي أو العالم الفيزيائي أو العالم المادي . وتشير كلمة "الطبيعة" إلى ظاهرة العالم الفيزيائي؛ كما تشير إلى الحياة عمومًا. ولا يتم - بوجه عام - اعتبار الأشياء المصنعة والتدخلات البشرية في الطبيعة جزءًا منها، ويتم الإشارة إليها على إنها أشياء اصطناعية أو أشياء من صنع الإنسان. كما تختلف الطبيعة - بوجه عام - عن الظواهر الخارقة. ويتفاوت مداها مما هو دون الذرة إلى الأمور الكونية.

تم اشتقاق كلمة طبيعة في الإنجليزية من الكلمة اللاتينية natura التي تعني "الصفات الجوهرية والنظام الفطري" ولكنها تعني "الميلاد" حرفيًا. ويمكن اعتبار العقل المبدع جزءًا لا يتجزأ من "الطبيعة البشرية". [1]كانت كلمة Natura هي الترجمة اللاتينية للكلمة الإغريقية physis (φύσις) التي ترتبط بشكل أساسي بالخصائص الجوهرية التي تقوم النباتات والحيوانات والموجودات الأخرى في العالم بتطويرها بكامل إرادتها ودون تدخل. [2] ويظهر فيه الاستخدام المكتوب الأول من نوعه لهذه الكلمة مرتبطًا بالنبات. [3] ويعتبر مفهوم الطبيعة بوجه عام - بمعنى الكون الفيزيائي - واحدًا من العديد من الإضافات التي لحقت بالمفهوم الأصلي التي بدأت مع تطبيقات جوهرية محددة لكلمة φύσις قام بها الفلاسفة الذين سبقوا سقراط ونالت حظًا وافرًا من الرواج منذ ذلك الحين. وقد تم التأكيد على هذا الاستخدام مع ظهور المنهج العلمي الحديث في القرون العديدة الأخيرة.[4] [5]

ومن الاستخدامات المتنوعة لكلمة "طبيعة" اليوم ما يشير إلى المملكة العامة التي تضم أنواعًا متعددة من النباتات الحية والحيوانات. كما تشير في بعض الأحيان إلى العمليات المرتبطة بالأشياء غير الحية؛ بمعنى إنها قد تشير إلى الطريقة التي توجد بها أنواع محددة من الأشياء والطريقة التي تتغير بها بكامل إرادتها دون تدخل مثل: الطقس والسمات الجيولوجية للأرض، وكذلك المادة والطاقة التي تتكون منها هذه الأشياء كلها. ومن المعتاد أن تعني هذه الكلمة البيئة الطبيعية أو الحياة البرية بمعنى الحيوانات البرية والصخور والغابات والشواطئ وكل تلك الأشياء التي لم يتم تغييرها جوهريًا بواسطة تدخل البشر أو التي استمر وجودها على الرغم من التدخل البشري. ويدل هذا المفهوم الأكثر تقليدية عن الأشياء الطبيعية - والذي ظل موجودًا حتى يومنا هذا - على وجود فاصل بين الطبيعي والاصطناعي، مع التركيز على مفهوم أن الشيء الاصطناعي هو الشيء الذي جاء إلى الوجود عن طريق تدخل الفكر البشري أو العقل البشري.

تعني كلمة الطبيعة الكون بكل الظواهر الموجودة فيه.

وكانت كلمة Natura ترجمة لاتينية للكلمة الإغريقية physis (φύσις) التي ترتبط بشكل أساسي بالخصائص الجوهرية التي تقوم النباتات والحيوانات وغيرهما من مخلوقات العالم بتطويرها بكامل إرادتها ودون تدخل.

وقد وردت كلمة φύσις بشكل متكرر مبكرًا في الفلسفة الإغريقية في معانٍ مشابهة للمعاني المتعلقة بكلمة طبيعة في اللغة الإنجليزية الحديثة. [6] [7] وقد تم التأكيد على هذا الاستخدام مع ظهور المنهج العلمي الحديث. وترجمة اسم كتاب اسحق نيوتن Philosophiae Naturalis Principia Mathematica ذو الأجزاء الثلاثة (والذي صدر عام 1687) - على سبيل المثال - هي "المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية". وتظهر دراسة أصل كلمة "physical" "فيزيائي" استخدامها كمرادف لكلمة "natural" "طبيعي" في منتصف القرن الخامس عشر تقريبًا. 


الأرض أو "the earth" هي الكوكب الوحيد المعروف بوجود الحياة على سطحه. ولهذا، تعتبر خصائصه الطبيعية موضوعًا لاهتمام العديد من مجالات البحث العلمي. وفي النظام الشمسي، يعتبر كوكب الأرض هو الكوكب الثالث من حيث قربه من الشمس، وهو أيضًا أكبر كوكب بري وخامس أكبر كوكب بصفة عامة. ويعتبر القطبين الجليديين الكبيرين هما أبرز صفاته المناخية بالإضافة إلى منطقتين معتدلتين المناخ يمكن اعتبارهما ضيقتين بالمقارنة بالقطبين الجليدين. توجد كذلك منطقة استوائية مدارية وشبه استوائية واسعة.

[8] وتغطي نسبة سبعين بالمائة من سطح الأرض المحيطات المملوءة بالماء المالح. أما الجزء المتبقي فيتكون من القارات والجزر، وتوجد أكبر الأجزاء المأهولة بالسكان على كوكب الأرض في النصف الشمالي للكرة الأرضية.

وقد تطورت الأرض عبر مجموعة من العمليات الجيولوجية والبيولوجية التي خلفت آثارها على أحوالها الأصلية. وقد تم تقسيم السطح الخارجي للأرض إلى العديد من الصفائح التكتونية التي تتغير بالتدريج، والتي تعرضت للتغير السريع نسبيًا عدة مرات. واستمر باطن الأرض نشطًا مع وجود طبقة سميكة من غطاء ذائب ومركز مملوء بالحديد يقوم بتوليد مجال مغناطيسي.

وتغيرت الظروف الجويةبشكل كبير عن الأوضاع الأصلية التي كانت عليها بسبب وجود أشكال الحياة [9] التي ساعدت في وجود توازن بيئي أدى إلى استقرار أوضاع سطح الأرض. وبالرغم من وجود تنوعات إقليمية كبيرة في المناخ عند خطوط العرض ووجود غيرها من العوامل الجغرافية، فقد احتفظ المناخ الكوني المتوسط طويل الأمد باستقراره إلى حد كبير أثناء الفترات البيجليدية (التي حدثت بين دورين جليديين) [10] وكان لتغير درجة الحرارة الكونية المتوسطة بمقدار درجة أو اثنتين على مدار عمر الأرض تأثيره الكبير على التوازن البيئي وعلى الجغرافيا الفعلية للأرض. [11][12]

يقدر أن نشأة الأرض قد حدثت منذ حوالي 455 مليار عام عندما تكونت من غيمة سديمية شمسية ومن الشمس والكواكب (الكوكب). [13] أماالقمر، فقد تكوّن تقريبًا بعد ذلك بعشرين مليون عام. وتجمدت الطبقة الخارجية من الكوكب - التي كانت سائلة في بداية الأمر - لتكوّن القشرة الصلبة التي تغطي سطح الأرض. وأنتج الانبعاث الغازي والنشاط البركاني الغلاف الجوي البدائي. وأدى تكثف بخار الماء - الذي حدث معظمه أو كله بسبب الثلوج التي هبطت على الأرض من المذنبات (المذنب) - إلى تكوّن المحيطات والمصادر المائية الأخرى. [14]


ونشأت القارات، ثم انهارت وأعيد تكوينها حيث أعيد تشكيل سطح الأرض عبر مئات الملايين من السنين. وكان هذا السطح يلتحم بين الحين والآخر ليكوّن قارة عملاقة. ومنذ سبعمائة وخمسين مليون عام تقريبًا، بدأت أول القارات العملاقة المعروفة - Rodinia - (رودينيا) في الانفصال. ثم التحمت القارات الناشئة بعد ذلك لتكوّن (بانوتيا)Pannotia التي انقسمت منذ حوالي خمسمائة وأربعين مليون عام. ثم - أخيرًا - قارة (بانجايا) Pangaea التي انقسمت منذ حوالي مائة وثمانين مليون عام. [15]


كانت النباتات والفطريات التي تعيش على سطح كوكب الأرض جزءًا أساسيًا من الطبيعة خلال أربعمائة عامًا مضت من عمر الأرض. وقد احتاجت هذه الأنواع الحية إلى التكيف والتنقل من مكان لآخر لمرات عديدة بتغير تضاريس القارات وتغير الأحوال المناخية.ويوجد دليل هام - لا يزال قيد المناقشة بين العلماء - بأن حدثًا جليديًا خطيرًا قد تم أثناء حقبة الحياة الأولية الحديثة مما أدى إلى تغطية معظم الكوكب بغطاء من الثلج. وتم إطلاق مصطلح [[الكرة الثلجية الأرضية (الافتراضية التي تقول بإن بأن حدثًا جليديًا خطيرًا قد تم أثناء العصر الفجري الحديث مما أدى إلى تغطية معظم الكوكب بغطاء من الثلج.|الكرة الثلجية الأرضية]] على هذه الفرضية التي لها أهمية خاصة لأنها سبقت الانفجار الكامبري الذي بدأت من بعده العديد من الأشكال متعددة الخلايا في التكاثر منذ حوالي خمسمائة وثلاثين إلى خمسمائة وأربعين مليون عام. [16]

ومنذ ذلك الانفجار الكامبري، حدثت خمس حالات انقراض واسعة محددة وواضحة. [17] وحدثت آخر حالات الإنقراض الواسعة منذ خمسة وستين مليون عام عندما أدى - على الأرجح - اصطدام نيزكي إلى انقراض الديناصورات غير الطائرة وغيرها من الزواحف الضخمة وبقيت بعض الحيوانات الصغيرة مثل الثدييات التي تشابهت فيما بعد مع الزباب (وهو أصغر الثدييات الموجودة في العالم). وعلى مدار الخمس وستين مليون عامًا الماضية، تنوعت أشكال الثدييات. [18]

ومنذ عدة ملايين من السنوات، اكتسبت فصيلة من القرود الافريقية الصغير القدرة على الوقوف منتصبة في وضع عمودي. [19] وتركت الحياة البشرية التي ظهرت بعد ذلك على سطح الأرض وتطور الزراعة وما إلى ذلك من مظاهر الحضارة البشرية بصمتها الواضحة على الأرض أكثر من أي شكل سابق للحياة لتؤثر على الطبيعة وكمية الكائنات الحية الأخرى بالإضافة إلى المناخ العالمي. واستلزم الأمر مرور ثلاثمائة مليون عام لتنتهي Oxygen Catastrophe أزمة الأوكسجين التي نتجت عن تكاثر الطحالب أثناء Siderian period (فترة تنتمي إلى عصر الحياة المبكرة فوق سطح الأرض؛ ما قبل الكامبري).


ويتم تصنيف العصر الحالي كجزء من حدث انقراض جماعي يعرف باسم Holocene extinction event وهو أسرع انقراض حدث في تاريخ الأرض. [20][21] ويتنبأ البعض، مثل إي إو ويلسون من جامعة هارفارد أن تدمير الإنسان للغلاف الحيوي للكرة الأرضية من الممكن أن يتسبب في انقراض نصف الأصناف الحية خلال المائة عام القادمة [22] [23] ولا يزال مدى الانقراض الحالي قيد البحث والجدال والحساب من علماء الأحياء.[24]

يعتبر الغلاف الجوي للأرض عامل رئيسي في الحفاظ على النظام البيئي الكوكبي. ويتم الحفاظ على الطبقة الرقيقة من الغازات (الغاز) التي تحيط بالأرض في مكانها بواسطة جاذبية الكوكب. يتكون الهواء الجاف من نسبة ثمانية وسبعين بالمائة من النيتروجين وواحد وعشرين بالمائة من الأكسجين وواحد بالمائة من الأرجون وغازات خاملة أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون وغيره من الغازات. ولكن، الهواء يحتوي أيضًا على كمية متغيرة من بخار الماء. ويتناقص الضغط الجوي بشكل مطرد مع الارتفاع فوق سطح البحر، وله مدى للارتفاع يبلغ حوالي ثمانية كيلومترات (كيلومتر) فوق سطح الأرض: وهو الارتفاع الذي يقل عنده الضغط الجوي مع وجود العاملe (وهو ثابت رياضي يساوي 2.71). [25][26] وتلعب طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض دورًا مهمًا في حجب كمية الأشعة فوق البنفسجية(UV) التي تصل إلى سطح الأرض. ويتعرض الحامض النووي للدمار بسهولة بتأثير الأشعة فوق البنفسجية؛ ولهذا فإن طبقة الأوزون تساعد في حماية الحياة الموجودة على سطح الأرض. ويحتفظ الغلاف الجوي أيضًا بالحرارة أثناء الليل فيقلل نتيجةً لذلك من درجات الحرارة القصوى الموجودة أثناء النهار.

ويتأثر الطقس على كوكب الأرض فقط - تقريبًا - بالطبقة الدنيا من الغلاف الجوي (التروبوسفير) التي يوجد فيها نظام للحمل الحراري يعمل على إعادة توزيع الحرارة. وتعد التيارات المحيطية عاملاً مهمًا آخر في تحديد حالة المناخ وخصوصًا الدورة الحرارية الملحية الرئيسية التي تحدث تحت الماء والتي تقوم بتوزيع طاقة الحرارة من المحيطات المدارية إلى المناطق القطبية. وتساعد هذه التيارات في التخفيف من تأثير اختلافات الحرارة بين فصل الشتاء وفصل الصيف في المناطق المعتدلة. كذلك، لولا حدوث عمليات إعادة توزيع طاقة الحرارة بواسطة تيارات المحيطات والغلاف الجوي، كانت المناطق الاستوائية ستصبح أكثر حرارة والمناطق القطبية أكثر برودة.

إعصار قمعي في وسط أوكلاهوما.ويمكن أن يكون للطقس جوانب مفيدة وأخرى ضارة. فأحوال الطقس بالغة التطرف مثل: الأعاصير القمعية والأعاصير المصحوبة بالمطر والرعد والبرق والأعاصير الحلزونية قد تستهلك كميات كبيرة من الطاقة في الأماكن التي تمر عليها وتحدث دمارًا هائلاً. ووجود الحياة النباتية على سطح الأرض يعتمد على التنوع الموسمي للطقس. ويمكن أن تتسبب التغيرات المفاجئة التي تستمر لسنوات قليلة فقط إلى حدوث تأثيرات ملحوظة على كل من الحياة النباتية والحيوانات التي تعتمد على نموها في الحصول على طعامها.

ويعد مناخ الكوكب مقياسًا للتطورات طويلة المدى التي تحدث في حالة الطقس. وهناك العديد من العوامل المعروف عنها قدرتها على التأثير في المناخ بما فيها: التيارات المحيطية ومعامل الارتداد الإشعاعي عن سطح الأرض والغازات الدفيئة والتباين في درجة سطوع الشمس والتغيرات في مدار الكوكب. ووفقًا للتسجيلات التاريخية، من المعروف أن الأرض قد تعرضت لتغيرات مناخية عنيفة في العصور الماضية بما فيها العصور الجليدية (العصر الجليدي).

ويتوقف مناخ أية منطقة على عدد من العوامل؛ خاصة خط العرض الذي تنتمي إليه. ويشكل نطاق خط العرض لجزء من سطح الأرض توجد فيه صفات مناخية متشابهة ما يعرف بالمنطقة المناخية.ويوجد عدد من هذه المناطق يتراوح بين المناخ الاستوائي عند خط الاستواء إلى المناخ القطبي عند القطبين الشمالي والجنوبي. ويتأثر المناخ أيضًا بالفصول المناخية والتي تنتج عن ميل المحور الذي تدور حوله الأرض تبعًا للمستوى المداري الموجودة فيه. ولهذا، في أي وقت معلوم أثناء فصل الصيف أو فصل الشتاء يكون جزء من كوكب الأرض معرضًا بشكل مباشر أكثر لأشعة الشمس عن باقي الأجزاء. وتتفاوت درجة التعرض تبعًا لدوران الأرض في مدارها حول محورها. وفي أي وقت معلوم - بغض النظر عن الفصل المناخي - تكون الفصول المناخية متقابلة في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي.

ويخضع المناخ إلى نظرية الفوضى حيث يكون من السهل تعديله بإحداث تغييرات بسيطة في البيئة. لذلك، يمكن القيام بدقة بعملية التنبؤ بحالة الطقس - في الوقت الحالي - لفترة لا تزيد عن أيام قليلة. وبشكل عام، يحدث أمران في الوقت الحالي في كل مكان في العالم: الأول هو أن درجة الحرارة قد بدأت متوسطاتها في الزيادة، والثاني هو تعرض الأحوال المناخية الإقليمية لتغيرات ملحوظة. [27]

على الرغم من عدم وجود اتفاق عالمي على تعريف محدد للحياة، فإن العلماء عمومًا يتفقون على أن المظهر البيولوجي للحياة له سمات التنظيم والقيام بعملية التمثيل الغذائي والنمو والتكيف مع البيئة والاستجابة إلى المثيرات والتكاثر. [28] ومن الممكن أن يتم تعريف الحياة ببساطة بأنها الحالة التي تميز الكائنات الحية (الكائن الحي).

وتعتبر الخصائص المشتركة بين الكائنات الحية على سطح الأرض (النباتات (النبات) والحيوانات (الحيوان)والفطريات والطلائعيات والعتائق (الأصليات)والبكتريا) هي تكونها من خلايا واعتمادها على الكربون والماء بشكل أساسي وإتصافها بإنها ذات تنظيم معقد وقيامها بعملية التمثيل الغذائي وقدرتها على النمو واستجابتها للمثيرات وقدرتها على التكاثر. وكل كيان له هذه الخصائص يعتبر - بصورة عامة - شكلاً من أشكال الحياة. وبالرغم من ذلك، لا تعتبر كل التعريفات الموضوعة للحياة كل هذه الخصائص ضرورية. ويمكن أيضًا اعتبار أن الحياة الاصطناعية (الأشكال المشابهة لأشكال الحياة الموجودة أصلاً في الطبيعة) التي يقوم الإنسان بصنعها نوعًا من أنواع الحياة.

يعتبر المجال الحيوي هو ذلك الجزء من القشرة الخارجية لكوكب الأرض - والتي تشتمل على الهواء واليابسة وصخور سطح الأرض والماء - وتوجد فيه الحياة، وبالتالي تحدث فيه العمليات الحيوية التي تتبدل أو تتحول. ومن وجهة النظر الواسعة الجيوفسيولوجية، يعتبر المجال الحيوي هو النظام البيئي العالمي الذي يشتمل على الكائنات الحية كلها والعلاقات بينها بما في ذلك تفاعلها مع عناصر المتكور اليابس (الصخور) والغلاف الأرضي المائي (الماء) والغلاف الجوي (الهواء). يحتوي كوكب الأرض - الآن - على ما يزيد عن خمسة وسبعين بليون طن (ما يعادل مائة وخمسين تريليون رطل أو حوالي 6.8 × 1013 كيلوجرام) من الكتلة الحيوية (من الحياة) التي تعيش في بيئات مختلفة داخل المجال الحيوي للأرض. [29]

ويتكون تسعة أعشار إجمالي الكتلة الحيوية الموجودة على سطح كوكب الأرض من الحياة النباتية والتي تعتمد عليها الحيوانات في بقائها بشكل كبير. [30]وحتى هذا اليوم، تم التعرف على ما يزيد عن اثنين مليون نوع من الحياة النباتية والحيوانية. [31]ويتراوح مدى التقديرات المطروحة للرقم الفعلي للأنواع الموجودة على سطح الأرض من عدة ملايين إلى ما يزيد عن خمسين مليون نوع. [32] [33] [34] [35] [36] [37] ويعتبر عدد أشكال الحياة الفردية في تغير متواصل إلى حد ما مع ظهور أشكال جديدة للحياة وانقراض أشكال أخرى بشكل مستمر. [38][39] ويتناقص المجموع الكلي للأنواع الحية بشكل سريع في الوقت الحالي.[40][41][42]