ระบบนิเวศ สมมติว่าพบผู้หญิงคนหนึ่งบนเครื่องบินในเที่ยวบินจากบอสตันไปบริสเบน สองคนนั่งติดกันเป็นเวลา 2 ถึง 3 ชั่วโมง และคุยกันตลอดเวลา เกี่ยวกับหนังสือ การเมือง เหตุการณ์ปัจจุบัน ศาสนา อากาศ ได้ยินเรื่องราวส่วนตัวของผู้หญิงคนนี้ สังเกตเส้นทาง กินและดื่ม ดูเล่นเกมบนโทรศัพท์ และสังเกตว่าหายใจเสียงดังเมื่อหลับ เมื่อไปถึงออสเตรเลีย รู้สึกว่าพอจะเดาออกว่าคนคนนี้เป็นใครแต่แล้วครอบครัวทั้งหมดก็มาพบที่สนามบิน และทันทีที่ได้เรียนรู้เพิ่มเติม
ข้อสันนิษฐานบางอย่างที่มี ที่ทำขึ้นบนเครื่องบินจะต้องได้รับการประเมินใหม่ เนื่องจากข้อมูลใหม่นี้ ต่อมาชวนไปเยี่ยมที่บ้านและเรื่องราวก็ขยายออกไป กลิ่นของบ้าน รสชาติของน้ำดื่ม มุมมองจากระเบียง สิ่งของในตู้เย็น และการตั้งค่าของตัวควบคุมอุณหภูมิ รายละเอียดเหล่านี้บางอย่างช่วยเสริมสิ่งที่คิดว่ารู้อยู่แล้ว และบางอย่างทำให้เปลี่ยนใจ เมื่อถึงจุดหนึ่ง การสืบสวนของจะไม่เกี่ยวกับตัวผู้หญิงเอง แต่เกี่ยวกับระบบทั้งหมดที่อาศัยอยู่
ในการที่จะเข้าใจสิ่งใดๆ นั้น การเข้าใจทุกสิ่งหรือให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้จะเป็นประโยชน์ ในการศึกษานิเวศวิทยาแนวคิดของระบบนิเวศยอมรับความจริงที่ว่า ดังที่นักธรรมชาติวิทยาในศตวรรษที่ 19 จอห์น มูเยอร์ กล่าวไว้ว่า เมื่อพยายามเลือกสิ่งใดสิ่งหนึ่งด้วยตัวมันเอง จะพบว่าสิ่งนั้นผูกติดกับทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาล แต่มันยากที่จะดูทุกอย่างพร้อมกัน และระบบทางธรรมชาติ ในทุกสิ่งที่สามารถตรวจสอบได้ด้วยวิทยาศาสตร์นั้น ยากที่จะสรุปได้
แต่นักนิเวศวิทยาพยายามอยู่เสมอ ในปี 1935 นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษชื่ออาเทอร์ แทนส์ลีย์ซึ่งได้รับอิทธิพลอย่างมากจากยูจีน วอร์มมิ่ง นักพฤกษศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ได้แนะนำคำว่า ระบบนิเวศ ในบทความเรื่องการใช้และการใช้แนวคิดและเงื่อนไขเกี่ยวกับพืชในทางที่ผิด ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารนิเวศวิทยา นิยามระบบนิเวศว่าเป็น ระบบทั้งหมด ซึ่งรวมถึงไม่เพียงแต่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยทางกายภาพที่ซับซ้อนทั้งหมดซึ่งก่อตัวเป็นสิ่งที่เรียกว่าสิ่งแวดล้อม
ระดับของระบบนิเวศ สิ่งที่อาเทอร์ แทนส์ลีย์ พยายามบรรลุคือแนวคิดที่ว่าสามารถดูระบบธรรมชาติในระดับต่างๆ มากมาย และมีอยู่ระดับหนึ่งที่ยังไม่มีชื่อ ตัวอย่างเช่น สามารถมองไปที่วุลเวอรีนซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเดี่ยวๆ เหมือนกับผู้หญิงที่พบบนเครื่องบิน แต่วุลเวอรีนตัวนั้นไม่ได้อยู่ในสุญญากาศ มันอาศัยอยู่ในฝูงวุลเวอรีนตัวอื่นๆ ที่มีปฏิสัมพันธ์และจัดระเบียบตัวเองในรูปแบบเฉพาะ ดังนั้น นักนิเวศวิทยาสามารถเลือกที่จะตรวจสอบวุลเวอรีนในระดับประชากรได้
แต่นั่นไม่ใช่วิธีเดียวที่จะศึกษาวุลเวอรีนได้ นักนิเวศวิทยายังพูดถึงชุมชนของสิ่งมีชีวิต วุลเวอรีนไม่เพียงแค่มีปฏิสัมพันธ์กับสมาชิกในสปีชีส์เองเท่านั้น แต่ยังเป็นสัตว์กินพืชทุกชนิดอีกด้วย ดังนั้นมันจึงกินสัตว์อื่นๆ เช่น กวางมูส กระต่าย รวมทั้งผลเบอร์รี รากไม้ และไข่ มันได้รับปรสิต มันขุดโพรงที่ส่งผลต่อระบบรากของพืช วุลเวอรีนมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิตมากมายในอาณาเขตบ้าน หรือสภาพแวดล้อมทางกายภาพ และสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นก็ส่งผลกระทบต่อมันเช่นกัน
คำจำกัดความของระบบนิเวศ ของอาเทอร์ แทนส์ลีย์ ยอมรับว่ามีการสืบค้นทางวิทยาศาสตร์ระดับหนึ่งที่สามารถครอบคลุมสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในบ้านของวุลเวอรีน นอกเหนือจากสิ่งที่ไม่มีชีวิต สตีเฟน คาร์เพนเตอร์ นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์ลิมโนโลยีแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน แมดิสัน กล่าวว่า แนวคิดเกี่ยวกับระบบนิเวศที่นักนิเวศวิทยาใช้นั้นได้รับการขัดเกลาตั้งแต่เริ่มใช้ครั้งแรกโดยอาเทอร์ แทนส์ลีย์ เมื่อเกือบศตวรรษที่แล้ว
วิทยาศาสตร์ระบบนิเวศศึกษาปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตในสถานที่ที่กำหนด คำจำกัดความนี้สอดคล้อง กับแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับพลังงาน การไหลของสารอาหาร และชีวธรณีเคมี ซึ่งแทบจะไม่มีเลยในช่วงอาชีพของอาเทอร์ แทนส์ลีย์ เสน่ห์ของระบบนิเวศสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เกี่ยวข้องกับส่วน ระบบ ของคำ ระบบนิเวศทางทะเลเช่น แนวปะการังใช้ซอฟต์แวร์ที่คล้ายกันมากกับระบบนิเวศทุนดราอาร์กติก ที่ตัววุลเวอรีนอาศัยอยู่หรือป่าเขตร้อน
ทั้งระบบนิเวศบนบก กระบวนการทางธรรมชาติขนาดใหญ่ขั้นพื้นฐานแบบเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้ได้ทุกที่ สารอินทรีย์ย่อยสลายและกลายเป็นอาหารสำหรับสิ่งอื่นในทุ่งหญ้าหรือลำธาร สารอาหารต่างๆ เช่น คาร์บอน ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน และกำมะถัน ถูกส่งผ่านไปทั่วเหมือนเงินผูกขาดในทุกที่ มันเกิดขึ้นเร็วกว่ามาก และในป่าฝนเขตร้อนมีมากกว่าในทะเลทราย โรคภัยไข้เจ็บสามารถแพร่กระจายไปตามน้ำ อากาศ หรือโดยสิ่งมีชีวิตที่เคราะห์ร้ายในลักษณะเดียวกัน
ไม่ว่าจะมองไปทางไหน ผู้ล่าชั้นนำถูกกำจัดออกจากระบบนิเวศบนยอดในเทือกแอนดีส ระบบนิเวศเป็นกรอบ กล่าวคือระบบนิเวศเป็นหัวข้อที่ดีสำหรับทฤษฎี เป็นกรอบความคิดในการระงับความคิดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของระบบธรรมชาติที่ซับซ้อน แต่ในขณะที่เป็นแนวคิดทางทฤษฎี ระบบนิเวศก็เป็นสิ่งที่มีอยู่จริงเช่นกัน เป็นเพียงสิ่งที่ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจน อ้างอิงจากหนังสือพื้นฐานของระบบนิเวศของยูจีน โอดุมที่ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1953 ทราบดีว่ามาถึงขอบของระบบนิเวศ
เมื่อวัสดุและพลังงานหมุนเวียนอยู่ ภายในขอบเขตมากกว่าที่จะข้ามผ่านมันไป ดังนั้น ระลอกคลื่นในลำธารจึงไม่สามารถเป็นระบบนิเวศได้ เพราะแม้ว่าปลาและสัตว์น้ำไม่มีกระดูกสันหลังบางประเภทจะชอบอาศัยอยู่ในลำธารตื้นๆ อย่างรวดเร็ว แต่วัสดุมากมายก็ไหลเข้าและออกจากระลอกคลื่นตลอดเวลา บางคนอาจอยู่ในนั้นชั่วขณะ แต่ส่วนใหญ่จะออกไปในไม่ช้าหลังจากมาถึง แม้แต่ตะกอนและหินก็ไม่คงอยู่ตลอดไป เมื่อเคลื่อนที่ ส่วนใหญ่จะไม่อยู่ภายในกระบอกปืน แต่เข้าหรือออกจากกระบอกปืน
ในทางกลับกัน แหล่งต้นน้ำเป็นขอบเขตของระบบนิเวศแบบคลาสสิก แต่ก็มีความยุ่งยากมากเช่นกัน แม่น้ำเองก็เป็นระบบนิเวศ เพราะแม้ว่าวัสดุและพลังงานจำนวนมากจะผ่านเข้าและออกจากมันตลอดเวลา ใบไม้ ดิน และซากพืชที่ตายแล้ว สัตว์ตกน้ำสัตว์บกใช้แม่น้ำเป็นร้านขายของชำ โดยมากปั่นจักรยานอยู่ภายในนั้นด้วย ดังนั้น แม้ว่าแม่น้ำในตัวมันเองจะถือเป็นระบบนิเวศได้ แต่ก็เป็นการยากที่จะมองว่าแม่น้ำและพื้นที่แห้งแล้งรอบๆ แยกจากกันอย่างแท้จริง
เนื่องจากวัสดุและพลังงานมีการแลกเปลี่ยนข้ามพรมแดนของเหลวตลอดเวลา ในทั้ง 2 ทิศทาง ท้ายที่สุดแล้วทับถมตะกอนที่อุดมด้วยสารอาหารบนแผ่นดิน ระบบนิเวศจึงไม่คงที่ แคทลีน เวร์ส นักนิเวศวิทยาจากสถาบันการศึกษาระบบนิเวศกล่าวว่า สัตว์ที่ไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิตเป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศ และมีขอบเขต แม้ว่าจะมีขอบเขตที่มนุษย์กำหนด และระบบนิเวศไม่เพียงแต่มีโครงสร้างและหน้าที่เท่านั้น แต่สิ่งเหล่านี้ยังถูกควบคุมโดยปัจจัยหลายอย่าง และระบบนิเวศนั้นเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
บทความที่น่าสนใจ : อากาศ อุตสาหกรรมกัญชาที่ถูกกฎหมายเฟื่องฟูส่งผลเสียต่อคุณภาพอากาศ
