هي التي تشمل الجزيئات المختلفة الأساسية لاستمرار الحياة وسوف تعلمون كيف تدور هذه الجزيئات في النظام البيئي والغلاف الحيوي . يمكن أن تتكون هذه الجزيئات من عنصر واحد مثل النيتروجين والأكسجين والفوسفور أو عدة عناصر مثل الماء .
يدخل الأكسجين والهيدروجين في تكوين الكتلة الحيوية للعديد من الكائنات الحية . أما الماء فهو أساسي لاستمرار الحياة . يدخل الكربون في أشكال متعددة في دورات الجيوكيميائية الحيوية حيث يوجد في الجزيئات الحيوية التي تشكل معظم الكتلة التي تحيط بكم . لكن ما دور كل من النتروجين والفوسفور ؟ تذكروا أن الحمض النووي يحتوي على القواعد النيتروجينية والتي تحتوي على النتروجين ومنها الأدنين والجوانين . بالإضافة إلى الجزيئات الحيوية الأخرى مثل الأحماض الأمينية والبروتينات . أما الفوسفور فيدخل في تكوين بناء الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP , فهو أساسي في تكوين هذا الجزيء الحيوي , ويشكل أيضًا السلسة الأساسية للحمض النووي DNA . وهذا ما يجعل كل من هذه لعناصر أساسية للحياة . يتم إعادة تدوير جميع هذه العناصر في العمليات الجيوكيميائية الحيوية . تتدفق الطاقة في النظام البيئي ويمكن أن تبدأ من الطاقة الضوئية القادمة من الشمس. ومع مرور الوقت وأثناء تحولها من شكل إلى آخر , تتبدد الطاقة على شكل حرارة . أما العناصر والجزيئات مثل التي ذكرناها فقد تمت إعادة تدويرها منذ بداية الأرض . الدورات الجيوكيميائية الحيوية تشمل :
1- دورة الماء ( Water Cycle ) : في دورة الماء , يتم تخزين الماء بالعديد من الطرق . يتبخر بعض الماء ويرتفع إلى الغلاف الجوي على شكل بخار ماء والذي يتكاثف مكون الغيوم . ويسقط الماء من الغيوم على شكل هطول . تعتمد جميع الكائنات الحية على ماء العذب , وبالنسبة لبعض الكائنات الحية , فإن الماء جزءًا من نظامها البيئي .
2- دورة الكربون ( Carbon Cycle ) : تخيل معي الأرض والنبات الذي يعد منتجًا أوليًا ذاتية التغذية . يحصل هذا النبات على الطاقة الضوئية من الشمس ويستخدمها لتثبيت الكربون . يتم إعادة استخدام الكربون الذي يكون هذا النبات من جزيئات الكربون الموجودة في الهواء . ويوجد الكربون في الهواء على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون . إذًا يستخدم النبات الطاقة الضوئية وثاني أكسيد الكربون في حالته الغازية , لتثبيت الكربون واستخدامه في النمو والبناء . يمكن أن يحصل النبات على بعض حاجته من المغذيات , مثل النيتروجين والفوسفور من التربة . وهكذا ترتبط النباتات بدورة النيتروجين ودورة الفوسفور . بعد تثبيت الكربون , يقوم النبات بتخزينه في الكتلة الحيوية . عند موت النبات ودفنه وفي حال توفر القدر الكافي من الضغط , يمكن أن يتحول إلى هيدروكربونات . إذًا الهيدروكربونات هو مصدر الطاقة الذي تستخدموه لتشغيل السيارة . هي في الحقيقة الطاقة التي خزنتها النباتات عبر عملية البناء الضوئي . يمكن أيضًا أن تقوم الحيوانات بالتغذي على النباتات . وتستخدم عندها الحيوانات بعض الكربون الذي تم تثبيتهم من قبل النباتات في بناء الكتلة الحيوية الخاصة بها . وتستخدم أيضًا بعض الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية التي يتم تحريرها في عملية الهضم للنمو والحركة . أثناء ذلك , تنتج هذه الكائنات الحية ثاني أكسيد الكربون . وهكذا يعود ثاني أكسيد الكربون في البيئة .
وفي النهاية يموت هذا الحيوان أو يتم افتراسه من قبل حيوان آخر . وبعد ذلك تقوم المحللات الموجودة بتحليل الجثة . وتستخدم المحللات الروابط الكيميائية التي تكونها المنتجات الأولية باستخدام الطاقة الضوئية . تنتج هذه المحللات ثاني أكسيد الكربون الذي يتم تثبيته مرة أخرى من قبل المنتجات الأولية , وهكذا .
وفي النهاية يموت هذا الحيوان أو يتم افتراسه من قبل حيوان آخر . وبعد ذلك تقوم المحللات الموجودة بتحليل الجثة . وتستخدم المحللات الروابط الكيميائية التي تكونها المنتجات الأولية باستخدام الطاقة الضوئية . تنتج هذه المحللات ثاني أكسيد الكربون الذي يتم تثبيته مرة أخرى من قبل المنتجات الأولية , وهكذا .
3 - دورة النيتروجين والفوسفور ( Phosphorus and Nitrogen Cycle ) , تقوم البكتيريا بتثبيت النيتروجين والفوسفور الموجود في الهواء , في التربة على شكل مغذيات لتستخدمها المنتجات الأولية . في دورة الكربون على سبيل المثال . يعد النيتروجين أكثر الغازات تركيزًا في الغلاف الجوي , فهو يحيط بكم من جميع الجهات . يدخل النيتروجين في عملية الشهيق مع جزيئات الأكسجين . أما مع عملية الزفير فينتج غاز ثاني أكسيد الكربون .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق