بحث عن انتقال الطاقة في النظام البيئي

يحتوي النظام البيئي (Ecosystem) على المجتمعات الأحيائية والبيولوجية، التي تشمل جميع الكائنات الحية في منطقة ما على كوكب الأرض، بالإضافة إلى العوامل الكيميائية والفيزيائية التي تمثل البيئة غير الحية في النظام البيئي، وتتضمن الأمثلة الموضحة لطبيعة هذا النظام (البرك المائية، المراعي العشبية، الغابات). وتشمل دراسة النظم البيئية غالبا دراسة العمليات التي تربط الأحياء بالعوامل غير الحية، ومن أبرز تلك العمليات الدورات البيوجيوكيميائية (Biogeochemical Cycling) وتحولات الطاقة (Energy transformations)، والتي تعني انتقال الطاقة في النظام البيئي

مقدمة عن انتقال الطاقة في النظام البيئي

خلق الله جل وعلا الكون وعدل حياة الكائنات التي تعيش فيه بنظام يضمن استمرار تلك الحياة، ليس لأي من تلك الكائنات القدرة على الإساءة إلى حياة أخرى، ولذلك فقد خلق الله جل وعلا نظاما بيئيا يتميز بالعظمة والإبداع في تعايش الإنسان والحيوان والماء على سطح الأرض بطريقة مثالية. وبالتالي، فإن عملية نقل الطاقة من مستوى إلى مستوى آخر تتم بطريقة مرنة وسهلة، ودون تعقيد أو تفضيل لأي من تلك الكائنات على أخرى.

هرم الطاقة في النظام البيئي

هناك مكونان رئيسيان يشكلان النظام البيئي وهما المكونات الحية (الكائنات الحية)، مثل البكتيريا والحيوانات والنباتات، وتم تصنيفها إلى ثلاثة مستويات وفقا لهرم الطاقة. يبدأ بالكائنات الحية المنتجة، ثم الكائنات المتغذية على الضوء مثل النباتات، ويليها الكائنات المستهلكة التي تنقسم إلى مستهلكات أولية تتغذى فقط على المنتجات، ومستهلكات ثانوية تتغذى على المستهلكات الأولية، وأخيرا الميكروبات المحللة التي تتحلل المخلفات العضوية والكائنات الميتة.

فيما يتعلق بالكائنات غير الحية، فهي تشمل جميع العناصر والمركبات العضوية وغير العضوية مثل التربة والماء والهواء الجوي. من بين العناصر التي تشملها، الفوسفات والأكسجين والكربون والهيدروجين، بالإضافة إلى العوامل الفيزيائية التي تساهم في نشاط الكائنات الحية. وبالتالي، تشمل عناصر النظام البيئي المنتجات والمستهلكات والمحللات. وفي الفقرة التالية سنوضح المقصود من كل منها

المنتجات

المنتجات (Consumers) هي تلك الكائنات الحية القادرة على صناعة غذائها بنفسها  عن طريق الاعتماد على موارد غير حية بسيطة متوفرة بالنظام البيئي ومن أمثلتها ضوء الشمس لكي تنتج المركبات المعقدة العضوية بما يعني أن الوظيفية الرئيسية التي تقوم بها في النظام البيئي الحصول على الطاقة الآتية من مصدر غير عضوي ومن ثم تخزينها واستخدامها بالمستقبل، ومن أمثلة المنتجات (النباتات الخضراء والطحالب والبكتيريا.

المستهلكات

في الإنجليزية، تعرف بـ (المستهلكين) وهي الكائنات الحية التي لا تستطيع توفير غذائها بنفسها وتعتمد بدلا من ذلك على كائنات حية أخرى. وبمعنى آخر، هي الكائنات الحية التي لا تستند إلى الموارد غير العضوية لتثبيت الكربون. وتشمل هذه الفئة الغالبة من أنواع الحيوانات التي تعيش على سطح الأرض.

تنقسم المستهلِكات إلى مستهلكات أولية والمعروفة  بآكلات العشب، وهي المعتمدة في غذائها على النباتات أو المنتِجات، ومستهلكات ثانوية المعروفة كذلك بآكلات اللحوم، وهي التي تعتمد في غذائها على غيرها من مستهلِكات، الجدير بالذكر أن المستهلكات تعد من بين العناصر الرئيسية بأي نظام بيئي.

المحللات

انتقال الطاقة من المنتجات إلى المستهلكات

كيفية انتقال الطاقة في النظام البيئي هي سؤال يتكرر كثيرا، ويتم البحث عن إجابته. يتكون النظام البيئي من مكونات مختلفة (منتجات ومستهلكات ومحللات)، وهي مرتبطة بسلسلة غذائية تعمل بشكل منظم وديناميكي. تنتقل الطاقة من مستوى إلى آخر بطريقة متتابعة، حيث تكون النباتات على أعلى مستوى من مستويات الطاقة، بينما تكون المحللات على أدنى مستوى. تتألف سلسلة الغذاء من ثلاث عمليات متكاملة ومترابطة مع بعضها، وهي

• الإنتاج : وظيفة المنتجات أو النباتات هي صناعة غذائها بنفسها من خلال البناء الضوئي أو التمثيل الغذائي، وهذه العملية تنتج الأكسجين وتعد المصدر الغذائي للكائنات الحية، ولا تقتصر المنتجات على إنتاج الغذاء لأنفسها فقط .
• الاستهلاك: يتم الاستهلاك ليس في مستوى الطاقة فقط، ولكن في أكثر من مستوى واحد، وتشمل المستهلكات آكلة النباتات ومن بين المستهلكات آكلات اللحوم، ويوجد بعض المستهلكات مثل الإنسان الذي يقوم باستهلاك كلا من اللحوم والنباتات معا .
• التحلل: تقوم وظيفة المحللين بتحليل بقايا الكائنات الحية مثل الحيوانات والنباتات وما إلى ذلك.

ترتيب انتقال الطاقة من المنتجات إلى المستهلكات

تم تصنيف المحللات بوصفها المستوى الأخير في سلسلة الطاقة، حيث تتكون السلسلة الغذائية من المنتجات النباتية، والمستهلكين البشر والحيوانات، والمحللات الطفيلية.

أنواع السلاسل الغذائية في النظام البيئي

تختلف سلاسل الغذاء التي يتكون منها النظام البيئي وفقًا لنوع الغذاء الذي يتم نقله عبر مختلف المستويات الغذائية، وفي إطار العلاقات الحية التي تشارك في نقل الطاقة بينها، فإن سلاسل الغذاء تنقسم إلى:

• سلاسل غذاء الافتراس: تعتبر السلسلة الغذائية هذه الأكثر شيوعا في النظام البيئي، حيث يتم نقل الطاقة من النباتات إلى المفترس الأول، ثم يتم نقلها إلى المفترس الثاني .
• سلاسل التطفّل: في هذه السلسلة، يتم نقل الطاقة من المنتجات أو الكائنات الحية المفترسة إلى الطفيليات .
• سلاسل رميّة: يتم من خلالها نقل الطاقة من كائنات ميتة، سواء كانت منتجة أو مستهلكة، إلى المحللين.

خاتمة عن انتقال الطاقة في النظام البيئي

لكي يتم ىالحفاظ على بقاء التوازن متحقق بالنظام البيئي لا بد من مراعاة ألا يطغي أياً من العناصر المكونة للسلسلة الغذائية على عنصر آخر بها بحيث لا تزيد المستهلكات بالنظام البيئي عن المنتجات على سبيل المثال، وتجدر الإشارة إلى أن الإنسان من أهم المساهمين في المحافظة على توزن عملية انتقال الطاقة بالنظام البيئي أو اختلالها فيما يقوم به من أنشطة حياتية بشكل مستمر ومتواتر.