تم تقديم العديد من دروس الأحياء لتعليم كيفية الحفاظ على الطاقة لدى المخلوقات الحية، ومن بين هذه الدروس درس كيفية الحصول على الطاقة اللازمة للكائنات الحية، وسنلخص هذا الدرس في الكلمات التالية.
ملخص الدرس
النظام البيئي
تعيش الأحياء المختلفة في نظام بيئي متكامل، ويعرف هذا النظام البيئي بالنظام البيئي. ويتكون هذا النظام البيئي من وحدة متكاملة تحتوي على عدة مكونات حية. تتفاعل هذه المكونات الحية مع بعضها بطرق مختلفة، وتتفاعل أيضا مع بعض المكونات غير الحية، وتعمل وفق نظام متوازن ودقيق يدعم الحياة. جميع هذه الكائنات الحية تحتاج إلى الطاقة لتنفيذ العمليات الحيوية المختلفة الخاصة بها، مثل إنتاج الغذاء والنمو وغيرها. وبالنسبة لكيفية توليد الطاقة، فإنها تختلف من كائن لآخر، وذلك يعتمد على كمية الطاقة المطلوبة ونوعها وكيفية الحصول عليها. وهناك نوعان من الكائنات الحية: الكائنات الحية المنتجة والكائنات الحية المستهلكة. والاختلاف بين النوعين يكمن في طبيعة الطاقة المتعلقة بالإنتاج والاستهلاك، ويعرف هذا بهرم الطاقة.
حصول الكائنات الحية على الطاقة
أما فيما يخص كيفية حصول الكائنات الحية على الطاقة ، ففي البداية لابد من الحديث عن النباتات ، و ذلك لكونها في قاعدة الهرم الخاص بالطاقة ، فالنباتات عبارة عن كائنات حية منتجة يمكنها تصنيع طعامها بنفسها ، و ذلك بالاعتماد على بعض العناصر الأساسية ، و التي تتمثل في الماء و أشعة الشمس و كذلك وجود غاز ثاني أكسيد الكربون ، و من ثم تبدأ بعملية البناء الضوئي التي تحدث عن طريق تداخل ذرات ثاني أكسيد الكريون مع المسام الموجودة على الأوراق و اتحاد هذا الغاز مع الماء ، تلك العملية الهامة التي يتمكن النبات من خلالها من استمداد الطاقة و تحدث هذه العملية بالاعتماد على الطاقة الشمسية ، التي يمكن للكلوروفيل تحويلها إلى طاقة كيميائية ( الكلوروفيل هو تلك المادة الخضراء الموجودة على الأوراق ) ، كذلك تعمل هذه الطافة الكيميائية على تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون المتحد مع الماء إلى غاز الأكسجين ، مما يساعد على موازنة النظام البيئي و كذلك بعض السكريات البسيطة و من ثم يتم اطلاق الأكسجين في الهواء ، و يتم تغذية النبات بهذه السكريات التي تم انتاجها.
الكائنات المستهلكة الأولى
المستهلك الأول
بالنسبة للكائنات المستهلكة الأولى فهي تلك الكائنات التي تتغذى على النبات مباشرة ، و هي تحصل على نسبة لا تتعدى 10% مجموع الطاقة الذي يحصل عليه الكائن الحي و ذلك من خلال البناء الضوئي ، و يمكن لهذه الحيوانات المستهلكة و التي تعرف بكونها المستهلك الأول الاعتماد على أخذ الطاقة من خلال مصدرين ، المصدرين هما الأغذية النباتية و كذلك أشعة الشمس ، و من خلال هذه المواد المغذية يمكنها الحصول على الطاقة التي تمكنها من القيام بالعمليات الحيوية الهامة ، و التي تشمل بناء و تجديد مختلف أنواع الخلايا الموجودة بجسمها و كذلك تعويض التالف منها ، هذا بالإضافة إلى العديد من العمليات الحيوية التي تشمل الحركة و غيرها.
المستهلك الثاني
المستهلك الثاني هو ذلك المستهلك الذي يتغذى على الحيوان الذي تغذى بالفعل على النبات ، و يتم ذلك بوجود الطاقة التي يحصل عليها من خلال مصدرين ، و المصدرين هما طاقة الغذاء و كذلك أشعة الشمس التي تمكن من الحصول عليها من خلال المستهلك الأول و الثاني ، و بذلك يمكنه الحصول على طاقة تقدر بحوالي 10%.
الانسان
بالنسبة للإنسان، فإنه يختلف عن النبات والحيوان، حيث يحتاج الإنسان إلى 2000 سعرة حرارية يومياً لاستكمال حياته وتلبية احتياجاته الغذائية، كما يقوم بتخزين الفائض على شكل دهون للاستفادة منها عند الحاجة.