شرح درس المخلوقات الحية والبيئة والطاقة اول متوسط الفصل الثاني

تنمو شجيرة في وادٍ بعد المطر، فيأكلها غزال، ويلاحقه ذئب، وإذا مات الذئب تحلله البكتيريا والفطريات وتعيد مواده إلى التربة فتنمو منها شجيرات جديدة. هذه الدائرة تظهر كيف تنتقل الطاقة والمادة في النظام البيئي.

أدوار المخلوقات

• المنتجات: مخلوقات تصنع غذاءها بالبناء الضوئي، كالنباتات والطحالب، وهي بداية كل سلسلة.
• المستهلكات: مخلوقات لا تصنع غذاءها فتتغذى على غيرها، وهي آكلات أعشاب وآكلات لحوم وقوارت وكانسات.
• المحللات: بكتيريا وفطريات تحلل بقايا الأحياء الميتة وتعيد موادها إلى التربة.

فالمستهلك الأولي يأكل المنتجات، والثانوي يأكل الأولي، والثالث يأكل الثانوي.

السلسلة والشبكة الغذائية

السلسلة الغذائية مسار انتقال الطاقة من مخلوق إلى آخر، ويدل السهم على اتجاه انتقال الطاقة من المأكول إلى الآكل.

«عشب ← جرذ ← ثعبان ← صقر.»

ولا يأكل المخلوق عادة نوعًا واحدًا، فتتداخل السلاسل وتكوّن شبكة غذائية، وهي أقرب إلى الواقع. ففي البحر الأحمر تتغذى الأسماك الصغيرة على العوالق النباتية، وتأكل الأسماك الكبيرة الأسماك الصغيرة، ويأكل القرش الأسماك الكبيرة.

هرم الطاقة

في كل مستوى غذائي يستعمل المخلوق معظم الطاقة في الحركة والتنفس وإنتاج الحرارة، فلا ينتقل إلى المستوى الأعلى إلا نحو ١٠٪ منها. وتسمى هذه قاعدة ١٠٪.

• إذا اختزنت المنتجات ٥٠٠٠٠ وحدة طاقة فإن المستهلكات الأولية تحصل على ٥٠٠٠ وحدة.
• ثم تحصل الثانوية على ٥٠٠ وحدة.
• ثم تحصل الثالثة على ٥٠ وحدة.

وهكذا تتناقص الطاقة صعودًا في الهرم، فيكون الهرم عريض القاعدة ضيق القمة، ويقل عدد المستهلكات العليا لأن الطاقة التي تصلها قليلة. وهذا يفسر لماذا تقل أعداد الصقور والنمور مقارنة بالنباتات.

دورة الماء

يتنقل الماء بين البحار واليابسة والهواء مرورًا بالتبخر والتكاثف والهطول، وتحركها الشمس. وتمتص النباتات الماء وتنتحه، وتشرب الحيوانات الماء وتطرحه، فيعود الماء إلى الدورة.

دورة الكربون

الكربون عنصر أساسي في أجسام المخلوقات الحية.

• تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون ⁦CO₂⁩ من الهواء وتبني منه الجلوكوز.
• تتغذى المستهلكات على النباتات فتنتقل المركبات الكربونية.
• تعيد جميع المخلوقات ⁦CO₂⁩ إلى الهواء بالتنفس.
• تعيده المحللات عند تحلل الأحياء الميتة، ويعيده احتراق الوقود.
• يتحول بعض الكربون في الأحياء الميتة إلى وقود أحفوري يختزنه باطن الأرض.

دورة النيتروجين

يشكل النيتروجين ⁦N₂⁩ نحو ٧٨٪ من الهواء، لكن أغلب المخلوقات لا تستطيع استعماله مباشرة.

• تثبّت بكتيريا في التربة وفي جذور بعض النباتات كالفول النيتروجين وتحوّله إلى مركبات يمتصها النبات.
• تتغذى الحيوانات على النبات فتحصل على النيتروجين.
• تحلل المحللات الفضلات والبقايا فتعيد النيتروجين إلى التربة.
• تحوّل بكتيريا أخرى بعض المركبات إلى غاز نيتروجين يعود إلى الهواء.

التعايش

تعيش المخلوقات معًا في علاقات وثيقة تسمى التعايش، ولها ثلاثة أنواع.

• التكافل: يستفيد فيه الطرفان، كالنحل والأزهار، فالنحل يأخذ الرحيق والزهرة تُلقَّح، وكأسماك المنظف التي تنظف أسماكًا أكبر وتأكل ما عليها.
• التعايش النفعي المتعادل: يستفيد فيه طرف ولا يتأثر الآخر، كالطائر الذي يبني عشه على شجرة.
• التطفل: يستفيد فيه الطفيلي ويتضرر العائل، كالقمل والدودة الشريطية.