كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة

تعيش الكائنات ضمن منظومة بيئية تسمى النظام البيئيّ وهو عبارة عن وحدة بيئة تكاملية تتكون من مكوّنات حية تتفاعل مع مكونات غير حية وتعمل وفق نظام دقيق ومتوزان لإعالة الحياة، وتحتاج الكائنات الحية للطاقة لتستطيع القيام بالعمليات الحيوية الأساسية في الجسم مثل إنتاج الغذاء، والنمو، وهي تختلف من كائن حي الى آخر من ناحية كمية الطاقة المطلوبة لكل منها، ويوجد نوعين من الكائنات الحية: كائنات حية منتجة وكائنات حية مستهلكة ولذا فإن الأختلاف بين المجموعتين السابقتين يخلق مستويات عديدة في إنتاج واستهلاك الطاقة أو ما يسمى بهرم الطاقة.

لنبدأ بالنباتات وهي قاعد هرم الطلقة فالنباتات كائنات حية منتجة تصنع طعامها بنفسها بوجود عناصر أساسية وهي: الماء، والطاقة المستمدة من أشعة الشمس، وغاز ثاني اكسيد الكربون في عملية تسمّى بعملية البناء الضوئيّ حيث تدخل ذرات غاز ثاني اكسيد الكربون عبر المسامات الموجودة في الأوراق ويتحد مع الماء، ولكن لكي تتم عملية إتحاد الماء مع الكربون لابد من وجود الطاقة المستمدة من الإشعة الشمسية حيث يقوم الكلوروفيل وهي المادة الخضراء الموجودة في الورق على تحويل الطاقة الشمسية الى طاقة كيمائية، تعمل هذه الطاقة الكيمائية على تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون والماء الى أكسجين وسكريات بسيطة حيث يتمّ إطلاق الأكسجين في الهواء والسكريات البسيطة توزّع في الأوعية النباتيّة لتوفير النموّ للنباتات.

حين تتغذّى الكائنات المستهلكة الأولى على النباتات فإنّها تستطيع أن تحصل من النباتات على 10% فقط من مجموع الطاقة التي حصلت عليها من خلال عملية البناء الضوئيّ وإنتاج الطعام التي قامت به النباتات بنفسها، بينما تقوم الحيوانات المستهلكة وتسمّى المستهلك الأول بإخذ الطاقة من مصدرين هما الغذاء، وأشعّة الشمس، لتقوم هي أيضاً بإستخدام تلك الطاقة في القيام بالعمليات الحيويّة الضرورية لأجسامها، وبناء وتجديد الخلايا وتعويض التالف منها، والحركة، لتكتمل السلسلة الغذائيّة بوجود المستهلك الثاني الذي يتغذى على المستهلك الأول بوجود الطاقة التي يأخذها ايضاً من مصدرين وهما: أشعة الشمس، وطاقة الغذاء التي أخذها من المستهلك الأول والتي يمنح منها فقط على كمية بسيطة من الطاقة تقدر ب 10%.

أمّا الأنسان فهو يأخذ الطاقة من الغذاء من النباتات والحيونات لتكتمل السلسلة الغذائية بذلك ونعرف توزيع الطاقة بين مكوّنات تلك السلسلة، ويحتاج الأنسان الى 2000 سعر حراريّ يوميّاً للقيام بالعمليّات الحيويّة اليوميّة والفائض يخزّن على شكل دهون يخزّنها الجسم لحالات الطورائ.