المحتوى
- ثاني أكسيد الكربون والتمثيل الضوئي
- الأكسجين والحياة على الأرض
- الجلوكوز والحياة على الأرض
- الإنتاج الأولي
- التأثير على البشر
يحتوي الغلاف الجوي للأرض على العديد من الغازات المختلفة. اثنان منهم مهمان بشكل خاص للكائنات الحية هما الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. يتم استخدام هذين الغازين أثناء التنفس والتمثيل الضوئي ، ويجب أن يكون للغلاف الجوي توازن كافي من كلا الغازين حتى تكون الحياة ممكنة.
ثاني أكسيد الكربون والتمثيل الضوئي
تحصل النباتات على الطاقة من أشعة الشمس وتستخدمها لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات غنية بالطاقة مثل الجلوكوز. يبدأ ذلك بمسامات صغيرة في أسفل أوراق النباتات تسمى stomata التي تفتح للسماح بدخول ثاني أكسيد الكربون إلى الخلايا.تجمع العضيات الخلوية المسماة البلاستيدات الخضراء بين ثاني أكسيد الكربون والماء من جذور النباتات لتكوين الجلوكوز والأكسجين.
الأكسجين والحياة على الأرض
الأكسجين الناتج عن بقايا عملية التمثيل الضوئي هو مورد حيوي للتنفس. تحول النباتات والكائنات الأخرى الأكسجين مرة أخرى إلى ثاني أكسيد الكربون من خلال التنفس. ثاني أكسيد الكربون المنطلق في الغلاف الجوي متاح مرة أخرى لعملية التمثيل الضوئي. هذه الدورة تسمح للكائنات الحية بالبقاء على الأرض.
الجلوكوز والحياة على الأرض
تستخدم النباتات جزءًا من الجلوكوز الناتج من ثاني أكسيد الكربون والماء أثناء عملية التمثيل الضوئي لنموها وتكاثرها أثناء الحياة. وفقا لريمون ليندمان ، يتم استخدام ما بين 15 إلى 70 في المئة من طاقة المصنع بهذه الطريقة. في عام 1942 ، كان ليندمان أول من أدرك أن هذه الطاقة المحترقة ليست متاحة للحيوانات العاشبة التي تستهلك النباتات.
الإنتاج الأولي
يتم استخدام الطاقة التي يتم نقلها إلى الحيوان الذي يستهلك النبات جزئيًا في نموه وصيانته. هذه الطاقة غير متاحة أيضًا للحيوانات المفترسة التي تستهلك الحيوانات العاشبة. الطاقة المستهلكة ، على حد تعبير ليندمان ، تتراوح ما بين 5 و 20 ٪ من إجمالي طاقة استيعاب السد. نظرًا لأن الطاقة التي يتم استيعابها أثناء عملية التمثيل الضوئي هي الأولى المتاحة للكائنات الحية على الأرض ، تسمى الكائنات الضوئية المنتجين الأساسيين. تسمى درجة الطاقة التي يستوعبونها الإنتاج الأولي.
التأثير على البشر
يشكل فقدان النباتات على الأرض بسبب أنشطة مثل قطع الأشجار أو تحول التربة تهديدًا لإنتاج الأرض الأساسي. بدون النباتات الكافية ، سوف تتبدد الأكسجين والطاقة في شكل الكربوهيدرات. يمكن للناس اتخاذ تدابير لتحقيق التوازن بين تنمية التربة ومعدل التمثيل الضوئي. وتشمل هذه التدابير زراعة الأشجار في موقع المقاصة وممارسة قطع الأشجار الانتقائي ، حيث تزرع الغابات بعناية لتعزيز نمو النباتات الجديدة.