البيئة

أهرام الغذاء والطاقة لـ”السلاسل الغذائية”

2007 في الثقافة والتنوير البيئي

الدكتور ضياءالدين محمد مطاوع

KFAS

السلاسل الغذائية أهرام الغذاء والطاقة البيئة البيولوجيا وعلوم الحياة

من الشكل (7) يمكن تمثيل هرم غذائي بري، توجد عند قاعدته نباتات برية منتجة، يتلوها فئران (مستهلكة أولية)، ثم طيور جارحة (مستهلكة ثانية)، أو نباتات المحاصيل التي يتلوها أرانب أو أبقار.

يتغذى عليها الإنسان فيكون كل من الطيور الجارحة والإنسان متربعا على قمة هذين الهرمين، وقد يأكل الإنسان النبات مباشرة فيقصر الهرم الغذائي، ويقل فاقد الطاقة.

كما يمكن تمثيل هرم غذائي في البحر، توجد عند قاعدته الطحالب البحرية، التي تصنع غذائها بنفسها من الطاقة الشمسية وماء البحر وأملاحه. 

ويعلو الطحالب قشريات صغيرة، يليها أسماك السردين، وفوقها أسماك التونة، ثم أسماك القرش أو الحوت. 

 

وقد يتغذى الإنسان على أي من أسماك السردين أو التونة أو القرش، ولكنه إذا استخدم السردين في غذائه فيكون قد استغل كثيرا من الطاقة التي كانت تهدر في غذاء سمك التونة ثم القرش. 

ولذا يلجأ المهتمون بالثروة السمكية إلى مقاومة أعداد سمك القرش وصيده أولا بأول، حتى يكثر السردين، ويصبح مصدرا كافيا للغذاء.

وقد تبين أن الكتلة الحية للبروتوبلازم تنخفض إلى العُشر تقريبا من مستوى لآخر في الهواء الغذائي، أي أن حوالي 10% تقريبا منالطاقة الكلية للكائن الحي هي التي تنتقل، في جسم الكائن التالي في هرم الطاقة، والباقي يفقد أثناء قيام الكائنات الحية بمناشط حياتها وتنفسها.

 

ويمكن توضيح مثال لتدفق الكتلة والطاقة خلال هرم غذائي لسلسلة غذائية برية كما يلي:

إذا أكلت ديدان القز كمية من أوراق الأشجار تبلغ كتلتها (14500) جرام، فإن محصلة الزيادة في الكتلة الوزنية لديدان القز تقدر بنحو (1500) جرام تقريبا. 

وعندما تتغذى الطيور على الكتلة الوزنية البالغة (1500) جرام من الديدان، فإن الطيور تزداد كتلتها الوزنية بمقدار (200) جرام تقريباً.  ويمكن توضيح ذلك في الشكل (8).

 

إن طن اللحم في الأرانب ينتج من نفس كمية العلف المنتجة لطن واحد من لحم الأبقار، حيث يستغرق إنتاج طن من لحوم الأرانب ربع الوقت المستغرق لإنتاج طن من لحوم الأبقار، لأن الأرانب تنمو وتتكاثر بسرعة أكبر مما عند الأبقار.  لذلك فإنها تعد بديلا جيداً لتعويض نقص مصادر البروتين الحيواني.

وفي ضوء ما سبق، فإن لكي يزيد وزن الإنسان كيلوجراما واحدا تقريبا، عليه أكل (10) كيلو جرامات تقريبا من لحوم الماشية، بعد أن تكون قد أكلت (100) كيلو جرام من الأعشاب، أما إذا أراد هذا الشخص أن يحقق نفس الزيادة في الوزن بأكل طعام بحري (مثل سمك القرش).

فعليه أن يأكل (10) كيلو جرامات من ذلك السمك، التي نتجت من (100) كيلو جرام من سمك التونة، التي نتجت من (1000) كيلو جرام من السردين، التي نتجت نم (10,000) كيلو جرام من الحيوانات القشرية (مثل الجمبري)، التي أكلت (100,000) كيلو جرام من الهائمات النباتية، وهذه الأخيرة تمثل قاعدة الهرم الغذائي في البحار. 

 

وهكذا يتضح أن سلاسل الغذاء على اليابسة تكون أقصر كثيرا منها في البحار، وبالتالي تكون أكثر اقتصادا للطاقة.

ومن الأمثلة التاريخية لسلاسل الغذاء وتشابك العلاقات البيئية، ما جاء في كتاب أصل الأنواع للعالم البريطاني "دارون" في القرن التاسع عشر، فقد اكتشف "دارون" أن النحل الطنان، هو الحشرة الوحيدة التي تستطيع أن تقوم بدور فعال في تلقيح زهور البرسيم الأحمر بفضل لسانها الرفيع.

وقد ربط "دارون" بين ذلك ووجود أعشاش ذلك النحل قرب المدينة وبعيدا عنالحقول، خوفا من فأر الحقل الذي يندر بالمدينة لوجود القطط بها.  وهكذا كان الفضل إلى القطط ووفرة البرسيم الأحمر الذي هو عماد الغذاء لماشية اللحوم هناك، والتي هي أساس الغذاء لجنود الأطول البريطاني. 

 

وقد عزا "دارون" نجاح الأسطول البريطاني "توماس هكسلي" حلقة أخرى في تلك العلاقات البيئية، عندما قال إن الفضل الأول في سيادة الأسطول البريطاني يرجع إلى البنات العوانس اللائي يرعين تلك القطط في البيوت التي تقوم بحماية النحل من الفئران، وعندئذ يزدهر البرسيم، وبالتالي يتوفر لحم الأبقار. 

وتبين هذه القصة (على الرغم من مغالاتها) مدى ترابط العلاقات البيئية وتشابكها بين كثير من الأحياء.

التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إنشاء مستشفيات جديدة في ووهان
ع إبلاغ المستشفيات القائمة عن نقص في الأسرّة بسبب زيادة الطلب الناجم عن انتشار فيروس كورونا السريع، قررت الصين في 24 يناير البدء ببناء مستشفيات جديدة. بعد أقل من أسبوعين، فتحت أبواب المرافق الطبية الجديدة لاستقبال أول المرضى.
أنشئ مستشفيان جديدان في ووهان، عاصمة مقاطعة هوبي، في الأسبوع الأول من شهر فبراير. واستغرق الأمر أقل من أسبوعين للانتقال من وضع حجر الأساس في الموقع إلى البدء باستقبال أول المرضى. والمستشفيان الجديدان - مستشفى ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪بطاريات نووية آمنة وطويلة الأمد قد تكون حقيقة واقعة قريبًا
قلم:    ديفيد هامبلينغ
ترجمة: مي بورسلي
في عام 1977 انطلق المسباران فوياجر Voyager لبدء ما سيثبت أنه أطول الرحلات التي قطعتها أجسام من الأرض على الإطلاق. حاليا، غادرت المركبتان المجموعة الشمسية والمسبار فوياجر 2 يرسل إلينا قياسات الفضاء بين النجوم. ومع تقدم الإنجازات، فإنها تُصنف من بين أعمق الإنجازات البشرية. ولكن نادرًا ما يُحتفى بأحد الجوانب الحاسمة لهذا النجاح: فمن المؤكد أن لدى هذين المسبارين بطاريات جيدة.
في ظروف الحياة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪زراعة تريليون شجرة ربما ليست فكرةً جيدة
طلق المنتدى الاقتصادي العالمي في شهر فبراير 2020 مبادرة عالمية جديدة هدفها زراعة واستصلاح وصيانة تريليون شجرة حول العالم. وتهدف الخطة التي سُميت 1t.org التي حصلت في دافوس على تأييد الرئيس الأمريكي دونالد ترامب Donald Trump واختصاصية علم الرئيسيات جين غودال Jane Goodall، إلى بدء عملية كثيفة لاستصلاح الطبيعة لحماية التنوع البيولوجي ومكافحة تغير المناخ. وفي بيان، قال مارك بينيوف Marc Benioff، الرئيس التنفيذي لشركة البرمجيات سيْلزفورس Salesforce ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪كيف تغير الأبقار العالم
قلم: أيلسا هارفي
ظلت الأبقار تزودنا بمنتجاتها لآلاف السنين، وهي أكثر فائدة لنا من جميع حيوانات المزرعة الأخرى. ونصادف منتجات البقر يومياً، سواء عند تناول برغر من لحم البقر أم إضافة الحليب إلى الشاي أم ارتداء سترة جلدية. ولانتشارها على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، وتُربى أنواع البقر بأعداد هائلة، وتمتلك خصائص فريدة لتناسب بيئتها وتلبية احتياجات سكان العالم. وتنوعها المذهل يجعلها عنصراً أساسياً في طعامنا، فهي تساهم بنحو 24% من استهلاك ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪حيوانات تتغذى بالطاقة الشمسية
قلم: سكوت داتفيلد
باعتبارها الألواح الشمسية الطبيعية للأرض، تحصل النباتات على الطاقة من تحويل ضوء الشمس إلى طعام في عملية تسمى البناء الضوئي Photosynthesis. وهي قدرة ضمنت بقاء الكائنات الذاتية التغذي Autotrophs- وهي مخلوقات تنتج طعامها بنفسها- لنحو بليوني سنة. ولكنه اتضح أن النباتات لا تحتكر عملية البناء الضوئي، إذ وجد أيضاً عدد قليل من أنواع الحيوانات التي تهوى فن تحويل الضوء. خذ حشرة المَنّ أسرثوسيفون بايسوم Acyrthosiphon pisum، مثلا. ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪ماذا يحدث للجسم في الفضاء؟
لى الرغم من أن جسم الإنسان ملائم تماماً للظروف على الأرض، إلا أنه لن يعمل بالكفاءة نفسها عند تعرضه للظروف السائدة في الفضاء. ولحمايته يرتدي رواد الفضاء بذلات فضائية Spacesuits. وقد توفر هذه البذلات الراحة لرائد الفضاء في درجات الحرارة المتطرفة المتفاوتة، من 150- إلى 120 درجة سيليزية. وإضافة إلى ذلك، فهي تزودهم بالأكسجين للتنفس والماء للشرب وتقيهم من ارتطام الجسيمات الدقيقة والضوء الساطع والإشعاع. كم من الوقت، إذاً، يمكننا البقاء في الفضاء من ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪كيف يعدّل الغذاء وراثيا؟
قلم: أيلسا هارفي
كان معظم ما نأكله يُجلب من المزارع والمصانع التي تربي وتنتج لصناعة المواد الغذائية حصريا. وطوال قرون عديدة تلاعب البشر بنتائج وجاذبية مصادر الطعام بتغيير خصائصها. وعن طريق اختيار الخصائص المثالية، أنتج البشر منهجياً العديد من توليفات الخصائص المرغوب فيها بالطعام، والتي لم تكن لتحدث بشكل طبيعي. ويعد التعديل الوراثي Genetic modification أحد السبل المتبعة لضمان حصول طعامنا على النتيجة المرجوة، بموجب إجراء دقيق وعلمي. واعتمدت ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)