البيولوجيا وعلوم الحياة

دور “المحللات” في التخلص من الفضلات

2011 تجارب علمية بيئتنا

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

المحللات الفضلات البيولوجيا وعلوم الحياة

إن القمامة ببساطة هي أي شيء لا تريده، لكن هذا لا يعني أن لا فائدة منها، فبالنسبة لبعض الحشـرات والبكتيريا والفطريات لا تشكل النفايات الطبيعية غذاء لها فحسب، وإنما تشكل جزءاً ضرورياً في دورة حياتها.

تسمى أي فضلات في النظام البيئي "المخلفات"، وتشمل الكائنات الميتة وروث الحيوانات. ويتخلص عالم الطبيعة من الفضلات بتحليلها وإعادة استعمالها من جديد.

وهناك بعض الحيوانات التي تقتات فقط على هذه المخلفات وتسمى بآكلات المخلفات أو "المحلّلات"، ومن بينها خنفساء الروث والديدان الألفية والديدان البزّاقة والحلزون وقمل الخشب والديدان.

 

تأكل هذه الحيوانات قطعاً كبيرة من المخلفات وتحوّلها إلى فضلات روث أصغر. ويمكن هضم هذا الروث بسهولة أكثر من قبل المحلّلات الأصغر، مثل البكتيريا والفطريات التي تقوم بتفكيك الفضلات إلى مواد كيميائية أساسية.

وتقوم أثناء أدائها لهذه المهمة الحيوية بطرح ثاني أكسيد الكربون الذي تستخدمه النباتات. إن كل المواد تقريباً التي تأكلها الكائنات خلال فترة حياتها تعود إلى الأرض على شكل فضلات.

لكن بعض المواد تحتاج إلى وقت أطول للتفكك والتحلل، فعلى سبيل المثال، تحوي النباتات مادة السيلولوز في أغصانها وأوراقها وسوقها، وهي مادة قاسية جداً تقوم بحماية ودعم النبات.

 

ولا يستطيع تفكيك السيلولوز سوى كائنات قليلة جداً، أما البكتيريا والفطريات فهي المحلِّلات الرئيسة للسيلولوز.

وإذا قمت بزيارة غابة أو منطقة حراجية ستجد أغصاناً ميتة مرمية على الأرض، بعضها يحوي الفطريات التي تنمو عليها، وبعضها الآخر يتفتت بمجرد ملامستها فقط. والسبب وراء ذلك أن البكتيريا تقوم بعملها ببطء وتفكك السيلولوز.

ينتج البشر الكثير من الفضلات، وأكثرها يصعب تفكيكه من جانب المحلِّلات، ولذلك فإن الفضلات تشغل مساحات أكبر.

 

فمن غير المحلّلات، تستغرق بعض المواد مثل البلاستيك والمعادن وقتاً طويلاً جداً للتفكك. تسمى عملية دفن الفضلات بطمر النفايات، وهي أرخص طريقة للتخلص من القمامة، ولكن مع تزايد كميات القمامة التي نقوم بطرحها فإن مواقع طمر النفايات تصبح ممتلئة أكثر من اللازم.

وعند تفكك أو تحلل المواد الطبيعية في مكان طمر النفايات فإن المواد الكيميائية الناتجة عن هذه العملية تتسـرب إلى التربة، ويسمى هذا التسـرب "عصارة النفايات".

 

أما البديل الآخر لطمر النفايات فهو حرق القمامة. ومع أن حرق القمامة يقلص من حجمها، لكن الرماد الناتج عن ذلك يحوي مواد كيميائية سامة تلوث الغلاف الجوي ويمكن أن تسبب الأمراض للناس.

ستتاح لك الفرصة في النشاط الوارد في الصفحات التالية لاختبار معدل سرعة تحلل (تفكك) مواد مختلفة.

 

دورة التحلل

تؤمّن الشمس مخزون طاقة دائماً للأرض، وتمتص النباتات والطحالب هذه الطاقة.

ومع ذلك ينبغي إعادة تدوير (تكرير) المواد المغذية، ولهذا السبب تعتبر المحلّلات ضرورية جداً. توجد هذه المغذيات في أجسام جميع الكائنات.

 

فعندما تموت الكائنات (أو تنتج فضلات) تقـــوم المحلّلات بتفكيك الفضلات أو الكائن الميت إلى مكـــونات أصغر يمكن لكائنات أخرى إعادة استخدامها.

.وتستخدم النباتات في التربة المغذيات للنمو، وتأخذ الحيوانات المغذيات عندما تأكل النباتات، كما تستخدم حيوانات كثيرة، بما فيها الإنسان، المغذيات عند تناول حيوانات آكلة للنبات (حيوانات عاشبة). وتعرض لنا الأسهم الحمراء (إلى اليسار) مسار المغذيات

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪حرائق الغابات الأسترالية: هل هناك ما يمكن فعله لوقف احتراق العالم؟
يل ماكغويرBill McGuire أستاذ فخري متخصص بالمخاطر الجيوفيزيائية والمناخية في يونيفرسيتي كوليدج لندن UCL، وهو مدير مشارك لمعهد الطقس الجديد New Weather Institute ومناصر لحركة علماء من أجل المسؤولية العالمية Scientists for Global Responsibility. سينشر فيلمه البيئي Skyseed في وقت لاحق من عام 2020.
على كوكبنا الذي تزداد حرارته، فإن حرائق الغابات حاليّاً هي واحدة من أكثر الكوارث الطبيعية المرعبة والمكلفة من بين جميع الكوارث الطبيعية الأخرى. من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المكملات الغذائية... ضرورة صحية أم ترف عصري
. أمجد قاسم
يحرص كثير من الناس على تناول مجموعة من المكملات الغذائية التي تعرف باسم المضافات التغذوية Nutritive Additives مع وجباتهم الغذائية، من أجل التمتع بصحة جيدة والعيش طويلاً، وتحصين أجسادهم قبل مواجهة الأمراض المختلفة. وتسوق كثير من الشركات العالمية لفوائد هذه المكملات في حملات دعائية، فتحيطها بهالة سحرية وتكسبها بعض الصفات المبالغ فيها في كثير من الأحيان. فأين تكمن الحقيقة؟ وهل تناول المكملات الغذائية على اختلاف أنواعها أمر صحي ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪النظائر المشعة وفوائدها الطبية
لمهندس أمجد قاسم
ترتبط كلمة الإشعاعات لدى كثير من الناس بالأخطار والكوارث النووية، إلا أن الحقيقة تدحض بعض تلك المزاعم، فعلى الرغم من أخطار بعضها، فإن لكثير من تلك الإشعاعات دوراً مفيداً للإنسان، وقدمت خدمات جليلة على امتداد نحو قرن من الزمن. علماً أنه في كل لحظة تخترق أجسامنا آلاف الأنواع من الأشعة، ولم يعرف الإنسان ماهيتها حتى وقت قريب نسبياً، بعد أن تنبه عدد من الباحثين لها، وجرى الكشف عن أنواعها وهويتها وفوائدها وأضرارها.
الإشعاع ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)