Knaph

اکوسیستم‌ها30 از 313 دقیقه مطالعه

هیچ چیز هدر نمی‌رود

یک درخت بزرگ هر پاییز ده‌ها هزار برگ می‌ریزد. هر سال جانورانی می‌میرند و هر روز فضله‌ای از خود به جا می‌گذارند. با این حال جنگل‌ها زیر کوهی از برگ کهنه و لاشه دفن نشده‌اند. همه‌ی این‌ها کجا می‌روند؟

افسانه یا واقعیت؟ جانداران انرژی را هم بازیافت می‌کنند، همان‌طور که موادی را که از آن ساخته شده‌اند بازیافت می‌کنند.

گروه پاک‌سازی

تجزیه‌کننده‌ها جاندارانی هستند که از گیاهان و جانوران مرده و فضولات تغذیه می‌کنند و آن‌ها را از هم می‌پاشند. مهم‌ترینشان قارچ‌ها (کپک‌ها و قارچ‌های چتری) و باکتری‌ها هستند.۱ جانوران کوچک هم کمک می‌کنند: کرم خاکی، خرخاکی، هزارپا و لارو سوسک‌ها برگ و چوب مرده را می‌جوند و تکه‌تکه می‌کنند تا قارچ‌ها و باکتری‌ها کار را تمام کنند.

قارچ‌ها در تجزیه‌ی چوب استادند. آن‌ها آنزیم‌هایی بیرون می‌دهند، یعنی ماده‌هایی که ماده‌های دیگر را از هم جدا می‌کنند، و این آنزیم‌ها بخش‌های سفتی از چوب را که بیشترِ جانداران نمی‌توانند هضم کنند از هم باز می‌کنند.۲ کُنده‌ای که روی زمین افتاده، کم‌کم از درون نرم و ترد می‌شود: این کارِ قارچ‌هاست.

کُنده‌ای افتاده روی زمین جنگل، با قارچ‌هایی که از آن روییده‌اند، یک کرم خاکی و یک سوسک در میان برگ‌های کنارش، و دایره‌ای بزرگ‌نمایی‌شده که باکتری‌های ریز را نشان می‌دهد. روی هر کدام نوشته شده تجزیه‌کننده است.

تجزیه‌کننده‌ها را در خانه هم دیده‌اید: کرک خاکستری یا سبزِ روی نانِ مانده کپک است، یعنی قارچی که از نان تغذیه می‌کند.

سه تصویر از یک سیب که بیرون مانده: روز اول سالم و براق، روز هفتم چروکیده با لکه‌ای قهوه‌ای، و روز بیست‌ویکم نرم و پوشیده از کپک.

گردش، بی‌پایان

تجزیه‌کننده‌ها هنگام تغذیه، موادی را که جاندار مرده از آن ساخته شده بود آزاد می‌کنند. کربن به شکل کربن دی‌اکسید به هوا برمی‌گردد؛ نیتروژن و مواد معدنی به خاک، که ریشه‌ی گیاهان دوباره آن‌ها را جذب می‌کنند.۳ قارچ‌های جنگل دقیقاً همین‌طور نیتروژن و کربن را بازیافت می‌کنند.۲ گیاه خورده می‌شود، جانور می‌میرد، تجزیه‌کننده‌ها آن را از هم می‌پاشند و همان مواد گیاه تازه‌ای را تغذیه می‌کنند. به این گردش چرخه‌ی مواد مغذی می‌گویند.

چرخه‌ی مواد مغذی به شکل دایره‌ای از پیکان‌ها: گیاه رشد می‌کند، خرگوش آن را می‌خورد، برگ‌های مرده و فضله روی زمین می‌ریزند، تجزیه‌کننده‌ها آن‌ها را تجزیه می‌کنند، مواد مغذی به خاک برمی‌گردند و گیاه دوباره آن‌ها را جذب می‌کند.

جواب را ببینید

افسانه است. مواد دور می‌زنند و دوباره و دوباره به کار می‌روند، اما انرژی نه. انرژی فقط در یک جهت جریان دارد: از خورشید وارد می‌شود و در هر مرحله‌ی زنجیره‌ی غذایی، از جمله مرحله‌ی تجزیه‌کننده‌ها، به شکل گرما بیرون می‌رود. هر اکوسیستمی به رسیدن مدامِ انرژی تازه نیاز دارد، در حالی که موادش بارها و بارها به کار می‌روند.۳

دانشمندی و کرم‌هایش

چارلز داروین، که بیشتر برای کارش درباره‌ی تغییر جانداران در طول زمان شناخته می‌شود، سال‌ها کرم‌های خاکی را تماشا کرد. او در آخرین کتابش، در سال ۱۸۸۱، نشان داد که کرم‌ها برگ‌ها را به درون زمین می‌کشند، خاک و گیاهان مرده را می‌خورند و لایه‌ی رویی خاک را آرام‌آرام هم می‌زنند و نو می‌کنند.۴ مردم کرم‌ها را آفت می‌دانستند؛ داروین نشان داد که از مهم‌ترین کارگران خاک‌اند.

بدون تجزیه‌کننده‌ها، برگ‌ها و لاشه‌ها و فضولات روی هم انباشته می‌شدند و موادی که در آن‌ها حبس شده بود هرگز برنمی‌گشت. مواد مغذی‌ای که گیاهان لازم دارند در خاک تمام می‌شد و کل شبکه‌ی غذایی، که با گیاهان شروع می‌شود، کم‌کم گرسنه می‌ماند.

خودتان امتحان کنید

زیر یک درخت یا پرچین، جایی پیدا کنید که برگ‌های کهنه ریخته باشد. لایه‌ی رویی را آرام با یک چوب کنار بزنید. لایه‌های زیر را ببینید: بالا برگ‌های کامل، بعد تکه‌های خردشده، بعد خاکِ تیره و ترد. دنبال رشته‌های سفید (قارچ‌ها)، کرم‌ها، خرخاکی‌ها و سوسک‌ها بگردید. بعد همه‌چیز را همان‌طور که بود سر جایش بگذارید.

واژه‌های این درس

  • تجزیه‌کننده - جانداری، بیشتر قارچ یا باکتری، که گیاهان و جانوران مرده و فضولات را تجزیه می‌کند
  • چرخه‌ی مواد مغذی - گردشی که در آن مواد از خاک به گیاهان و جانوران می‌رسند و از راه تجزیه‌کننده‌ها به خاک و هوا برمی‌گردند

ایده‌ی اصلی

در طبیعت هیچ چیز هدر نمی‌رود: تجزیه‌کننده‌ها مرده‌ها را دوباره به مواد زندگی تازه تبدیل می‌کنند، و انرژی از این میان می‌گذرد و بیرون می‌رود.

منابع

  1. اوپن‌استکس، Biology 2e، 46.1 Ecology of Ecosystems (کتاب درسی، CC BY 4.0). ↩

  2. بروس جی. مارکات، A Review of the Role of Fungi in Wood Decay of Forest Ecosystems (یادداشت پژوهشی PNW-RN-575 سازمان جنگل‌های آمریکا، ۲۰۱۷). ↩ ↩۲

  3. اوپن‌استکس، Biology 2e، 46.3 Biogeochemical Cycles (کتاب درسی، CC BY 4.0). ↩ ↩۲

  4. چارلز داروین، The Formation of Vegetable Mould through the Action of Worms (۱۸۸۱). ↩

دانش خود را بسنجید

ورود برای سنجش دانش خود از این درس و پیگیری پیشرفتتان.