رحلة الكون عبر الزمان(21) دورات عناصر الحياة فى الطبيعة

سامح سعيد عبود

الحوار المتمدن-العدد: 2702 - 2009 / 7 / 9 - 10:33
المحور: الطب , والعلوم
    

مركبات الحياة من بروتينات و أحماض نووية ودهون ونشويات وسكريات وفيتامينات تتكون من عناصر أساسية، مثل الكربون والنتروجين والفوسفور فضلا عن الأكسجين والهيدروجين منفردين أو مركبين للماء الذى يشكل 70% من المادة الحية، ولهذه العناصر دورات فى الطبيعة، تدور بها تلك العناصر بين شتى المركبات العضوية وغير العضوية.
دورة الكربون
الكربون باعتباره العنصر الأساسى فى الحياة على الأرض يسلك في الطبيعة دورة تسمى دورة الكربون. فمثلا تسحب النباتات الكربون من الهواء في صورة ثانى أكسيد الكربون وتستخدمه لبناء نفسها. وبعض هذه النباتات تؤكل عن طريق الحيوانات, التى يتنفس بعضها الأكسجين ويطلق ثانى أكسيد الكربون. ودورة الكربون معقدة وليست بسيطة كما قد يبدو في هذا المثال البسيط, فمثلا يذوب بعض ثانى أكسيد الكربون في المحيطات, كما ان النباتات والحيوانات الميتة يمكن أن تتحول إلى أحجار رسوبية كالحجر الجيرى، و قد تشكل كل من الفحم والبترول والغاز الطبيعى على سبيل المثال فى عصور تاريخية معينة نتيجة درجات عالية من الحرارة والضغط تعرضت لها هذه الكائنات وهكذا.
دورة النتروجين
يتم تثبيت النتروجين كغاز فى الجو ، و هو عنصر جوهرى فى بناء البروتينات بحيث يقوم النبات بامتصاص المركبات النتروجينية مثل النترات والأمونيا والنيتريت، و كذلك المركبات النتروجينية العضوية من التربة، وتحولها الى أحماض أمينية و بروتينات حيث تشكل الهيكل الرئيسى فى بناء أنسجته الحية، و يقوم الحيوان بالتغذية على النبات، وعند موت النبات والحيوان تقوم البكتريا الموجودة بالتربة بتحليل البروتينات و الأحماض الأمينية الى نشادر ويتحول النشادر الى نيتريت ثم الى نترات. يحدث ايضا تحول النترات الى اكسيد النيتروز وغاز النيتروجين من خلال وساطة كائنات التربة الدقيقة فى عملية عكس النترتة والتى تنتهى بخروج غاز النيتروجين الى الغلاف الجوى لتكتمل الدورة المعقدة للنتروجين فى الطبيعة , كما أن كمية صغيرة من النيتروجين تدخل التربة من خلال الأمطار الرعدية .
دورة الفوسفور
لا تختلف دورة الفسفور فى الطبيعة عن هذا حيث يشكل الفوسفور عنصر هام فى تكوين الأحماض النووية والدهون ومكونات هامة أخرى فى الخلية الحية، فتقوم النباتات بامتصاص مركبات الفوسفات وكذلك المركبات الفوسفورية العضوية، و يقوم الحيوان بالتغذية على النبات، وعند موت النبات والحيوان تقوم البكتريا بتحليل مركبات الفسفور لتمتصها النباتات مجددا.
الكائن الحى هو تجديد مستمر للعناصر مع استمراريته
وفى الحقيقة أن أى كائن حى وعلى مدى حياته طالت لما يزيد عن المئة عام أو قصرت لعدة ساعات، فهو يجدد من العناصر والمركبات العضوية وغير العضوية التى تكونه دوريا، فالإنسان يجدد البروتينات التى تكون جسمه مرة كل 180 يوم على سبيل المثال، فمن يستيقظ صباحا ليس هو تماما من حيث المكونات الكيميائية من نام مساءا ، فقد امتص عناصر من بيئته الخارجية عندما تناول العشاء، وأخرج البعض الآخر قبل أن ينام وبعد أن استيقظ ، بل وخلال النوم، بعض هذه العناصر أمدته بالطاقة وبعضها اشتركت فى بناء خلايا جديدة له عوض بها خلاياه الميتة، أو ساعدته فى نمو جسده بانقسام هذه الخلايا التى امتصت تلك المواد، و بعض هذه العناصر والمركبات خزنها فى صورة دهون ونشويات وسكريات. . وفى الحقيقة أن الكائن الحى متعدد الخلايا، و خلال حياته كلها تتفكك وتتلاشى بعض خلاياه كل يوم، وتنقسم بعض خلاياه كل يوم، وتنشأ وتتكون له خلايا جديدة كل يوم....
و رغم عملية التجدد المستمر لتلك العناصر والمركبات عضوية أو غير عضوية لدى الكائن الحى، فإن ما يمنحه الاستمرار ككائن متميز عن غيره من الكائنات هو استمرار نفس الطريقة التى تترتب بها جزيئات شفرته الوراثية التى تميزه ككائن حى فى نواة الخلية هذا إن كان كائن حى وحيد الخلية، أو فى أنوية الخلايا الحية التى تكونه هذا إن كان كائن حى متعدد الخلايا دون تغيير، أى استمرار نفس البرنامج الوراثى الذى يحدد صفاته التى تميزه عن غيره، برغم تغير الحبر الذى كتبت به الحروف و الكلمات أو بمعنى آخر الجزيئات الكيميائية التى كتب بها هذا البرنامج.
والهوية المتميزة للكائن الحى متعدد الخلية ذو الجهاز العصبى بدائيا كان أو متطورا ، تستمر طالما ظل حيا باستمرار نفس الطريقة التى تتركب بها الشفرة الوراثية فى أنوية خلاياه. فضلا عن استمرار ما يختزنه فى جهازه العصبى من ذكريات ومعارف و غرائز و مشاعر ، و المكتوبة بدورها بأبجدية الجزيئات الكيميائية، و ينطبق عليها ما ينطبق على الشفرة الوراثية إذ تستمر الطريقة التى كتبت بها تلك الذكريات والمعارف والوعى والغرائز والمشاعر رغم تغير وتبدل الجزيئات الكيميائية التى كتبت بها.
و لا يقتصر ما يتناوله الكائن الحى من مواد على بناء جسده، بل تحدد تلك المواد لحد كبير ردود أفعاله وسلوكه ومشاعره وحالته الصحية والنفسية والعقلية، فالكائن الحى ليس خاضعا فقط للبرمجة العصبية والوراثية، وإنما خاضع للهرمونات سواء التى يفرزها جسمه أو يتناولها من الخارج، فضلا عن العقاقير و الأدوية التى يتناولها، و تؤثر فى حياته وصحته وسلوكه ووعيه وإدراكه ومشاعره..الخ.
الحياة توازن دقيق لتفاعلات كيميائية
الحياة بكل مظاهرها من نمو وتكاثر وحركة و إحساس ، تعتمد على توازن دقيق لتفاعلات كيميائية معقدة بين الجزيئات الحيوية التى تكون الكائن الحى من جهة، و من جهة أخرى بين الكائن الحى و البيئة المحيطة به ، أما فقدان الكائن الحى لصفة الحياة فهو نتيجة خلل حاد فى التوازن بين هذه الجزيئات الكيميائية التى تكونه وبين الكائن الحى وبين البيئة المحيطة ، يؤدى إلى فقد الجسم الحى القدرة على إستمرار التفاعلات التى تكونه ، فيفقد الجسم الحى متعدد الخلايا كل مظاهر الحياة بجسمه ، إلا إن خلاياه التى تكونه تفقدها تدريجيا، بل قد يظل بعضها ينمو وينقسم لفترة قصيرة بعد موت الكائن الذى تكونه .
و ما المرض أى مرض يصيب الجسم الحى إلا نوع من أنواع هذا الخلل بهذا التوازن الدقيق للتفاعلات الكيميائية التى تكون مظاهر الحياة ، مما يؤدى إلى عرقلة أحد مظاهر الحياة بالكائن الحى ، كالحركة أو النمو أو الاحساس .. الخ الخ ، وإذ كان قد لا ينهى الحياة ذاتها للكائن الحى، والعلاج غالبا ما هو إلا إضافة مواد كيميائية للجسم الحى المريض لكى تساعده على إعادة التوازن الحيوى لوضعه الصحيح فى الكائن الحى المريض، أو مساعدة الجسم الحى على إنتاج المواد الناقصة لديه كالأنزيمات و مواد المناعة .. الخ الخ.

#سامح_سعيد_عبود (هاشتاغ)      

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين	حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات