البيئة البحرية الفصل الثاني

الفصل الثانى

بعض التصورات الأحيائية والبيئية

الإطار الثانى(التصنيفات الكيميائيه)

مقدمه

التركيب الخلوى للحياه

التكيفات للمعيشه فى البحار

أهمية الجنس

تأثير الملوحه

العلاقات الغذائيه

التوزيع المكانى

الخصائص الطبيعيه للحياه

ملخص

أسئله للمراجعه

أسئله لمناقشات متقدمه

إقتراحات لقراءات متقدمه

الإطار الثانى (التقسيمات الكيميائيه)

إذا أردنا تحديدالطبقه التصنيفية لأى عضو، علينا أن نبحث فى
تاريخ حياته ومن المعلومات المتوفرة عنه وبالذات المعلومات المعتمدة
والموثوق بها والتى هى واسعة الاستخدام. ومن هذه المعلومات التقسيمات
الشكلية الرئيسية خاصة الأصداف ، العظام أو الأسنان التى تم حفظها كأحافير.
فالأحافير تطورت فيها النماذج الجنينية واليرقاتية وكل هذه التقسيمات يجب
أن تؤسس على البنيه المتشابهة إما فى مجموعات تصنيفية مختلفة والتى تشير
الى أصل تطورى أو نشوى حتى إذا تطورت هذه التقسيمات بصورة مستقلة فى عدة
مجموعات. مثلا أن معظم الناس يعتقدون أن الكلاب والثعالب تصنف فى الفصيلة
الكلابية فهى متشابهة أكثر من القطط "فصيلة القطط" لكن هل الدببة "فصيلة
الدببه" هى قريبة للكلاب أم للقطط ؟

إن التصنيف الأحيائى الكيميائى أو البيوكيميائى هو النقنيه أو
العلم الحديث الذى طور ليساعد فى معرفة الزمرة المعقدة من المعلومات
السابقة المستمدة من كل المعالم التشريحية والأحافير والدراسات التطورية.
فاختلاف الكيمياء الحيوية فى بنية البروتينات مثلا يجب أن يكون معبر على
الأقل فى المعنى كما هو فى بنيات العظم أو السن. فالتطورات الأخيرة فى
ثقنيات تحديد الأحماض الأمينية فى البروتينات هى التى مكنت الباحثين من
التمحيص المقارنى للإختلافات فى البروتينات للمجموعات الحياتية المتقاربة
والتى تستخدم البروتينات والصبغ الخلوى Cytochrome C والهيموجلوبين
وبروتينات الدم الأخرى فالصبغ الخلوى هو الذى يحتوى على سلسلة من 100 حمض
من الأحماض الأمينية وهناك سبعة وعشرون منها تتواجد عادة فى الأنواع
الحيوانية التى تمت دراستها. أما البقية وهى ثلاثة وسبعون من الأحماض
الأمينية للصبغ الخلوى تعبر عن الإختلافات والتشابه فى المجموعات
الحياتيه. الاختلافات فى البروتين والتى تلاحظ فى مختلف المجموعات وتستخدم
كذلك فى تحديد الزمن لهذه المجموعات التى أنشقت من الأسلاف، مثلا بعض أعضاء
القطط من عائلة القطط تتشارك فى التشابه مع الأسلاف وتصنف لتوضيح هذه
العلاقة.

نفس المدخل يستعمل مع بعض البروتينات وبعض الأجزاء من DNA .
وباستخدام هذه التقنية فقد لوحظ أن القليل من أصناف الثدييات، مثل الفهد
الصياد والأفيال الشمالية، لها إختلافات جينية اعتبرت بأنها حاسمة لمقدرتهم
على التأقلم على الظروف البيئية المتغيرة عبر الزمن.كذلك فإن طرق التصنيف
الكيميائي الأحيائي استعملت لإعادة تصنيف المجموعات. فالمقارنات الحديثه لـ
DNA للزعنفيات مثل عجل البحر وأسد البحر وفيل البحر مع هذه القطط والكلاب
أظهرت شواهد قويه لإعتماد تنظيم جديد للثديات. التنظيم الجديد للزعيفيات
والذى يتميز عن آكلات اللحوم ويضم القطط والكلاب ، والدببة وفيل البحر
والتى مازالت حتى الآن زعنفيات.

إن المدخل البيوكيميائى الحديث لأسئلة التصنيف لايعتبر نهائى
لفهمنا للنشوء والتطور.

مقدمه

الحياة هى ظاهرة خاصة. نستطيع ملاحظتها تشريحها وتحليلها. كذلك
يمكن وصف رمز الحياة وأن نصرح بإدراك كبير كيفية عمل النظم الحياتيه. ولكن
يظل مصطلح صعب التعريف. أشكال الحياه تحتاج الى طاقة لتكسير وإعادة بناء
المركبات الكيميائية المعقدة. هذه المواد والطاقات تستخدم عن طريق جميع
الكائنات لإنجاز المهام الأربعه للكائنات الحيه :

Ø التنفس Respiration

لتحرز وعن طريق مجموعات من الأنزيمات على كيماويات مراقبه.

Ø التكاثر Reproduction

لنقل الجينات من خلال عملية التناسل لسلالات جديده.

Ø الإستجابة Response

للتفاعل أو لإظهار ردود الفعل المناسبه للتأثيرات المحيطه عن طريق التحفيز.

Ø التنسيق Regulation

للسيطرة على تبادل المواد الداخليه والخارجيه للبيئات شريطة ثبات التراكيب
الداخليه.

ولفهم الكيفيه التى تمكن الكائنات البحريه النباتيه والحيوانيه على حد سواء
من إنجاز هذه المتطلبات للحياه فسيكون الموضوع الأساسى لهذا الفصل.

التركيب الخلوى للحياة:

الكائنات الحية متغيرة فى أنها وحيدة الخلية أو مكونة من مجمعات
خلوية معقدة ومتخصصة. الادلة من الحفريات لاشكال الحياة الاقدم من 600
مليون سنة لا تتواجد بوفرة ولكن هناك دلائل لبقايا حفريات لخلايا بسيطة
تواجدت منذ 3 بليون سنة في عدة مناطق من القارة الافريقية وأستراليا. هذه
الكائنات الميكروسكوبية قد تطورت في نظامها التركيبي لتتشابه ببعض البكتريا
الحديثة .

مثل البكتريا والطحالب الزرقاء المخضرة (منظر 2.1) فان هذه
الانواع للحياة الاولية تفتقد للكثير من اجزاء الخلية التركيبية والمتواجدة
في الانواع الحديثه . ولكن يعتقد انهم يحتووا على الاجزاء الهامه للميكنه
الخلويه الضروريه للخليه الحيه .

جدار الخلية cell wall يعمل على اتخاذ الشكل المعروف
والميكانيكية للخلية .في داخل جدار الخلية يوجد غشاء premeable cellular
membrane خلوي يفصل المحاليل الداخليه للخليه cytoplasm عن خارج الخلية
وينظم التبادل بين الخليه والمحاليل الخارجية. الحركه البسيطه تظهر بفعل
الاسواط او الشعيرات flagellum. داخليا فان المعلومات الوراثية معروفه
ومتواجده فى الكرموزومات الوحيده العقديه Looped . هذه المعلومات تستخدم عن
طريق الريبوزومز Ribosumes الصغيرة لتوجيه تخليق الانزيمات التي تنظم كل
التفاعلات الكيميائيه المتواجده في الخلية.

التركيب البسيط للبكتريا والطحالب الزرقاء المخضرة procaryotes
(بدائية النواة) لايظهر أو ينخسف فى الكثير من البيئات بالمجموعات الكبيره
والمستدامه من النباتات والحيوانات eucaryotes (حقيقية النواه). الأخيره هى
المسئوله رئيسيا عن المتغيرات لطرائق الحياة المختلفة على الأرض فى الوقت
الحاضر.

مع إستهلاك طاقات مضافة فإن التطور للخلايا الكبيره يزداد بزيادة التركيب
الخلوى وزيادة الثبات للخلية الحقيقية النواه. الخلايا الحقيقية النواه
عادة ماتكون أكبر من ذات النواة البدائيه منظر ( 2.2) وتحتوى فى الغالب
على تركيبات مختلفة لأغشية متخصصة لاتظهر فى procaryotes.

الكروموزومات والأغشية النووية nuclear membrane المحيطة تكون تركيب مركزى
(النواه) nucleus. الأنزيمات المسئوله عن عملية التنفس وتحرير الطاقة
مرتبطة بالعديد من metochondria الصغيرة. العديد من مخلقات-الأنزيمات
(رايبوزومز) تكون متحرره فى السيتوبلازم والبعض منهم تتواجد على
endoplasmic recticulum. جزيئات الطعام تهضم خلال pinocytosic channel
وتخزن فى الفجوات vacuoles بداخل الخلية. بعض التركيبات الخلوية الأخرى
تكون مسئوله عن إفراز الفضلات, التوازن الأزموزى والعدد الآخر من الأعمال
الروتينية الخلوية الأخرى.

إضافة الى ماسبق فإن الكائنات التى لها المقدرة على عملية التمثيل الضوئى
من حقيقية النواه تحتوى على ميزتين هامتين :

v اليخضور chloroplasts وتخدم على أنها المكان للتخليق.

v جدار خليه cell wall صلب يكون الشكل الخارجى ويدعمها بطريقه تشبه الى
حد ما بدائية النواه.

الخليه الحقيقية النواة هى الوحدة التركيبية لجميع أشكال الحياة النباتية
والحيوانية المتقدمة فهى السلف لمعظم النباتات والحيوانات المتطورة
والموجودة حالياً. من التعديلات الأساسية للخلية فإن الكائنات أصبحت ذات
حجوم كبيرة وتطورت لتصبح أكثر تخصصية.

التكيف للمعيشه فى البحار

كل الكائنات الحيه تحتوى على قدرات متباينه للتكيف والتطور البيئى لتواجه
الظروف البيئيه المتغيره. التدرج الوقتى هام جدا هنا. التكيفات التى تظهر
خلال حياة نوع ما تظهر عن طريق الأفراد وأحيانا تظهر نتائج سريعه. التكيفات
التطوريه تعتبر النواتج أو المحصله للتجاوب للتغيرات لأفراد المجموعات على
أجيال متعدده. التأثيرات القصوى للتكيفات البيئيه تتأثر بقدرة الكائن على
الحصول على موارد كافيه تمكن الكائن من النجاح فى الإنتاج. بمعنى آخر
الإنتاج الناجح أن الكائن ينتج هو وإنتاجه على الأقل.

معظم المجتمعات الطبيعيه تتصف بإمكانية الإنتاج لكميات أكبر من
الإحتياج للمحافظه على حجم الجماعه( وأيضا بأعداد أكبر عما يمكن للمنطقه أن
تحتمل). عاجلا أم آجلا فإن الزيادة في الأعداد يقابلها تخلص أو قلة في
الموارد الضرورية ويزداد التنافس بين الأعداد ( الأفراد) للمجموعة. كما أن
مقدرة الأفراد على النجاة والإنتاج تتأثر بالصفات الوراثية والمميزات
الفيزيائية. العوامل الطبيعية في تفوق العديد من الكائنات قبل وصولهم
للأحجام البالغة والقادرة على الإنتاج فقط القادرين على المنافسة للمعيشة
تنجح في العبور بمميزاتها الوراثية لإنتاج مستقبلى لأنواع جديدة.

إن الذريات ترث صفاتها حتى تتمكن من تطوير مقدرة إنتاجها للبقاء والمعيشة.
هذا التطور في المقدرة ربما ينتج من زيادة المقاومة للأمراض، المجاعة أو
التغيرات في العوامل البحرية أو ربما زيادة الإمكانية في سرعة الإنتاج. هذه
المنافسة والإضطرابات من أجل البقاء تتمثل في القول المأثور أن البقاء
للأقوى ( Survived of the fittest ). لكن القوانين والظروف للبقاء تتغير
باستمرار وبدون أي توقعات. العامل الإختياري لجيل ما ربما يكون النقص في "
الغذاء " ولكن بالنسبة لجيل آخر ربما يكون " المرض ".

إن الوحدة البيولوجية للتكيف التطوري هي السكان Population ولا يظهر أبدا
مستوى الفرد. إن الفرد يموت حتى ولو تطور السكان، لكن عندما يقل السكان عن
مواكبة أي تغير فإن الإنقراض لامحالة عنه. في أنواع النباتات والحيوانات
التي ظهرت منذ 3 بليون سنة فقط أنواع قليلة جدا تتواجد حاليا ويعتبروا
المنتصرين الموفقين. في البحر هؤلاء المنتصرين دائمي التحدي للمتغيرات في
الحرارة، الملوحة، الأكسجين، الضوء أو الغذاء بالإضافة إلى محاولات
الكائنات المجاورة لهم لمزاحمتهم أو إلتهامهم.

الإستراتيجيات العامة لمواجهة الضغوط

هنا سوف نختبر بعض الإستراتيجيات العامة المعروفة والمستخدمة من قبل
الحيوانات والنباتات البحرية لمواجهة الضغوط. يوماُ عن يوم فإن هذه الضغوط
تعيد صياغة تركيبات المجتمعات والنظام البيئي. ومع زيادة الوقت فإن هذه
الضغوط تنتج تكيفات معينة لتتبلور في النهاية الى نتيجة حتمية لحياة هذا
المجتمع المتأثر. هذه التكيفات البيئية يمكن وضعها أو صياغتها في ثلاثة
أنواع:

§ تكيفات لمقابلة المتغيرات الفيزيائية.

§ تكيفات للمحافظة على الغذاء ولتجنب الإلتهام.

§ تكيفات للتأكد من نجاح الإنتاج.

إن أي كائن يكتب له النجاح في النوعين الأولين تكون لديه فرصة كبيرة
للإنتاج والبقاء. فى هذا الجزء سوف تقدم بعض الأمثله لتوضيح كيفية التعامل
مع الخصائص الفيزيائية وبعض الصعوبات المتعلقة بالموارد الغذائية.
الإستراتيجيات لنجاح التناسل متباينه وخاصة لمجموعات معينة من النباتات
والحيوانات وسوف تعالج عند مناقشة بيولوجية أى من هذه المجموعات.

الخصائص العامه للتكاثر

أهميــة الجنس :

دوماً نعبر عن الإنتاج على أنه العملية التى نستطيع بها أن نقسم أنفسنا بها
من جيل الى آخر ولكن يعتقد أنه من الأفضل التعبير عنها بأنها العمليات
التى بها تتحرك الأجناس من جيل الى آخر. فى حالة الكائنات والتى تتكاثر
لاجنسيا منظر ( 2,3) فإنه من الحقيقى بأنها تظهر جينيا نفس الأشكال للأبوين
وعلى النقيض للكائنات التى تنقسم جنسيا فإن القول بإنقسام نفسها ليس
صحيحا.

فمحور الجدال أن أساسيات الإنقسام الجنسى هو ظهور منتجات مختلفه عن الأبوين

النتاج للتكاثر الجنسى ربما يتعايش بصورة أفضل مع الموارد الطبيعية
المختلفة عن ذريات التكاثر اللاجنسى وذلك لأن إنتاج الأبوين متباين للأول.
عليه فالإحتياجات للموارد مختلفه والمنافسه على الغذاء أقل عن المنتجين
المتشابهين. فالميزه الهامه للتكاثر الجنسى عن اللاجنسى هو وجود مصادر أو
موارد لإنتاج المجتمعات إضافة الى حجم المجتمعات. فى المجتمعات الصغيرة
(أقل من 1 مليون فرد) فإن أهمية الإنتاج الجنسي تبدأ بالتفوق على الميزة
ويصبح التكاثر اللاجنسي ذو أفضلية كبرى.

التكاثر الجنسى ليس فقط أعقد من التكاثر اللاجنسى ولكنه مكلف أيضا. الزياده
فى كلفة الجنس تتعلق بزيادة تكلفة إنتاج وصيانة الذكور والغلو المصاحب
لإنتاج meiosis (النتيجه للإنقسام الخلوى المصاحب لنقصان عدد الكروموسومات
للنصف). على الرغم من أن المدخل الأساسى المأخوذ لإنجاز التكاثر فإن جميع
الأحياء المنتجة جنسيا تحمل نفس العناصر الأولية. فى العينات الخنثوية
وحينما تحمل الأفراد كلا الجنسين حوالى 50 % من الكائنات المنتجه جنسياً هى
من الذكور. بالرغم من أن سعة الإنتاج لمجموعة ما تعرف بالقدره على إنتاج
البيض فإن الذكور لاتشارك فى هذا الإنتاج.

عند البلوغ فإن الكبار تنتج جاميطات (بيض أو حيوانات منويه) عن
طريق meiosis . هذه العمليه meiosis هى إنقسام خلوى فيه كروموزومات
الجاميطات المنتجه تحتوى على نوع واحد من الأزواج للكروموزومات المتصفه
للخلايا الأخرى للأفراد البالغه منظر (2.4) . وهذا يسمى Haploid وهو حالة
الكروموزومات.

تناقص أعداد الكروموزومات فى طور تكوين الجاميطات هو عنصر ضرورى
للتكاثر الجنسى والذى يتبع بالإخصاب وهو المرحله الإجبارية والتى تكمل
مراحل التكاثر الجنسى. فى الإخصاب فالكروموزومات التى تحمل الخلايا المذكرة
تتحد مع تلك التى فى البويضات لتكوين مايسمى بالزيجوت zygote والذى يحتوى
على ضعف عدد الكروموزومات عن أى من الجاميطات ويسمى Diploid. هذه المضاعفة
فى عدد الكروموزومات تحمل بالخلايا فى طرائق التطور للبلوغ الجنسى. من هنا
تظهر تعقيدات التكاثر الجنسى فى إختلاف المنتج من خلال السكان وفى فترة
زمنية قصيرة. الجنس فى التكاثر هى النظرية الإختيارية لمعظم الكائنات
المتعددة الخلايا سواء النباتيه منها أو الحيوانيه. إنقسام أو إنشطار البيض
والحيوانات المنوية من فردين مختلفين جينياً يعزز أو يرتقى بالإختلافات
الجينيه والتى تعتبر القواعد الأساسية فى التطورات والتكيفات المصاحبه
للزمن.

تأثير الملوحة:

من الضروري لسعادة جميع أنواع الكائنات الحية أن تظل تحت ظروف بيئية
مناسبة. وغاية جميع الكائنات الحية هي المحافظة أو السيطرة على المتغيرات
في الظروف البيئية وتسمى بـ (Hemeostasis) والتي تعتبر النتيجة في معالجة
التنسيق البيولوجي للكائنات والتي ترعى تنظيم ظروف ما مثل حرارة الجسم،
معدل السكر في الدم ومعدل الأيض. إن مصطلح Hemeostasis لايعني حالة
السكون بقدر ما هو مختلف خلال حدود معينة ومقبولة.

في هذا الجزء سيكون التركيز على العمليات التى تؤثر على تركيزات الأملاح
بانتقالها بين مكونات الجسم للكائنات وماء البحر.

إن السائل الجسدي للكائنات النباتية والحيوانية البحرية ينفصل عن ماء البحر
بحدود غشائية تشارك في العديد من عمليات التأيضات الحيوية مثل ذوبانية
الأكسجين، أخذ الغذاء ونتح أو صرف المواد المستهلكة. لكننا نجد أن الجزيئات
الصغيرة مثل جزيئات الماء لاتستطيع أن تعبر من خلال بعض هذه الأغشية حيث
أن عبور الجزيئات الكبيرة والأيونات الأخيرة لماء البحر مقيد أو محصور.
يقال عن هذه الأغشية أنها إنتقالية لأنها تسمح فقط بعبور الجزيئات
والأيونات الصغيرة وبدون تردد.

لو كانت المواد حرة الحركة مثل ذوبانها في ماء البحر فإن حركتها تكون تحت
تأثير إنحداري من المناطق عالية التركيز إلى المناطق المنخفضة التركيز.
وهذا النوع من التحول الأيوني أو الجزئي يعرف بالإنتشار Diffusion.

ولتوضيح عملية توازن الأملاح في الماء والكائنات يمكن أخذ مثال لذلك
لحيوانين بحريين وهما:

v خيار البحر Sea Cucumber

v سمك السلمون Salamone fish

إن خيار البحر يتفادى مشاكل عدم التوازن في الملح والماء ببساطة بالمحافظة
على سائل منتظم داخلي يشبه كيميائيا ماء البحر ( ملوحة 35 في الألف )
ويستطيع الكائن بسهولة من المحافظة على هذا التوازن مادامت تراكيز الأملاح
والسوائل على جانبي أغشيته متعادلة. وهذه الحالة يعبر عنها بحالة التوازن
Isosmotic. ويظل هذا التوازن قائم مادامت سرعة انتشار من الكائن إلى
الخارج متعادلة مع دخول الملح إلى داخل الجسم.

لكن لو تم نقل الكائن من ماء البحر إلى ماء بحيرة عذبة فماذا يحصل له ؟

إن تركيز الملح يكون عاليا في داخل الجسم أكبر من 35 في الألف عن الخارج (
أعلى أوسموزية Hyparosmotic - ) عن ماء البحيرة وتركيز الماء الداخلي حوالي
(965 في الألف) وهو أقل من تركيز الماء في البحيرة (1000 في الألف ).
وعليه فإن جزيئات الماء سوف تبدأ في التحرك من خلال الغشاء الإنتقائي إلى
داخل جسم خيار البحر. إن تحرك الماء من خلال هذه الأغشية عبارة عن نوع معين
من الإنتشار ويدل على التناضح Osmosis. أما الأملاح المذابة والعالية
التركيزفي داخل جسم الكائن لاتستطيع الإنتشار إلى الخارج لأن هذه الحركة
ممنوعة عن طريق الأغشية. وبالتالي تكون المحصلة زيادة كمية الماء داخل جسم
الكائن والتي تكون ضغطاً أسموزياً داخل الجسم يؤدي إلى تفجير جسم الكائن
لولم يتمكن من التخلص من الزيادة في معدل الماء الداخلي.

إن أغلبية الكائنات البحرية الأخرى مثلها مثل خيار البحر تمتلك القوى أو
لاتمتلك المقدرة على مواجهة الضغط الأسموزي. وعليه فإن هذه الكائنات محددة
بمواقع معينة تتمتع باختلافات قليلة جدا في درجات الملوحة. وعلى العكس من
خيار البحر فإن بعض الحيوانات والنباتات البحرية تقتني نظاماً ميكانيكيا
منظما للأسموزية Osmorigulatory Michanismsوعليه فإن هذه الكائنات حرة
الحركة باختلاف المغذيات وهي الكائنات التي تعيش في مصبات الأنهار
Estuaries organisms .

أما بالنسبة لسمك السلمون والذي يقضي جزء من حياته في البيئة البحرية وبقية
حياته في المياه العذبة فسوف يكون هو مثلنا الآخر فى المحافظه على
ميكانيكيه داخليه بغض النظر عن الظروف البيئيه الخارجيه ( منظر 2.5 ).

إن تركيز الملح في السائل الجسدي لسمك السلمون يشبه إلى حد كبير معظم
الأسماك العظمية. فهو متوسط بين الماء العذب والماء المالح ( حوالي 18 في
الألف ). في هذه الحالة فإن السائل الجسدي أعلى ملوحة Hyperosmaticمن
الماء العذب وأقل ملوحة Hypeosmatic من ماء البحر. وعليه فإن هذه الأسماك
لاتحقق توازنا إسموزيا مع البيئة الخارجية. وبدلا من ذلك فمن الضروري لهم
إستهلاك طاقات كبيرة لمواكبة الإختلافات الإسموزية للماء العذب وماء البحر.

إن سمك السلمون يفقد كميات من الماء من جسده في البحر وذلك عن طريق
الأسموزية Osmosis ويواجه مشكلة الجفاف ولو كان محاطا بماء البحر. وللتغلب
على ذلك فإن سمك السلمون يشرب كميلت كبيرة من ماء البحر والتي تمتص عن
طريق الجهاز المعوي، فيعود الماء بذلك إلى الأنسجة أما الزيادة في الأملاح
فيتخلص منها بسرعة عن طريق خلايا كلورية ( Chlorid cells )- خاصة تقع في (
Osmatic pressure ) في الخياشيم خاصة وأن الكلية ليست مهيأة للتخلص عن
طريق البول على تركيزات أعلى من تركيزات الأملاح في الجسم.

عندما ينتقل الكائن إلى الماء العذب ( أنهار ـ بحيرات ) فإن المشاكل
الأسموزية تعكس بالكامل. والمشكلة الرئيسية هي دخول الماء خلال الخياشيم
والأغشية الهضمية ويقابل ذلك فقد في الأملاح إلى المياه المحيطة. وعليه
يشرب الكائن كميات قليلة جدا من الماء إضافة إلى جزء من الماء الذي يتسرب
عنوة مع الغذاء.ولموازنة دخول الماء فإن الكلية تنتج كميات وافرة من البول
المخفف بعد إستعادة الجزء الأكبر من الأملاح منه. أما بالنسبة للإحتياجات
الملحية فيتم حصوله عليها من خلال الغذاء أو الماء وذلك عن طريق خلايا
متخصصة في الخياشيم. وببذل مجهودات كبيرة فإن سمك السلمون يستطيع المعيشة
تحت البيئتين المتغايرتين.

إن النباتات البحرية كذلك تتعامل مع المتغيرات للتنظيمات الأسموزية بعدة
طرق. فبعض النباتات مثلها مثل خيار البحر تحتفظ بمحاليل حفرية حتى لاتكون
مفارقات كبيرة في التركيز خلال الأغشية. على عكس الحيوانات فبعض النباتات
محاطة بجدار خلوي غير قابل للتمدد ( Inlastic cell - walls ) يضفي عليها
مقاومة تركيبية للضغوط الأسموزية الداخلية على الأغشية الخلوية الهشة. هذه
الجدر الخلوية عادة ما تكون كافية وحدها للتعامل مع الضغوط الناتجة من عدم
تركيز الأيونات خلال الأغشية الخلوية.

كما تستخدم بعض نباتات المستنقعات ( Salt marsh plants) خلايا خاصة أو
مجموعة من الخلايا لتنشيط إفراز كلوريد الصوديوم للسيقان والأوراق حيث تغسل
بما البحر للتخلص منها.

تأثير الحرارة

إن نشاطات الأفراد، نمو الخلية، إستهلاك الأكسجين والعديد من الوظائف
الفسيولوجية تسمى بـ Metabolismوتكتمل بمعدل تنظيمي. العديد من الحيوانات
وكل النباتات تفتقد إلى ميكانيكية تنظيم درجة حرارة أجسادها وهي بذلك تدعى (
Pokilotherms ) ( تدعى خطأ بذوات الدم البارد). تدعى هذه الكائنات أيضا
بــ ( Ectotherms ) والتي تتغير درجة حرارة أجسادها وتعتمد إعتمادا كليا
على درجة الحرارة للبيئة الخارجية المحيطة بها. يستخدم المصطلحان نيابة عن
بعضهما على الرغم من أنهما لفرعان منفصلان من أنواع مراقبة درجات الحرارة.

إن الــ Poikilotherms لاتنظم درجة حرارة أجسامها بينما النوع الآخر
Ectotherms تحكم درجة حرارته جسمه بالظروف الخارجية. ومعظم الكائنات تتبع
هذين النوعين.

إن درجة حرارة الماء هي العامل الرئيسي المتحكم في العمليات الأيضية
لكائنات Ecototherms وعادة لهم معدل ضيق لدرجات الحرارة المثلى يحده من
الجانبين درجات حرارة مقبولة. أما عندما تزيد درجة الحرارة عن هذان الحدان
فإن العمليات الأيضية للعديد من كائنات الــ Pokilotherms تزداد بمعدل
الضعف لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية وقد تزداد في بعض
الأحيان إلى ستة أضعاف لنفس درجة الحرارة. وفي بعض الأنواع لاتظهر أي
زيادة. التأثير الحقيقى لدرجة حرارة الماء على معدل التغذيه لنوع حقيقى من
ectotherm البحرى مثل البارنيكل يظهر فى (منظر 206 ).

معظم الحيوانات ذات دم بارد "Poikilothermic" حيث تفتقد ميكانيكيه
تنظيم حراره اجسامها وكذلك النباتات . ولذلك فان درجه حراره اجسادها
تختلف وتتاثر بصوره كبيره بالحراره المكانيه المحيطه . لهذان النوعان من
الكائنات درجات حراره مثلى ضيقه ولكنهما يستطيعان تحمل بعض الانخفاضات
والارتفاعات في درجات الحراره .

القليل من الحيوانات (فقط بعض الطيور والثديات ) “Homeothermic” ذات
الدرجات الداخليه الثابته ) بمعنى ان لديهم القدره على التكيف الخارجي
لدرجات الحراره بغض النظر عن درجات حراره المناطق التعايشيه ودرجة حرارة
أجسادهم تظل بالقرب من 40 O م ، والتى تعتبر أعلى من درجة الحراره الخارجيه
المعتاده ، عن طريق إطلاق الحراره من الأغشيه الداخليه لهم. عليه فهم
endotherms . هذه الـ homeotherms قليلا ماتكون محدوده بالظروف الحراريه
المحيطه بالمقارنه مع جيرانهم poikilotherms . عليه فهم يستطيعون العيش تحت
الظروف الحراريه للبحار.

القليل من الأسماك مثل التونه، billfish، والقروش تحتل مكانه حراريه وسطيه
عما تقدم مناقشته. هذه الأسماك poikilothermic لذا فإن درجة حرارة دماؤها
تتباين بدرجات الحراره المحيطه خاصة وأنهم يحتفظوا بالحراره المنطلقه من
جراء الحركه العضلية للسباحة.

العلاقات الغذائية:

العلاقات بين النباتات والحيوانات يمكن تنظيمها وتقسيمها عن طريق المشاركه
الغذائيه . ويخضع هذا التقسيم عاده لملاحظة نوعية الغذاء الذي يتغذى عليه
الكائن؟

إن الغذاء هام لنمو الكائنات وللتكاثر لأن الطاقة هامة للحركة ولاستمرارية
الخواص الكيميائية والتي تميز الكائنات الحية عن الغير حية من نفس الانواع.
لإشباع الإحتياجات من الطاقه فإن كل الكائنات تستعمل adinosine
triphosphate (ATP) كعملة أولية من الطاقة. جزىء ATP يحتوى كما هو موضح من
الإسم على الأدينوسين مضافا إليه ثلاثة مجموعات من الفوسفات

Adinosine ¾ P » P » P

العلامه » تعنى رابطه غير ثابته وحالما تتكسر تعطى الطاقه المطلوبه
للعمليات الأيضيه مرورا بما يسمى بــ ADP

ATP --------Anzyme ---

ADP + P + energy

التمثيل الضوئى photosynthesis هو العمليه البيوكيميائيه والتى تستخدم فيها
الصبغات النباتية الخضراء (الكلورفيل) لإمتصاص بعض الطاقة المتاحة من
الأشعة الشمسية. خلال هذه العملية فإنه يتم تصنيع مادة ATP وبعض المركبات
الأخرى ذات الطاقة العالية والتى تستخدم فى تخليق السكريات، الأحماض
الأمينيه والدهون من ثانى أكسيد الكربون والماء كما هو موضح فى المعادلة
التالية : sunlight

6 CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2

chlorophyll

الأدله من الحفريات تظهر أن الطحالب الزرقاء-المخضره أو بكتيريا التمثيل
الضوئى هم أول من استخدم التمثيل الضوئى للحصول على إحتياجاتهم من الطاقه.
الأحافير الموجوده للطحالب الزرقاء-المخضره والتى تصل أعمارها الى ثلاثة
بليون سنه عباره عن مؤشر على أن التمثيل الضوئى بدأ منذ التكوينات الأوليه
لكوكب الأرض.

الكائنات التى لاتقوم بعملية التمثيل الضوئى تعتمد مباشرة أو غير مباشرة
على المواد العضويه ذات الطاقه العاليه والمخلقه عن طريق النباتات.فى
المناطق ذات كميات الأكسجين المحدوده. التنفس اللآهوائى (التنفس بدون
الأكسجين) يوفر الميكانيكيه للحصول على الطاقه لإستخدامها فى العمليات
الخلويه. طرائق مختلفه للتنفس اللآهوائى تستخدمها النباتات والحيوانات ولكن
جميعها تتميز بإطلاق الطاقه من المركبات العضويه دون إستخدام الأكسجين. فى
التخمر الكحولى على سبيل المثال تتكسر السكريات الى كحولات وثانى أكسيد
الكربون. وتتحرر الطاقه على هيئة ATP

respiratory

C6H12O6 2C2H5OH +
2CO2 + ENERGY

enzymes alcohol
(equivalent to 2 ATP)

فى معظم النباتات والحيوانات الحقيقيه فإن العمليات التنفسيه أعقد عما هى
عليه فى التنفس اللآهوائى والذى يكتمل بأكسدة المواد ذات الطاقات العاليه
مثل السكر الى ثانى أكسيد الكربون وماء وحتى فى إطلاق الطاقه

respiratory

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +
ENERGY

enzymes
(equivalent to 39 ATP)

هذه العمليات والتى تستخدم الأكسجين تسمى التنفس الهوائى. فى التنفس
الهوائى كل جزىء من السكر ينتج 19 ضعف من الطاقه عما لو أستخدمت للتنفس
اللآهوائى. الكائنات التى تهضم الغذاء والأكسجين بهذه الصوره تضمن إيجابيات
طاقيه عن المنافسين اللآهوائيين.

لذا فان انتقال المواد والطاقات المستخدمه في البيئات البحريه تتسبب في
تواجد العلاقات الثلاثه المستخدمه في الحياه البحريه وهي :

A. الانتاج

B. الاستخدام

C. التحلل

النباتات تعتبر ذاتيه التغذيه Self-nourishing or Autotrophic لذا فانها
تعتبر من الانواع المنتجه وذلك لقدرتها على استخدام الطاقه الضوئيه لبناء
مواد عضويه ذات طاقات عاليه من غذاء غير عضوي "عاده النيترات والفوسفات
...... والماء وغازات ذائبه ". لذلك فانه يطلق على النباتات مسمى المنتجين
الاوليين Primary Producers ويحتلو القاعده الغذائيه الاولى.

وعلى هذا الاساس فان المستخدمين والمحللين لا يمكنهم من اجراء عمليه
التمثيل الضوئي بمعنى انهم لايستطيعون من بناء غذائهم من مواد غير عضويه
ولكنهم يعتمدو فى نظامهم الغذائى على ازدهار النباتات لازدهارهم ولذلك
يطلق عليهم متعددين التغذيه Heterotrophes وفي هذه الانواع بعض التخصصات
في عمليه التغذيه .

معظم الحيوانات متكيفه للغذاء على النباتات ويطلق عليهم نباتيه التغذيه
Herbivors ويحتلوا القاعده الثانيه من الهرم الغذائي . بعض الانواع الاخرى
والمتكيفه على الحيوانات في غذائها يطلق عليهم حيوانيه التغذيه
Carnivores ويحتلوا القاعده الثالثه من الهرم الغذائي .

المحللات وهم عاده البكتريا او الفطر Bacteria or Fungi كلاهما يتواجدان
على المواد العضويه "النفايات" detritus والفضلات الناتجه من كل الكائنات
وايضا بقايا الكائنات الميته .

ايا كان التخصص الغذائي فانهم يهضموا ويتغذوا على المواد العضويه المنتجه
للتمتع بالطاقه وهذه العلاقه العامه تسمى Cellulor respiration.ويمكن
الوصول الى هذه المرحله بطريقه هوائيه او لاهوائيه Aerobically or
anaerobically اي في وجود الاكسجين او عدمه .

اذا المواد العضويه مثل السكريات والمنتجه عن طريق النباتات تعتبر وسيله
لانتقال الطاقه المستعمله للقاطنين في النظام البيئي وهناك فرق كبير بينه
وبين انتقال الاملاح المغذية.

تحركات وانتقال المواد الغذائيه والغازات الذائبه يعتبر انتقال "موجه"
directional بمعنى انه يخضع لدورات معينه بحيث يتحرك في الطبيعه عاده من
النباتات الى الحيوانات ومن ثم الى التحلل البكتيري وغالبا مايعد الى
النباتات منظر (2.7 ) . على عكس ذلك انتقال الطاقه فانه غير موجه
undirectional ويتحرك في الطبيعه من الشمس وخلال النباتات ومن ثم الى
المستخدمين او المستفيدين واخيرا الى المحللين.

» البيئة البحرية الفصل الثالث
» صور حواجز اسرائيلية | صور جدار الفصل العنصري
» حصن عموني يعود لفترة العصر الحديدي الثاني