חשיבותה של פוטוסינתזה לכדור הארץ

תוֹכֶן

• פחמן דו חמצני ופוטוסינתזה
• חמצן וחיים על כדור הארץ
• גלוקוז וחיים על כדור הארץ
• ייצור ראשוני
• השפעה על בני אדם

האטמוספרה של כדור הארץ מכילה גזים שונים. שניים מהם חשובים במיוחד עבור אורגניזמים חיים הם חמצן ופחמן דו חמצני. שני גזים אלה משמשים במהלך הנשימה ופוטוסינתזה, ועל האווירה חייבת להיות איזון נאות של שני הגזים על מנת שהחיים יהיו אפשריים.

פוטוסינתזה מספקת את האנרגיה הדרושה לחיים על פני כדור הארץ (תמונה על ידי Claudio Calcagno מ Fotolia.com)

פחמן דו חמצני ופוטוסינתזה

צמחים מקבלים אנרגיה מאור השמש ולהשתמש בו כדי להמיר פחמן דו חמצני לתוך פחמימות עשירות באנרגיה כמו גלוקוז. זה מתחיל עם נקבוביות קטנות בחלק התחתון של העלים של צמחים הנקראים stomata שנפתח כדי לאפשר פחמן דו חמצני להיכנס לתאים.אורגני תאים הנקראים chloroplasts לשלב פחמן דו חמצני עם מים מן השורשים של הצמחים ליצירת גלוקוז וחמצן.

חמצן וחיים על כדור הארץ

חמצן שוחרר כמו שארית הפוטוסינתזה היא משאב חיוני לנשימה. צמחים ואורגניזמים אחרים מחזירים את החמצן בחזרה לפחמן דו חמצני באמצעות נשימה. דו תחמוצת הפחמן שוחרר לאטמוספירה הוא שוב זמין עבור פוטוסינתזה. מחזור זה מאפשר לאורגניזמים לשרוד על כדור הארץ.

גלוקוז וחיים על כדור הארץ

צמחים משתמשים בחלק מהגלוקוז המופק מפחמן דו-חמצני ומים במהלך הפוטוסינתזה לצמיחתם ולשעתוקם במהלך החיים. לדברי ריימונד לינדמן, 15 עד 70 אחוזים של אנרגיה של הצמח משמש בדרך זו. בשנת 1942, לינדמן היה הראשון מבין כי אנרגיה שרוף זה אינו זמין אוכלי עשב אשר צורכים צמחים.

ייצור ראשוני

האנרגיה המועברת לחיה הצורכת את הצמח משמשת חלקית לצמיחתה ותחזוקתה. אנרגיה זו אינה זמינה גם עבור טורפים אשר צורכים אוכלי עשב. האנרגיה הנצרכת, כפי שניסח זאת לינדמן, היא בין 5 ל -20% מכלל האנרגיה המתבוללת של הסכר. כמו האנרגיה מתבוללת במהלך פוטוסינתזה הוא הראשון הזמין אורגניזמים על כדור הארץ, אורגניזמים פוטוסינתטיים נקראים המפיקים העיקריים. מידת האנרגיה שהם מתבוללים נקראת ייצור ראשוני.

השפעה על בני אדם

אובדן צמחים על פני כדור הארץ עקב פעילויות כגון גיזום עצים או טרנספורמציה קרקע מהווים איום על הייצור העיקרי של כדור הארץ. ללא מספיק צמחים, החמצן והאנרגיה בצורה של פחמימות יתפוגג. אנשים יכולים לנקוט צעדים כדי לאזן את התפתחות הקרקע ואת קצב הפוטוסינתזה. אמצעים אלה כוללים נטיעת עצים באתר הסליקה והפרקטיקה של כניסה סלקטיבית, שם יערות מטופחים בקפידה כדי לקדם את הצמיחה של צמחים חדשים.