خامساً: الماء ووظائف الكائن الحي

الماء هو المكوّن الرئيسي للحياة، إذ يلعب دوراً حيوياً في جميع العمليات الحيوية، التي تحدث داخل الكائنات الحية، بدءاً من الكائنات الأولية، ومروراً بالنبات، ثم انتهاءً بالإنسان.

فالأميبا Amoeba، أبسط أنواع الحياة الحيوانية، هي كائنات وحيدة الخلية، يكون الماء أكثر من 90% من جسمها.

وتوجد الأميبا في الماء، سواءً أكان مالحاً أم عذباً، وفي التربة، وفي جسم الحيوانات. وتعتمد حركة الأميبا، بصفة رئيسية، على محتوى الماء في السيتوبلازم، لتكوين الأقدام الكاذبة Pseudopodia أثناء حركتها. كما تعتمد كذلك، على الماء في ضبط التوازن الأسموزي Osmotic Pressure لجسمها مع البيئة المحيطة، إذ يتكون داخل جسمها فجوة منقبضة Contractile Vacule، يتجمع فيها الماء الزائد عن الحاجة، ثم يطرد إلى خارج الخلية الأميبية. كما تعتمد الأميبا في غذائها، على المواد الغذائية الذائبة في الماء.

ولا تختلف أهمية الماء بالنسبة للنبات، عن أهميته للكائنات الحية الأخرى. ففي الحقيقة، وبمقارنة وزنٍ بوزن، يحتاج النبات الماء أكثر من الحيوان. فأكثر من 90% من الماء، الذي يمتصه النبات عن طريق جذوره، ينطلق في الجو على هيئة بخار ماء. كما يستخدم النبات الماء، في تصنيع غذائه.

فالنبات يمتص الماء من التربة عن طريق الجذور، ثم يرتفع الماء من خلال ساق النبات إلى الأوراق، عن طريق الخاصية الشعرية. وفي الأوراق يتحلل الماء إلى عنصريه، الأكسجين والهيدروجين، بواسطة اليخضور (الكلوروفيل) Chlorophyl، في عملية حيوية يطلق عليها "البناء الضوئي" Photosynthesis (اُنظر ملحق التركيب الجزيئي وعملية البناء الضوئي). وفي هذه العملية، يتحد الهيدروجين الناتج عن تحلل الماء، مع ثاني أكسيد الكربون، الذي تمتصه أوراق النبات من الهواء، لتصنيع سكر، ثم مركبات عضوية، كربوهيدراتية، ودهنية، وبروتينية لغذاء النبات. أمّا الأكسجين الناتج من تحلل الماء، في عملية البناء الضوئي، فينطلق معظمه في الهواء الجوى (اُنظر شكل عملية البناء الضوئي).

ويُكَوِّن الماء ما يقرب من 70% من جسم الإنسان. ولا يقتصر وجود الماء على السوائل الموجودة في الجسم، مثل: الدم، والسائل الليمفاوي، بل يدخل كذلك، في تركيب الخلايا المكوِّنة لجسم الإنسان، إذ تراوح نسبة وجود الماء بين 65% و90%، من وزن هذه الخلايا، تبعاً لنوعها. فعلى سبيل المثال، تحتوي خلايا الدم على نسبة كبيرة من الماء، بينما تقل نسبة الماء في الخلايا المكونة للعظام.

كما يلعب الماء دوراً حيوياً، في جميع العمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان. وتختل هذه العمليات إذا فقد الجسم 10% من مائه، أمّا إذا زادت هذه النسبة إلى 20%، فإنها تؤدي إلى الوفاة. ويفقد الجسم في اليوم ما يقرب من 2.5 لتر، في العمليات الفسيولوجية المختلفة، مثل: التنفس، والعمليات الإخراجية، من بول، وبراز، وعرق. ويحتاج الجسم لتعويض هذا الفقد، إلى تناول ما يقرب من 2.5 لتر من الماء في اليوم. ويحصل الجسم على الماء من طرق مختلفة، إمّا عن طريق تناول الماء والسوائل المختلفة، وإما عن طريق المحتوى المائي للأطعمة، مثل: الفواكه، والخضراوات، وإما عن طريق بعض عمليات الأكسدة، التي تتم في الخلايا والأنسجة، حيث يتم أكسدة سكر الجلوكوز في هذه الأنسجة ليعطى ماءً، وثاني أكسيد الكربون. فالإنسان يستطيع الصوم عن الطعام لمدة قد تصل إلى شهرين، ولكنه لا يستطيع العيش دون ماء أكثر من أسبوع.

ومن هذه العمليات الفسيولوجية، التغذية والهضم. فمضغ الطعام في الفم يحتاج إلى اللعاب، الذي تفرزه الغدد اللعابية في الفم. ويحتوي اللعاب على ما يقرب من 99% ماءً ذائباً، به الإنزيمات والأملاح المختلفة. وتُقدّر كمية اللعاب، الذي تفرزه الغدد اللعابية في اليوم، بما يقرب من لتر ونصف.

وتصب المعدة والأمعاء إفرازاتهما على الطعام، فضلاً عن إفرازات البنكرياس والعصارة الصفراوية، إذ تبلغ كمية ما يفرز، ما يقرب من لتر إلى لترين في اليوم.

ومن نعم الله على الإنسان، أنه لا يفقد هذه الكميات من الماء مع خروج الفضلات، بل يعاد امتصاص جزء كبير من الماء من الأمعاء الغليظة، مع المواد الغذائية الذائبة فيه. كما تُنقي الكليتان الدم من الأملاح الزائدة، وبقية المخلفات الذائبة، والفضلات الأزوتية، مثل البولينا وحمض البوليك، وإخراجها في صورة ذائبة، على هيئة بول. ويبلغ ما يخرجه الجسم من بول يومياً، ما يقرب من لتر ونصف.

كما يعمل الماء على تنظيم درجة حرارة الجسم، وحفظها في مدى ثابت. فعند ارتفاع درجة الحرارة، يزيد إفراز الجسم من العرق، وبذا يعمل على تلطيف درجة حرارة الجسم، وخفضها عند تبخره. أمّا عند انخفاض درجة حرارة الجو، فإن الطاقة التي ينتجها الجسم، توزع على جميع أنحائه، عن طريق الدم والسائل الليمفاوي، حيث يمثل الماء القاعدة الأساسية لهذه السوائل، ويعد موصلاً جيداً للحرارة.