Şimdiye kadar yaşamış canlıların toplam kütlesi, halen mevcut karbon ve azot atomlarının toplam kütlesinden kat kat fazladır. Peki, dünyadaki karbon, azot ve diğer atomların miktarı sınırlı olduğu ve uzaydan önemsenecek miktarda madde gelmediği halde, yaşam nasıl devam edebilir?
Bu sorunun yanıtı, canlıların yapısındaki elementlerin yeryüzünde sürekli bir devir ve dolaşım içinde olmasındadır. Bu yüzden hiçbir şey israf olmaz. Bitki ve hayvan artıkları ve ölmüş organizmalarda bulunan elementler boşa gitmez; doğadaki mükemmel dolaşım sistemleri sayesinde tekrar kullanılırlar. İşte bu döngüler, büyük ölçüde, adını bile duymadığınız ve görmediğiniz canlılar tarafından gerçekleştirilmektedir.
Dünyadaki element döngülerinden biri karbon dolaşımıdır. Bilindiği gibi, bitkiler fotosentez yaparken atmosferden bir karbon iki oksijen atomu içeren karbondioksit moleküllerini alırlar. İnsanlar ve hayvanlar ise solunumla havaya karbondioksit verirler. Ancak bu oran, atmosferdeki karbon dengesini sağlamak için yeterli değildir. Zira karbonun önemli bir bölümü ölü bitki ve hayvanlarda toplanmaktadır. İşte bu noktada bakteri ve mantarlar devreye girer ve ölü canlılardaki karbonu tekrar atmosfere geri kazandırırlar.
Canlılığın devamı açısından önemli olan diğer bir döngü ise azot dolaşımıdır. Bitkiler, amino asit ve protein sentezi yapabilmek için azota ihtiyaç duyarlar; ancak atmosferde gaz halinde bulunan azotu doğrudan kullanamazlar, azotu nitratlar halinde topraktan alırlar. İşte bu dönüşümü bazı mikroorganizmalar gerçekleştirir. Azot, nitrit bakterileri tarafından nitrite, daha sonra nitrat bakterileri tarafından nitrata dönüştürülerek bitkiler tarafından kullanılabilir hale getirilir. İnsanlar ve hayvanlar da ihtiyaç duydukları azotu bitkilerden temin ederler. Yani, azotun canlıların kullanabileceği hale dönüştürülmesinde, tek hücreli canlıların olmazsa olmaz bir önemi vardır. Azot dolaşımının ne kadar hassas dengelere dayandığı şöyle özetlenebilir: Topraktaki azotun yetersiz olması halinde, bitkiler ve dolayısıyla onlara bağımlı olan insanlar ve hayvanlar var olamazlar. Azot oranının normalin üstünde olması durumunda ise, hava kirliliği ve asit yağmuruna yol açan, ozon tabakası ve ekolojik ortamı tahrip eden zehirli bir gaz olan nitrik oksit atmosferde çoğalır; içme suları kirlenir, göller, nehirler ve diğer tatlı su ekosistemleri zarar görürler. (P. Vitousek, J. Aber, R. Howarth, G. Likens, P. Matson, D. Schindler, W. Schlesinger, D. Tilman, "Human alteration of the global nitrogen cycle: causes and consequences", Issues in Ecology, Vol. 1, 1997.)
Dünyadaki su dolaşımında ise, ormanlar önemli bir görev üstlenirler. ("Rainforests Harvest The Skies", Science Daily Magazine, 2002, http://ğ.sciencedaily.com/releases/2002/02/020201075138.htm) Toprak tarafından emilen yağmur veya kar suyu, bitki ve ağaçların faaliyeti sonucunda su buharı olarak atmosfere geri döner. Ağaçların yapraklarından muazzam bir miktarda su buharlaşır. Diğer bir ifadeyle bitkiler, topraktaki suyu vücutlarından geçirerek atmosfere ulaştıran benzersiz su pompaları gibi çalışırlar. Böylece su, toprağın derinliklerinde yok olmadan yeryüzünde sürekli bir devir yapar.
Bunların yanı sıra, fosfor, sülfür ve diğer bazı elementlerin küresel döngülerinde de canlılar önemli rol oynarlar. Burada üzerinde durulması gereken bir nokta da söz konusu dolaşımların mükemmel bir verimlilikle sürüp gitmesidir. Bu verimliliğin üstünlüğünü şu kıyasla anlatabiliriz: İçinde bulunduğumuz dönemin son derece ileri teknolojik olanaklarına rağmen, atıklarımızın yaklaşık %10 gibi küçük bir oranı geri kazanılabilmektedir. (Alp Akoğlu, "Evrende Geri Kazanım", Bilim ve Teknik, Aralık 2000, s. 29.) Oysa milyonlarca senedir canlılar tarafından gerçekleştirilen dolaşımların verimliliği %100'e yakın bir orandadır. Şüphesiz bu durum, canlılardan meydana gelen sistemdeki sayısız yaratılış harikasından biridir.
