生態と環境
食物網の中をエネルギーがどう流れるかをたどり、生態系ラボと回る地球儀を使って、バイオームごとの気候や生物群集を比べます。
- 1食物網フロリダ州シルバースプリングスでは、植物が1年間に1平方メートル当たり2万819キロカロリーを生産し、頂点の捕食者に届いたのは21キロカロリーでした。生産者から捕食者へエネルギーをたどり、食物網から種を除去し、ウサギとキツネの個体数モデルを動かして、毒が頂点に蓄積する理由を考えましょう。6 単元
- 2バイオームアマゾンの熱帯雨林には一ヘクタールに100~300種の樹木がある一方、北極のツンドラで植物が育つ期間はわずか10~12週間です。気温と降水量によって陸地が八つの主なバイオームに分かれる仕組みを学び、地球儀で探しましょう。さらに水中へ進み、日光の届く水深200 mまでの表層から、超深海の海溝まで見ていきます。6 単元
食べ物と場所でつながる生物
植物や動物の名前を言えることは、生態学的な説明の出発点にすぎません。その生物がどこにすみ、何を食べ、ほかのどの生物がそれに頼っているかも問う必要があります。これらのコースは、その問いを2つのスケールで扱います。食物網は1つの群集の中のつながりを追い、バイオームは気候や植生がおおまかに似た環境をまとめます。2つを行き来すると、身近な食う・食われるの関係と、世界地図に見える大きなパターンを区別しやすくなります。
まず食べるつながり、次に地域の比較
食物網は、生産者・消費者・分解者から始まります。食物連鎖から食物網へと進み、そのあとでエネルギーピラミッドと10%の法則を紹介します。捕食者と被食者の個体数はウサギとキツネで扱い、続いてキーストーン種とイエローストーンのオオカミが登場します。最後のユニットでは、食物網の中の毒と外来種を考えます。読みながら、それぞれの食べるつながりの向きをはっきりさせておきましょう。食物網は、近くに描かれた動物を集めただけのものではありません。
バイオームは、まずバイオームとは何かを定義し、熱帯雨林とサバナ、砂漠とチャパラル、温帯草原と温帯林、亜寒帯林(タイガ)とツンドラを比べます。海洋と淡水のバイオームでコースが締めくくられます。地図上で似た位置にある2つの場所なら同じ群集があるはずだと決めつけず、ユニットで説明されている条件を比べましょう。
網とグラフは読み方が違う
生態系ラボでは、場面を変える前に草原の食物網を調べ、食べる・食べられる関係を説明しましょう。ピラミッドの表示ではエネルギーの受け渡しを調べられ、個体数の表示ではウサギとキツネが別々の線で描かれます。個体数のグラフの線は、食物網の矢印とは別の問いに答えています。増加、減少、つながりを説明する前に、それぞれの表し方が何を測っているかを確かめましょう。岩礁海岸の設定は、キーストーン種について考えるもう1つの舞台になります。
バイオームのユニットでは、地球儀を使って例の場所を確かめます。最初のユニットでブラジル、エジプト、カナダを探し、コースがさまざまな環境を進むのに合わせて地域ごとの比較をたどりましょう。地球儀は話題を地理的に位置づける助けになり、添えられた文章が生態学的な条件を説明します。ユニットのバイオームの説明にある情報を、地図だけから読み取ろうとしないでください。
つながりが2つ以上ある説明
ある個体数が変化したときは、最初に変化した種の名前だけを挙げるのではなく、関係するつながりをたどりましょう。群集のはたらきを説明するときは生産者と分解者に立ち返り、ピラミッドのどの段も同じだと扱う前にエネルギーのユニットを使いましょう。バイオームを比べるときは、どの条件とどの生物群集を比べているかを言葉にします。問題とまとめを使えば、システムの中のつながりを説明する力と、システムが存在する大きな環境を区別する力の両方を確かめられます。
この教科についての質問
食物連鎖の矢印はどちらを向きますか?
食べ物から食べる生物へ向かい、エネルギーと物質の流れを示します。ウサギからキツネなら、キツネがウサギを食べるという意味です。逆なら捕食関係も逆です。捕食者の視線ではなく、エネルギーの移動を追います。 食物網
生産者と消費者はどう違いますか?
生産者は普通、光合成で太陽のエネルギーを糖に蓄え、自分の食べ物を作ります。植物、藻類、一部の細菌が該当し、消費者は他の生物を食べてエネルギーを得ます。生産者を食べる草食動物は一次消費者、それを食べる肉食動物は二次消費者で、新たな生産者ではありません。 食物網
一匹の動物が複数の栄養段階を占めることはありますか?
はい。段階は種名だけでなく何を食べるかで決まります。ウサギを食べるキツネは二次消費者、実を食べる同じキツネは一次消費者です。雑食動物は複数の経路につながるので、一本の食物連鎖だけでは十分に表せません。 食物網
生態系に分解者が必要なのはなぜですか?
死骸やふんには、分解しないと使えない栄養分が残っています。主に細菌と菌類からなる分解者は死んだ物質を食べ、土や水へ栄養分を戻します。植物は生きている間にウサギを、死んだ後に菌類を養い、生きた植物から始まる網と死骸から始まる網を結びます。 食物網
食物連鎖はすべて太陽光から始まりますか?
大半のエネルギーは生産者が取り込む日光に由来しますが、深海の熱水噴出孔は例外です。光がないため、細菌は化学合成で硫化水素などの化合物のエネルギーを使います。周りの動物は現地の光合成ではなく、その細菌と上から沈む食べ物に依存しています。 食物網