Obieg materii i przepływ energii
Playlista:Ekologia
Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim
Z tego filmu dowiesz się:
- jaki jest obieg materii w ekosystemie,
- na czym polega przepływ energii przez ekosystem.
Podstawa programowa
Autorzy i materiały
Wiedza niezbędna do zrozumienia tematu
Aby w pełni zrozumieć materiał zawarty w tej playliście, upewnij się, że masz opanowane poniższe zagadnienia.
Udostępnianie w zewnętrznych narzędziach
Korzystając z poniższych funkcjonalności możesz dodać ten zasób do swoich narzędzi.
Kliknij w ikonkę, aby udostępnić ten zasób
Kliknij w ikonkę, aby skopiować link do tego zasobu
Transkrypcja
Kliknij na zdanie, aby przewinąć wideo do tego miejsca.
Zdarzyło ci się, że mewa albo inny nadmorski
ptaszek narobił ci na kurtkę, albo na parapet?
Zanim następnym razem
rzucisz obraźliwym słowem, pomyśl
kupa morskich ptaków to praktycznie jedyny sposób zwracania na ląd fosforu
jednego z niezbędnych do życia pierwiastków.
Jego podstawowe źródło
to skały zwane fosforytami.
Wypłukane z tych skał, nieorganiczne fosforany są w postaci rozpuszczonej
pobierane przez rośliny i przekształcane w związki organiczne, niezbędne do syntezy
związków tworzących ciała wszystkich zwierząt.
Reszta spływa do mórz, a stamtąd droga na ląd nie jest prosta.
W obiegu fosforu pomagają właśnie morskie ptaki, które wzbogacają nadmorskie
gleby w fosfor... swoją kupą właśnie.
Ty też możesz pomóc
jedząc morskie ryby.
O ile, rzecz jasna, jesz mięso.
Pewnie znasz to powiedzenie
że w przyrodzie nic nie ginie. To fakt.
Ziemia w sensie energetycznym
jest w zasadzie układem izolowanym.
Więcej o przepływach energii możesz się dowiedzieć z naszych filmów z fizyki.
Warto nadmienić, że nie jesteśmy tak do końca
izolowani, bo dociera do nas energia słoneczna.
Bez niej, tak naprawdę nie byłoby życia
jakie znamy.
Może pamiętasz jeszcze z klasy piątej
że rośliny wykorzystują energię światła słonecznego i przekształcają ją w energię chemiczną.
Ile potrzebują?
Badania wykazały, że do fotosyntezy wystarczy zaledwie 1% energii ze Słońca.
Ten mizerny 1% jest podstawą funkcjonowania
wszystkich łańcuchów pokarmowych
i wystarcza, by producenci, czyli autotrofy
wytwarzali rokrocznie miliardy ton biomasy.
Dokładniej rzecz biorąc, mianem biomasy
określamy całkowitą ilość roślinnej materii organicznej, którą określone jednostka powierzchni ekosystemu wytwarza w ciągu roku.
Ta jednostka pozwala też ekologom ocenić
tempo, w jakim producenci przekształcają energię słoneczną w procesie fotosyntezy.
Jak się zapewne domyślasz, to tempo jest różne
dla różnych ekosystemów.
Z dużą dozą prawdopodobieństwa można założyć, że jest wyższe w gęstych lasach klimatu umiarkowanego
niż na porośniętych skąpą roślinnością terenach półpustynnych, a dżungla amazońska
bije na głowę naszą Puszczę Białowieską.
Warto też wiedzieć, że na ilość biomasy
ma wpływ szereg czynników abiotycznych
czyli nieożywionych, jak temperatura
i wilgotność, czy żyzność gleb oraz biotycznych, jak choćby obecność człowieka.
Rośliny pochłaniają światło wcale nie po to by ktoś je zjadł, ale by zyskiwać energię
do własnych procesów życiowych.
Zużywają ją na oddychanie, transport wody
i innych substancji.
A przecież żaden z procesów zachodzących w komórce nie przebiega ze stuprocentową wydajnością.
Zawsze pewna część energii rozprasza się w otoczeniu.
W efekcie tylko część energii świetlnej
zaabsorbowanej podczas fotosyntezy
zostaje zmagazynowana w wiązaniach chemicznych związków organicznych budujących ciało roślin.
Podobny mechanizm działa na kolejnych
piętrach piramidy troficznej
czy też w kolejnych ogniwach łańcucha pokarmowego, o którym opowiadamy
w innym filmie.
Zwierzęta roślinożerne nie potrafią strawić wszystkiego, co wpadnie im do paszczy.
Z tego powodu trafia do nich jedynie część
energii zmagazynowanej w masie roślinnej.
Reszta jest wydalana.
Do tego część z tego, co strawią i przyswoją zużywają do podtrzymywania własnych czynności życiowych
czemu, podobnie jak w przypadku roślin
towarzyszy rozpraszanie energii.
W efekcie na własną masę przetwarzają
tylko niewielką część tego, co skonsumują.
I wreszcie, część roślinożerców ginie
i nie zostaje zjedzona przez konsumentów
drugiego rzędu.
Zgromadzona w ich ciałach energia nie przechodzi zatem na wyższy poziom troficzny.
Oznacza to, że przepływając przez ekosystem
energia zostaje zarówno wykorzystana
jak i rozproszona.
Na kolejnych poziomach jest jej coraz mniej
więc tworzące dany poziom organizmy
mogą wyżywić coraz mniejszą liczbę konsumentów.
Szacuje się, że każdy kolejny poziom troficzny
ma do dyspozycji około 90% mniej energii niż poziom poprzedni.
Mechanizm ten nosi nazwę reguły 10 procent.
To wyjaśnia, dlaczego ekosystemy mają
skończoną liczbę poziomów troficznych.
Większość składa się zaledwie z czterech
lub pięciu ogniw, a końcowe ogniwa
czyli konsumenci najwyższego rzędu
są zwykle bardzo nieliczne.
Nie zawsze tak jest.
Gdy konsumenci drugiego rzędu to pasożyty
jest ich dużo więcej niż konsumentów pierwszego rzędu, na których się pożywiają.
Pamiętaj, że liczba konsumentów wyższego rzędu, którzy mogą się wyżywić
konsumentami niższego rzędu
zależy od masy każdego z tych ogniw łańcucha.
Jeśli te masy są porównywalne
konsumentów wyższego rzędu będzie mniej
niż tych niższego.
Jeśli są maleńcy, jak te kleszcze na jeleniu
może ich być dużo więcej niż ofiar
którymi się żywią.
Ostatnim ogniwem każdego łańcucha
pokarmowego są destruenci.
Przetwarzają oni energię pozostałą w odchodach i szczątkach martwych organizmów, zwłaszcza ich niestrawnych częściach
takich, jak pióra, kości i rogi, w związki nieorganiczne, które mogą zostać
wykorzystane przez rośliny, czyli producentów.
Zamykają w ten sposób cykl troficzny.
Rośliny wodne i lądowe oraz inni producenci wiążą świat materii żywej ze światem materii nieożywionej.
Z prostych substancji nieorganicznych tworzą
związki organiczne, które budują ich ciała.
Te związki w postaci pokarmu wędrują wzdłuż łańcucha pokarmowego i docierają ostatecznie do destruentów.
Tu zachodzi proces odwrotny.
Bakterie, grzyby i protisty rozkładają resztki substancji organicznych do prostych związków mineralnych, które ponownie mogą zostać
przyswojone przez producentów.
Tak zamyka się cykl krążenia materii w przyrodzie.
Jak widzisz materia w ziemskim ekosystemie nie ginie, a jedynie zmienia postać.
Dzięki stałemu krążeniu jest nieustannie przetwarzana i ponownie wykorzystywana.
Nie powstają tu żadne substancje zbędne
i niczego poza energią Słońca nie trzeba dostarczać z zewnątrz.
W ekosystemach sztucznych
krążenie materii jest zaburzone.
Popatrz na pola uprawne.
Człowiek zbiera i wywozi z nich niemal wszystko, co tam wyrośnie.
W przypadku zboża są to zarówno ziarna
jak i łodygi, czyli słoma.
Taki ekosystem nie może funkcjonować bez regularnego dostarczania do gleby świeżej porcji składników mineralnych
w postaci nawozów.
Inaczej postępują działkowcy, którzy sami produkują naturalny nawóz
tylko przyspieszając procesy zachodzące w przyrodzie.
Ich akceleratorami są kompostowniki.
Zgromadzone w nich szczątki roślin
są układane warstwami, regularnie mieszane
i polewane wodą, by zapewniać dopływ tlenu i wilgoci.
Dodatkowo można je wzbogacać specjalnymi preparatami zawierającymi duże ilości bakterii glebowych.
Wytworzony w ten sposób nawóz może wzbogacać glebę już w kolejnym roku
podczas gdy w przyrodzie, na całkowite rozłożenie roślinnych szczątków trzeba by czekać kilka lat.
Jeśli uważnie oglądasz, na pewno pamiętasz
Jaki procent energii słonecznej jest wykorzystywany przez rośliny w procesie fotosyntezy?
Tylko 1%, a ile zieloności daje to wokół nas!
To może jeszcze jedno pytanie ze znajomości procentów?
Jaki odsetek energii danego poziomu troficznego jest dostępny dla konsumentów wyższego poziomu?
Jeśli mówisz, że 10% - Brawo!
Podstawą życia na Ziemi jest energia światła słonecznego.
Energia przepływa przez wszystkie poziomy
pokarmowe ekosystemu i stopniowo jest rozpraszana w środowisku.
Jej straty uzupełniane są przez stały dopływ energii pochodzącej ze Słońca.
Materia krąży pomiędzy żywą i nieożywioną
częścią ekosystemu.
Na dzisiaj to już wszystko.
Obejrzyj pozostałe filmy z tej playlisty
a po więcej materiałów zajrzyj na naszą stronę: pistacja.tv
Ćwiczenia
Interaktywne ćwiczenia związane z tą wideolekcją.
Materiały dodatkowe
Inne zasoby do wykorzystania podczas zajęć z tego tematu.
