Харчові ланцюги та мережі

Всі живі організми залежать один від одного в їжі. Розглядаючи взаємозв’язки організмів, які живляться один з одним, цей урок досліджує, як пов’язані всі організми - включаючи людей. Якщо студенти розуміють взаємозв'язки простого харчового ланцюга, вони краще зрозуміють важливість і чутливість цих зв'язків, і чому зміни в одній частині харчового ланцюга майже завжди впливають на іншу.

Рівень якості: 4-8 класи

Очікування продуктивності:

  • MS-LS2-1 Екосистеми: взаємодія, енергія та динаміка. Проаналізуйте та інтерпретуйте дані, щоб забезпечити докази впливу доступності ресурсів на організми та популяції організмів в екосистемі.
  • MS-LS2-2 Екосистеми: взаємодія, енергія та динаміка. Складіть пояснення про те, як різні частини харчового ланцюга залежать одна від одної.
  • MS-LS2-3 Екосистеми: взаємодія, енергія та динаміка. Розробіть модель для опису кругообігу речовини та потоку енергії між живими частинами харчового ланцюга.
  • MS-LS2-4 Екосистеми: взаємодія, енергія та динаміка. Побудуйте аргумент, підкріплений доказами, зібраними спостереженнями та досвідом, що показують, як зміни фізичних або біологічних компонентів екосистеми впливають на популяції.
  • MS-LS2-5 Екосистеми: взаємодія, енергія та динаміка. Оцініть конкурентні дизайнерські рішення для підтримання біорізноманіття та екосистемних послуг.
  • MS-ESS3-3 Діяльність Землі та людини. Дайте відповіді на запитання про те, як забруднення впливає на харчові ланцюги, застосовуючи наукові принципи для розробки плану моніторингу для мінімізації впливу людини на навколишнє середовище.

Цілі уроку

  • Опишіть різницю між рослиноїдними, м’ясоїдними та продуктивними.
  • Дайте відповіді на запитання про взаємозалежність травоїдних, м’ясоїдних та виробників як членів харчового ланцюга.
  • Дайте відповіді на запитання про те, як забруднення впливає на харчові ланцюги.

Передумови

Харчовий ланцюг - це спрощений спосіб показати взаємозв’язок організмів, які харчуються один одним. Корисно класифікувати тварин у простому ланцюзі живлення за тим, що вони їдять або де вони отримують свою енергію.

Зелені рослини, звані виробниками, складають основу водного харчового ланцюга. Вони отримують свою енергію від сонця і виробляють власну їжу завдяки фотосинтезу. У Великих озерах виробниками можуть бути мікроскопічний фітопланктон (рослинний планктон), водорості, водні рослини, такі як Елодея, або рослини, такі як рогози, що виходять з поверхні води.

Травноїдні тварини, такі як качки, дрібні риби та багато видів зоопланктону (тваринний планктон) харчуються рослинами. М'ясоїдні (м'ясоїди) харчуються іншими тваринами і можуть бути дрібними (наприклад, жаба) або великими (наприклад, озерна форель). Всеїдні - це тварини (включаючи людей), які харчуються як рослинами, так і тваринами. Кожен з них є важливою частиною харчового ланцюга.

Насправді харчові ланцюги в багатьох точках перекриваються, оскільки тварини часто харчуються різними видами, утворюючи складні харчові мережі. Діаграми харчової мережі зображують всі взаємодії між видами в реальних спільнотах. Ці складні діаграми часто виглядають як хитромудрі павутинні мережі, що з’єднують види.

Цей урок демонструє, що зміни в одній частині харчового ланцюга або мережі можуть вплинути на інші частини, що призведе до впливу на м’ясоїдних, рослиноїдних тварин та врешті-решт на виробників. Прикладом цього може бути шкідливий вплив забруднення. Слід зазначити, що коли щось порушує харчову мережу, люди повинні намагатися зрозуміти і мінімізувати порушення. Студенти також повинні зрозуміти, що люди теж є частиною цієї складної павутини життя.

Харчові ланцюги та харчові мережі - частини та частини

Харчові ланцюги

  • Виробники
    Рослини становлять основу харчових ланцюгів Великих озер. Їх називають виробниками, оскільки вони самі роблять їжу, перетворюючи сонячне світло за допомогою фотосинтезу. Вони також діють як їжа, забезпечуючи енергією інші організми. У Великих озерах більшість виробників - це фітопланктон, або мікроскопічні плавучі рослини. Прикладом фітопланктону є зелені водорості. Великі вкорінені рослини, інший тип виробників, забезпечують їжу та притулок для різних організмів, риби та дикої природи.
  • Первинні споживачі
    Наступний рівень у харчовому ланцюзі складають первинні споживачі або організми, які харчуються їжею, виробленою іншими організмами. Приклади основних споживачів включають зоопланктон, качок, пуголовків, німф-майфлей та дрібних ракоподібних.
  • Вторинні споживачі
    Вторинні споживачі складають третій рівень харчового ланцюга. Вторинні споживачі харчуються меншими тваринами, що харчуються рослинами (основними споживачами). Прикладами вторинних споживачів є синяк, дрібна риба, раки та жаби.
  • Топ Хижаків
    Найвищі хижаки знаходяться на вершині харчового ланцюга. Найкращі хижаки харчуються рослинами, первинними споживачами та/або вторинними споживачами. Вони можуть бути хижими або всеїдними. Найкращі хижаки зазвичай сидять на вершині харчового ланцюга без власних хижаків. Приклади включають рибу, таку як озерна форель, орел, щука та окунь, птахи, такі як чаплі, чайки та яструби з червоними хвостами, ведмеді та люди!
  • Харчові мережі
    Насправді багато різних харчових ланцюгів взаємодіють, утворюючи складні харчові мережі. Ця складність може допомогти забезпечити виживання виду в природі. Якщо одного організму в ланцюгу стає мало, інший може взяти на себе його роль. Загалом, різноманітність організмів, які займаються подібними справами, забезпечує певний тип безпеки і може дозволити екологічному співтовариству продовжувати функціонувати подібним чином, навіть коли одного виду стає мало. Однак деякі зміни в одній частині харчової павутини можуть мати наслідки на різних трофічних рівнях або на будь-якому з рівнів годівлі, через які проходить енергія, коли вона триває через екосистему.

В основі водної харчової павутини лежать:

  • Планктон
    Планктон - це мікроскопічні рослини та тварини, рух яких значною мірою залежить від течій. Планктон є основою водної харчової мережі. Планктон життєво важливий для забезпечення їжею риби, водних птахів, плазунів, земноводних та ссавців.
  • Фітопланктон
    Рослинний планктон називають фітопланктоном і може бути поодинокими клітинами або колоніями. На ріст фітопланктону впливає кілька факторів навколишнього середовища: температура, сонячне світло, наявність органічних або неорганічних поживних речовин та хижацтво рослиноїдними (поїдачами рослин).
  • Зоопланктон
    Тваринний планктон називають зоопланктоном. Зоопланктон може рухатися самостійно, але їх рух пересилюється течіями. Зоопланктоном можуть бути травоїдні або рослиноїди (їдять фітопланктон), м’ясоїдні або м’ясоїдні (їдять інший зоопланктон) або всеїдні, які харчуються як рослинами, так і тваринами (їдять фітопланктон і зоопланктон).