با هم زیستن
برای دانلود پیدیاف فصل باهم زیستن، اینجا کلیک نمایید.
زنبوری که تازه شهد گلی را خورده، به سوی کندو در پرواز است که زنبورخوار گرسنهای آن را شکار میکند. شاید این آخرین غذایش باشد! شاید شاهین گرسنهای آن را در آسمان شکار کند یا هنگام جست و جو بین گلها برای یافتن غذای بیشتر، شکار روباهی گرسنه شود!
چه ارتباطی بین زنبورخوار، زنبور، شاهین یا روباه وجود دارد؟ چگونه زندگی جانوری مانند روباه یا شاهین با زندگی گیاهی گلدار ارتباط پیدا میکند؟ چه عواملی بر زندگی این جانداران تأثیر میگذارد؟ تلاش برای پاسخ به چنین پرسشهایی، مورد علاقه زیست شناسانی است که درباره ارتباط جانداران با همدیگر و با محیط مطالعه میکنند.
بوم سازگان
زنبورخوار در محیط زندگیاش تنها نیست. جانداران دیگری نیز در این محیط وجود دارند که بر آن تأثیر میگذارند و زنبورخوار نیز بر آنها تأثیر دارد. از طرفی این پرنده بدون آب و هوا زنده نمیماند و مانند جانداران دیگر اکسیژن مصرف و کربن دی اکسید دفع میکند. محیط زندگی زنبورخوار از عوامل زنده (جانداران دیگر) و عوامل غیر زنده (مانند آب، هوا، دما) تشکیل شده است که بر هم تأثیر میگذارند. عوامل زنده و غیر زنده محیط و تأثیرهایی که برهم میگذارند، سیستمی به نام بوم سازگان میسازند. انواع متفاوتی از بوم سازگآنهای خشکی، آبی و خشکی- آبی وجود دارد.
جنگل گلستان نمونهای از بوم سازگان خشکی و دریاچه زریوار نوعی بوم سازگان آبی است؛ در حالی که تالاب شادگان بوم سازگان آبی – خشکی است. باغچه، آکواریوم یا حتی گلدان دارای گیاه نیز مثالهایی از بوم سازگاناند.
صرف نظر از اینکه بوم سازگان از چه نوع و در چه اندازهای باشد دو فرایند مهم انتقال انرژی و چرخه مواد در آن اتفاق میافتد. انتقال انرژی در زنجیرهها و شبکههای غذایی رخ میدهد.
از تولیدکننده تا مصرف کننده
می¬دانید که هر زنجیره غذایی از تعدادی جاندار تشکیل میشود(شکل ۱). اولین حلقه هر زنجیره غذایی، جانداری است که از مواد معدنی، مواد آلی میسازد. به چنین جاندارانی تولید کننده میگویند. حلقههای بعدی زنجیرههای غذایی، جاندارانیاند که این توانایی را ندارند و به آنها مصرف کننده میگویند. مصرف کنندگان به جانداران تولید کننده وابستهاند؛ زیرا ماده و انرژی موردنیاز را از آنها به دست میآورند. تولیدکنندگانی که فتوسنتز انجام میدهند برای ماده و انرژی به چه چیزهایی وابستهاند؟ همین طور که در شکل ۱ میبینید، زنجیرههای غذایی در یک بوم سازگان، به همدیگر وصلاند و شبکه غذایی را تشکیل میدهند.
شکل ۱- شبکه غذایی از تعدادی زنجیره غذایی تشکیل شده است.
خود را بیازمایید
این زنجیره، یکی از زنجیرههای غذایی شکل ۱ است:
گیاه ← ملخ ← عنکبوت
شما زنجیرههای دیگر این شکل را رسم کنید.
فکر کنید
الف) آیا میتوانیم بگوییم همه شبکههای غذایی که روی کره زمین قرار دارند، به هم وصلاند؟
ب) دانشآموزی میگوید که تولید کنندگان در هر زیستگاهی، گیاهاناند. شما چه فکر میکنید؟
به شکل ۲ توجه کنید! میبینید همه مادهای که گیاه با استفاده از انرژی خورشید ساخته است، به آخرین مصرف کننده نمیرسد؛ بلکه در هر تراز مقداری از ماده و انرژی آن کم میشود (آیا میدانید چرا؟). اگر مقدار انرژی و مادهای را که در زنجیرههای غذایی از جانداری به جاندار دیگر منتقل میشود، محاسبه کنیم، معلوم میشود که فقط حدود ۱۰ درصد ماده و انرژی از یک تراز به تراز بعدی منتقل میشود. کاهش مقدار ماده و انرژی را در بوم سازگان به شکل هرم نشان میدهند.
سومین مصرف کننده (دومین گوشت خواران) kg 1
دومین مصرف کنندگان (اولین گوشت خواران) kg 10
اولین مصرف کنندگان (گیاه خواران) kg 100
تولید کنندگان kg 1000
شکل ۲- هرم ماده و انرژی
گفتوگو کنید
شیوع سرطان در منطقهای زیاد شده است. کارشناسان علت آن را وجود نوعی ماده آلاینده در خاک زمینهای کشاورزی و مراتع آن منطقه میدانند. چگونه این ماده که در خاک است، عامل سرطان در مردم آن منطقه شده است؟
آیا میدانید
تأمین غذای کافی برای جمعیت روبه رشد کره زمین از مسائل انسان در عصر حاضر است. از طرفی حداکثر ۲ درصد نور خورشید در فرایند فتوسنتز به انرژی شیمیایی تبدیل میشود. به همین علت یکی از زمینههای پژوهشی، شناسایی و تولید گیاهانی است که کارایی بیشتری در استفاده از نور خورشید دارند.
آیا کربنهایی که در فتوسنتز به کربوهیدرات تبدیل میشوند، در بقایای گیاهان و جانوران باقی میمانند؟ کربن چگونه به محیط بر میگردد؟ بعضی مصرف کنندگان در بوم سازگان نقش تجزیه کنندگی دارند. تجزیه کنندگان، انرژی مورد نیاز خود را از بقایای جانداران دیگر به دست میآورند (شکل ۳). انواعی از قارچها و باکتریها نقش مهمی در تجزیه بقایای جانداران دارند. آنها مولکولهای آلی را تا حد تشکیل مولکولهای سازنده آنها مانند کربن دی اکسید، آب، گازهای گوگرددار و نیتروژن دار تجزیه میکنند و سبب برگشت آنها به خاک، آب و هوا میشوند.
شکل ۳- قارچ روی تنه درخت رشد کرده است.
فعالیت
۱- در یک فعالیت گروهی، یک بوم سازگان طبیعی یا مصنوعی را در محل زندگی خود به شکل تصویری گزارش کنید. این گزارش دربردارنده ویژگیهای کلی، اجرای زنده و غیر زنده بوم سازگان باشد.
۲- با راهنمایی معلم یک بوم سازگان کوچک بسازید.
روابط بین جانداران
بین جانداران در هر بوم سازگان سه نوع ارتباط همزیستی، شکار و شکارچی و رقابت را میتوان تشخیص داد.
همزیستی: این نوع ارتباط به سه شکل همسفرگی، همیاری و انگلی وجود دارد. در همسفرگی یک جاندار سود میبرد؛ در حالی که جاندار دیگر سود نمیبرد یا زیانی نمیبیند. در همیاری هر دو جاندار سود میبرند؛ در رابطه انگلی، میزبان زیان میبیند؛ ولی جانداری که درون یا روی بدن میزبان زندگی میکند و انگل نامیده میشود، سود میبرد.
خود را بیازمایید
هر یک از این شکلها چه نوع همزیستی را نشان میدهد؟
الف …………………………………
ب …………………………………
ج …………………………………
الف) میگوی تمیز کننده در حال خوردن انگلهای دهان مارماهی،
ب) ماهیهای کوچک همراه با کوسه شنا میکنند و پس ماند؛ شکار کوسه را میخورند.
پ) کنه در حال مکیدن خون انسان.
فکر کنید
به نظر شما چه نوع رابطهای بین زنبور و گیاه گل دار وجود دارد؟ انواعی از حشرهها در گرده افشانی گلها نقش دارند؛ اما چرا گفته میشود که نقش زنبورعسل از همه مهمتر است؟
گاهی رابطه همزیستی دو جاندار به تشکیل موجودی جدید میانجامد. گلسنگ چنین موجودی است که از همزیستی قارچ و جلبک تشکیل میشود (شکل ۴). قارچ، مواد معدنی را برای جلبک فراهم میآورد و جلبک با انجام دادن فتوسنتز، کربوهیدراتهای مورد نیاز خود و قارچ را تأمین میکند.
بعضی گلسنگها به هوای آلوده حساساند و از بین میروند؛ بنابراین مرگ گلسنگها ممکن است دلیلی برای آلودگی هوا باشد. گلسنگها سبب تشکیل خاک از سنگ میشوند، از گلسنگها مواد رنگی و دارویی استخراج میشود. همچنین بخشی از غذای جانورانی مانند گوزن را تشکیل میدهند.
شکل ۴- گلسنگ، به ویژه روی سنگها و به صورت لایههایی به رنگهای متفاوت رشد میکند.
شکار و شکارچی: شکار کردن از راههای تأمین غذا در جانوران گوشتخوار است. بعضی جانوران شکارچی به دنبال طعمه میدوند (شکل ۵- الف)؛ اما جانوری مانند شقایق دریایی در جای خود ثابت است (شکل ۵- ب).
الف) شیر در حال شکار گاو وحشی ب) شقایق دریایی در حال شکار نوعی خرچنگ
شکل ۵- جانوران به شیوههای متفاوتی شکار میکنند.
جمعآوری اطلاعات
جانوران شکارچی ویژگیهای متفاوتی دارند که به آنها در شکار کردن طعمه کمک میکند. هر گروه، یک جانورشکارچی را انتخاب و درباره ویژگیهایی که به آن در شکار کردن کمک میکند، اطلاعاتی جمعآوری کند و گزارش را به صورت تصویری و جملههای کوتاه ارائه دهد.
فکر کنید
این نمودار رابطه بین جمعیت شکارچی و جمعیت شکار را در یک منطقه نشان میدهد . درستی عبارت زیر را با استفاده از آن نشان دهید.
«تعداد شکارچیانی که میتوانند در یک بوم سازگان زندگی کنند، به تعداد جانورانی بستگی دارد که شکار آنها میشوند».
جانورانی که شکار میشوند، ویژگیهایی دارند که احتمال شکار شدن آنها را کم میکنند. نوزاد کرمی شکل بعضی حشرات لکههای رنگی چشم مانندی در انتهای بدن دارد که آن را شبیه مار میکند(شکل ۶).
شکل ۶- نوزاد کرمی شکل حشره (الف) که شبیه مار (ب) است.
استتار: بعضی جانوران در جایی قرار میگیرند که تشخیص آنها از زمینه دشوار است و به این علت از دید شکار یا شکارچی مخفی میمانند. آیا ماهی را در شکل ۷- الف و حشره برگی را در شکل ۷- ب تشخیص میدهید؟
شکل ۷- نمونههایی از استتار جانوران
رقابت: به شکل ۸ نگاه کنید. سنجاب ایرانی در جنگلهای بلوط در ارتفاعات زاگرس زندگی میکند. فرض کنید این سنجاب بین دو شکارچی گرسنه گیر افتاده باشد. کدام شکارچی موفق میشود تا سنجاب را شکار کند؟ شاید نتوانیم جواب این پرسش را بدهیم؛ اما مسلم است که این جانوران برای غذا با هم رقابت میکنند گرچه خود از این رقابت آگاه نیستند!
روباه معمولی سنجاب ایرانی کورمار یا مار دو سر
شکل ۸- شکارچیای برنده میشود که چابکتر باشند یا اینکه با آرامش بیشتر به سنجاب حمله کند.
رقابت هنگامی ایجاد میشود که جانداران نیازهای مشابهی داشته باشند و نیازهای خود را از منابع مشترکی تأمین کنند. جانوران معمولاً برای غذا، آب و محل زندگی با هم رقابت میکنند. گاهی رقابت چنان شدید میشود که دو جانور با هم میجنگند (شکل ۹).
الف) بین افراد یک گونه ب) بین افرادگونه های متفاوت
شکل ۹- رقابت برای غذا
راههایی برای کاهش رقابت بین افراد گونههای متفاوت وجود دارد. به این مثال توجه کنید: منابع غذایی جغد و شاهین یکی است. هر دو از جوندگان کوچک تغذیه میکنند. اما جغد در شب و شاهین در روز شکار میکند؛ بنابراین تقسیم بندی زمانی شکار، رقابت بین این دو گونه را کم میکند.
فعالیت
در آزمایشی جوجههای تازه از تخم درآمده را به دو گروه تقسیم کردند. گروه یک را با غذای بدون باکتری و گروه دوم را با غذایی تغذیه کردند که باکتریهای مفید داشت. بعد از مدتی به هر دو گروه، نوعی باکتری دادند که باعث بیماری رودهای میشود. نمودارهای زیر تعداد باکتریهای مضر را در دو گروه نشان میدهد. محور عمودی تعداد باکتریها و محور افقی زمان را نشان میدهد.
الف) این دو نمودار را با هم مقایسه کنید.
ب) امروزه به بعضی خوراکیها (پروبیوتیک)، مثل ماست و پنیر باکتریهای مفید اضافه میکنند. با توجه به این نمودارها، این خوراکیها چه نقشی در سلامت انسان دارند؟
تنوع زیستی
تنوع زیستی در تعریفی ساده به معنای تنوع گونههای جانداران و محیطی است که این جانداران در آن زندگی میکنند. هر چه تعداد گونههای جانداران در محیط بیشتر باشد، تنوع زیستی آن محیط بیشتر است. مثلاً محیطی که ۳۰ گونه جاندار در آن زندگی میکند از محیطی با ۲۰ گونه جاندار، تنوع زیستی بیشتری دارد.
میدانید که جانداران نیازهای متفاوتی دارند و در زیستگاههایی با آب و هوای متفاوت زندگی میکنند؛ بنابراین تنوع محیط به معنای فراهم شدن زیستگاههای مناسب برای زیستن انواعی از جانداران است. بر این اساس به دلیل وجود محیطهای متنوع در ایران، کشور ما از کشورهایی است که تنوع زیستی زیادی دارد.
آیا میدانید
تعداد گونههای گیاهی شناسایی شده در ایران تقریباً برابر با کل گونههای گیاهی در اروپاست؛ در حالی که اروپا حدود چهار برابر کشور ما وسعت دارد.
تنوع زیستیای که امروزه روی کره زمین وجود دارد، در طی میلیونها سال شکل گرفته است. در طول عمر زمین، عوامل طبیعی متفاوتی مانند یخ بندان یا سقوط شهاب سنگ، سبب از بین رفتن گونهها و در نتیجه کاهش تنوع زیستی شده؛ اما امروزه فعالیتهای انسانی مهمترین خطر برای کاهش تنوع زیستی و عامل انقراض گونههای جانوری و گیاهیاند. وقتی می¬گوییم گونهای منقرض شده به این معناست که هیچ فرد زندهای از آن گونه در طبیعت وجود ندارد. ببر مازندرانی نمونهای از جانوران منقرض شده است.
گفت و گو کنید
گاه بعضی گونههای تازه وارد، با رشد سریع و استفاده بیشتر از منابع، مانع از رشد گونههای دیگر و در نتیجه سبب کاهش تنوع زیستی میشوند. به نظر شما استفاده از گونههای بیگانه، یعنی گونههایی که به طور طبیعی در یک منطقه نبودهاند، برای توسعه فضای سبز چه زیآنهایی ممکن است در برداشته باشد و چه چیزهایی را برای این کار باید در نظر گرفت؟
فعالیت
با مراجعه به منابع معتبر گزارشی مبنی بر فعالیتهای انسانی که تنوع زیستی را کاهش میدهند، تهیه کنید و به صورت تصویری ارائه دهید.
اهمیت تنوع زیستی
گرچه انسان پیش از شناختن دقیق طبیعت از آن استفاده میکرد؛ اما با شناخت بوم سازگآنها توانست از مواهب طبیعی بهره بیشتری ببرد.
امروزه داروهای فراوانی از جانداران استخراج میشوند. ماده اولیه چند صد نوع دارو از جنگلهای بارانی به دست میآید. حشراتی مانند کفش دوزک با خوردن آفتها به حفظ گیاهان کمک میکنند (شکل ۱۰). جانوران به ویژه حشرات در گرده افشانی بسیاری از گیاهان نقش دارند.
شکل ۱۰- استفاده از حشرهها برای از بین بردن آفتها
همچنین جانداران و فعالیتهای آنها از موضوعات مورد علاقه مهندسان است. مثلاً ویژگیهای تار عنکبوت مورد توجه مهندسانی است که میخواهند موادی با استقامت، انعطافپذیری و در عین حال سبکی تار عنکبوت تولید کنند تا در وسایل متفاوت به کار برند. تار عنکبوت گرچه پروتئینی است؛ اما مقاومتی چند برابر فولاد دارد! شما چه فایدههای دیگری برای تنوع زیستی میشناسید؟
آیا میدانید
مرجانها در خلیج فارس، خانه و منبع غذای بسیاری از جانوران دریازیاند؛ بنابراین در حفظ تنوع زیستی خلیج فارس نقش مهمی دارند. آلودگی آب دریاها سبب مرگ مرجانها میشود که نشانه آن بی رنگ شدن مرجانهاست.
فعالیت
تنوع زیستی در ایران به علتهای طبیعی و انسانی کاهش یافته است. بعضی گونهها مانند سمندر لرستانی، خرس سیاه و ماهی کور غار در خطر انقراضاند. ماهی کور غار فقط در ایران یافت میشود. با مراجعه به منابع معتبر درباره وضعیت تنوع زیستی استانی که در آن زندگی میکنید، مقالهای بنویسید و در آن پیشنهادهایی برای حفظ زیستگاههای طبیعی و جانداران آن ارائه دهید.
زیستشناسی علوم تجربی هفتم
زیستشناسی علوم تجربی هشتم
زیستشناسی علوم تجربی نهم
