§4. Основні методи дослідження біорізноманіття - Задорожний

• Зміст ГДЗ Біологія 7 клас Задорожний

Біорізноманіття морських екосистем за наявності й відсутності морських видр суттєво різниться, що відображено на світлинах. Поясни механізми формування таких відмінностей.

Морські видри (калани) — це хижаки, які харчуються морськими їжаками та молюсками. Вони є ключовим видом для своєї екосистеми.

Механізм такий:

• За наявності видр: Видри контролюють чисельність морських їжаків, поїдаючи їх. Завдяки цьому морські їжаки не встигають знищити зарості водоростей (наприклад, ламінарії). Ці підводні ліси є домівкою і їжею для безлічі інших видів, тому екосистема багата й різноманітна.
• За відсутності видр: Коли видри зникають, популяція морських їжаків різко зростає, оскільки зникає їхній головний хижак. Величезна кількість їжаків з’їдає майже всі водорості. Через знищення середовища існування зникають і ті види, що залежали від цих заростей. Це призводить до значного збіднення біорізноманіття, адже в екосистемі залишаються переважно морські їжаки.

У яких екосистемах — природних чи штучних — біорізноманіття вище? Відповідь обґрунтуй.

Біорізноманіття вище у природних екосистемах. У них існують складні та різноманітні зв’язки між видами, що формувалися протягом тривалого часу. Штучні екосистеми створюються людиною для певних цілей (наприклад, поле для вирощування однієї культури), тому в них кількість видів значно менша.

Які методи дослідження біорізноманіття можуть використати семикласники? Складіть план дослідження біорізноманіття певної ділянки з використанням цих методів. Скористайся малюнком 4.1.

Семикласники можуть використати такі методи дослідження: спостереження, описово-порівняльний та статистичний аналіз (за допомогою методу квадратів).

План дослідження біорізноманіття ділянки (наприклад, галявини)

Мета: Визначити видове різноманіття рослин на обраній ділянці.

Підготовка: Взяти рамку (квадрат), блокнот, олівець та визначник рослин або телефон з камерою.

Хід роботи:

• Спостереження та статистичний аналіз: За допомогою методу квадратів (як на малюнку 4.1) обстежити ділянку. Для цього потрібно кілька разів кинути рамку на випадкові місця галявини.
• Описово-порівняльний метод: У кожному квадраті порахувати кількість рослин кожного виду (наприклад, “Вид 1”, “Вид 2”, “Вид 3”). Записати дані. Спробувати визначити назви рослин, порівнюючи їх із зображеннями у визначнику.

Аналіз даних: Підрахувати загальну кількість видів на всій ділянці та визначити, який вид зустрічається найчастіше.

Висновки: Зробити висновок про те, наскільки багатим є біорізноманіття дослідженої галявини.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Поясни значення описово-порівняльного методу в дослідженні біорізноманіття.

Описово-порівняльний метод дуже важливий, бо саме з нього починається вивчення будь-якого нового виду. Щоб зрозуміти, що знайдена тварина чи рослина є новою, її потрібно детально описати і порівняти з уже відомими видами, знаходячи відмінності. Це найперший крок до того, щоб схарактеризувати та класифікувати організм.

2. Є свідчення випадків втрати біорізноманіття внаслідок знищення людиною хижаків. Які методи дослідження потрібно застосовувати, щоб запобігти таким втратам? Обґрунтуй

Щоб запобігти таким втратам, потрібно використовувати моделювання та спостереження.

Обґрунтування: Спочатку за допомогою спостереження вчені збирають дані про те, як хижаки впливають на інші види в екосистемі. Потім, на основі цих даних, створюють комп’ютерні моделі. Ці моделі дозволяють спрогнозувати, що станеться з екосистемою, якщо хижак зникне, і побачити всі негативні наслідки, не проводячи небезпечних експериментів у природі, як це було з морськими зірками. Таким чином можна зрозуміти важливість хижака і вчасно вжити заходів для його захисту.

3. За малюнком 4.3 поясни, як пов’язані щільність популяції (чисельність особин на певній території) хижака та здобичі. Як використання такої моделі може сприяти збереженню біорізноманіття на територіях, що перебувають під певним впливом людини?

На графіку видно, що чисельність хижака і здобичі пов’язана і змінюється циклічно, як хвилі. Коли кількість здобичі (жовта лінія) зростає, у хижаків (синя лінія) з’являється більше їжі, і їхня популяція теж збільшується. Коли хижаків стає забагато, вони з’їдають багато здобичі, і її кількість починає падати. Через нестачу їжі чисельність хижаків також зменшується. Це дозволяє популяції здобичі відновитися, і цикл починається знову.

Використання таких моделей допомагає прогнозувати наслідки людської діяльності для природи. Перед тим як будувати дорогу чи завод, екологи можуть змоделювати, як це вплине на популяцію здобичі. Модель покаже, що зменшення території для здобичі може призвести до її зникнення, а слідом за нею зникне і хижак, який нею харчується. Розуміючи ці ризики заздалегідь, можна змінити проєкт, щоб не нашкодити екосистемі й зберегти її біорізноманіття.

4. Відшукай історії невдалого переселення видів рослин і тварин, що призвело до зниження біорізноманіття. Склади схеми послідовності змін в екосистемі, спричинені таким переселенням

Класичним прикладом є завезення кроликів до Австралії.

Схема послідовності змін:

1. Переселення: У XIX столітті до Австралії завезли європейських кроликів для полювання.
2. Неконтрольоване розмноження: В Австралії у кроликів не було природних ворогів, тому їхня популяція почала стрімко зростати.
3. Знищення рослинності: Величезна кількість кроликів з’їла місцеву траву та рослини, залишаючи землю голою.
4. Зникнення місцевих видів: Багато австралійських травоїдних тварин втратили джерело їжі та притулку, що призвело до скорочення їх чисельності, а деякі види навіть зникли.
5. Ерозія ґрунтів: Через відсутність рослин, які утримували ґрунт, почалася його ерозія.
6. Результат: Переселення одного виду призвело до катастрофічного зниження біорізноманіття та деградації цілих екосистем.

5. 2021 року на півдні України через розкидану отруту від гризунів загинуло багато перелітних птахів. Відшукай інформацію про цих птахів. Обґрунтуй, як зменшення чисельності птахів може вплинути на біорізноманіття

У 2021 році на півдні України, зокрема в заповіднику “Асканія-Нова”, від отруєного зерна, призначеного для боротьби з гризунами, масово гинули сірі журавлі, огарі (червоні качки) та інші перелітні птахи. Сірий журавель є видом, занесеним до Червоної книги України.

Як зменшення чисельності птахів впливає на біорізноманіття:

• Пряма втрата: Зникають рідкісні види, що само по собі є втратою біорізноманіття.
• Порушення харчових ланцюгів: Птахи контролюють чисельність комах та гризунів. Якщо птахів стає менше, шкідники можуть надмірно розмножитись.
• Ризик для хижаків: Хижі тварини, які з’їдять отруєних птахів, теж можуть загинути, що ще більше руйнує екосистему.
• Зменшення поширення рослин: Птахи розносять насіння, допомагаючи рослинам розселятися. Їх зникнення може збіднити рослинний світ.

6. Усвідомлюючи необхідність збереження біорізноманіття, склади листівку-звернення до мешканців громади з поясненням, що й чому має робити кожна людина для запобігання втрати біорізноманіття. Скористайся дописом «Станіславського натураліста»

Листівка-звернення

Друзі, чи замислювалися ви, що кожна квітка, метелик чи пташка є частиною великого спільного дому? Сьогодні під загрозою зникнення перебуває майже 40 тисяч видів, і часто причиною цього є діяльність людини. Втративши вид назавжди, ми ніколи не зможемо його відновити.

Кожен вид виконує свою роль: бджоли запилюють рослини, щоб у нас були фрукти, а птахи контролюють кількість комах. Втрата навіть одного виду може запустити ланцюгову реакцію, яка нашкодить усій природі і, зрештою, нам.

Що можеш зробити саме ти?

• Не сміти: Прибирай за собою сміття в парках та лісах.
• Сади рослини: Посади біля дому квіти, які люблять бджоли, або повісь годівничку для птахів.
• Економ ресурси: Бережи воду та електроенергію.
• Будь обережним: Не зривай дикі квіти (особливо рідкісні) і не турбуй диких тварин.
• Поширюй знання: Розкажи друзям та рідним, чому важливо берегти природу.

Майбутнє нашої планети залежить від кожного з нас! Діймо вже сьогодні!

З повагою, [Ваше ім’я]

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Арістотель, основоположник зоології, описав багато видів тварин, використовуючи описово-порівняльний метод.
• Експеримент Роберта Пейна показав, що вилучення з екосистеми морських зірок як ключового виду хижаків призвело до втрати біорізноманіття.
• Зараз під загрозою зникнення перебуває майже 40 тисяч видів, і швидкість втрати біорізноманіття більша, ніж будь-коли в історії людства.

2. Закінчи одне з речень:

Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо методів дослідження біорізноманіття та їх ролі у вивченні та збереженні різноманіття живої природи.

3. Із якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася підчас опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Певні труднощі виникли при осмисленні ролі математичного моделювання в екології. Але приклад на мал. 4.3 допоміг зрозуміти, як моделі дозволяють прогнозувати зміни в екосистемах при коливаннях чисельності окремих видів.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

• Для кращого розуміння новин та інформації про екологічні проблеми та заходи зі збереження біорізноманіття.
• Щоб пояснювати іншим, чому важливо берегти різноманіття живої природи і які наслідки може мати зникнення видів.
• Для участі в природоохоронних ініціативах, таких як висадка дерев, прибирання територій, підтримка заповідників тощо.
• У подальшому навчанні при вивченні екології, охорони природи та сталого розвитку.