معلومة

لماذا تقوم الكائنات الحية الصغيرة بحركات أسرع من الكائنات الكبيرة؟

لماذا تقوم الكائنات الحية الصغيرة بحركات أسرع من الكائنات الكبيرة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد ترددت في طرح هذا السؤال لأنه يبدو بديهيًا وواضحًا. ومع ذلك ، لا يمكنني تفسير هذا الاتجاه.

خلفية

يبدو لي أن الكائنات الحية الصغيرة تقوم بحركات أسرع من الكائنات الكبيرة. لا أقصد أنهم قادرون على السفر بسرعة أعلى (الفهد حيوان كبير وهو أسرع الأنواع الأرضية) ولكن أعني أن حركتهم سريعة وسريعة وأن أفرادهم يخضعون لتسريع عالي.

أمثلة

أعتقد على سبيل المثال أن أرجل خنفساء النمر (كليد من خنافس العداء السريعة) (شاهد الفيلم) تخضع لتسارع أعلى بكثير من أرجل الفهد (أسرع كائن أرضي على وجه الأرض) (شاهد الفيلم). لتجنب اتخاذ أقصى الحدود ، أعتقد أن أرجل ذبابة الفاكهة (شاهد الفيلم) تخضع لتسارع أعلى من أرجل الكلب (شاهد الفيلم). الكائن الحي القادر على خلق أسرع تسارع هو قريدس فرس النبي. ويكيبيديا تقول:

كلا النوعين (الكسارات والرماح) يضربان من خلال الكشف السريع والتأرجح بمخالبهم الجارحة في الفريسة ، وقادرون على إلحاق أضرار جسيمة بالضحايا أكبر بكثير من أنفسهم. في الكسارات ، يتم استخدام هذين السلاحين بسرعة مذهلة ، مع تسارع يبلغ 10.400 جم (102000 م / ث 2 أو 335000 قدم / ث 2) وسرعات 23 م / ث من بداية الوقوف. نظرًا لأنها تضرب بسرعة كبيرة ، فإنها تولد فقاعات تجويف بين الملحق والسطح المضرب. ينتج عن انهيار فقاعات التجويف هذه قوى قابلة للقياس على فرائسها بالإضافة إلى القوى اللحظية البالغة 1500 نيوتن الناتجة عن تأثير الزائدة على السطح الضار ، مما يعني أن الفريسة تتعرض للضرب مرتين بضربة واحدة ؛ أولاً بالمخلب ثم من خلال فقاعات التجويف المنهارة التي تليها على الفور. حتى إذا أخطأت الضربة الأولية الفريسة ، فقد تكون موجة الصدمة الناتجة كافية لصعق الفريسة أو قتلها.

أخيرًا ، لاحظ أن Gabel and Berg (2003) يظهران أن السوط يمكن أن يدور حتى 270 هرتز.

أسئلة

  • هل أنا محق في الاعتقاد بأن الكائنات الحية الصغيرة تميل إلى القيام بحركات أسرع من الكائنات الكبيرة؟

  • إذا كانت الإجابة بنعم: لماذا تقوم المخلوقات الصغيرة بحركات أسرع؟

    • هل لها علاقة بالوقت للانتشار الكيميائي؟
    • هل لها علاقة بالميكانيكا؟ ($ F = ma $… لكن العضلات أصغر أيضًا).
    • هل لها علاقة بمقاومة الأنسجة البيولوجية؟


إنها ظاهرة عامة أن المقياس الزمني يرتبط بمقياس حجم الأنظمة المعقدة. استهلاك الطاقة هو الشاغل الرئيسي الذي يتعامل مع سرعة المنظمات البيولوجية. بالمعنى المطلق ، تتمتع السلحفاة بسرعة أعلى من سرعة حشرة صغيرة. ولكن بناءً على أحجامها ، يبدو الخطأ أسرع وأسرع بكثير. لذلك نحن بحاجة إلى تسوية السرعة بمقياس الحجم الذي يمكن أن نسميه مؤقتًا "الثبات".

هذه هي العلاقة بين الثبات والكتلة:

عندما تكون سرعة الكائن الحي ، M هي الكتلة ، ألفا هو ثابت نفترض أن الطاقة الأيضية مرتبطة بكتلة جسم الكائن الحي بقانون القوة.

تقول المعادلة النهائية أنه إذا كانت alpha> 1.67 فإن الأكبر سيكون أسرع. لكن ملاحظتنا تخبرنا أنه كلما كان أصغر كلما كان أسرع. لذلك ، نعرف أن ألفا <1.67. في الواقع ، يخبرنا قانون كليبر أن ألفا يبلغ حوالي 0.75.

يمكنك التحقق من بعض الأرقام المتعلقة ببعض الحيوانات هنا


تؤدي الزيادة في البعد الخطي بمقدار $ x $ إلى زيادة $ x ^ 3 $ في الحجم والكتلة. القوة التي يمكن أن تنتجها العضلة مقاييس تقريبًا مع مساحة المقطع العرضي للعضلة ، وهي زيادة قدرها $ x ^ 2 $ للعضلة المقاسة بمعامل $ x $.

هذا يعني أن الحيوانات الكبيرة تحتاج إلى عضلات أكبر نسبيًا (بمعامل $ sqrt {x} $) لتحقيق القوة المطلوبة لتوليد أي تسارع معين. يصبح هذا غير عملي بسرعة إلى حد ما ، لذلك نحن نكتفي بعجلة أقل.

إذا كنت تفكر في نملة طولها 1 سم بحجم الإنسان دون أي تعديلات أخرى (زيادة 200 ضعف) ، فستكون أكبر بمقدار 8000.000 مرة ، لكن عضلاتها ستكون أقوى بـ 40.000 مرة فقط. ربما تكون قد بدأت أقوى بحوالي 50 مرة من كتلة الإنسان ، ولكن على المستوى البشري ، تبلغ قوتها 1/4 فقط ؛ بالكاد تكون قادرة على التحرك على الإطلاق.

هناك عوامل بيوميكانيكية أخرى يمكن أن تؤثر على السرعة وتفضل المخلوقات الأصغر أيضًا. أحد الأمثلة على ذلك هو قدرة جمبري السرعوف على تخزين كميات من الطاقة الميكانيكية التي تكون كبيرة جدًا على نطاقها في انحناء هيكلها الخارجي (مثل تخزين الطاقة في زنبرك أوراق السيارة.) تخزين الطاقة المماثلة على النطاق البشري ليس عمليًا.


الانتشار ومشكلة الحجم [العودة إلى الفحص المجهري والخلايا]


تحتاج جميع الكائنات الحية إلى تبادل المواد مثل الطعام والنفايات والغازات والحرارة مع محيطها. يجب أن تكون هذه المواد منتشر بين الكائن الحي والمحيط. يتم إعطاء المعدل الذي يمكن أن تنتشر به المادة قانون فيك:

مساحة السطح x فرق التركيز

وبالتالي ، فإن معدل تبادل المواد يعتمد على مساحة سطح الكائن الحي التي تلامس البيئة المحيطة. تعتمد متطلبات المواد على حجم الكائن الحي ، وبالتالي فإن القدرة على تلبية المتطلبات تعتمد على مساحة السطح: نسبة الحجم. مع زيادة حجم الكائنات الحية ، يزداد حجمها ومساحة سطحها ، ولكن يزداد الحجم أكثر بكثير من مساحة السطح .. ويمكن ملاحظة ذلك من خلال بعض الحسابات البسيطة للكائنات ذات الأحجام المختلفة. في هذه الحسابات ، يُفترض أن يكون كل كائن حي على شكل مكعب لتسهيل العمليات الحسابية. مساحة سطح المكعب بطول الضلع L هي LxL X6 (6L ) ، بينما الحجم L .

الكائن الحي طول SA (م ) المجلد (م ) سا / المجلد (م -1)
بكتيريا 1 مم (10-6 م) 6 × 10-12 10 -18 6,000,000
الأميبا 100 مم (10-4 م) 6 × 10-8 10 -12 60,000
يطير 10 ملم (10 -2 م) 6 × 10 -4 10 -6 600
كلب 1 م (10 0 م) 6 × 10 0 10 0 6
حوت 100 م (10 2 م) 6 × 10 4 10 6 0.06

لذلك كلما كبرت الكائنات الحية تصبح مساحة سطحها / نسبة حجمها أصغر. البكتيريا كلها سطحية ليس بها الكثير من الداخل ، بينما الحوت كله بداخله ليس به الكثير من السطح. هذا يعني أنه مع زيادة حجم الكائنات الحية ، يصبح من الصعب عليها تبادل المواد مع محيطها. في الواقع ، تضع هذه المشكلة حداً لأقصى حجم لخلية واحدة يبلغ حوالي 100 مم. في أي شيء أكبر من هذه المواد ببساطة لا يمكن أن تنتشر بالسرعة الكافية لدعم التفاعلات اللازمة للحياة. الخلايا الكبيرة جدًا مثل بيض الطيور هي في الغالب تخزين غذائي خامل مع طبقة رقيقة من السيتوبلازم الحي حول الخارج.

تحتاج الكائنات الحية أيضًا إلى تبادل الحرارة مع محيطها ، وهنا تتمتع الحيوانات الكبيرة بميزة في وجود مساحة صغيرة / نسبة حجم: فهي تفقد حرارة أقل من الحيوانات الصغيرة. تحافظ الثدييات الكبيرة على الدفء بسهولة تامة ولا تحتاج إلى الكثير من العزل أو توليد الحرارة. تفقد الثدييات والطيور الصغيرة حرارتها بسهولة شديدة ، لذا فهي بحاجة إلى معدل أيض مرتفع للحفاظ على توليد الحرارة ، فضلاً عن العزل السميك. يمكن للثدييات الكبيرة أن تتغذى مرة كل بضعة أيام بينما يجب أن تتغذى الثدييات الصغيرة باستمرار. يفقد الأطفال أيضًا الحرارة بشكل أسرع من البالغين ، وهذا هو السبب في أنهم يحتاجون إلى قبعات صوفية.

فكيف توجد كائنات أكبر من 100 مم؟ جميع الكائنات التي يزيد حجمها عن 100 مم متعدد الخلايا، مما يعني أن أجسامهم تتكون من العديد من الخلايا الصغيرة ، بدلاً من خلية واحدة كبيرة. كل خلية في كائن متعدد الخلايا لا يزيد حجمها عن 30 مم ، وبالتالي يمكن تبادل المواد بسرعة وبشكل مستقل. يمتلك البشر حوالي 10 14 خلية.


لماذا الخلايا صغيرة جدًا؟

لماذا الخلايا صغيرة؟ لماذا يجب أن يظلوا صغار الحجم؟ ظهر في الأصل على Quora: شبكة مشاركة المعرفة حيث يجيب الأشخاص ذوو الرؤى الفريدة على الأسئلة المقنعة.

إجابة ديف فيذرستون ، أستاذ علم الأحياء / علم الأعصاب ، على موقع Quora:

ستخبرك الكتب المدرسية ومعظم المدرسين أن الخلايا يجب أن تكون صغيرة لأنها تحتاج إلى نسبة عالية من "السطح إلى الحجم" ، وهو أمر جيد لتبادل المواد بين داخل الخلايا وخارجها. ولكن ربما لا يكون هذا هو سبب تحديد الحجم حقًا ، لأن الخلايا تختلف اختلافًا هائلاً في الحجم ومساحة السطح إلى نسب الحجم. البكتيريا صغيرة جدًا مقارنة بالخلايا الحيوانية ، على سبيل المثال. وتحيط الخلايا النباتية نفسها بجدار خلوي يحد بشكل كبير من التبادل مع العالم خارج الخلية. إذا كان التبادل محدودًا ، فستكون الخلايا الحيوانية صغيرة مثل الخلايا البكتيرية. أو يمكن أن تكون الخلايا الحيوانية التي لا تحتوي على جدران خلوية أكبر بكثير من الخلايا النباتية. أو ستكون الخلايا النباتية ذات الجدران الخلوية أصغر بكثير.

قد يخبرك الآخرون أن حجم الخلية مقيد بمعدلات الانتشار. لا يمكن أن يكون لديك خلية كبيرة جدًا لأن الأمر سيستغرق وقتًا طويلاً حتى تطفو الأشياء من أحد جوانب الخلية إلى الجانب الآخر. لكن هذا يظهر سوء فهم عميق لمدى ازدحام الخلايا من الداخل. لا شيء "يطفو" من جانب واحد من الخلية إلى الجانب الآخر. لا شيء تقريبًا في الخلايا محدود الانتشار. يتم نقل معظم الأشياء في الزنزانات. أيضًا ، يمكن أن تكون الخلايا طويلة جدًا جدًا. يمكن أن يصل طول الخلايا العصبية إلى عدة أقدام. لذلك من الواضح أن الخلايا قادرة على التعامل مع مسافات كبيرة.

أعتقد أن الخلايا صغيرة لأن الأغشية ضعيفة. إذا أصبحت الخلية كبيرة جدًا ، فسوف تنهار الخلية. أعتقد أن هذا يفسر سبب صغر حجم الخلايا البكتيرية - ليس لديهم الكثير من "التعزيز" الخلوي (على الرغم من أن لديهم جدران خلوية) ، ولماذا يمكن أن تصبح الخلايا الكبيرة كبيرة جدًا. تحتوي خلايا العضلات والخلايا العصبية على الكثير من الهيكل الخلوي القوي نسبيًا. هذا يساعد على تماسكهم ، وبالتالي يمكن أن يكونوا كبيرًا جدًا. خلايا البيض (مثل بيض الدجاج) لها قشرة صلبة. وهم كبيرون جدا. ماذا يحدث إذا كسرت قشرة البيضة؟

في النهاية ، لا أعرف لماذا تكون الخلايا صغيرة. لكن يجب أن تلاحظ أنني لم أقبل بشكل أعمى ما قالته لي الكتب المدرسية أو أساتذتي. فكرت في الأمر بعناية ، وتوصلت إلى فكرتي الخاصة التي تناسب أكبر قدر ممكن من الأدلة التي أستطيع التفكير فيها. الخطوة التالية للعالم هي اختبار فكرتي. ربما يمكنني قياس قوة غشاء الخلية للعديد من الخلايا المختلفة ومقارنتها بحجم الخلية؟ تتنبأ فرضيتي بأن حجم الخلية وقوة الغشاء سيكونان مرتبطين بشكل كبير. ربما يمكنني إضعاف أغشية الخلايا في بعض الكائنات الحية ومعرفة ما إذا كانت تتكيف عن طريق تطوير خلايا أصغر؟

هذا السؤال ظهر في الأصل على Quora. اطرح سؤالاً واحصل على إجابة رائعة. تعلم من الخبراء والوصول إلى المعرفة الداخلية. يمكنك متابعة Quora على Twitter و Facebook و Google+. المزيد من الأسئلة:


حشرة مشوشة

ركزت الدراسة الحالية على الفقاريات ، لكن الفريق وجد أيضًا أن العديد من أنواع الذباب لها عيون تتفاعل مع التحفيز أسرع بأربع مرات من العين البشرية.

وأوضح الدكتور جاكسون أن بعض متماثلات الأرجل في أعماق البحار (نوع من قمل الخشب البحري) لديها أبطأ تفاعل مسجل على الإطلاق ، ويمكنها فقط رؤية الضوء ينطفئ ويشتعل أربع مرات في الثانية ، قبل أن يشعروا بالارتباك ويرون أنه يعمل باستمرار. .

& quot؛ لقد بدأنا نفهم أن هناك عالمًا كاملاً من التفاصيل لا يمكن إلا لبعض الحيوانات إدراكه ، ومن الرائع التفكير في كيفية إدراكهم للعالم بشكل مختلف عنا ، & quot؛ أضاف.

وقال غرايم روكستون ، من جامعة سانت أندروز ، اسكتلندا ، وهو مؤلف مشارك آخر: "إن وجود عيون ترسل تحديثات إلى الدماغ بترددات أعلى بكثير مما تفعله أعيننا لا قيمة له إذا كان الدماغ لا يستطيع معالجة هذه المعلومات بسرعة متساوية.

& quot لذلك ، يسلط هذا العمل الضوء على القدرات المذهلة حتى لأصغر أدمغة الحيوانات. قد لا يكون الذباب مفكرين عميقين ولكن يمكنهم اتخاذ قرارات جيدة بسرعة كبيرة. & quot


فئة 12 - الأحياء - الكائنات الحية وبيئتها

1 ضع علامة على الأسئلة

6. اذكر أي نشاطين للحيوانات ، والتي تحصل على إشارات من التغيرات النهارية والموسمية في شدة الضوء ، [دلهي 2011 ج]
الإجابة. إن نشاطي الحيوانات اللذان يحصلان على إشارات من التغيرات النهارية والموسمية في شدة الضوء هما:

8- كيف تساعد الوخزات الصبار على البقاء في الصحراء؟ أعط طريقتين. [All India 2010 C]
الإجابة. إن الطريقتين اللتين تساعد بهما الوخز على بقاء الصبار في الصحراء هما:

(ط) عن طريق تقليل وتعديل السطح الخارجي لتقليل تبخر الماء.

(2) من خلال توفير الدفاع ضد حيوانات الرعي.

13- اذكر أي استجابتين فسيولوجيتين تساعدك على التأقلم تدريجيًا مع الارتفاعات العالية عندما تذهب من السهول. [دلهي 2008 ج]
الإجابة: إن الحالة أو الاستجابات الفسيولوجية من أجل الحصول على تقليد للمواقف العالية هي:

(ط) للتعويض عن انخفاض الأكسجين ، يتم زيادة إنتاج خلايا الدم الحمراء.

(2) نسبة عالية من الهيموجلوبين وانخفاض قدرته على الارتباط.

(3) سرعة التنفس (أي اثنين).

2 أسئلة علامات

19- توقف بعض الكائنات الحية أنشطتها الأيضية للبقاء على قيد الحياة في حالة غير مواتية. اشرح بمساعدة أي أربعة أمثلة. [دلهي 2012]
الجواب. أمثلة على الكائنات الحية التي تعلق أنشطتها الأيضية في حالة غير مواتية.

(ط) البكتيريا والفطريات والنباتات السفلية تشكل جراثيم سميكة الجدران ، والتي تساعدهم على البقاء في ظروف غير مواتية. تنبت الجراثيم عند عودة الظروف المواتية.

(2) تعمل بذور النباتات العالية وبعض الهياكل الإنجابية النباتية الأخرى كوسيلة للتغلب على فترات الإجهاد. أنها تقلل من نشاط التمثيل الغذائي الخاص بهم ويخضعون للسكون.

(3) الحيوانات التي تخضع للسبات أو الزراعة ، إذا كانت غير قادرة على الهجرة. على سبيل المثال ، بعض القواقع والأسماك.

(4) العوالق الحيوانية تدخل السبات (التطور المعلق) في ظل ظروف غير مواتية.

20- اشرح استجابة جميع المجتمعات تجاه البيئة بمرور الوقت. [عموم الهند 2011]
الإجابة: استجابة المجتمعات للبيئة:

(ط) تحافظ بعض الكائنات الحية على التوازن بالوسائل الفسيولوجية أو السلوكية (تنظيم).

(2) البيئة الداخلية في غالبية الحيوانات وجميع النباتات تقريبًا تتغير مع تغير البيئة الخارجية (المطابقة).

(3) تترك بعض الكائنات الحية موائلها مؤقتًا خلال الظروف غير المواتية والعودة عندما تصبح الظروف مواتية (الهجرة).

(4) بعض الكائنات الحية تعلق أنشطتها الأيضية لتجنب الإجهاد عن طريق الهروب في الوقت المناسب ، على سبيل المثال السبات و السبات.

21- تحمل السبات ، بينما تدخل بعض أنواع العوالق الحيوانية فترة السبات لتجنب الظروف الخارجية المجهدة. كيف تختلف هاتان الطريقتان عن بعضهما البعض؟ [الخارجية 2011]
الإجابة: الفرق بين السبات والسبات:

22. كيف تتكيف أجسامنا مع قلة توافر الأكسجين على ارتفاعات عالية؟ [2011 الخارجية]
الجواب. تكيفات الجسم على ارتفاعات عالية هي:

الحالة أو الاستجابات الفسيولوجية من أجل الحصول على تقليد للمواقف العالية هي:

(ط) للتعويض عن انخفاض الأكسجين ، يتم زيادة إنتاج خلايا الدم الحمراء.

(2) نسبة عالية من الهيموجلوبين وانخفاض قدرته على الارتباط.

(3) سرعة التنفس (أي اثنين).

3 أسئلة للعلامات

27. (ط) اذكر كيف تكون البيئة الداخلية الثابتة مفيدة للكائنات الحية.
(2) اشرح أي بديلين يمكن للعضويات من خلالهما التغلب على الظروف الخارجية المجهدة. [كل الهند 2014]
الإجابة: (1) البيئة الداخلية الثابتة مفيدة للكائنات لأنها تسمح لجميع التفاعلات الكيميائية الحيوية والوظائف الفسيولوجية بالمضي قدمًا بأقصى قدر من الكفاءة ، وبالتالي تعزيز الكفاءة الكلية للكائن الحي.

(2) البديلان اللذان يمكن للكائنات من خلالهما التغلب على الظروف الخارجية المجهدة هما

  • تنتقل كائنات الهجرة مؤقتًا إلى منطقة مواتية في ظل ظروف مرهقة وتعود مرة أخرى عندما تنتهي الفترة.
  • السبات والسبات هي طرق للهروب من التوتر خلال فصول الشتاء والصيف على التوالي.

28- الماء ضروري جداً للحياة. اكتب أي ثلاث ميزات لكل من النباتات والحيوانات تمكنهم من البقاء على قيد الحياة في بيئة شحيحة المياه ،
أو
كيف تتعامل الكائنات الحية مع الظروف البيئية الخارجية المجهدة التي تكون موضعية أو قصيرة المدة؟ [آه الهند 2011]
الإجابة: التكيف في النباتات

(ط) بشرة سميكة على سطح أوراقها.

(2) يتم ترتيب الثغور في حفر عميقة (غارقة) لتقليل فقد الماء من خلال النتح.

(3) يتم تقليل الأوراق إلى أشواك. يتم تنفيذ وظيفة التمثيل الضوئي من خلال السيقان المسطحة السميكة واللحمية.
التكيف في الحيوانات

(ط) يلبي فئران الكنغر متطلبات المياه من خلال الأكسدة الداخلية للدهون. يركزون بولهم ، بحيث يتم إفراز الحد الأدنى من الماء.

(2) تخضع القواقع للإستواء خلال فصل الصيف.

الكائنات الحية إما تهاجر أو توقف أنشطتها الأيضية عندما تكون الظروف مرهقة لفترة قصيرة ، وفي مثل هذه الظروف تكون الكائنات الحية كما يلي:

(ط) الابتعاد عن الموائل المجهدة إلى منطقة أكثر ملاءمة والعودة إلى موطنها عندما تنتهي الفترة العصيبة. على سبيل المثال ، تهاجر الطيور من سيبيريا والدول الباردة الأخرى إلى محمية بهاراتبور في راجاستان.

(2) السبات (الضفادع) أو aestivating (القواقع) أو الخضوع لإيقاف (العوالق الحيوانية).

(3) تتشكل الأبواغ ذات الجدران السميكة في ظروف مجهدة وتنبت في ظل ظروف مناسبة ، على سبيل المثال البكتيريا والفطريات والمجموعات السفلية من النباتات.

29- كيف تتغلب الكائنات الحية مثل الفطريات والعوالق الحيوانية والدببة على الظروف المناخية المجهدة قصيرة العمر؟ اشرح. [All India 2010 Delhi 2008]
الجواب. (ط) الفطريات تنتج أنواعًا مختلفة من الأبواغ ذات الجدران السميكة للبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف غير مواتية ، والتي تنبت عند عودة الظروف المواتية.

(2) العوالق الحيوانية تدخل فترة السبات ، وهي مرحلة من التطور المعلق في ظل ظروف غير مواتية.

(3) الدببة يسبون خلال فصل الشتاء هربا من وقت الظروف غير المواتية.

30- يمثل الرسم البياني التالي استجابة الكائن الحي لظروف بيئية معينة (مثل درجة الحرارة)

(ط) أي من هذه A أو B يصور المطابقة؟
(2) ماذا يصور الرسم البياني الخطي الآخر؟
(3) كيف تختلف هذه الكائنات عن بعضها البعض فيما يتعلق بالتوازن؟
(4) اذكر الفئة التي ينتمي إليها الإنسان. [عموم الهند 2009]
الجواب. (ط) يصور المطابقين.

(2) السطر الآخر B يصور المنظمين.

(3) الاختلافات بين المطابق والمنظم هي:

5 أسئلة للعلامات

31. (ط) اشرح أسباب نصح السائحين الذين يزورون Rohtang Pass أو Mansarovar باستئناف الحياة النشطة الطبيعية فقط بعد أيام قليلة من الوصول إلى هناك.
(2) من المستحيل العثور على حيوانات صغيرة في المناطق القطبية. اعط اسبابا. [كل الهند 2012]
الجواب. (ط) قد يعاني السياح الذين يزورون ممر روهتانغ بالقرب من مانالي (& GT 3500 م) من داء المرتفعات. يستأنفون الحياة الطبيعية النشطة فقط بعد أسبوع لأنه في ظل الضغط الجوي المنخفض على ارتفاعات عالية ، لا يحصل الجسم على ما يكفي من الأكسجين. تدريجيًا ، يعوض الجسم نقص الأكسجين عن طريق

(أ) زيادة إنتاج خلايا الدم الحمراء.

(ب) تقليل ألفة ارتباط الهيموجلوبين.

(ج) زيادة معدل التنفس.

(2) الحيوانات الصغيرة لها مساحة كبيرة بالنسبة لحجمها.لذلك ، فإنهم يميلون إلى فقدان حرارة الجسم بسرعة كبيرة خلال الظروف الباردة. إنهم بحاجة إلى إنفاق المزيد من الطاقة لتوليد حرارة الجسم. بسبب هذا نادرا ما توجد الحيوانات الصغيرة في المناطق القطبية.

32- ضع قائمة بالطرق المختلفة التي تتعامل بها الكائنات الحية مع الضغوط اللاأحيائية في الطبيعة أو تتعامل معها. اشرح أي ثلاث طرق. [All India 2009c]
الإجابة. الكائنات الحية تتعامل مع الإجهاد اللاأحيائي من خلال:

(ط) تنظيم بعض الكائنات الحية تحافظ على التوازن بالوسائل الفسيولوجية والسلوكية. يطلق عليهم المنظمين ، على سبيل المثال

  • في الصيف ، عندما تكون درجة الحرارة الخارجية أكثر ، نتعرق بغزارة مما يؤدي إلى التبريد التبخيري لخفض درجة حرارة الجسم.
  • في الشتاء ، عندما تكون درجة الحرارة منخفضة ، نشعر بالقشعريرة (نوع من التمارين) التي تنتج الحرارة وترفع درجة حرارة الجسم.

(2) كائنات مطابقة لا يمكنها الحفاظ على بيئة داخلية ثابتة. تتغير درجة حرارة أجسامهم مع تغير درجة الحرارة المحيطة. تسمى هذه الحيوانات المطابقة. على سبيل المثال ، الحيوانات الصغيرة لديها مساحة أكبر بالنسبة لحجمها. يفقدون حرارة الجسم بسرعة كبيرة في درجات الحرارة المنخفضة. لذلك ، فإنهم ينفقون الطاقة لتوليد حرارة الجسم من خلال التمثيل الغذائي للتكيف.

(3) الهجرة: الانتقال المؤقت للكائنات من الموطن المجهد إلى منطقة مضيافة أكثر والعودة عندما تظهر الظروف المواتية تسمى الهجرة. الهجرة لمسافات طويلة شائعة جدًا في الطيور.

33. (ط) ضع قائمة بأي أربعة مكونات غير حيوية تؤدي إلى اختلافات في الظروف الفيزيائية والكيميائية للموائل.
(2) شرح تأثير هذه المكونات على توزيع الكائنات الحية في الموائل المختلفة.
[كل الهند 2009 C]
الإجابة: (ط) درجة الحرارة والماء والضوء والتربة.

(2) (أ) تؤثر درجة الحرارة على حركية الإنزيمات وبالتالي على التمثيل الغذائي والوظائف الفسيولوجية الأخرى للكائنات الحية.

قد تكون الكائنات الحية شديدة الحرارة ويمكن أن تتحمل نطاقًا واسعًا من درجات الحرارة والحرارة الشديدة التي لا تتحمل سوى نطاق ضيق من درجات الحرارة.

(ب) الماء مهم لاستدامة الحياة وإنتاجية وتوزيع النباتات يعتمد على الماء.

لا يمكن لأشكال المياه العذبة أن تزدهر في مياه البحر والعكس صحيح.

(ج) يؤثر الضوء على التمثيل الضوئي للنباتات. يؤثر الضوء أيضًا على ازدهار النباتات وتوقيت أنشطة البحث عن الطعام والتكاثر والهجرة للحيوانات.

تحتل النباتات المائية أعماق مختلفة حسب أصباغها والضوء المتاح.

(د) تؤثر التربة على الغطاء النباتي من خلال القدرة على الاحتفاظ بالمياه والتضاريس وتكوينها.

1 ضع علامة على الأسئلة

6- في بركة ، كان هناك 20 نبتة هيدريللا. من خلال التكاثر ، تمت إضافة 10 نباتات Hydrilla جديدة في السنة. احسب معدل المواليد للسكان. [دلهي 2012]
الجواب.
9. إذا مات 8 أفراد في مختبر مكون من 80 ذبابة فاكهة في أسبوع ، فما هو معدل الوفيات للسكان خلال الفترة المذكورة؟ [دلهي 2010]
الجواب.
10- في بركة ، كان هناك 200 ضفدع ، 40 أخرى في السنة. احسب معدل المواليد للسكان. [دلهي 2010]
الجواب.

17- اذكر ميزتين توفرهما رابطة الفطريات الفطرية للنبات. [All India 2008 C]
الجواب. تساعد جمعية Mycorrhizal النباتات في

(ط) توفير مقاومة لمسببات الأمراض التي تنقلها الجذور.

2 أسئلة علامات

20- قم ببناء هرم عمري يعكس حالة النمو المتزايدة للسكان. [كل الهند 2014]
الجواب. يمثل الهرم العمري هندسيًا نسب الفئات العمرية المختلفة في السكان. يمثل الشكل الثلاثي للهرم العمري حالة النمو المتزايدة للسكان.
21- قم ببناء هرم عمري يعكس حالة النمو المستقرة للسكان. [كل الهند 2014]
الجواب. يمكن تمثيل الهرم العمري الذي يعكس حالة النمو المستقر للسكان البشريين على النحو التالي

22- فرّق بين التبادلية القاحلة من خلال أخذ مثال واحد من كل من النباتات فقط. [كل الهند 2014]
الجواب. التعايش هو نوع من التفاعل بين الأنواع التي يستفيد منها المرء والآخر لا يستفيد منها ولا يتضرر. مثال على هذا الارتباط هو نمو السحلبية كنبات نباتي على شجرة المانجو ، والتي لا تتأثر بنموها.

في حين أن التبادلية هي نوع التفاعل الذي يستفيد فيه كلا النوعين المعنيين. على سبيل المثال يمثل الحزاز ارتباطًا متبادلًا بين الطحالب والفطريات ، حيث تحمي الفطريات الطحالب ، والتي توفر أيضًا العناصر الغذائية لتخليق الطعام ، بينما توفر الطحالب الغذاء للفطريات ، لأنها غير قادرة على تصنيع طعامها.

23. اشرح النمو اللوجستي لفيرهولست بيرل للسكان. [كل الهند 2014]
الجواب. يُظهر النمو السكاني في موطن ذي موارد محدودة في البداية مرحلة تأخر ، تليها مرحلة أسية وأخيراً مرحلة متناقصة أو ثابتة ، عندما يصل نمو السكان أو كثافتهم إلى القدرة الاستيعابية ، يُطلق عليه النمو اللوجستي Verhulst-Pearl.

يمكن تفسير ذلك باتباع المعادلة

حيث ، N & # 8211 الكثافة السكانية في الوقت t.

r & # 8211 المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية K & # 8211 قدرة التحمل

25. قدم سببين يجعلان من الصعب تعداد الأنواع بدائية النواة. [كل الهند 2014]
الجواب. السببان اللذان يجعلان من الصعب تعداد الأنواع بدائية النواة هما

(ط) تكون مجهرية لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

(2) أنها تشكل مستعمرات كثيفة ، أي أن حجم السكان ضخم جدًا لدرجة أن العد يستغرق وقتًا ويكاد يكون ممكنًا.

(3) يكون معدل النمو سريعًا جدًا في الأنواع بدائية النواة ، والتي قد تضاعف نفسها تقريبًا أثناء العد

29. كيف يضمن النمط الزهري لأوركيد البحر الأبيض المتوسط ​​التلقيح المتبادل؟ [مجلة دلهي الخارجية 2010 2009]
الجواب. في أزهار أوفريس

(ط) بتلة واحدة تشبه أنثى أنواع النحل من حيث الحجم واللون والعلامات وما إلى ذلك.

(2) ذكر النحل يعتبرها أنثى وتتكاثر معها.

(3) أثناء العملية ، يتم غبار حبوب اللقاح من الأنثرات على جسم النحلة.

(4) عندما تنجذب النحلة إلى زهرة أخرى من هذه الأنواع السحلبية ، تتكرر العملية ويتم غبار حبوب اللقاح من جسم النحلة على وصمة العار وبالتالي يتحقق التلقيح.

30. كيف تستفيد النباتات من وجود الرابطة التكافلية الفطرية؟ [الخارجية 2010]
الجواب. الفوائد التي تعود على النباتات التي لها ارتباط الفطريات الجذرية هي:

(ط) يمتص الفطر العناصر الغذائية من التربة ويمررها إلى النبات.

(2) توفر الفطريات الفطرية مقاومة لمسببات الأمراض التي تنقلها الجذور.

(3) تظهر زيادة في تحمل الملوحة والجفاف.

(4) تحدث زيادة إجمالية في نمو النبات وتطوره.

32- اشرح آليتي الدفاع اللتين تطورتا في الفرائس لتجنب الاكتظاظ السكاني لحيوانها المفترس. [Ail India 2010 C]
الإجابة: تطورت آلية الدفاع في الفرائس:

(ط) لتجنب أن تكتشفها الحيوانات المفترسة بسهولة ، فإن بعض أنواع الحشرات والضفادع ملونة بشكل غامض (مموهة).

(2) بعض النباتات لها أشواك أو أشواك لآلية الدفاع ، على سبيل المثال أكاسيا ، صبار.

34. (1) ما هو r في معادلة السكان الواردة أدناه dN / dt = rN
(2) كيف تؤثر الزيادة والنقصان في قيمة r على حجم السكان؟ [دلهي 2009]
الإجابة. (i) r هو عامل جوهري يقيم آثار العامل الأحيائي واللاأحيائي على النمو السكاني.

(2) عندما تزداد r ، يزداد حجم السكان & # 8226 ، بينما يؤدي الانخفاض في r إلى تقليل حجم السكان

35. (ط) كيف يتم تكييف Cuscuta ليكون نباتًا طفيليًا؟
(2) لماذا تتجنب الماشية الرعي على نباتات Calotropis؟ اشرح. [الخارجية 2009]
الجواب. (ط) فقدت Cuscutahas الكلوروفيل أثناء التطور وتطورت haustoria التي تستمد من خلالها تغذيتها من النبات المضيف. وبالتالي ، يتم تكييفه كنبات طفيلي.

(2) تتجنب الماشية الرعي على نباتات Calotropis لأنها تنتج جليكوسيدات القلب السامة.

36- حدد المنحنيات A و B الموضحة في الرسم البياني أدناه. ضع قائمة بالشروط المسؤولة عن أنماط النمو A و B. [الخارجية 2009]

الإجابة أ- منحنى النمو الأسي عندما لا تكون الموارد محدودة ، يظهر هذا الشكل من المنحنى.

ب- منحنى النمو اللوجستي عندما تكون الموارد محدودة ، يظهر هذا الشكل من منحنى النمو ، وهنا K هي القدرة الاستيعابية

37- في بركة ، كان هناك 40 نبتة لوتس. بعد عام ، ارتفع العدد إلى 56. احسب معدل المواليد لنبات اللوتس. [All India 2009 C]
الجواب. معدل ولادة نبات اللوتس

38- قم بتسمية التفاعل في كل مما يلي
(ط) تنمو Cuscuta على نبات زهرة الأحذية.
(2) الميكوريزا التي تعيش على جذور النباتات العليا.
(3) أسماك المهرج تعيش بين مخالب شقائق النعمان البحرية.
(4) Koel تضع بيضها في عش الغراب # 8217s. [الخارجية الهندية لعموم 2008]
الإجابة. يتم تحديد التفاعلات على النحو التالي:

(ط) التطفل (2) التبادلية

(3) التعايش (4) الحضنة التطفل

3 أسئلة للعلامات

40. ادرس الرسم البياني أدناه وأجب عن الأسئلة التالية

(ط) اكتب حالة مساحة الطعام في المنحنيات (A) و (J3)
(2) في حالة عدم وجود الحيوانات المفترسة ، أي من المنحنيين من شأنه أن يصور بشكل مناسب مجموعة الفريسة؟
(3) لقد تم عرض الوقت على المحور x وهناك خط منقط موازي فوقه. نظرا لأهمية هذا الخط المنقط. [دلهي 2014]
الإجابة: (1) حالة الطعام والمساحة في المنحنيات & # 8216a & # 8217 هي موارد غير محدودة ، بينما في المنحنى & # 8216b & # 8217 مصادر الطعام والمساحة محدودة.

(2) في حالة عدم وجود الحيوانات المفترسة ، فإن المنحنى & # 8216B & # 8217 سيصوّر بشكل مناسب المنافسة على موارد الغذاء والمأوى المحدودة ضمن مجموعة الفرائس.

(3) يمثل الخط المنقط في الرسم البياني أعلاه القدرة الاستيعابية (K). تشير القدرة الاستيعابية إلى حدود الموائل ، أي الموارد المحدودة في موطن معين لدعم النمو حتى مستوى معين لا يمكن أن يحدث بعده أي نمو إضافي

41 ارسم واشرح توسع الأهرامات العمرية لسكان البشر. لماذا يسمى ذلك؟
الجواب. يمثل الهرم العمري هندسيًا نسب الفئات العمرية المختلفة في السكان. يمثل الشكل الثلاثي للهرم العمري حالة النمو المتزايدة للسكان.

يسمى توسيع الهرم العمري لأنه يمثل الحالة المتزايدة للنمو السكاني.

43. (ط) اكتب أهمية قياس حجم السكان في موطن أو نظام إيكولوجي.
(2) اشرح بمساعدة مثال ، كيف أن النسبة المئوية للتغطية هي مقياس ذو مغزى أكبر لحجم السكان من مجرد أرقام؟ [كل الهند 2013]
الجواب. (ط) يحدد قياس السكان في موطن ما الوفرة النسبية لنوع معين وتأثيره على الموارد المتاحة لذلك الموئل المحدد.

(2) النسبة المئوية للغطاء هي مقياس أكثر جدوى لحجم السكان من مجرد أعداد لأن الوفرة النسبية للأنواع لا يتم تحديدها فقط بعدد الأفراد ولكن من خلال الوفرة النسبية في الكتلة الحيوية والعدد.

على سبيل المثال في منطقة الوحدة ، يكون عدد أنواع العشب أو الوفرة النسبية في العدد مرتفعًا ولكن ليس الكتلة الحيوية النسبية ، إذا كانت نفس المنطقة تحتوي على شجرة Ficus bengalensis واحدة أو اثنتين ، فهي منخفضة جدًا في الوفرة النسبية ولكنها عالية في الوفرة النسبية للكتلة الحيوية

44. (ط) اشرح معدل الوفيات بين السكان بأخذ مثال مناسب.
(2) اكتب السمتين الأخريين ، اللتين يظهرهما السكان فقط ولكن لا يستطيع الفرد ذلك. [كل الهند 2013]
الجواب. يتم التعبير عن معدل الوفيات أو الوفيات على أنه عدد وفيات الفرد من السكان في السنة.
مثال إذا مات 80 فردًا في المختبر من 800 ذبابة الفاكهة في أسبوع ، فإن معدل الوفيات يكون 80/800 = 0.1 / ذبابة الفاكهة / الأسبوع

(2) خصائص السكان ، التي لا يعرضها الفرد هي:

45. (ط) اشرح معدل المواليد في مجموعة سكانية بأخذ مثال مناسب.
(2) اكتب السمتين الأخريين ، اللتين يظهرهما السكان فقط ولكن لا يستطيع الفرد ذلك. [كل الهند 2013]
الإجابة. (ط) بسبب الولادة أو معدل المواليد ، يزداد عدد السكان بشكل مستمر. وهي تغطي إنتاج الفرد الجديد بالولادة ، والفقس ، والطريقة اللاجنسية ، وما إلى ذلك. ويتم التعبير عنها بعدد المواليد لكل 1000 فرد من السكان في السنة.

(2) السمة الفريدة للمجموعة (السكان) والتي لا يظهرها الفرد هي.

  • نظريات ديناميات السكان لشرح النمو السكاني. حجم السكان لأي نوع ليس معلمة ثابتة. يتغير النمو السكاني خلال الوقت ويعتمد على توافر الغذاء والافتراس والضغط والطقس ويعتمد أيضًا على المواليد والوفيات والهجرة والنزوح.
  • تنظيم السكان الحكم الكثافة السكانية أو حجم السكان. هو عدد الأفراد من نوع ما لكل وحدة مساحة أو حجم

46. ​​(ط) اذكر أي ثلاث طرق لقياس الكثافة السكانية للموئل.
(2) اذكر المعلومات الأساسية التي يمكن الحصول عليها من خلال دراسة الكثافة السكانية للكائن الحي. [All India 2013]
الإجابة (ط) ثلاث طرق لقياس الكثافة السكانية للموئل

أ- نسبة مئوية من غطاء الأشجار ذات المظلة الكبيرة.

ب- عدد الأسماك التي يتم صيدها في كل مصيدة.

ج- علامات الصلصال أو كريات البراز لإحصاء النمور.

(2) تخبرنا الكثافة السكانية عن حالة أحد الأنواع ، أي نتيجة المنافسة ، وتأثير الافتراس أو تأثير مبيدات الآفات ، وما إلى ذلك.

47- قم بتسمية نوع التفاعل الذي تمت رؤيته في كل من الأمثلة التالية
(ط) دودة الإسكارس التي تعيش في أمعاء الإنسان.
(2) الزنبور تلقيح التين & # 8217 s الإزهار.
(3) أسماك المهرج تعيش بين مخالب شقائق النعمان البحرية.
(4) الميكوريزا التي تعيش على جذور النباتات العليا.
(ت) تنمو السحلبية على فرع من شجرة المانجو.
(6) اختفاء البرنقيل الأصغر عندما سيطر Balanus في ساحل اسكتلندا. [دلهي 2011]
الإجابة (ط) التطفل (2) التبادلية

(3) التعايش (4) التبادلية

(5) التعايش (6) المنافسة

48- ادرس الأهرامات الثلاثة المختلفة للسكان الآدمية وأجب عن الأسئلة التالية

(ط) اكتب الأسماء المعطاة لكل من هذه الأهرامات العمرية.
(2) أذكر الشخص المثالي للسكان ولماذا؟ [الخارجية 2011]
الجواب. (ط) A & # 8211 تمدد ، B & # 8211 مستقر ، C - التراجع

(2) يفضل السكان المستقرون ، فهو مفيد للبقاء على قيد الحياة وتحسين معيشة السكان. إنه مفيد لتخطيط أنشطة الرفاهية.

49. لماذا الافتراس مطلوب في مجتمع من كائنات مختلفة؟ [الخارجية 2009]
الجواب: شرط الافتراس:

(ط) يعمل كقناة لنقل الطاقة عبر المستويات الغذائية.

(2) إبقاء الفرائس تحت السيطرة.

(3) يساعد في الحفاظ على تنوع الأنواع في المجتمع عن طريق تقليل حدة المنافسة.

(4) تقوم المكافحة البيولوجية للآفات على الافتراس.

50- ادرس منحنيات النمو السكاني في الرسم البياني أدناه وأجب عن الأسئلة التالية

(ط) تحديد منحنيات النمو A و B
(2) أي منهم يعتبر أكثر واقعية ولماذا؟
(ثالثا) إذا

معادلة منحنى النمو اللوجستي ، ما الذي يرمز إليه K؟
(4) ما الذي يرمز إليه N؟ [دلهي 2008]
الإجابة (ط) A & # 8211 منحنى النمو الأسي B & # 8211 منحنى النمو اللوجستي

(2) يعتبر منحنى النمو اللوجستي B أكثر واقعية لأن الموارد محدودة وتصبح محدودة عاجلاً أم آجلاً.

(3) K- تقف للقدرة الاستيعابية. إنه الحد الأقصى لعدد الأفراد من السكان ، الذي يمكن أن تحافظ عليه البيئة المعينة.

(4) N- يرمز إلى الكثافة السكانية. هو عدد الأفراد في عدد سكان معين لكل وحدة مساحة

51- ادرس منحنيات النمو السكاني الموضحة أدناه

(ط) منحنيات الهوية A و B ،
(2) اذكر الظروف المسؤولة عن المنحنيات A و B على التوالي ،
'3` أعط المعادلة اللازمة للمنحنى B. [All India 2008]
الجواب. (ط) منحنى النمو الأسي A- منحنى النمو B-Logistic.

(2) أ- أي نوع ينمو بشكل أسي في ظل ظروف موارد غير محدودة ، يظهر منحنى النمو هذا.

ب- السكان الذين ينموون في موائل ذات موارد محدودة يظهرون مرحلة تأخر أولية ، مرحلة تسجيل متسارعة ومرحلة ثابتة متباطئة.

(ثالثا)

52- ادرس الرسم البياني أدناه وأجب عن الأسئلة التالية

(ط) يتم تمثيل المنحنى A بالمعادلة
تمثل dN / dt = rN في المعادلة وما هي أهميتها؟
(2) أي من المنحنيين يعتبر أكثر واقعية لمعظم الحيوانات؟
(3) ما هو المنحنى الذي يصور عدد أنواع الغزلان إذا لم يكن هناك حيوانات مفترسة في الموطن؟ لماذا هو كذلك؟ [الخارجية 2008]
الإجابة: (i) r هو المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية. إنها معلمة مهمة لتقييم تأثير أي عوامل غير حيوية أو حيوية على النمو السكاني.

(2) المنحنى B أكثر واقعية بالنسبة إلى الحيوانات

(3) المنحنى- B. عندما تغيب الحيوانات المفترسة ، ستكون هناك منافسة بين عدد كبير من الفرائس على الموارد.

5 أسئلة للعلامات

53. (ط) قم بتسمية المعادلة لنمط النمو السكاني يمثل. ماذا يمثل & # 8216r & # 8217 في المعادلة؟ اكتب أهميتها في النمو السكاني.
(2) شرح مبدأ القدرة الاستيعابية باستخدام منحنى النمو اللوجستي للسكان Verhulst-Pearl. [دلهي 2014 ج]
الجواب. يتم تمثيل نمط النمو اللوجستي بالمعادلة

يمثل Y هنا العامل الجوهري وهو معدل الزيادة الطبيعية ، وبما أن النمو لمعظم الكائنات الحية وعدد سكان # 8217 يصبح مقيدًا بسبب الموارد المحدودة ، فإن نمط النمو اللوجستي هذا يوفر نموذجًا واقعيًا لدراسة النمو السكاني.

(2) منحنى النمو اللوجستي Verhulst-Pearl الذي تم شرحه بواسطة

حيث تمثل K القدرة الاستيعابية. يمكن الإشارة إلى حد الطبيعة & # 8217s للموارد الطبيعية التي يوفرها الموطن لأفراده من السكان المتزايدين ، والتي لا يوجد بعدها نمو في هذا الموطن المعين.

54- ما هي العلاقة بين النحل الطنان وأوركيده المفضل Ophrys؟ كيف سيؤثر انقراض أو تغيير أحدهما على الآخر؟ [دلهي 2012]
الإجابة هي ارتباط يُلاحظ بين النحل الطنان والسحلبية في هذا ، يستفيد كلا النوعين. بتلة واحدة من زهرة لها تشابه غريب مع أنثى النحلة في الحجم واللون والعلامات.

ينجذب ذكر النحل إلى ما يراه على أنه أنثى ويتكاثر مع الزهرة. أثناء هذه العملية ، يتم غبار النحلة بحبوب اللقاح من الزهرة. عندما تتكاثر هذه النحلة نفسها مع زهرة أخرى ، فإنها تنقل حبوب اللقاح إليها وبالتالي تلقيح الزهرة.

سيؤثر انقراض النحل الطنان بالتأكيد على زهرة الأوركيد لأن هذا النحل هو وسيلة التلقيح للزهرة وإذا انقرضت ، ستنخفض نسبة التلقيح. لكن انقراض السحلية لن يؤثر على عدد النحل الطنان.

55. (ط) ما هو الهرم العمري؟
(2) اشرح بمساعدة الأشكال الأنواع الثلاثة المختلفة للأهرامات العمرية التي يمثلها السكان. [دلهي 2011 ج]
الجواب. (ط) التمثيل البياني للرقم لا. من الأفراد في الفئات العمرية المختلفة للسكان ، في وقت معين يعرف باسم الهرم العمري.

  • عندما يتم رسم التوزيع العمري (النسبة المئوية للأفراد من فئة عمرية أو عمرية معينة) للسكان ، فإن هذا يسمى الهرم العمري.
  • يتكون السكان في أي وقت من أفراد من مختلف الأعمار.
  • بالنسبة إلى السكان ، تُظهر الأهرامات العمرية عمومًا التوزيع العمري للذكور والإناث في رسم بياني مشترك.
  • يعكس شكل الأهرامات حالة النمو السكاني سواء أكان يتوسع (على شكل مثلث) أو مستقر (على شكل جرس) أو ينخفض.

56. (ط) اشرح معدل المواليد ومعدل الوفيات بين السكان بمساعدة مثال لكل منهما.
(2) ما هو الهرم العمري؟ ارسم هرمًا عمريًا لتزايد عدد السكان. [جميع الهند 2011 C]
الجواب. (ط) لا. من الكائنات الحية المضافة إلى السكان بالولادة في فترة معينة يُعرف بمعدل المواليد ، على سبيل المثال إذا كان هناك 20 نبتة لوتس في البركة في العام الماضي وأضيفت 8 نباتات جديدة من خلال التكاثر ، فإن معدل المواليد = 8/20 = 0.4 نبات لكل لوتس في السنة.

لا. من الأفراد الذين تم إزالتهم من السكان بسبب الوفاة في فترة زمنية معينة يسمى معدل الوفيات ، على سبيل المثال إذا مات 4 أفراد في مختبر مكون من 40 ذباب فاكهة خلال فترة زمنية محددة ، على سبيل المثال أسبوعًا ، فإن معدل الوفيات بين السكان = 4/40 = 0.1 فردًا لكل ذبابة فاكهة في الأسبوع.

(2) يمثل الهرم العمري هندسيا نسب الفئات العمرية المختلفة من السكان. يمثل الشكل الثلاثي للهرم العمري حالة النمو المتزايدة للسكان.

التمثيل البياني لا. من الأفراد في الفئات العمرية المختلفة للسكان ، في وقت معين يعرف باسم الهرم العمري.
هرم العمر

  • عندما يتم رسم التوزيع العمري (النسبة المئوية للأفراد من فئة عمرية أو عمرية معينة) للسكان ، فإن هذا يسمى الهرم العمري.
  • يتكون السكان في أي وقت من أفراد من مختلف الأعمار.
  • بالنسبة إلى السكان ، تُظهر الأهرامات العمرية عمومًا التوزيع العمري للذكور والإناث في رسم بياني مشترك.
  • يعكس شكل الأهرامات حالة نمو السكان سواء أكانوا يتوسعون (على شكل مثلث) أو مستقر (على شكل جرس) أو ينخفض.

57. (ط) اشرح المعادلة
N t +) = N t + [

(2) اذكر الطرق المختلفة التي يمكن من خلالها قياس الكثافة السكانية للأنواع المختلفة. [دلهي 2011 ج]
الجواب. (1) إذا كانت N هي الكثافة السكانية في الوقت t ، فإن كثافتها في الوقت t +1 هي N t + [(B + 1) - (D -E)]

سوف تزداد الكثافة السكانية إذا كان لا. المواليد ولا. من المهاجرين أي (8 + 1) أكثر من لا. الموت ولا. من المهاجرين أي (د + 1)

(2) ثلاث طرق لقياس الكثافة السكانية للموئل

أ- نسبة مئوية من غطاء الأشجار ذات المظلة الكبيرة.

ب- عدد الأسماك التي يتم صيدها في كل مصيدة.

ج- علامات الصلصال أو كريات البراز لإحصاء النمور.

58- ادرس الجدول أدناه وأجب عن الأسئلة التالية

حدد A و B و C و D في الجدول المعطى واشرح أي ثلاثة منهم بمساعدة مثال لكل منهم. [دلهي 2011 ج]
الجواب أ- التبادلية ب- المنافسة ج- الافتراس د- الكراهية
التبادلية هو تفاعل ، حيث يستفيد كلا النوعين من التفاعل ، على سبيل المثال الأشنات.
المنافسة هذا هو التفاعل ، حيث يعاني كلا النوعين بسبب نفس متطلبات الموارد المحدودة ، على سبيل المثال في بعض بحيرات أمريكا الجنوبية ، تتنافس طيور النحام الزائرة والأنواع المقيمة على الطعام المشترك.
الافتراس هو تفاعل بين نوعين يعتمد فيه نوع واحد (طفيلي) على النوع الآخر (مضيف) للغذاء والمأوى وفي العملية يضر العائل ، أي أحدهما ينتفع والآخر يتضرر ، على سبيل المثال. النمر والغزال.
Amensalism هو تفاعل ، حيث يتضرر أحد الأنواع ، بينما لا يستفيد الآخر ولا يتضرر ، على سبيل المثال المضادات الحيوية لمسببات الأمراض.

59- ارسم وشرح منحنى لوجيستي لمجموعة كثافة سكانية (N) في وقت (هو) معدلها الجوهري للزيادة الطبيعية في (r) والقدرة الاستيعابية (K). [دلهي 2010]
الجواب. (1) يُظهر السكان في البداية مرحلة تأخر ثم يظهر مرحلة تسارع أو نمو أسي متبوعًا بمرحلة تباطؤ

(2) يمكن أن ينمو السكان أضعافا مضاعفة لفترة زمنية معينة ثم يفترضون حالة مستقرة ، حيث يصبح توافر الموارد محدودًا في وقت ما.

(3) كل بيئة لديها موارد لدعم أقصى عدد معين من الأفراد ، تسمى قدرتها على التحمل. أبعد من ذلك ، لا توجد زيادة في حجم / كثافة السكان.

(4) يُظهر السكان الذين يظهرون نموًا لوجستيًا منحنى سيني ، عندما يتم رسم عدد الأفراد كدالة للوقت

(ت) يمكن وصف المعادلة بأنها

حيث ، N = الكثافة السكانية في الوقت t ، r = المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية ،
K = القدرة على التحمل

(6) النموذج أكثر واقعية في طبيعته ، لأنه لا يمكن لأي مجموعة أن تحافظ على النمو الأسي إلى أجل غير مسمى.
60. (ط) لماذا تعتبر الحيوانات العاشبة مماثلة للحيوانات المفترسة في السياق البيئي؟ يشرح.
(2) التفريق بين التفاعلات التالية بين الأنواع في مجموعة سكانية
(أ) التبادلية والمنافسة
(ب) التعايش والتضحية [All India 2010]
الإجابة: (ط) تتغذى الحيوانات العاشبة على النباتات. يُعتبرون مفترسين لأنهم أيضًا ينقلون الطاقة عبر المستويات الغذائية. إلى جانب هذا ، فإنها تبقي أيضًا على السكان من فرائسها تحت السيطرة. على سبيل المثال ، عندما تم إدخال صبار التين الشوكي إلى أستراليا في أوائل عام 1920 ، انتشر بسرعة مسببة الفوضى ، وتم التحكم في أعدادها عن طريق إدخال حيوان مفترس يتغذى على الصبار (عثة).

(2) (أ) الاختلافات بين التبادلية والمنافسة

(ب) الفرق بين التعايش و amensalism هو:

61. (1) اشرح بمساعدة الرسم البياني منحنى النمو السكاني عندما تكون الموارد (أ) محدودة (ب) غير محدودة.
(2) الطبيعة لديها القدرة على التحمل للأنواع. يشرح. [الخارجية 2010]
الجواب.

الحـــــل (أ) تحد الموارد. منحنى النمو السكاني سيني. تمثلها المعادلة

حيث ، N = الكثافة السكانية في الوقت t ، r & # 8211 المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية

(ب) الموارد غير محدودة يكون منحنى النمو السكاني على شكل حرف J. تمثلها المعادلة

حيث ، N t = الكثافة السكانية بعد الوقت t ، N 0 = الكثافة السكانية في الوقت صفر r = المعدل الجوهري للزيادة الطبيعية ، e = قاعدة اللوغاريتم الطبيعي (2.71828).

(2) تصبح الموارد محدودة في وقت معين. لذلك ، لا يمكن لأي سكان أن ينمو بشكل كبير. كل بيئة أو موطن لها موارد محدودة لدعم عدد أقصى معين من الأفراد. وهذا ما يسمى قدرتها الاستيعابية (K).


لماذا تقوم الكائنات الحية الصغيرة بحركات أسرع من الكائنات الكبيرة؟ - مادة الاحياء

هل تساءلت يومًا عن سبب عدم قدرتنا على إطعام الجياع في العالم؟ إنها مشكلة معقدة ، ولكن قد يفاجئك أن تعلم أنها ليست بسبب عدم وجود طاقة زراعية حالية كافية ، استنادًا إلى التكنولوجيا الحالية ، موجودة لإطعام ما يصل إلى 10 مليارات شخص. يبلغ عدد سكان الأرض حوالي 7 مليارات "فقط". السؤال الكبير هو: إذا أردنا إطعام الجميع ، فماذا سيحتاج الجميع لتناول الطعام؟ للإجابة على هذا السؤال ، قم بتنزيل جدول بيانات Excel هذا وحاول توصيل بعض الأرقام.

مثال: يمكن استخدام فدان واحد من محصول الحبوب لإطعام الماشية ، ومن ثم يمكن استخدام الماشية لإطعام الناس. إذا فقدت الماشية 50٪ من الطاقة ، يمكنك إطعام ضعف عدد الأشخاص إذا قمت بإطعامهم الحبوب مباشرة. طريقة أخرى للنظر إلى الأمر هي أن الأمر لن يستغرق سوى نصف فدان من الأرض لإطعام الناس بالحبوب ، ولكن فدانًا كاملًا إذا قمت بإطعام الحبوب للماشية والماشية للناس. من الممارسات الشائعة لتربية الماشية بشكل أسرع إطعامها البروتين الحيواني المطحون. هذا يعني أنه عندما نأكل لحم البقر ، فإننا في المستوى العالي أو أعلى. قد يكون فقدان الطاقة بين المستويات الغذائية أعلى أيضًا. تشير الدراسات الحديثة إلى ذلك فقط

يتم تحويل 10٪ من الطاقة إلى كتلة حيوية من مستوى غذائي إلى آخر!

السلسلة الغذائية: الجواب يتعلق بالمستويات الغذائية. كما تعلم على الأرجح ، فإن الكائنات الحية الموجودة في قاعدة السلسلة الغذائية هي نباتات ضوئية على الأرض وعوالق نباتية (طحالب) في المحيطات. تسمى هذه الكائنات بالمنتجين ، وتحصل على طاقتها مباشرة من أشعة الشمس والمغذيات غير العضوية. الكائنات الحية التي تأكل المنتجين هي المستهلك الأساسي. تميل إلى أن تكون صغيرة الحجم وهناك الكثير منها. المستهلكون الأساسيون هم العواشب (النباتيون). الكائنات الحية التي تأكل المستهلكين الأساسيين هي أكلة اللحوم (آكلات اللحوم) وتسمى المستهلكين الثانويين. يميل المستهلكون الثانويون إلى أن يكونوا أكبر وأقل في العدد. يستمر هذا ، وصولاً إلى قمة السلسلة الغذائية. يُفقد حوالي 50٪ من الطاقة (ربما تصل إلى 90٪) في الطعام عند كل مستوى غذائي عندما يتم تناول كائن حي ، لذلك فمن الأقل كفاءة أن تكون مستهلكًا من الدرجة الأولى من المستهلك الأساسي. لذلك ، فإن نقل الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر ، أعلى السلسلة الغذائية ، يشبه الهرم الأوسع في القاعدة وأضيق في الأعلى. بسبب عدم الكفاءة هذا ، لا يوجد سوى ما يكفي من الطعام لعدد قليل من المستهلكين من المستوى الأعلى ، ولكن هناك الكثير من الطعام للحيوانات العاشبة في أسفل السلسلة الغذائية. هناك مستهلكون أقل من المنتجين.

أهرامات الطاقة البرية والمائية


المستوى الغذائي بيوم الصحراء بيوم المراعي بركة بيوم المحيط الحيوي
منتج (التمثيل الضوئي) صبار عشب الطحالب العوالق النباتية
المستهلك الأساسي (العاشبة) فراشة الجراد يرقات الحشرات العوالق الحيوانية
المستهلك الثانوي (كارنيفور) سحلية الفأر البلمة سمكة
المستهلك الثالث (كارنيفور) ثعبان ثعبان ضفدع عجل البحر
المستهلك الرباعي (كارنيفور) نقار الخشب هوك الراكون قرش

الشبكة الغذائية: في كل مستوى غذائي ، قد يكون هناك العديد من الأنواع أكثر مما هو مذكور في الجدول أعلاه. يمكن أن تكون الشبكات الغذائية معقدة للغاية. قد يختلف توافر الطعام حسب الموسم أو حسب الوقت من اليوم. قد يلعب كائن حي مثل الفأر دورين ، يأكل الحشرات في بعض الأحيان (مما يجعله مستهلكًا ثانويًا) ، ولكن أيضًا يتغذى مباشرة على النباتات (مما يجعله مستهلكًا أساسيًا). شبكة غذائية من من يأكل من في المنطقة الأحيائية الصحراوية جنوب غرب أمريكا قد تبدو كالتالي:

الأنواع الرئيسية: في بعض شبكات الغذاء ، هناك نوع واحد ومثل حرج يعتمد عليه النظام بأكمله. بنفس الطريقة التي ينهار بها القوس عند إزالة حجر الأساس ، يمكن أن تنهار سلسلة غذائية كاملة إذا كان هناك انخفاض في نوع حجر الأساس. غالبًا ما يكون النوع الأساسي هو حيوان مفترس يُبقي الحيوانات العاشبة تحت السيطرة ، ويمنعها من الإفراط في استهلاك النباتات ، مما يؤدي إلى موتها بشكل كبير. عندما نزيل كبار الحيوانات المفترسة مثل الدببة الرمادية أو حيتان الأوركا أو الذئاب ، على سبيل المثال ، هناك دليل على أنها لا تؤثر فقط على أنواع الفرائس ، بل تؤثر أيضًا على البيئة المادية.

ابيكس بريداتورز: تقع هذه الأنواع على قمة السلسلة الغذائية ولا يوجد لدى البالغين الأصحاء مفترسات طبيعية. قد يتم افتراس الصغار والكبار في بعض الحالات ، لكنهم يستسلمون عادةً للمرض أو الجوع أو آثار الشيخوخة أو مزيج منها. يعاني هؤلاء أيضًا من المنافسة مع البشر ، الذين غالبًا ما يقضون على الحيوانات المفترسة العليا من أجل الوصول الحصري إلى أنواع الفرائس ، أو من خلال تدمير الموائل ، وهو شكل غير مباشر من المنافسة.

المحللات: عندما تموت الكائنات الحية ، فإنها في بعض الأحيان تؤكل من قبل الزبالين ولكن الأنسجة المتبقية تتفكك بواسطة الفطريات والبكتيريا. وبهذه الطريقة ، يتم إرجاع العناصر الغذائية التي كانت جزءًا من الجسم إلى قاع الهرم الغذائي.

التراكم البيولوجي: بالإضافة إلى كونها أقل كفاءة في استخدام الطاقة ، فإن تناول الطعام في أعلى السلسلة الغذائية له مخاطره. تميل مبيدات الآفات والمعادن الثقيلة مثل الزئبق والزرنيخ والرصاص إلى أن يستهلكها المستهلكون الأساسيون بكميات صغيرة. يتم تخزين هذه السموم في دهون الحيوان. عندما يأكل هذا الحيوان من قبل مستهلك ثانوي ، تصبح هذه السموم أكثر تركيزًا لأن المستهلكين الثانويين يأكلون الكثير من المستهلكين الأساسيين ، وغالبًا ما يعيشون لفترة أطول أيضًا. تقع أسماك أبو سيف والتونة بالقرب من قمة السلسلة الغذائية المائية ، وعندما نأكلها ، فإننا نستهلك جميع السموم التي تراكمت لديهم على مدى العمر. لهذا السبب ، ينصح النساء الحوامل بعدم تناول هذه الأطعمة. حل المسائل التالية رياضيا.

1. معطى: يمكن إطعام 10 مليار شخص نظام غذائي نباتي أساسي مكتمل من الناحية التغذوية. كم عدد الأشخاص الذين يمكننا إطعامهم وفقًا للمعيار الأمريكي - المستوى الثالث من الاستهلاك (المستهلكون من الدرجة الثالثة؟). يفقد كل مستوى أعلى 50٪ من الطاقة.

2. إذا كان هناك 250 مليون شخص في الولايات المتحدة يأكل معظمهم في المستوى الثالث (الثالث) من الاستهلاك ، فكم عدد الأشخاص الذين يمكننا إطعامهم في المستوى الابتدائي؟

3. بعض الحيوانات مثل أسماك القرش مستهلكين من الدرجة الخامسة! تأكل أسماك القرش التونة التي تأكل الماكريل التي تأكل الرنجة التي تأكل مجدافيات الأرجل التي تأكل الدياتومات. إذا كان علينا أن نفترض بشكل معقول أن كل من هذه الحيوانات تأكل 2 من فريستها كل يوم ، فكم عدد الكائنات الحية التي ماتت لإطعام القرش في يوم واحد؟


مشروع علم الأحياء المستوى

هذه تجربة لفحص كيفية تأثير مساحة السطح / نسبة الحجم على معدل الانتشار في الركائز وكيف يرتبط ذلك بحجم وشكل الكائنات الحية.

مقدمة

هذا هو مشروع علم الأحياء من المستوى الأول. لقد ساعدني في الحصول على درجة A في علم الأحياء منذ سنوات عديدة. يتم نسخ المشروع بأكمله هنا للرجوع إليه.

  • أهداف
  • معلومات اساسية
  • اباراتوس
  • طريقة
  • تنبؤ
  • نتائج
  • ترجمة
  • احتياطات
  • محددات
  • الشذوذ
  • تمديد العمل

تعتبر مساحة السطح إلى نسبة الحجم في الكائنات الحية مهمة جدًا. تحتاج المغذيات والأكسجين إلى الانتشار عبر غشاء الخلية إلى الخلايا. لا يزيد قطر معظم الخلايا عن 1 مم لأن الخلايا الصغيرة تمكّن المغذيات والأكسجين من الانتشار في الخلية بسرعة وتسمح للنفايات بالانتشار خارج الخلية بسرعة. إذا كانت الخلايا أكبر من هذا ، فسيستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى تنتشر العناصر الغذائية والأكسجين في الخلية حتى لا تعيش الخلية على الأرجح.

يمكن للكائنات وحيدة الخلية البقاء على قيد الحياة لأن لديها مساحة سطح كبيرة بما يكفي للسماح لجميع الأكسجين والمواد المغذية التي تحتاجها للانتشار من خلالها. تحتاج الكائنات الكبيرة متعددة الخلايا إلى أعضاء متخصصة للتنفس مثل الرئتين أو الخياشيم.

  1. أكواب
  2. كتل الجيلاتين التي تحتوي على صبغة كريسول الحمراء
  3. 0.1 م حمض الهيدروكلوريك
  4. ساعة التوقيف
  5. مشرط
  6. البلاط
  7. نظارات حماية

1. يجب تقطيع كتلة الجيلاتين المصبوغة بصبغة كريسول الحمراء إلى كتل من الأحجام التالية (مم).

5 × 5 × 5
10 × 10 × 10
15 × 15 × 15
20 × 20 × 20
10 × 10 × 2
10 × 10 × 10 (مثلث)
10 × 15 × 5
20 × 5 × 5

المثلث من الأبعاد التالية. [غير قابل لإعادة الإنتاج]

ما تبقى من الكتل عبارة عن مكعبات عادية أو كتل مستطيلة الشكل.

صبغة كريسول الحمراء عبارة عن صبغة مؤشر حمضي / قلوي. في الظروف القلوية للجيلاتين يكون لونه أحمر أو أرجواني ولكن عندما يتعرض للحمض يتحول إلى اللون الأصفر الفاتح.

يستخدم الجيلاتين في هذه الاختبارات لأنه قابل للاختراق ويعمل كخلية. من السهل تقطيع الأحجام المطلوبة ويمكن أن ينتشر حمض الهيدروكلوريك بمعدل متساوٍ من خلاله.

أنا لا أستخدم أي كتل أكبر من 20 × 20 × 20 حيث وجد اختبار أولي أنه من العملي فقط استخدام كتل من 20 مم و 179 أو أقل لأن أي شيء أكبر من ذلك سيستغرق وقتًا أطول من مقدار الوقت الذي يتعين علينا القيام به التجربة.

2. تم تعبئة دورق صغير بـ 100 سم & # 179 من 0.1 مولار حمض الهيدروكلوريك. هذا حجم كافٍ من الحمض لضمان تغطية جميع أحجام الكتل بالكامل بالحمض عند إسقاطها في الدورق.

3. يتم إسقاط إحدى الكتل في هذا الدورق ويتم تدوين وقت اختفاء الصبغة الحمراء في جدول مثل الجدول أدناه.

الأبعاد (مم) مساحة السطح الحجم (مم # 179) مساحة السطح / نسبة الحجم اختبار 1 اختبار 2 اختبار 3 متوسط ​​الوقت

4. يجب تكرار هذا الاختبار لجميع أحجام الكتل ثلاث مرات لضمان اختبار عادل. يجب استخدام حمض طازج لكل كتلة للتأكد من أن هذا لا يؤثر على نتائج التجربة & # 146s.

5. يمكن بعد ذلك حساب نسبة مساحة السطح / الحجم ومتوسط ​​النتائج. يمكن بعد ذلك رسم رسم بياني للوقت مقابل مساحة السطح إلى نسبة الحجم. من هذا الرسم البياني سنتمكن من رؤية كيف تؤثر مساحة السطح على الوقت الذي يستغرقه حمض الهيدروكلوريك لاختراق مركز المكعب.

أتوقع أنه نظرًا لزيادة مساحة السطح / نسبة الحجم ، فإن الوقت الذي يستغرقه حمض الهيدروكلوريك لاختراق مركز المكعب سوف ينخفض. هذا لأن الكتلة الصغيرة بها مساحة كبيرة من مساحة السطح مقارنة بحجمها & # 146 ثانية ، لذلك سيكون لحمض الهيدروكلوريك مساحة سطح كبيرة للانتشار من خلالها. تحتوي الكتلة الأكبر حجمًا على مساحة أصغر مقارنة بحجمها & # 146 ثانية ، لذا يجب أن يستغرق الأمر وقتًا أطول حتى ينتشر حمض الهيدروكلوريك في مركز المكعب. يجب أن يكون المعدل الفعلي لانتشار حمض الهيدروكلوريك عبر الجيلاتين هو نفسه بالنسبة لجميع الكتل ، ولكن عندما ترتفع نسبة مساحة السطح / الحجم ، سيستغرق حمض الهيدروكلوريك وقتًا أقل للوصول إلى مركز المكعب.

أجريت التجربة المذكورة أعلاه وتم الحصول على هذه النتائج.

الأبعاد (مم) مساحة السطح الحجم (مم # 179) مساحة السطح / نسبة الحجم اختبار 1 اختبار 2 اختبار 3 متوسط ​​الوقت
5 × 5 × 5 150 125 1.2:1 7.02 6.57 4.53 6.16
10 × 10 × 10 600 1,000 0.6:1 10.3 23.25 15.33 16.28
15 × 15 × 15 1,350 3,375 0.4:1 29.55 30.22 23.45 28.01
20 × 20 × 20 2,400 8,000 0.3:1 53.4 32.44 58.56 48.3
10 × 10 × 2 280 200 1.4:1 0.26 0.37 1.58 1.01
10 × 15 × 5 550 750 0.73:1 7.2 10.23 10.47 9.3
20 × 5 × 5 450 500 0.9:1 3.18 2.58 4.09 3.29
10 × 10 × 10
(مثلث)
441.42 500 0.88:1 9.58 3.34 5.25 6.19

يتم حساب نسبة مساحة السطح إلى الحجم بواسطة

نسبة مساحة السطح إلى نسبة الحجم = مساحة السطح / الحجم

من هذه المعدلات ، تمكنت من رسم رسم بياني لمساحة السطح إلى نسبة الحجم مع الوقت.

في جميع كتل الجيلاتين ، كان معدل تغلغل حمض الهيدروكلوريك من كل جانب هو نفسه ، لكن كل الكتل تستغرق وقتًا مختلفًا للتخلص لأنها أحجام مختلفة. مع زيادة حجم الكتل ، يستغرق حمض الهيدروكلوريك وقتًا أطول في الانتشار عبر كل الكتلة وإزالة الصبغة. يستغرق الوصول إلى مركز المكعب وقتًا أطول على الرغم من أن معدل الانتشار هو نفسه لجميع المكعبات.

مع ارتفاع حجم الكتل ، تنخفض نسبة مساحة السطح / الحجم. تحتوي الكتل الأكبر حجمًا على نسبة مساحة سطح أصغر من الكتل الأصغر. أصغر كتلة لها 1.4 مم & # 178 من مساحة السطح لكل 1 مم & # 179 من الحجم. الكتلة الأكبر تحتوي فقط على 0.3 مم & # 178 من مساحة السطح لكل 1 مم & # 179 من الحجم. هذا يعني أن حمض الهيدروكلوريك قادر على الانتشار إلى مركز أصغر كتلة أسرع بكثير من الكتلة الأكبر. استغرق الحمض 48 دقيقة لينتشر إلى مركز أكبر كتلة ولكن دقيقة واحدة فقط في أصغر كتلة. لن تنجو الخلية الحية إذا كان عليها الانتظار 48 دقيقة حتى ينتشر الأكسجين من خلالها ، لذا يجب أن تكون الخلايا الحية صغيرة جدًا.

عندما تنخفض نسبة مساحة السطح إلى الحجم ، يستغرق حمض الهيدروكلوريك وقتًا أطول للانتشار في المكعب ، ولكن إذا ارتفعت النسبة ، ينتشر حمض الهيدروكلوريك بسرعة أكبر في كتلة الجيلاتين. تحتوي بعض الأشكال على مساحة سطح أكبر إلى نسبة الحجم ، لذا يمكن أن يكون لشكل الكائن تأثير على معدل الانتشار.

من المهم أن تحتوي الخلايا على مساحة سطح كبيرة إلى نسبة الحجم حتى تتمكن من الحصول على ما يكفي من العناصر الغذائية في الخلية.يمكن أن تزيد من مساحة سطحها عن طريق التسطيح وتصبح أطول أو من خلال وجود سطح خشن به الكثير من طيات غشاء الخلية المعروفة باسم الزغب. [الصورة غير مستنسخة]

تزيد الزغابات بشكل كبير من مساحة سطح الخلية بينما تحتوي الخلية المستديرة على مساحة صغيرة فقط بالنسبة لحجمها & # 146s. كلتا الخليتين أعلاه لها حجم 1 سم & # 179. تبلغ مساحة الخلية الموجودة على اليسار 3 سم & # 178 ولكن الخلية الموجودة على اليمين مع الزغب تبلغ مساحة سطحها 10 سم & # 178. يتكون غشاء الخلية من طبقة ثنائية دهنية مع العديد من البروتينات المدمجة فيها. [الصورة غير مستنسخة]

يمكن للأكسجين أن ينتشر بسهولة من خلال الغشاء ويمكن أن يذوب ثاني أكسيد الكربون ومنتجات النفايات الأخرى بسهولة. دائمًا ما يكون تركيز الأكسجين في الخلية أقل من تركيزه خارج الخلية مما يؤدي إلى انتشار الأكسجين فيها. وسوف تذوب الغازات دائمًا من منطقة ذات ضغط مرتفع إلى منخفض. يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون خارج الخلية أقل من التركيز في الخلية لذا فإن ثاني أكسيد الكربون سيذوب دائمًا خارج الخلية.

الكائنات وحيدة الخلية مثل الأميبات لديها مساحة سطح كبيرة إلى نسبة الحجم لأنها صغيرة جدًا. إنهم قادرون على الحصول على كل الأكسجين والمواد الغذائية التي يحتاجونها عن طريق الانتشار عبر غشاء الخلية.

الكائنات الحية الأكبر حجمًا مثل الثدييات لها مساحة صغيرة نسبيًا مقارنة بحجمها ، لذا فهي تحتاج إلى أنظمة خاصة مثل الرئتين للحصول على ما يكفي من الأكسجين. تعتبر نسبة المساحة السطحية إلى الحجم مهمة جدًا في الرئتين حيث يجب أن تصل كمية كبيرة من الأكسجين إلى الرئتين. تحتوي الرئتان على مساحة سطحية كبيرة جدًا لأنها تحتوي على ملايين الأكياس المسماة الحويصلات الهوائية والتي تسمح للأكسجين بالانتشار في مجرى الدم. من خلال وجود الملايين من هذه الحويصلات الهوائية ، تستطيع الرئتان حشر مساحة كبيرة جدًا في مساحة صغيرة. مساحة السطح هذه كافية لجميع الأكسجين الذي نحتاجه للانتشار من خلاله وإخراج ثاني أكسيد الكربون.

من خلال زيادة مساحة السطح ، سيرتفع معدل الانتشار.

أ) يجب أخذ كل الجيلاتين المستخدم من نفس الكتلة للتأكد من أن جميع الكتل مصنوعة من نفس المواد.

ب) يجب إجراء جميع الاختبارات في درجة حرارة الغرفة للتأكد من أن كتل الجيلاتين لا تذوب.

ج) يجب استخدام نفس حجم الحمض لجميع الاختبارات للتأكد من أن معدل الانتشار لا يمكن أن يتأثر بضغط حجم أكبر من الحمض.

د) يجب ارتداء نظارات السلامة لحماية عينيك من حمض الهيدروكلوريك.

للمساعدة في جعل هذه التجربة أكثر دقة ، كررتها ثلاث مرات لكل حجم كتلة ثم استخدمت متوسط ​​جميع النتائج لرسم رسم بياني بخط أفضل ملاءمة. حاولت الاحتفاظ بجميع المتغيرات باستثناء حجم كتل الجيلاتين نفسها لجميع التجارب. ومع ذلك ، في الواقع ، من المستحيل الحفاظ على جميع المتغيرات كما هي تمامًا. على سبيل المثال:

أ) من المستحيل أيضًا قياس حجم كتلة الجيلاتين بدقة في كل مرة. قمت بقياس الأحجام إلى أقرب مم ، لذا يجب أن تكون أحجام الكتلة التي استخدمتها صحيحة لأقرب مم.

ب) عندما يتم إسقاط كتل الجيلاتين في الأكواب ، تتلامس قاعدة الكتلة مع قاع الدورق مما يقلل من مساحة سطح الكتلة التي تتلامس مع حمض الهيدروكلوريك.

ج) ستكون النتائج غير دقيقة إلى حد ما لأن اللحظة التي تفقد فيها كتلة الجيلاتين كل صبغة # 146 هي مسألة رأي وليست شيئًا يمكن قياسه بدقة.

د) نظرًا للسرعة البطيئة نسبيًا لتفاعلاتنا ، فمن الممكن فقط قياس وقت رد الفعل لأقرب 0.1 ثانية على الرغم من أن ساعة الإيقاف تعرض القياسات لأقرب 0.01 ثانية.

يُظهر الرسم البياني الناتج منحنىًا أملسًا بتدرج متناقص مع ارتفاع نسبة مساحة السطح إلى الحجم. الشذوذ الوحيد هو نتيجة الكتلة 5 × 5 × 5. النتيجة هنا أعلى من المنحنى الأنسب للرسم البياني. تراوحت نتائج الكتلة 5 × 5 × 5 من 4.53 إلى 7.02 ثانية بمتوسط ​​6.15 ثانية. يشير الخط الأنسب للرسم البياني إلى أن المتوسط ​​يجب أن يكون حوالي 3 ثوانٍ. ربما كانت النتيجة الشاذة ناتجة عن خطأ تجريبي نتيجة لكون هذا هو حجم الكتلة الأول الذي استخدمته في التجربة. التفسير الأكثر ترجيحًا هو أنني لم أكن متأكدًا من كيفية الحكم على الوقت الذي اختفت فيه كل الصبغة ونتيجة لذلك تأخر الضغط على زر الإيقاف في ساعة التوقف. مع تقدم التجربة مع أحجام الكتلة الأخرى ، ربما تحسنت في اتخاذ هذا الحكم.

يمكن تحسين هذه التجربة بعدة طرق.

1) يمكن تكراره مرات أكثر للمساعدة في التخلص من أي حالات شاذة. يمكن الحصول على نتيجة إجمالية أفضل عن طريق تكرار التجربة مرات أكثر لأنه يجب تعويض أي أخطاء في تجربة واحدة بالتجارب الأخرى.

2) استخدام المزيد من الأشكال والأحجام من كتلة الجيلاتين من شأنه أن ينتج رسمًا بيانيًا أفضل المظهر.

3) يمكن التحقيق في المتغيرات التي قد تؤثر على معدل الانتشار. قد يتأثر معدل الانتشار أيضًا بدرجة الحرارة وقوة الحمض وحجم الحمض

4) يمكن تعليق الكتلة في حمض الهيدروكلوريك بحيث لا يكون أي من أسطحها & # 146s على اتصال بجدار الدورق. يمكن استخدام مهد صغير لتعليق الكتل في الحمض مما يعني أن جميع الجوانب الستة للمكعب يجب أن تكون على اتصال بالحمض. هذا من شأنه أن يضمن أن الانتشار يمكن أن يحدث بالتساوي عبر جميع جوانب المكعب.

تنصل

هذا مشروع مدرسي حقيقي من المستوى الأول وعلى هذا النحو فهو مخصص للأغراض التعليمية أو البحثية فقط. يجب عدم تضمين مقتطفات من هذا المشروع في أي مشاريع ترسلها لوضع العلامات عليها. قد يؤدي القيام بذلك إلى استبعادك من جميع الموضوعات التي تتناولها. لقد تم تحذيرك. إذا كنت تريد المزيد من المساعدة في القيام بالتطبيقات العملية في علم الأحياء ، فقم بإلقاء نظرة على "المستوى المتقدم للعمل العملي لعلم الأحياء" بقلم سالي مورغان. إذا كنت تريد معلومات بيولوجية أكثر تفصيلاً ، فإنني أوصي بكتاب "علم الأحياء المتقدم" بقلم إم كينت.

متعلق ب

تم نشر هذا الدخول يوم الاثنين ، يونيو 2nd ، 2008 في الساعة 8:14 مساءً ويودع تحت Life. يمكنك متابعة أي ردود على هذا الإدخال من خلال موجز RSS 2.0. يمكنك ترك تعليق، أو تعقيب من خلال موقعك الشخصي.

2 ردود على & # 8220 تجربة بيولوجيا مساحة السطح / نسبة الحجم & # 8221

كيف تصنع السكة الحمراء ومكعبات الجيلاتين؟ لقد فشلت في استخدام مسحوق الجيلاتين وأمبير لذا كنت أتساءل ما الذي يجب استخدامه وما هي النسبة؟

أود أن أقتبس من هذه الصفحة في تجربة مماثلة أقوم بها في صفي في علم الأحياء ، هل هذا جيد؟


لماذا تعتبر الخلايا أصغر وحدة في الحياة؟

تعتبر الخلايا أصغر وحدة في الحياة لأنها أصغر مكونات الكائنات الحية ، وتتكون بعض الكائنات الحية ، مثل البكتيريا ، من خلايا مفردة. بالإضافة إلى ذلك ، يتكون كل جزء من جسم الحيوان ، بما في ذلك الأوعية الدموية والأعضاء والجلد ، من تجمع من الخلايا.

تم اكتشاف الخلية بواسطة العالم روبرت هوك في منتصف ستينيات القرن السادس عشر ، وغالبًا ما يشار إليها باسم "لبنة بناء الحياة". تتكون جميع الكائنات الحية من خلية واحدة أو أكثر. بينما تحتوي البكتيريا على خلية واحدة ، فإن جسم الإنسان العادي يتكون من حوالي 100 تريليون خلية.

سبب آخر لاعتبار الخلايا أصغر وحدة في الحياة هو أن جميع العمليات الحاسمة للكائن الحي تحدث داخل الخلية. تولد جميع الخلايا من خلايا موجودة سابقًا ، مع تدهور الخلايا الأقدم. تحمل الخلايا صفات وراثية ، مثل الحمض النووي ، وتنقلها من جيل إلى جيل. عندما يكون الكائن الحي غير قادر على إنتاج خلايا جديدة ، فإنه يموت ، لأن وظائف الجسم الحيوية لم تعد قائمة. الخلايا مسؤولة عن الوظائف الأساسية ، مثل التمثيل الغذائي والتمثيل الضوئي وتخليق البروتين.

جميع الخلايا لها غشاء قابل للاختراق بشكل انتقائي. يتحكم الغطاء في ما يسمح بالمرور من خلاله. تتكون الخلية الفردية من نواة وعضيات وهيكل خلوي.


ما هو التنوع البيولوجي ولماذا يهمنا؟

يعتمد الهواء الذي تتنفسه والماء الذي تشربه والطعام الذي تأكله على التنوع البيولوجي ، لكنه الآن في أزمة - بسببنا. ماذا يعني هذا لمستقبلنا وهل يمكننا إيقافه؟

تم إجراء آخر تعديل في الثلاثاء 17 سبتمبر 2019 16.48 بتوقيت جرينتش

ما هو التنوع البيولوجي؟

إنه تنوع الحياة على الأرض بكل أشكالها وتفاعلاتها. إذا كان هذا يبدو واسع النطاق بشكل محير ، فهذا لأنه كذلك. التنوع البيولوجي هو أكثر السمات تعقيدًا لكوكبنا وهو الأكثر حيوية. يقول البروفيسور ديفيد ماكدونالد من جامعة أكسفورد: "بدون التنوع البيولوجي ، لا يوجد مستقبل للبشرية".

تمت صياغة المصطلح في عام 1985 - تقلص "التنوع البيولوجي" - لكن الخسائر الهائلة في التنوع البيولوجي العالمي التي أصبحت الآن واضحة تمثل أزمة تعادل - أو ربما تتجاوز - تغير المناخ.

بشكل أكثر رسمية ، يتكون التنوع البيولوجي من عدة مستويات ، بدءًا من الجينات ، ثم الأنواع الفردية ، ثم مجتمعات الكائنات ، وأخيراً النظم البيئية بأكملها ، مثل الغابات أو الشعاب المرجانية ، حيث تتداخل الحياة مع البيئة المادية. جعلت هذه التفاعلات التي لا تعد ولا تحصى الأرض صالحة للسكن لمليارات السنين.

طريقة أكثر فلسفية لمشاهدة التنوع البيولوجي هي: إنها تمثل المعرفة المكتسبة من خلال تطور الأنواع على مدى ملايين السنين حول كيفية البقاء على قيد الحياة من خلال الظروف البيئية المتغيرة إلى حد كبير التي مرت بها الأرض. يحذر الخبراء من أن البشرية تحرق مكتبة الحياة في الوقت الحالي.

تعد الحشرات أساس العديد من سلاسل الغذاء البرية التي تدعم النظم البيئية. رسم توضيحي: فرانسيس ماريوت

هل الحيوانات والبق مهمة حقا بالنسبة لي؟

بالنسبة للعديد من الأشخاص الذين يعيشون في البلدات والمدن ، غالبًا ما تكون الحياة البرية شيئًا تشاهده على التلفزيون. لكن الحقيقة هي أن الهواء الذي تتنفسه والماء الذي تشربه والطعام الذي تتناوله كلها تعتمد في النهاية على التنوع البيولوجي. بعض الأمثلة واضحة: بدون النباتات لن يكون هناك أكسجين وبدون النحل للتلقيح لن يكون هناك فاكهة أو مكسرات.

البعض الآخر أقل وضوحًا - فالشعاب المرجانية ومستنقعات المنغروف توفر حماية لا تقدر بثمن من الأعاصير وأمواج تسونامي لأولئك الذين يعيشون على السواحل ، بينما يمكن للأشجار امتصاص تلوث الهواء في المناطق الحضرية.

يبدو البعض الآخر غريبًا - يبدو أن السلاحف الاستوائية والقرود العنكبوتية لا علاقة لها بالحفاظ على مناخ مستقر. لكن أشجار الأخشاب الصلبة الكثيفة الأكثر فاعلية في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي تعتمد على بذورها التي تشتت من قبل هؤلاء الآكلين للفاكهة.

عندما يستكشف العلماء كل نظام بيئي ، فإنهم يجدون عددًا لا يحصى من مثل هذه التفاعلات ، وكلها شحذها ملايين السنين من التطور. إذا لم يتضرر ، فإن هذا ينتج نظامًا صحيًا متوازنًا جيدًا يساهم في كوكب صحي مستدام.

للثراء المطلق للتنوع البيولوجي فوائد بشرية أيضًا. يتم حصاد العديد من الأدوية الجديدة من الطبيعة ، مثل الفطريات التي تنمو على فرو الكسلان ويمكنها محاربة السرطان. تعد الأنواع البرية من الحيوانات والمحاصيل المستأنسة مهمة أيضًا لأن بعضها قد حل بالفعل التحدي المتمثل ، على سبيل المثال ، في مواجهة الجفاف أو التربة المالحة.

إذا كان المال مقياسًا ، فإن الخدمات التي تقدمها النظم البيئية تقدر بتريليونات الدولارات - ضعف الناتج المحلي الإجمالي العالمي. يكلف فقدان التنوع البيولوجي في أوروبا وحدها القارة حوالي 3٪ من ناتجها المحلي الإجمالي ، أو 450 مليون يورو (400 مليون جنيه إسترليني) ، سنويًا.

من وجهة نظر جمالية ، كل واحد من ملايين الأنواع فريد من نوعه ، عمل فني طبيعي لا يمكن إعادة إنشائه بمجرد فقده. كتب البروفيسور إدوارد أو ويلسون ، الذي يُطلق عليه غالبًا "أبو التنوع البيولوجي" ، في ورقة بحثية عام 1985: "كل كائن حي أعلى ثراءً في المعلومات من لوحة كارافاجيو ، أو شرود باخ ، أو أي عمل عظيم آخر".

أفادت دراسة حديثة أن 75٪ من الحشرات الطائرة فقدت في آخر 25 عامًا في ألمانيا. رسم توضيحي: فرانسيس ماريوت

ما مدى تنوع التنوع البيولوجي؟

متنوعة بشكل مذهل. أبسط جانب يجب مراعاته هو الأنواع. تم تسجيل حوالي 1.7 مليون نوع من الحيوانات والنباتات والفطريات ، ولكن من المحتمل أن يكون هناك 8-9 ملايين وربما ما يصل إلى 100 مليون. قلب التنوع البيولوجي هو المناطق الاستوائية ، التي تعج بالأنواع. في 15 هكتارًا (37 فدانًا) من غابات بورنيو ، على سبيل المثال ، هناك 700 نوع من الأشجار - وهو نفس العدد في أمريكا الشمالية بأكملها.

اقترح العمل الأخير الذي يدرس التنوع على المستوى الجيني أن المخلوقات التي يُعتقد أنها نوع واحد يمكن أن تصل في بعض الحالات إلى العشرات. ثم أضف البكتيريا والفيروسات ، وقد يكون عدد الكائنات الحية المميزة بالمليارات. تحتوي ملعقة واحدة من التربة - التي توفر 90٪ من كل الطعام - على 10،000 إلى 50،000 نوع مختلف من البكتيريا.

القلق هو أن العديد من الأنواع تضيع حتى قبل أن ندركها ، أو الدور الذي تلعبه في دائرة الحياة.

ما مدى سوء ذلك؟

جدا. أفضل المخلوقات التي تمت دراستها هي تلك التي تشبهنا - ثدييات كبيرة. أعداد النمور ، على سبيل المثال ، انخفضت بنسبة 97٪ في القرن الماضي. في العديد من الأماكن ، تم القضاء بالفعل على الحيوانات الكبيرة من قبل البشر - فكر في طيور الدودو أو الماموث الصوفي.

يُعتقد الآن أن معدل انقراض الأنواع أعلى بنحو 1000 مرة مما كان عليه قبل سيطرة البشر على الكوكب ، وهو ما قد يكون أسرع من الخسائر بعد أن قضى نيزك عملاق على الديناصورات قبل 65 مليون سنة. بدأ الانقراض الجماعي السادس في التاريخ الجيولوجي ، وفقًا لبعض العلماء.

نقص البيانات يعني أن "القائمة الحمراء" ، التي أصدرها الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة ، قامت بتقييم 5٪ فقط من الأنواع المعروفة. ولكن بالنسبة لأفضل المجموعات المعروفة ، وجدت أن العديد منها مهددة: 25٪ من الثدييات ، 41٪ من البرمائيات و 13٪ من الطيور.

يوفر انقراض الأنواع نافذة واضحة ولكنها ضيقة لتدمير التنوع البيولوجي - إنه اختفاء آخر عضو في مجموعة وهو أمر نادر الحدوث. لكن دراسات جديدة تبحث في الانخفاض في العدد الإجمالي للحيوانات ، وتكشف عن محنة أكثر المخلوقات شيوعًا في العالم.

النتائج مخيفة. لقد فقد المليارات من السكان الأفراد في جميع أنحاء الكوكب ، مع انخفاض عدد الحيوانات التي تعيش على الأرض بمقدار النصف منذ عام 1970. تخليًا عن النبرة الرصينة عادةً للأوراق العلمية ، يطلق الباحثون على الخسارة الهائلة للحياة البرية "إبادة بيولوجية" تمثل "اعتداء مخيف على أسس الحضارة الإنسانية".

يتم الآن صيد أكثر من نصف المحيطات صناعيًا. الرسم التوضيحي: فرانسيس ماريوت

ماذا عن تحت البحر؟

قد يفتقر البشر إلى الخياشيم ولكن هذا لا يحمي الحياة البحرية. الوضع ليس أفضل - وربما أقل فهمًا - في ثلثي الكوكب المغطاة بالمحيطات. تعد المأكولات البحرية مصدرًا حاسمًا للبروتين لأكثر من 2.5 مليار شخص ، لكن الصيد الجائر المفرط تسبب في انخفاض المصيد بشكل مطرد منذ ذروته في عام 1996 ، والآن يتم صيد أكثر من نصف المحيطات صناعيًا.

ماذا عن الحشرات - ألا تنجو الصراصير من أي شيء؟

أكثر من 95٪ من الأنواع المعروفة تفتقر إلى العمود الفقري - يوجد عدد من الأنواع في عائلة Staphylinidae من الخنافس وحدها مثل الفقاريات ، مثل الثدييات والأسماك والطيور. إجمالاً ، هناك ما لا يقل عن مليون نوع من الحشرات و 300000 أخرى من العناكب والرخويات والقشريات.

لكن الكشف الأخير عن فقدان 75٪ من الحشرات الطائرة في ألمانيا - وربما في أماكن أخرى على الأرجح - يشير إلى أن مذبحة التنوع البيولوجي لا تمنع الزحف المخيف. والحشرات مهمة حقًا ، ليس فقط كملقحات ولكن كمفترسات للآفات ، ومحللات للنفايات ، وبشكل حاسم ، كقاعدة للعديد من سلاسل الغذاء البرية التي تدعم النظم البيئية.

يقول البروفيسور ديف جولسون من جامعة ساسكس بالمملكة المتحدة: "إذا فقدنا الحشرات فإن كل شيء سينهار". "نحن الآن في طريقنا إلى هرمجدون البيئية."

حتى الطفيليات المقيتة مهمة. يمكن القضاء على الثلث بسبب تغير المناخ ، مما يجعلها من بين أكثر المجموعات المهددة على وجه الأرض. لكن العلماء يحذرون من أن هذا قد يزعزع استقرار النظم البيئية ، ويطلق العنان لغزوات لا يمكن التنبؤ بها للطفيليات الباقية على قيد الحياة في مناطق جديدة.

تحتوي ملعقة واحدة من التربة على 10000 إلى 50000 نوع مختلف من البكتيريا. رسم توضيحي: فرانسيس ماريوت

ما الذي يدمر التنوع البيولوجي؟

نحن ، على وجه الخصوص مع ارتفاع عدد السكان وتم تدمير المناطق البرية لإنشاء الأراضي الزراعية والمساكن والمواقع الصناعية. غالبًا ما يكون قطع الغابات هو الخطوة الأولى وقد ضاعت 30 مليون هكتار - مساحة بريطانيا وأيرلندا - على مستوى العالم في عام 2016.

الصيد الجائر والصيد غير المستدام للغذاء هو عامل رئيسي آخر. أكثر من 300 نوع من الثدييات ، من الشمبانزي إلى أفراس النهر إلى الخفافيش ، يتم أكلها للانقراض.

التلوث قاتل أيضًا ، حيث تتضرر الدلافين والحيتان القاتلة بشدة من الملوثات الصناعية طويلة العمر. تساهم التجارة العالمية في مزيد من الضرر: فقد عانت البرمائيات من أكبر انخفاض لجميع الحيوانات بسبب مرض فطري يُعتقد أنه ينتشر في جميع أنحاء العالم عن طريق تجارة الحيوانات الأليفة. كما أدى الشحن العالمي إلى انتشار الأنواع الغازية الضارة للغاية في جميع أنحاء الكوكب ، وخاصة الفئران.

قد تكون الأنهار والبحيرات هي الأكثر تضررًا من جميع الموائل ، حيث انهارت أعداد حيوانات المياه العذبة في هذه المناطق بنسبة 81٪ منذ عام 1970 ، بعد الاستخراج الضخم للمياه للمزارع والناس ، بالإضافة إلى التلوث والسدود.

هل يمكن أن يشكل فقدان التنوع البيولوجي تهديدًا أكبر للبشرية من تغير المناخ؟

نعم - لا شيء على وجه الأرض يشهد تغيرات أكثر دراماتيكية على يد النشاط البشري. يمكن عكس التغييرات في المناخ ، حتى لو استغرق ذلك قرونًا أو آلاف السنين. ولكن بمجرد انقراض الأنواع ، خاصة تلك المجهولة للعلم ، لن يكون هناك عودة للوراء.

في الوقت الحالي ، لا نعرف مقدار التنوع البيولوجي الذي يمكن أن يفقده الكوكب دون التسبب في انهيار بيئي واسع النطاق. لكن أحد الأساليب قيم ما يسمى "حدود الكواكب" ، وهي عتبات في أنظمة الأرض تحدد "مساحة تشغيل آمنة للبشرية". من بين التسعة التي تم النظر فيها ، تم تقدير فقدان التنوع البيولوجي والتلوث بالنيتروجين فقط ، على عكس مستويات ثاني أكسيد الكربون والمياه العذبة المستخدمة وخسائر الأوزون.

بالوزن ، 97٪ من الحيوانات البرية الفقارية في العالم من البشر أو ماشيتهم - 3٪ فقط يُعتقد أنها برية. رسم توضيحي: فرانسيس ماريوت

ماذا يمكن ان يفعل؟

إعطاء الطبيعة المساحة والحماية التي تحتاجها هو الحل الوحيد. تعتبر محميات الحياة البرية الحل الواضح ، والعالم حاليًا يحمي 15٪ من اليابسة و 7٪ من المحيطات. لكن البعض يجادل بأنه يجب تخصيص نصف سطح الأرض من أجل الطبيعة.

ومع ذلك ، فإن عدد السكان في ازدياد ، ومحميات الحياة البرية لا تعمل إذا أعاقت السكان المحليين لكسب لقمة العيش. تعتبر أزمة الصيد الجائر للأفيال ووحيد القرن في إفريقيا مثالاً متطرفًا. إن جعل قيمة الحيوانات أكثر من كونها ميتة هو المفتاح ، على سبيل المثال من خلال دعم السياحة أو تعويض المزارعين عن الماشية التي تقتلها الحيوانات المفترسة البرية.

لكن يمكن أن يؤدي إلى خيارات صعبة. يعتبر "صيد الكؤوس" للعبة الكبيرة لعنة بالنسبة للكثيرين.ولكن إذا تم إطلاق النار بشكل مستدام - فقط قتل الأسود القديمة ، على سبيل المثال - والأموال التي يتم جمعها تحمي مساحة كبيرة من الأرض ، فهل يجب السماح بذلك؟

يمكننا جميعًا المساعدة. يتم تدمير معظم الحياة البرية عن طريق تطهير الأرض للماشية وفول الصويا وزيت النخيل والأخشاب والجلود. يستهلك معظمنا هذه المنتجات يوميًا ، حيث يوجد زيت النخيل في العديد من الأطعمة ومستلزمات النظافة. يساعد اختيار الخيارات المستدامة فقط ، كما هو الحال مع تناول كميات أقل من اللحوم ، وخاصة لحوم البقر ، والتي لها بصمة حوافر بيئية ضخمة.

نهج آخر هو تسليط الضوء على قيمة التنوع البيولوجي من خلال تقدير القيمة المالية لخدمات النظام الإيكولوجي المقدمة على أنها "رأس مال طبيعي". في بعض الأحيان يمكن أن يؤدي هذا إلى توفير حقيقي. على مدى السنوات العشرين الماضية ، أنفقت نيويورك ملياري دولار لحماية مستجمعات المياه الطبيعية التي تزود المدينة بالمياه النظيفة. لقد نجحت بشكل جيد لدرجة أن 90٪ من المياه لا تحتاج إلى مزيد من الترشيح: بناء محطة لمعالجة المياه بدلاً من ذلك كان سيكلف 10 مليارات دولار.

يعد تحديد نقطة التحول التي تنقل فقدان التنوع البيولوجي إلى انهيار بيئي أولوية ملحة. التنوع البيولوجي ضخم وأموال البحث صغيرة ، لكن تسريع التحليل قد يساعد ، من التعرف التلقائي على الكائنات باستخدام التعلم الآلي إلى تسلسل الحمض النووي في الوقت الحقيقي.

حتى أن هناك مبادرة تهدف إلى إنشاء قاعدة بيانات جينية مفتوحة المصدر لجميع النباتات والحيوانات والكائنات وحيدة الخلية على هذا الكوكب. وتقول إنه من خلال خلق فرص تجارية - مثل خوارزميات السيارات ذاتية القيادة المستوحاة من النمل الأمازوني - يمكن أن توفر حافزًا للحفاظ على التنوع البيولوجي للأرض.

ومع ذلك ، يقول بعض الباحثين إن الحالة الرهيبة للتنوع البيولوجي واضحة بالفعل بما فيه الكفاية وأن العنصر المفقود هو الإرادة السياسية.

حددت معاهدة عالمية ، اتفاقية التنوع البيولوجي (CBD) ، العديد من الأهداف. من المحتمل الوصول إلى بعضها ، على سبيل المثال حماية 17٪ من جميع الأراضي و 10٪ من المحيطات بحلول عام 2020. والبعض الآخر ، مثل جعل جميع عمليات صيد الأسماك مستدامة في نفس التاريخ ، ليست كذلك. وستلتقي الدول الأعضاء في اتفاقية التنوع البيولوجي البالغ عددها 196 دولة في مصر في نوفمبر المقبل.

في نصه عام 1985 ، خلص البروفيسور إي أو ويلسون إلى أن: "هذا هو العالم الحي الوحيد الذي من المحتمل أن نعرفه على الإطلاق ، فلننضم إليه لتحقيق أقصى استفادة منه". هذه الدعوة أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى.

قراءة متعمقة

الانقراض السادس: تاريخ غير طبيعي (2014). إليزابيث كولبيرت (بلومزبري)


لماذا يجب أن نهتم؟

هذا نشاط اختياري ملحق.

تعليمات:

  1. تقسيم الصف إلى فريقين. تدعم إحدى المجموعات الحفاظ على البيئة وتعتقد الأخرى أنه يجب علينا استخدام جميع موارد الأرض كما نحب.
  2. يجب على كلتا المجموعتين البحث في موضوعاتهما مسبقًا وجمع النقاط ذات الصلة.
  3. يمكن للمدرس قيادة النقاش والتأكد من سيره بطريقة منظمة.

بعد المناقشة ، اكتب 3 نقاط حول كل وجهة نظر يمكنك تذكرها.


شاهد الفيديو: #أحياءتانيهثانوى. التنفس فى الكائنات الحيه (قد 2022).


تعليقات:

  1. Gabriel

    في رأيي لم تكن على حق. دعونا نناقش.

  2. Cacamwri

    ويمكنك تملأها؟

  3. Shaktigis

    بوضوح، شكرا للمساعدة في هذه المسألة.

  4. Filmer

    لنتحدث.



اكتب رسالة