السلاسل والشبكات الغذائيه وهرم الطاقه

الدرس الأول

السلاسل والشبكات الغذائية
وهرم الطاقة

أنظر وأتساءل

الأسماك الصغيرة وجبة شهية تحرص الدلافين على اصطيادها، فعلام تتغذى الأسماك الصغيرة؟

أستكشف

نشاط استقصائي

كيف يمكن عمل نموذج لسلسلة غذائية؟

أتوقع

كيف تبدو العلاقة بين 20 مخلوقًا حيًا اعتمادًا على ما تتغذى عليه وما يتغذى عليها؟ وكيف تبدو المسارات الذي يربط بينها؟ أكتب إجابتي على النحو التالي "إذا كان نموذج السلسلة الغذائية يتضمن 20 مخلوقًا حيًا فإنه سيبدو ..."

أختبر توقعي

• أقص 20 بطاقة من الورق المقوى، وأكتب اسم مخلوق حي على كل بطاقة، على أن تشمل هذه البطاقات 8 نباتات، و6 حيوانات تتغذى على النباتات، و4 حيوانات تتغذى على لحوم الحيوانات التي تأكل النباتات وحيوانين يتغذيان على حيوانات تأكل اللحوم. ثم أعمل ثقبًا في البطاقة، وأربط خيطًا في كل ثقب.

• أعمل نموذجًا. أثقب قطعة دائرية من الورق المقوى ثمانية ثقوب، وأثبتها عند مركزها فوق القارورة لتمثل الشمس. أعلق بطاقات النباتات في الثقوب الثمانية، وأربط في ست منها بطاقات لحيوانات تتغذى على النباتات، ثم أربط في أربع من هذه البطاقات الست بطاقات لحيوانات تتغذى على لحوم الحيوانات التي تأكل النباتات، ثم أربط في هذه البطاقات الأربع بطاقتين لحيوانين يتغذيان على حيوانات البطاقات الأربع.

أستخلص النتائج

• ألاحظ ما عدد المستويات في نموذجي؟ ماذا حدث لعدد المخلوقات الحية عند كل مستوى في النموذج كلما ابتعدنا عن الشمس؟ أتتبع المسار من الشمس إلى الحيوانات التي في أعلى نقطة من النموذج. كيف تبدو هذه العلاقة فيما بينها؟ وهل يشبه هذا النموذج ما توقعته؟

• أستنتج. ماذا يمكن أن يحدث لجماعات الحيوانات لو حدث جفاف دمر جميع النباتات؟

أستكشف أكثر

ما التغيرات التي تحدث في نظام بيئي، وتجعل الحيوانات الجديدة تتركه؟ أضع توقعًا، وأصمم طريقة لاختباره، وأشارك زملائي في الأفكار التي توصلت إليها.

أحتاج إلى:

مقصات
حذر
ورق مقوى
مثقب
خيوط «لفّة»
قارورة بلاستيكية سعتها لتران.

أقرأ وأتعلم

السؤال الأساسي

كيف تنتقل الطاقة بين المخلوقات الحية في النظام البيئي؟

المفردات

السلسلة الغذائية
المنتج
المستهلك
المحلل
الشبكة الغذائية
الحيوان القارت
الحيوان المفترس
الحيوان الكانس
هرم الطاقة

مهارة القراءة

التتابع

الأول
التالي
الأخير

تنمو الأعشاب جيدًا في بيئة الأراضي العشبية. وهي غذاء جيد للحيوانات.

ما السلاسل الغذائية؟

تستمد معظم المخلوقات الحية طاقتها من الشمس. وتنتقل الطاقة من مخلوق حي إلى آخر عبر ما يسمى السلسلة الغذائية. وهي نموذج يمثل مسار انتقال الطاقة في المواد الغذائية من مخلوق حي إلى آخر في النظام البيئي. وقد يكون هذا المسار بسيطًا وقصيرًا، أو معقدًا وطويلًا.

تبدأ السلسلة الغذائية بمخلوق حي، وهب الله الخالق عز وجل القدرة على إنتاج غذائه بنفسه يسمى المنتج. والمنتجات التي تقوم بعملية البناء الضوئي تطلق غاز الأكسجين، وتنتج الغذاء الذي تستهلكه المخلوقات الحية الأخرى لكي تعيش، والمنتجات تستعمل بعض الغذاء الذي تنتجه وتخزن الباقي. فالنباتات مثلًا - وهي من المنتجات - تخزن الغذاء في أوراقها وسيقانها وفروعها أو جذورها. وعندما تأكل المخلوقات الحية الأخرى هذه النباتات تحصل على الطاقة من الغذاء الذي أنتجته النباتات وخزنته.

والنباتات هي المنتجات الرئيسة في السلسلة الغذائية على اليابسة. أما في البحار والمحيطات فإن المنتجات عادة ما تكون من الطحالب والعوالق النباتية. ومعظم العوالق النباتية مخلوقات وحيدة الخلية، تعيش في أعداد كبيرة قرب سطح المحيط، وتقوم بأكثر من نصف عمليات البناء الضوئي على الكرة الأرضية. وهناك منتجات أخرى، مثل بعض أنواع البكتيريا التي توجد في قاع المحيط، تحصل على الطاقة من مواد كيميائية بدلًا من أشعة الشمس لإنتاج غذائها.

هذه الفطريات محللات تساعد على تدوير المواد.

ماذا يحدث لو لم يستطع المخلوق الحي أن ينتج غذاءه بنفسه؟ إن عليه في هذه الحالة أن يتغذى على مخلوقات حية أخرى. وتسمى المخلوقات الحية التي تعيش بهذه الطريقة المستهلكات. ويحصل المستهلك على الطاقة، يتغذى على المنتجات مباشرة أو على مستهلكات أخرى.

وتصنف المستهلكات تبعًا للمستوى الذي تحتله في السلسلة الغذائية؛ فالمستهلكات الأولى هي مخلوقات تتغذى على المنتجات، وهي الحلقة الثانية في السلسلة الغذائية بعد المنتجات. ومن المستهلكات الأولى على اليابسة المواشي والحشرات والفئران والفيلة.

وفي البحار والمحيطات العوالق الحيوانية، وهي مخلوقات حية صغيرة جدًا تبتلع الغذاء.

والحلقة التالية في السلسلة الغذائية هي المستهلكات الثانية، التي تحصل على الطاقة بتغذيها على المستهلكات الأولى، ومنها بعض أنواع الطيور التي تأكل الحشرات.

وأخيرًا تأتي المستهلكات الثالثة في نهاية معظم السلاسل الغذائية. والمستهلكات الثالثة يتغذى على المستهلك الثاني، كالأفعى التي تأكل الطائر الآكل للحشرات.

وفي معظم الحالات، يزيد عدد المنتجات كثيرًا على عدد المستهلكات في النظام البيئي الواحد.

وعندما تموت المخلوقات الحية تكون بقايا أجسامها محتوية على طاقة مخزنة. ويقوم المحلل وهو مخلوق حي بتحليل بقايا المخلوقات الميتة إلى مواد أبسط. وهناك العديد من أنواع المخلوقات تقوم بإعادة تدوير المواد في البيئة. فالديدان والبكتيريا والفطريات كلها محللات تعيد تدوير الطاقة والمواد الأخرى من المخلوقات الميتة. ولذلك فإن هذه المحللات تؤدي دورًا مهمًا في النظام البيئي.

أختبر نفسي

التتابع. لماذا تعد المحللات مهمة جدًا في النظام البيئي؟

التفكير الناقد. ما موقع الإنسان في السلسلة الغذائية؟

أقرأ الشكل

ما الحلقة الثانية في السلسلة الغذائية التي يمكن أن أجدها في النظام البيئي للغابة؟

إرشاد: أتبع الأسهم.

سلسلة غذائية في غابة

منتج
مستهلكات أولى
مستهلك ثان
محلل

ما شبكات الغذائية؟

معظم الحيوانات جزء في أكثر من سلسلة غذائية. ولذلك تأخذ مجموعة السلاسل الغذائية صورة شبكة غذائية. والشبكة الغذائية نموذج يبين تداخلات السلاسل الغذائية في نظام بيئي، والمخلوقات التي تكون الشبكة الغذائية لها دور محدد. وتظهر الشبكة الغذائية العلاقات بين كل الأنواع في النظام البيئي.

فآكلات الأعشاب هي المستهلكات الأولى التي تتغذى على المنتجات فقط، والمستهلكات الأولى الكبيرة التي تعيش على اليابسة لها أسنان ذات حواف مستوية في مقدمة فيها، تستخدمها في قطع أجزاء النباتات، كما أن لها أسنانًا مسطحة في مؤخر فيها تمكنها من طحن النباتات ومضغها.

والمستهلكات الثانية والثالثة آكلات لحوم، وهي حيوانات تأكل حيوانات أخرى. والعديد من آكلات اللحوم تمزق الفريسة بأنيابها وقواطعها الحادة أو تستخدم المخالب. وتتغذى آكلات اللحوم على أكثر من نوع من الحيوانات. ومثال ذلك أن الثعلب يتغذى على الثدييات الصغيرة والطيور والأفاعي والسحالي، ويتغذى النسر على الكلاب البرية والسحالي والأفاعي والأرانب والسناجب وحيوانات أخرى.

أما المستهلكات التي تتغذى على النباتات والحيوانات فتسمى الحيوانات القارتة. ومن ذلك حيوان الراكون الذي يأكل الفاكهة والبذور وبعض الطيور وصغار الأرانب وبعض النفايات أحيانًا. وتعد بعض الحيوانات التي تعيش في المحيطات من الحيوانات القارتة أيضًا. ومن ذلك بعض الحيتان التي تقوم بأخذ الفم الكبير كمية كبيرة من الماء، ثم تصفي الغذاء وترشحه، وتستخدم لهذه الغاية تراكيب تشبه الأسنان تستخدمها في ترشيح العوالق النباتية وقشريات صغيرة تشبه الجمبري ومنتجات صغيرة أخرى عالقة في الماء.

إن التغيرات التي تحدث في جزء من الشبكة الغذائية

شبكة غذائية على اليابسة

الشبكة الغذائية مجموعة من سلاسل غذائية متداخلة، إنها تمثل تدفق العلاقات الغذائية في نظام بيئي أكثر من كونها سلسلة غذائية؛ لأن معظم الحيوانات تتغذى على أكثر من نوع من المخلوقات.

أقرأ الصورة

أي هذه الحيوانات من المفترسات، وأيها من الفرائس؟

إرشاد: أتبع الأسهم لأتعرف أي الحيوانات تستهلكها حيوانات أخرى.

غالبًا ما تؤثر في بقية الأجزاء. ففي بعض الأحيان تتفاعل مخلوقات حية بطريقة ما ليستفيد بعضها من بعض. ومن ذلك قيام النحل بجمع رحيق الأزهار، وهو بذلك يحصل على المواد المغذية التي يحتاج إليها، وينقل حبوب اللقاح من زهرة إلى أخرى، ويساعد هذا على تكاثر النباتات.

المفترسات والفرائس

المخلوقات الحية التي تصطاد مخلوقات حية أخرى وتقتلها للحصول على الغذاء هي الحيوانات المفترسة. والحيوانات التي يتم اصطيادها تسمى الفرائس. وقد تكون معظم الحيوانات في وقت ما مفترسات أو فرائس. ومثال ذلك الأفعى التي تبتلع الفأر في يوم ما، ثم تصبح في اليوم التالي فريسة للنسر.

والحيوان الكانس حيوان يتغذى على كميات كبيرة من بقايا أو مخلفات الحيوانات الميتة. فهو لا يصطاد ولا يقتل. فبعض أنواع العقبان والديدان والغربان جميعها حيوانات كانسة، حيث تحصل على معظم غذائها بهذه الطريقة.

العقبان من الحيوانات الكانسة.

نشاط

شبكة غذائية في بيئة مائية

• ألاحظ. أحصل على عينتين: واحدة من بحيرة أو جدول، والأخرى من حوض تربية الأسماك. لا أخوض في الماء لجمع العينة، بل أطلب إلى معلمي أو إلى أي شخص بالغ أن يقوم بذلك.

• ألاحظ. أضع قطرة من عينة ما على شريحة مجهرية، وأصغر قطرة وأغطيها. أنظر إلى شريحة عينة الماء بالقوة الصغرى والقوة الكبرى للمجهر بمساعدة معلمي، وأرسم ما أشاهده.

• أكرر الخطوة الثانية لعينة الماء الأخرى.

• أتواصل. أرسم مخططًا كما في الشكل أدناه، وأرسم في الجزء المناسب من المخطط المخلوقات الحية التي شاهدتها في كل عينة.

• أستنتج. هل أستطيع تحديد أي المخلوقات الحية منتجات، وأيها مستهلكات؟ أكتب أسماء المخلوقات الحية على المخطط.

حوض أسماك
جدول ماء

أختبر نفسي

التتابع. كيف يؤثر موت أفراد نوع من المخلوقات الحية في الأنواع الأخرى في الشبكة الغذائية؟

التفكير الناقد. بم تمتاز الحيوانات القارتة، إذا نقص أحد أنواع المخلوقات الحية فجأة في النظام البيئي؟

ما هرم الطاقة؟

السلاسل والشبكات الغذائية نماذج تبين كيف تنتقل الطاقة في نظام من المنتجات إلى المستهلكات. في أثناء انتقال الطاقة من المنتجات إلى المستهلكات، ثم إلى المحللات، تستعمل بعض هذه الطاقة في الوظائف الداخلية لهذه المخلوقات الحية، وبعضها الآخر يتم إطلاقه على شكل حرارة. إن هرم الطاقة نموذج يبين كيف تنتقل الطاقة خلال سلسلة غذائية معينة.

تشكل المنتجات قاعدة الهرم الغذائي؛ لأنها تدعم المخلوقات الأخرى كافة. والحيوانات التي تستهلك المنتجات تحتل المستوى التالي في هذا الهرم. والمستهلكات لا تخزن الطاقة كلها المختزنة في غذائها، ولكنها تستعمل جزءًا من هذه الطاقة في نشاطاتها اليومية، وتفقد جزءًا آخر على شكل حرارة، وينتقل 10/1 الطاقة الموجودة فقط في مستوى معين من هرم الطاقة إلى المخلوقات الموجودة في المستوى الذي يليه.

إن تناقص الطاقة من مستوى معين إلى المستوى الذي يليه يحد من أعداد المستهلكات في السلسلة الغذائية. ولهذا نجد أن المنتجات توجد بأعداد أكبر كثيرًا من المستهلكات.

وقد تخل التغيرات في النظام البيئي بتوازن الغذاء والطاقة فيه؛ فحدوث نقص في مصادر الغذاء يزيد من التنافس بين المخلوقات على الغذاء، وهذا قد يؤثر في عدد أفراد الجماعات الحيوية لنوع ما.

يدرس العلماء تدفق الطاقة في السلاسل الغذائية، ويساعدهم ذلك على توقع التأثير الذي يحدث في المجتمعات الحيوية.

أختبر نفسي

التتابع. ما الذي تبينه المستويات في هرم الطاقة؟

التفكير الناقد. ماذا يمكن أن يحدث للمخلوقات الحية في النظام البيئي إذا قلت فيه مصادر الغذاء؟

هرم طاقة على اليابسة
هرم طاقة في المحيط

مراجعة الدرس

ملخص مصور

تبين السلسلة الغذائية المسار الذي تنتقل فيه الطاقة من مخلوق حي إلى آخر في النظام البيئي.

تبين الشبكة الغذائية كيف تتداخل سلاسل غذائية في النظام البيئي.

يبين هرم الطاقة كيف تنتقل الطاقة من المنتجات إلى مستويات مختلفة من المستهلكات.

أفكر وأتحدث وأكتب

• المفردات. تسمى الحيوانات التي تتغذى على مخلفات الحيوانات الميتة بالحيوانات ............

• التتابع. ما مستويات السلسلة الغذائية؟

الأول
التالي
الأخير

• التفكير الناقد. لماذا توفر لنا الشبكة الغذائية معلومات أكثر عن النظام البيئي من السلسلة الغذائية؟

• أختار الإجابة الصحيحة. أي المجموعات التالية لا تصنف فيها المخلوقات الحية في نظام بيئي؟

أ. المنتجات
ب. المستهلكات
ج. المحللات
د. المستهلكات

• أختار الإجابة الصحيحة. المخلوقات الحية التي تحصل على غذائها عن طريق قتل مخلوقات حية أخرى تسمى:

أ. آكلات الأعشاب
ب. الحيوانات القارتة
ج. المفترسات
د. الحيوانات الكانسة

• السؤال الأساسي. كيف تنتقل الطاقة بين المخلوقات الحية في النظام البيئي؟

المطويات

أنظم أفكاري

أعمل مطوية كالمبينة في الشكل، ألخص فيها ما تعلمته عن السلاسل والشبكات الغذائية وهرم الطاقة، وأعطي أمثلة على ذلك.

منتج
مستهلك
شبكة غذائية
سلسلة غذائية
هرم طاقة

العلوم والرياضيات

استخدام النسب

يصل من الطاقة تقريبًا من المستوى الأول إلى المستوى الثاني، فإذا كانت هناك 1000 وحدة طاقة في المستوى الأول، فكم يصل منها إلى المستوى الثاني؟

العلوم والكتابة

آثار المبيدات الحشرية

أبحث عن أثر المبيدات الحشرية، وتأثير استعمالها الواسع في نظام بيئي، وأكتب فقرة ألخص فيها ما ناقشته في بحثي.

التقويم
143