Ekologi - Nacka Enskilda Gymnasium

Ekologi
Naturkunskap A
1
Ekologi
 Vad handlar Ekologi om?
 Ekologi är läran om samspelet mellan
djur, växter och deras omgivning
Naturkunskap A
2
Ekologi
 Vad gör en ekolog?
 En ekolog försöker förstå:
 Hur miljön påverkar & påverkas
 Hur vanliga arter är, var de finns samt varför
de ser ut som de gör
Naturkunskap A
3
Ekologi
 Varför bry sig om ekologi?
 Kan vi förstå samband i naturen så kan vi
förhoppningsvis förstå hur VI påverkar
den…..
Naturkunskap A
4
Ekologi
 Algblomning
Naturkunskap A
5
Ekologi
 Algblomning
 Algblomning är något som drabbar Östersjöns kuster
årligen i mer eller mindre omfattning. På senare tid har
antalet algblomning i större omfattning ökat markant
vilket i sin tur beror på ökad tillförsel av näringsämnen
(kväve & fosfor). Ett ökat tillskott av näring kan ju
tyckas vara positivt då näringsämnen bidrar till ökat
växt- och djurliv. Men samtidigt får vi rapporter om att
östersjöns bestånd av fiskarter minskar i allt snabbare
takt. Hur går det ihop?
Naturkunskap A
6
Ekologi
 (forts.)
 Det beror på att i och med ett ökat tillskott av näring
ökar även antalet växt- och djurarter. Framförallt ökar
alger till antalet vilket sedermera blir ett problem. När
alger dör så faller de ner till botten och bryts ner av
mikroorganismer. Dessa mikroorganismer utnyttjar
syre vilket resulterar så småningom i s.k. döda bottnar.
D.v.s. inget syre – inget liv.
Naturkunskap A
7
Ekologi
 Ekologin ger svar på frågan HUR vissa
delar av Östersjön kan vara syrefria
(processen)
 Ekologin ger även svar på frågan
VARFÖR syrefria delar av Östersjön
uppstår (tillförsel av näringsämnen)
Naturkunskap A
8
Ekologi
 Utifrån kunskaper som ekologin ger oss
kan vi därefter ta ställning till vår orsak i
processerna.
Naturkunskap A
9
Ekologi - Miljö
 Vad menas med miljö?
 Miljö är alla organismernas omgivning
 Miljön påverkar hur bra organismer lyckas
överleva, skaffa föda och fortplanta sig
 Miljön kan vara levande (biotisk) och icke
levande (abiotisk)
Naturkunskap A
10
Ekologi - Miljö
 Den icke levande miljön – Abiotisk
 Abiotiska miljöfaktorer är faktorer som inte orsakas av
levande organismer
 Dit hör t.ex.
 Temperatur
 Vattentillgång
 PH i mark & vatten
 Tillgång till solljus
Naturkunskap A
11
Ekologi - Miljö
 Den levande miljön – Biotisk
 Biotiska miljöfaktorer handlar om hur organismer
påverkar andra levande organismer
 Här pratar man t.ex. om:
 Konkurrens
 Spridning av frön
 ”Äta eller ätas”
Naturkunskap A
12
Ekologi – Miljö
 En organism är
beroende av bägge
faktorerna för sin
existens.
 Vilka krav ställer de här
organismerna på sin
miljö?
 Biotiska
 Abiotiska
Naturkunskap A
1
2
13
Ekologi – Arter
 Art = Ett samlingsnamn för de individer
som kan reproducera sig med varandra
och få fertil avkomma
Finn 1 fel
Naturkunskap A
14
Ekologi – Populationer
 Population = Alla individer av en art
inom ett visst område bildar en
population
 T.ex. Vargpopulationen
i Sverige
Naturkunskap A
15
Ekologi – Samhällen
 Samhällen = Olika populationer inom ett
områden
 Vilka populationer
kan man tänkas finna
här?
Naturkunskap A
16
Ekologi – Ekosystem
 Ekosystem = Organismerna (biotisk) och
den icke levande omgivningen (abiotisk)
bildar tillsammans ett ekosystem
 Exempel på ekosystem:
 En sjö
 Inuti en ek
 En skogsdunge
Naturkunskap A
17
Ekologi – Ekosystem
 Ett ekosystem är ett område som man
avgränsar för att kunna studera något
speciellt
 T.ex. övergödning i Östersjön
 Hur – ökad tillförsel av kväve & fosfor
 Varför – genom ökad användning av
konstgödsel och dålig rening av
avloppsvatten
Naturkunskap A
18
Ekologi - Fotosyntesen
 Fotosyntesen = kemisk reaktion där
koldioxid & vatten m.h.a. solljus bildar
socker & syre
 Växter, alger & blågröna bakterier är
organismer som kan utöva fotosyntes
 Varför då?
Naturkunskap A
19
Ekologi - Fotosyntesen
 Organismer som utöva fotosyntes har
alla det gröna färgämnet klorofyll
 Klorofyll fångar upp solljus och använder
den energin till att bilda socker
 Dessa organismer kallas för Autotrofer
Naturkunskap A
20
Ekologi - Cellandning
 Djur, svampar och de flesta bakterier kan
inte utöva fotosyntes
 De måste äta levande eller döda
organismer för att få i sig näring
 Sådana organismer kallas för
Heterotrofer
Naturkunskap A
21
Ekologi - Cellandning
 Heterotrofa organismer bryter ner sin
föda m.h.a. syre
 Restprodukter av denna process blir
koldioxid och vatten
 Energin som frigörs vid cellandningen går
främst till värme och muskelarbete
Naturkunskap A
22
Ekologi - Cellandning
 Överskott av energi
bildar b.la. FETT!
Naturkunskap A
23
Ekologi – Energi & materia
 Kemisk reaktion för autotrofa organismer:
 CO2 + H2O + ljusenergi = Socker & O2
 Kemisk reaktion för heterotrofa organismer:
 Socker + O2 = CO2 + H2O
Naturkunskap A
24
Ekologi - Nisch
 En ekologisk nisch beskriver en arts alla
förhållanden som krävs för att denne
skall överleva, växa och fortplanta sig.
 Faktorer som påverkar en arts nisch
omfattar såväl abiotiska som biotiska
förhållanden
Naturkunskap A
25
Ekologi - Habitat
 Den naturtypen en art återfinns i kallas
för Habitat
Naturkunskap A
26
Ekologi – Kretslopp &
flöden
 Energin i en organism finns bunden i
organiska föreningar (stam, blad, organ,
skelett etc.) därför brukar man följa just
dessa föreningar när man studerar
energins flöden
Naturkunskap A
27
Ekologi – Kretslopp &
flöden
 Energins flöde startar med fotosyntesen
 De autotrofa organismerna kallas därför för
producenter
 Heterotrofa organismer äter av producenterna
& kallas därför för konsumenter
 Organismer som lever på döda ting kallas för
nedbrytare
Naturkunskap A
28
Ekologi – Kretslopp &
flöden
 Alla dessa
organismer
producenter –
konsumenter –
nedbrytare bildar ett
kretslopp
Naturkunskap A
29
Ekologi – Kretslopp &
flöden
 Primärproduktion = De föreningar som
utgör överskottet av energin hos
producenterna
 Med ökad primärproduktion ökar även
antalet konsumenter
Naturkunskap A
30
Ekologi – Kretslopp &
flöden
 Energin avtar med
trofinivå
 För varje nivå
återstår ca 10% av
energin
Naturkunskap A
31
Ekologi – Kolets kretslopp
 Kol finns i naturen främst som koldioxid,
fossila bränslen, kalk och organiska
föreningar (t.ex. föda)
 Kolatomerna rör sig från den ena
förekomsten till den andra i ett ständigt
kretslopp
Naturkunskap A
32
Ekologi – Kolets kretslopp




Kol finns i luften som koldioxid (CO2)
Kol finns i växter
Kol finns i skelett
Kol finns i döda rester som ej blivit
nedbrutna, fossila bränslen
Naturkunskap A
33
Ekologi – Kolets kretslopp
Naturkunskap A
34
Ekologi – Kolets kretslopp
 Luften och vattnet tillförs naturligt
koldioxid genom organismernas
förbränning.
 Från land tillförs luften och vattnet också
koldioxid via skogsbränder och
vulkanutbrott
 Dessa är naturlig tillförsel av koldioxiden
till atmosfären
Naturkunskap A
35
Ekologi – Kolets kretslopp
 Under 1900-talet har
halten koldioxid i
atmosfären ökat vilket
påskyndar
växthuseffekten. En
stor orsak till detta är
människans
förbränning av främst
fossila bränslen.
Naturkunskap A
36
Ekologi - Kvävets kretslopp
 Kväve finns i naturen främst som kvävgas,
nitrat, ammonium och i de organiska
föreningarna (kolföreningar)
 I jord finns kväve (N) i form utav nitrater &
ammonium s.k. närsalter
 (närsalter använder växter som näring)
 I luft finns kväve i form utav kvävgas
Naturkunskap A
37
Kvävets kretslopp
Naturkunskap A
38
Ekologi - Kvävets kretslopp
 De flesta växter och andra organismer
kan inte omvandla det fria kvävet (luft) till
näringsämnen (ammonium & nitrat) med
undantag för vissa bakterier och svampar
 Kvävefixering innebär att luftens kväve
kan omvandlas till ammonium & nitrater
(närsalter)
Naturkunskap A
39
Ekologi - Kvävets
kretslopp
 Många växter
lever i samspel
med svampar och
bakterier
 Svampar &
bakterier ger
närsalter till växten
som i sin tur avger
kolhydrater
Naturkunskap A
40
Ekologi - Kvävets kretslopp
 Regnvatten för med sig närsalter från
jord till sjöar & vattendrag
 På så sätt utarmas jorden på närsalter då
växternas rötter inte längre når salterna
 Denna process kallas för urlakning
Naturkunskap A
41
Ekologi - Kvävets kretslopp
 Övergödning
 Genom avverkning av skog försvinner
stor mängd närsalter som finns bundet i
växter. För att nästa generation skall få
tillgång till närsalter gödslar vi, ofta allt för
mycket. Överskottet rinner ut i vattendrag
vilket så småningom bidrar till
övergödning
Naturkunskap A
42
Evolution (i korthet)
 Definition
 Evolution innebär att alla arter levande som
utdöda, har ett gemensamt ursprung varifrån
arterna ständigt förändras
Naturkunskap A
43
Evolution genom naturligt
urval
 1859 publicerade Charles
Darwin boken Om
arternas uppkomst
 Här presenterades bevis
för organismernas
gemensamma ursprung
samt teorin om arternas
anpassning till miljön
 Alltså naturen själv har
anpassat arterna till
miljön, inte Gud.
Evolution genom naturligt
urval
 Hur sker då dessa anpassningar?
 I naturen är det de organismer som är
bäst på att hitta mat och skydda sig från
rovdjur som överlever och kan då
reproducera sig
 Naturen själv gör ett urval av vissa
egenskaper som gör att vissa arterna
klarar sig bättre – Survival of the fittest
Evolution
 Evolution kallas det när ärftliga
egenskaper (gener) förändras och blir
vanligare medan andra blir ovanligare
inom en population
 T.ex. Blommor och dess färger. Om en
färgändring ger blommorna fördel i att få sina
anlag vidare (insektspollinering) medan de
andra inte får föra sina anlag vidare då kan
man så småningom prata om en evolution
Förändringar av arters
egenskaper
 En arts ärftliga egenskaper kan förändras
genom:
 Naturligt urval
 Slumpvisa händelser
 När en ärftlig egenskap blir vanligare
eller ovanligare talar vi om EVOLUTION
Naturligt urval
 Naturligt urval innebär att de individer
som är bäst anpassade till sin miljö har
störst chans att överleva och reproducera
sig
Naturligt urval
 Djungelns lag
 Ofta förknippat med fysiskt storlek - ju
större desto bättre
 I evolutionsläran finns det inget stöd för
ett sådant påstående, storleken har ingen
betydelse, varför då?
Evolution
 Evolution har inget syfte
 Evolutionen sker alltså inte för artens
bästa
 Naturligt urval är ett resultat av
individernas skilda förmåga att
reproducera sig och lämna avkomma
Evolution
 Lejon – korkade eller smarta?
 Lejon lever i flock, ofta med ett par
hannar som parar sig med flera honor
inom flocken
 När en ny hanne vill para sig måste han
besegra andra hannar för att på så sätt få
möjlighet att lämna avkomma
Evolution
 När en hanne besegrat sin motståndare
letar han upp och dödar dennes
avkomma
 Detta för att få honorna brunstiga på nytt
och på så sätt skaffa sig avkomma
Evolution
 Är detta ett gynnsamt beteende för
arten?
 Knappast, men beteendet gynnas av det
naturliga urvalet eftersom de hannar som
beter sig på detta sätt får fler avkommor