Wydrukuj Dodaj do ulubionych Udostępnij materiał Zapisz jako PDF

Cząsteczka dwutlenku węgla unosiła się w powietrzu. Roślina dzięki energii słońca oddzieliła tlen i wbudowała w swój liść atom węgla. Gąsienica zjadła liść, wykorzystała część energii i wbudowała ten sam atom węgla w swoje ciało. A potem szpak zjadł gąsienicę …

Już wiesz
  • jakie są podstawowe funkcje życiowe organizmów;

  • jakie znamy ogniwa łańcucha pokarmowego.

Nauczysz się
  • opisywać obieg materii w przyrodzie;

  • opisywać przepływ energii w przyrodzie.

i7ETe1ffPN_d5e173

1. Obieg materii w przyrodzie

Materią nazywamy wszystkie znane substancje. Z materii zbudowane są rośliny, zwierzęta i człowiek oraz środowisko. Materii w przyrodzie nie ubywa ani nie przybywa. Uczestniczy za to w nieustannym obiegu. Jak już wiemy, proste związki (np. woda, dwutlenek węgla czy sole mineralne) są przyswajane przez producentów w procesie fotosyntezy. Wytwarzane są z nich białka, cukry i tłuszcze budujące roślinę. Kiedy roślina zostanie zjedzona, związki zostają wykorzystane przez roślinożercę do budowy jego organizmu. Część materii zostaje wydalona, np. w postaci prostych związków nieorganicznych, jak woda i dwutlenek węgla w procesie oddychania. Drapieżniki zjadają roślinożerców i materia trafia z kolei do nich. Po śmierci każdego organizmu jego ciało jest rozkładane przez destruentów na proste związki chemiczne. Te znów są wykorzystywane przez producentów i obieg się zamyka.

R1SMAEe3n1Qy51
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Polecenie 1

Przypomnij sobie poznane łańcuchy i sieci pokarmowe. Na podstawie jednej z nich opisz obieg materii w ekosystemie. Pamiętaj o składnikach środowiska: wodzie, solach mineralnych, dwutlenku węgla i słonecznej energii.

Ciekawostka

Asteroidy, fragmenty komet i pył kosmiczny wpadające do naszej atmosfery wzbogacają nieustannie powierzchnię Ziemi w związki chemiczne. Ocenia się, że dziennie spada na Ziemię 100–1000 ton materii kosmicznej w postaci asteorid oraz pyłu kosmicznego. Wydaje się to dużo, ale w tym tempie masa naszej planety zwiększyła się o zaledwie 0,1% w ciągu miliarda lat!

RJyIpD99maO8t1
Kometa Westa, odkryta w 1975 r. Na jeden obieg wokół Słońca potrzebuje około 500 lat. Komety składają się w dużej mierze z zamarzniętej wody i pyłu
i7ETe1ffPN_d5e232

2. Przepływ energii w przyrodzie

Równocześnie z krążeniem materii w ekosystemach zachodzi przepływ energii. Ilość materii w obiegu jest stała i po rozmaitych przemianach pozostaje ona nadal w ekosystemie. Natomiast energia musi być do ekosystemu wprowadzona z zewnątrz i stopniowo ulega rozproszeniu. Ogromna większość energii pochodzi ze Słońca.
Rośliny wykorzystują energię świetlną i magazynują ją w związkach chemicznych. Znaczną część tej energii wykorzystują do budowy swoich ciał, wytwarzania kwiatów, owoców i nasion. Dlatego tylko część energii trafia do konsumentów I rzędu. Roślinożercy ponownie zużywają znaczną część energii zawartej w pokarmie na swoje czynności życiowe (ruch, ogrzewanie ciała, zdobywanie pokarmu, oddychanie, rozmnażanie itp.). Tylko część zostaje zmagazynowana i trafia do drapieżników. Gdy szczątki i odchody producentów i konsumentów w końcu rozłożą destruenci, to uwalniają resztę energii zawartej w związkach chemicznych. Raz wykorzystana energia nie może być ponownie użyta. Dlatego mówimy, że w przyrodzie odbywa się krążenie materiiprzepływ energii. Podstawowym źródłem energii dla wszystkich procesów życiowych na Ziemi jest Słońce.

R1Y04QBkzPutE1
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Ważne!

Ptaki i ssaki potrafią utrzymać stałą temperaturę ciała. Daje im to możliwość zachowania aktywności, nawet kiedy temperatura znacznie się obniży. Jednak potrzebują do tego dużych ilości energii. Dlatego właśnie potrzebują o wiele więcej pokarmu niż na przykład gady.

Polecenie 2

Wyjaśnij, dlaczego zwierząt roślinożernych jest w przyrodzie znacznie więcej niż mięsożernych.

Ciekawostka

Pewna część energii w ekosystemach nie pochodzi ze Słońca. W dnach oceanów istnieją szczeliny oraz kominy wulkaniczne, z których wydostaje się gorąca woda z różnymi związkami chemicznymi pochodzącymi z wnętrza Ziemi. W całkowitej ciemności rozwijają się tam bakterie czerpiące energię z tych związków. Bakterie te są pierwszym ogniwem łańcuchów pokarmowych.

Element multimedialny do ciekawostki

R1bpEFYGi3Mgh1
Kominy hydrotermalne to miejsca, poprzez które z wnętrza Ziemi wydostaje się gorąca, wysoko zmineralizowana woda. Energia chemiczna pochodząca z wnętrza naszej planety zasila cały łańcuch pokarmowy od bakterii do ryb bez udziału energii słonecznej
Ważne!

Istnienie życia na Ziemi w obecnej postaci jest możliwe głównie dzięki energii słonecznej. Bez niej życie może jednak istnieć wokół innych źródeł energii, np. w pobliżu kominów hydrotermalnych.

i7ETe1ffPN_d5e297

Podsumowanie

  • Materia uczestniczy w obiegu, stanowiąc najpierw część materii nieorganicznej, potem roślin, rozmaitych zwierząt, a w końcu znów staje się materią nieorganiczną.

  • Energia przepływa od Słońca, przez ciała roślin, zwierząt oraz ludzi i na każdym etapie jest częściowo wykorzystywana, a częściowo rozpraszana.

Praca domowa
Polecenie 3.1

Obieg materii często rysowany jest w postaci kręgu, gdyż związki chemiczne użyte na początku procesu mogą być powtórnie wykorzystane. Zaproponuj sposób narysowania przepływu energii przez ekosystem, aby pokazać, że na kolejnych etapach jest jej coraz mniej.

Polecenie 3.2

Zastanów się, do czego ludzie wykorzystują energię w domach i skąd ona się bierze. Czy także ze Słońca?

Zobacz także

Zajrzyj do zagadnień pokrewnych:
Czy wszędzie żyje się tak samo?
Jak zbudowana jest roślina?
Procesy życiowe roślin
Różnorodność zwierząt
Procesy życiowe zwierząt
Łańcuch pokarmowy i sieć pokarmowa

i7ETe1ffPN_d5e377

Zadania

Ćwiczenie 1
R1MfQsTT5EQWq1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
RiWQ1LbNfpbyt1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
RKdZhGIrljdWM1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
RglAPrc3cAiwg1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
RoWMkEjBivnzd1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
R1N6NPpO379EQ1
zadanie interaktywne
Źródło: Andrzej Boczarowski <Andrzej.boczarowski@up.wroc.pl >, licencja: CC BY 3.0.