学校や家庭で見かけるさまざまな動物、鳥、昆虫のリストを作成してください。それぞれの動物が何を食べ、他の動物、植物、人間とどのように関係しているのかがわかりますか?
私たちは皆、周囲の環境の多様性を認識しているかどうかにかかわらず、他の多くの生物および非生物の中で生きています。種を食べているスズメ、ベリーをかじっているリス、小さな昆虫を食べているカエル、花の周りを回っているミツバチを見たことがありますか?それらはすべて同じ環境に参加しています。一部の動物は、生存のためにお互いに依存しています。
このレッスンでは、次のことについて学習します。
生態系は、特定の地域で互いに相互作用する植物と動物のコミュニティ、およびそれらが生息する環境で構成されています。生態系の生きている部分は生物的要因と呼ばれ、それらが相互作用する環境要因は非生物的要因と呼ばれます.非生物的要因には、天候、地球、太陽、土壌、気候、および大気が含まれます。生物は環境に反応し、影響を受けるため、生物的要因と非生物的要因の両方を一緒に研究して全体像を把握することが重要です。
以下は、池の生態系の写真です。
「エコシステム」という用語は、「コミュニティ」とは少し異なります。生態系には、生物と地域の物理的環境の両方が含まれます。コミュニティには、生物または生きている要素のみが含まれ、物理的環境は含まれません。
生態系では、各生物は独自のニッチまたは果たすべき役割を持っています。
エコシステムは、任意のサイズにすることができます。それは小さくても大きくてもかまいません。生態系は、オタマジャクシが水、食物、捕食者、天候と相互作用する地面の水たまりのように小さい場合もあれば、グレート バリア リーフ、アマゾンの熱帯雨林、ヒマラヤ山脈のように大きい場合もあります。
相互作用する植物、動物、森林土壌、岩の多い山頂、穏やかな山麓、古代の岩盤を含む山脈全体も生態系と呼ぶことができます。
生態系の境界を分ける厳格な境界線はありません。多くの場合、それらは砂漠、山、海、湖、川などの地理的な障壁によって隔てられています。これらの境界は決して厳格ではないため、生態系は互いに溶け合う傾向があります。したがって、地球全体が一つの生態系と見なすことができ、湖はいくつかの異なる生態系の組み合わせと見なすことができます。科学者は、この 2 つのエコシステム間の混合または急激な移行を「エコトーン」と呼んでいます。
エコトーンは、環境的に非常に重要な分野と考えられています。多数の種のための場所を提供することとは別に、生態系は、巣を探したり食べ物を探したりする動物の流入をしばしば経験します。
生態系には、水生生物と陸生生物の 2 つの主なカテゴリがあります。陸上生態系は陸上にあり、水生生態系は水に基づいています。
森林、砂漠、草原、ツンドラ、淡水、海洋が主要な生態系です。広い地理的領域に広がる陸生生態系は、「バイオーム」としても知られています。特定の機能は、生態系内で大きく異なります。たとえば、地中海の海洋生態系には、メキシコ湾の海洋生態系とは大きく異なる種が含まれています。
古いペットボトルをリサイクルしたことがありますか?ペットボトルをゴミ箱に捨てると、リサイクル センターに運ばれ、そこで溶かされて、ピクニック テーブル、プランター、ショッピング バッグ、その他多くのアイテムなどの新しい製品に再利用されます。しかし、元のボトルを構成していたのと同じプラスチックです。
このプロセスは、生態系における物質の移動に似ています。この物質は、地球のさまざまな生態系を通じてリサイクルされます。
水、炭素、窒素などの物質は、土壌、空気、水域から植物に取り込まれます。これが食物となり、食物連鎖の中で草食動物や肉食動物などの動物に受け継がれます。
植物や動物の死と腐敗の後、体内に存在する水、炭素、窒素などの物質は、元の土壌、空気、水に戻ります.これらの材料は、新しい植物の成長に再利用できます。
このようにして、同じ材料が何度も使用され、材料が環境から失われることはありません。このように、生態系における水、炭素、窒素などの物質の流れは循環していると言われています。
生態系の循環システムは、生物地球化学的循環と呼ばれます。
すべての生物は生きるためにエネルギーを必要とします。エネルギーの流れは、生物の生存に不可欠です。地球の生態系のほぼすべてのエネルギーは、太陽に由来します。この太陽エネルギーが地球に到達すると、非常に複雑な方法で生態系に分配されます。この分布を分析する簡単な方法は、食物連鎖または食物網です。食物連鎖は、栄養段階として知られるさまざまなレベルで構成されており、すべて最初に日光を吸収する生産者から始まります。エネルギーは、それを食べたり分解したりする有機体に移動し、それは後の時点でしか分解できない頂点の捕食者までずっと続きます.
生態系におけるエネルギーの流れは一方向（または一方向）です。エネルギーは、食物の製造中に光合成を通じて太陽から植物に入ります.このエネルギーは、食物連鎖である栄養段階から別の栄養段階に渡されます。生態系内の連続する栄養段階を介したエネルギーの移動中に、経路に沿ってエネルギーが失われます。エネルギーの伝達は 100% ではありません。
この損失の主な理由は、熱力学の第 2 法則によるものです。この法則は、エネルギーがある形態から別の形態に変換されるたびに、システム内で無秩序 (エントロピー) になる傾向があると述べています。生物学的システムでは、これは、ある栄養段階の生物が次の段階を消費するときに、大量のエネルギーが代謝熱として失われることを意味します.食物連鎖の各段階で、平均してエネルギーの 10% が次のレベルに渡されますが、エネルギーの約 90% は熱として失われます。食物連鎖のレベルが上がるほど、頂点に到達するまでにより多くのエネルギーが失われます。
エネルギー ピラミッド (栄養ピラミッドまたは生態ピラミッドと呼ばれることもあります) は、生態系の各栄養レベルでのエネルギーの流れを示すグラフです。エネルギー ピラミッドのエネルギーは、キロカロリー (kcal) の単位で測定されます。エネルギー ピラミッドは、生物が他の場所から生態系に侵入しない限り、常に直立しています。つまり、連続するレベルごとに狭くなります。
各レベルの生物の数は、それらの生物をサポートするために利用できるエネルギーが少ないため、下のレベルに比べて減少します。エネルギー ピラミッドの最上位レベルでは、エネルギー量が最も少ないため、生物の数が最も少なくなります。最終的に、別の栄養レベルをサポートするのに十分なエネルギーが残っていません。したがって、ほとんどの生態系には 4 つの栄養段階しかありません。
エネルギーピラミッドとは別に、バイオマスのピラミッドと数字のピラミッドもあります。
