Élőlények és az energia

    Bizonyára sokszor hallottad már, hogy a földi élet alapja a Nap. A Nap energiáját a növények képesek megkötni igen bonyolult kémiai reakciók során. A növények különböző színanyagokat tartalmazhatnak - emlékezz korábbi tanulmámnyaidban a zöld-, barna- és vörösmoszatokra. A legfejlettebb növénycsoportnak, a zárvatermőknek zöldszíntestjeik vannak, ezek többnyire leveleik fonákján fordulnak elő a legnagyobb mennyiségben.

Még egy kép a levél kereszt metszetéről.

    A növények gyökerein keresztül felvett víz és a szintén a leveleken előforduló gázcserenyílásokon bekerülő szén-dioxid a zöldszíntestekben a napfény segítségével szőlőcukorrá és oxigénné alakul. A folyamatot fotoszintézisnek nevezzük. A fotoszintésis során keletkező szőlőcukor a szerves vegyületek csoportjába tartozik, bomlásával energiához jutnak az élőlények. Az olyan élőlényeket, amelyek szervetlen anyagokból képesen szervest előállítani autotróf élőlényeknek, amelyek csak szerves anyagokból képesek felépíteni szerves anyagaikat heterotróf élőlényeknek nevezzük.
    A fotoszintézis mértéke függ a fényviszonyoktól. Ha növekszik a megvilágítás, több cukor képződik. Ez azonban nem korlátlan folyamat, határt szab a beépíthető szén-dioxid mennyisége és a beépítést végző színtestek mennyisége. Az árnyéktűrő növények kis fényerősség esetében viszonylag jobban tudnak fotoszintetizálni, de a nagyobb fényerőt nem tudják intenzívebb fotoszintézisre használni. A fénykedvelő növények nagyon megérzik a fény hiányát, de több fény mellett nagyobb mértékű a fotoszintézisük.

1. Sorolj fel fénykedvelő és árnyéktűrő növényeket!

2. Írd fel a fotoszintézis leegyszerűsített reakcióegyenletét!

3. Milyen energia, milyen energiává alakul a fotoszintézis során?

    Korábbi tanulmányaidban már találkoztál a társulás kifejezéssel. Tudod, hogy az élőlények egymással kölcsönhatásban, ökológiai rendszerekben, ún. ökoszisztémákban élnek, ahol állandó kapcsolat van közöttük. Kapcsolatuk egyik jelentősége az anyag- és energiaáramlás. A napfény energiáját megkötő növényeket termelőknek nevezzük, az általuk megkötött kémiai energiát veszik fel táplálkozásuk során a növényevők. A növényevők, másnéven elsődleges fogyasztók a növények energiáját alakítják át, ez biztosítja az életműködéseikhez szükséges energiát. Az elsődleges fogyasztókat elfogyasztó állatokat másodlagos fogyasztóknak nevezzük. Mint látható az anyag és az energia egyik élőlénycsoportról a másikra láncszerűen adódik át a lebontókig, ezt táplálkozási láncnak nevezzük. A táplálkozási lánc csúcsán a csúcsragadozók állnak.
    Egy-egy táplálkozási lánc változó számú élőlénycsoportból állhat, így bizonyos esetekben harmadlagos, negyedleges stb. fogyasztókról is beszélhetünk.

4. A képek segítségével írj példát hazai erdő tárulásra, illetve egy szavannára jellemző táplálékláncot!

 

 

5. Írj táplálékláncot az alábbi élőhelyekre! Hazai mező, víz-vízpart, esőerdő, tenger.

 

 

   Természetes körülmények között egy-egy állat nem csak egyetlen másik fajt fogyaszt. Táplálkozási lánc helyett így célszerűbb táplálkozási hálozatokról beszélni.

 

    Az élőlényekbe beépített szerves anyag mennyisége, amely egyben arányos a beépített energia mennyiségével az ökoszisztéma fontos mutatója. Az adott élőlénybe vagy élőlénycsoportba beépült össze szerves anyag mennyisége a biomassza. A termelők biomasszája a legnagyobb. Ez érthető, hisz a növényevők nem fogyasztják el az összes növényt, az elfogyasztott növények energiájának csak egy részét fordítják saját életműködéseikre - energiaveszteség mindig van. Mekkora lehet a két szint közt az energiaveszteség? 90%. Az ún. táplálékpiramison jól látható, hogy az egyes szintek közt a hatásfok csupán 10%.
    A fentiek lefordíthatók úgy is, hogy 1 kg ragadozóhús előállításához 10 kg növényevő húsa szükséges, amelyhez 100 kg növény.

 

6. Milyen energia, milyen energiává alakul az állatokban?

7. Az energia körforgása nyílt- vagy zártrendszerűnek tekinthető?