علم البيئة إكولوجيا אקולוגיה Ecology ( ترجمة ecology في كتاب نوافذ على البيئة ”علم البيئة“) وأيضا في كتاب الحياة والمحيط ترجمت ecology الى.
Download
Report
Transcript علم البيئة إكولوجيا אקולוגיה Ecology ( ترجمة ecology في كتاب نوافذ على البيئة ”علم البيئة“) وأيضا في كتاب الحياة والمحيط ترجمت ecology الى.
علم البيئة
إكولوجيا אקולוגיה Ecology
(
ترجمة ecologyفي كتاب نوافذ على البيئة ”علم البيئة“)
وأيضا في كتاب الحياة والمحيط ترجمت ecologyالى ”علم البيئة ”
تعريف قديم – تعلم العالقات المتبادلة بين الكائنات الحية وبين
بيئتها.
تعريف واسع أكثر -البحث العلمي للتفاعالت التي تؤثر على
إنتشار الكائنات الحية ,العالقات المتبادلة بين الكائنات الحية
والعالقات المتبادلة بين الكائنات الحية وبين انتقال الطاقة والمواد.
من تعريف االكولوجيا –
نرى ان االهتمام يدور حول الكائنات الحية في بيئتها.
بينما
علم البيئة
( מדעי הסביבה) (في كتاب ”חיים וסביבה" الى ”الحياة والمحيط“)
(لكن في نماذج البجروت تترجم ”מדעי הסביבה" الى ” علوم البيئة ”)
نرى أن االهتمام يدور حول التأثيرات المتبادلة بين االنسان
وبين بيئته
مستويات تنظيم مركزية في البيولوجيا
(المنهاج التعليمي في البيولوجيا ُيشدد على تعلم مواضيع من الثالثة مستويات
المركزية في البيولوجيا)
الخلية – بحث التفاعالت داخل الخلية
الكائن الحي -يقع في مركز إهتمام االكولوجيا
الجهاز البيئي-
بيت التنمية والجهاز البيئي
بيت التنمية -نستعمل بيت التنمية عندما نتحدث عن كائن حي معين
(مثالا ,المستنقع هو بيت التنمية للضفدع ,الصحراء هي بيت التنمية
للجمل)
الجهاز البيئي – نستعمل الجهاز البيئي بشكل شامل أكثر(يشمل عدة
بيوت تنمية وعدد كبير من الكائنات الحية) ,ويكون االهتمام بمجتمع
الكائنات الحية والتفاعالت التي تحدث بينها.
مميزات بيت التنمية والجهاز البيئي
تؤثر على بعضها البعض
عوامل ال إحيائية
عوامل إحيائية
مجموعات (عشائر) منظمة في مجتمع
مثالا (مناخ ,تربة ,ماء
ضوء ,أوكسجين ,معادن)
تشمل (نباتات ,حيوانات
فطريات ,بكتيريا)
تشكيالت النباتات االساسية على سطح الكرة االرضية
تندرة -مناطق ذات نباتات منخفضة وقليلة :شجيرات ,أعشاب .مناطق قطبية أو في
قمم الجبال.
مناطق صحراوية – نباتات قليلة وموزعة ,ال توجد أشجار مرتفعة ,باالساس نباتات
حولية وشجيرات منخفضة
سفانا – مناطق تعيش بها أعشاب وقليل من االشجار والشجيرات الموزعة.
نباتات منطقة البحر االبيض المتوسط – يسودها أشجار منخفضة ومتوسطة ,
شجيرات
غابات أشجار إبرية – شجر صنوبر وسرو .تنتشر في نصف الكرة االرضية
الشمالي .االشجار دائمة الخضرة.
غابات متساقطة االوراق – أشجار ذات أوراق واسعة
غابات إستوائية – نباتات كثيفة ومتنوعة.
الظروف عند تشكيالت النباتات االساسية على سطح الكرة االرضية
تندرة – تربة متجمدة خالل عدة شهور في السنة.
الصحراء – كمية االمطار أقل من 250ملم في السنة ,الحرارة مرتفعة جداا خالل النهار ومنخفضة
جداا خالل الليل.
السفانا – كمية االمطار من 500-250ملم في السنة .هناك فصل جاف بارز
مناطق حول البحر االبيض المتوسط – شتاء بارد وماطر وصيف حار وجاف.
غابات إبرية – مناطق رطبة وباردة معظم فصول السنة.
غابات أشجار متساقطة االوراق – تتساقط االوراق في فصل الشتاء .الشتاء بارد ومثلج والصيف
معتدل وماطر.
مناطق إستوائية – أشعة الشمس كثيرة والمطر يهطل كل يوم .كمية الرواسب السنوية تصل حتى
4000ملم
(الحرارة ,األشعة وكمية الرواسب السنوية تقرر انتشار التشكيالت النباتية االساسية على الكرة االرضية)
أشعة الشمس
أشعة حرارية
أشعة ضوئية
هي
تنتج
تحرّ ك
مصدر طاقة
ظروف حرارية
دورة المياه
لعملية البناء الضوئي
مريحة
(الرواسب)
مالحظة – أشعة الشمس ,الحرارة ,كمية الرواسب ,ونوع التربة هي عوامل الإحيائية مهمة جداا .ولكن األهم
هو تشكيلة الظروف أو العوامل السائدة في المكان .باالضافة الى ذلك ,هذه العوامل مرتبطة ببعضها البعض:
الحرارة وأيضا كمية الرواسب تتأثر من األشعة .وهذه العوامل تؤثر على تكوّ ن التربة وصفاتها.
سفح شمال مقابل سفح جنوبي
النباتات منتجة الغذاء
منتجات
مستهلكات أولية
مستهلكات ثانوية
A
B
من يتغذى على من ؟
C
سلسلة غذائية تبدأ ب (وصف نوعي)
طحلب
أوراق
سرطان
ديدان
جذور
أعشاب
برسيم
أرانب
إعشاب
جنادب
D
سمك
طيور مغردة
أرنب
طيور جارحة
صقر
ذئاب
ضفادع ثعابين صقور
بكتيريا
شبكة غذائية (وصف نوعي)
نمر
ذئب
بومة
عصفور
أرنب
أعشاب
نباتات
أفعى
فأر
جذور
بذور
محلالت
ثمار اوراق أغصان
هرم غذائي (وصف كمي )
يعبر عن تناقص الكتلة االحيائية في السلسلة الغذائية عند االنتقال من المنتجات الى المستهلكات.
الكتلة االحيائية – كتلة الكائنات الحية ,وتقاس بوزنها الجاف أي وزنها بدون الماء الذي فيها.
مستهلكات رابعية
مستهلكات ثالثية
مستهلكات ثانوية
مستهلكات أولية
منتجات
مصطلحات
نوع – مجموعة من االفراد الذين يتشابهون في التركيب والصفات ,ولهم القدرة
على التزاوج فيما بينهم وإنجاب جيل جديد قادر هو أيضا على التكاثر.
عشيرة (مجموعة سكانية ) :مجموعة األفراد الذين ينتمون إلى نفس النوع
ويعيشون في نفس الموطن ونفس الزمان.
مجتمع – مجموعة العشائر التي تعيش في نفس الموطن.
موطن (بيت) – موقع بدون الكائنات الحية.
موطن إحيائي (بيت التنمية) – موقع معيّن مع الكائنات الحية فيه.
محيط حيوي – هو كل سطح الكرة األرضية بما في ذلك طبقة الغالف الجوي.
نظام بيئي – مجمل المكونات داخل الموطن اإلحيائي.
تفاعالت
CO2
التنفس ؟
البناء الضوئي
O2
مركبات كربون عضوية
إستهالك ماء
إطالق ماء
استهالك ضوء
إطالق طاقة حرارية
تنفس أم تنفس خلوي
مالءمة وتك ّيف
مالءمة – صفات ثابتة في الكائنات الحية تتطورت نتيجة لالنتخاب
الطبيعي بمرور الزمن وهي تنتقل بالوراثة من جيل الى جيل.
مبنى االطراف عند االسماك
مبنى خاليا الدم الحمراء (وظيفة ,إنسان ,جمل)
أشواك في النباتات
ثغور غائرة في االوراق (نباتات صحراوية)
طبقات دهنيات تحت الجلد عند الثديّيات (مناطق باردة)
تكيّف – صفات تتغيّر خالل حياة الكائن الحي كرد فعل لتغير في ظروف
البيئة
عدد خاليا الدم الحمراء ( على إ رتفاع )
تغير لون حرباء
تغير سمك طبقة الفرو (مع فصول السنة)
التنوع البيولوجي
مصطلح عام يشمل مجمل االختالفات في مستويات النظام في الطبيعة :
•تنوع وراثي بين االفراد في العشيرة (ألوان مختلفة لنفس نوع الزهرة )
•تنوع االنواع في العشيرة (فراشات وزواحف أزهار وأشجار من أنواع مختلفة)
•تنوع بيوت التنمية (تحت الحجر ,سطح الصخور ,شجرة الخروب) (مياه ضحلة ,مياه
عميقة ,صفة الوادي ,مجرى الوادي) (سفح شمالي ,سفح جنوبي)
•تنوع االجهزة البيئية (منطقة استوائية ,منطقة صحراوية ,شاطيء صخري ,منطقة
معتدلة ,منطقة مثلجة)
التنوع البيولوجي
أهمية
ّ
منتوجات مصدرها األجهزة البيئية (ليست زراعية):
غذاء – لحوم ,حليب ,أسماك ,وفواكه بحر.
أوكسجين – األوكسجين ناتج من عملية البناء الضوئي التي تنفذها النباتات.
مواد – النباتات مصدر لألخشاب ,لأللياف ,البهارات وغيره
أدوية – نباتات ,فطريات وبكتيريا تنتج مواد تستعمل كأدوية (خينين دواء
مالريا ,اسبرين يخفض االوجاع والحرارة ,ديغوكسين يسرع نشاط القلب,
مورفيوم يُزيل االوجاع وبنسلين يعمل ضد البكتيريا)
معلومات وراثية – األنواع البرية من النباتات الزراعية تشكل مخزن
معلومات وراثية لتحسين وتطوير أنواع نباتات جديدة صامدة للبيئة ولآلفات)
التنوع البيولوجي
تأثير االنسان على
ّ
االزدياد السكاني وتطور التكنولوجيا هي االسباب االساسية النقراض الكائنات الحية التي
تحدث في أيامنا
أمثلة لتأثير االنسان على التنوّ ع البيولوجي
هدم بيوت تنمية وتقطيعها
تجفيف مستنقعات الحولة ,قطع غابات في مناطق استوائية ,
فتح شوارع
غزو بيولوجي (إدخال مقصود أو غير مقصود ألنواع
مفترسة أو متطفلة) الى اماكن لم تسكنها
حراز שיטה כחלחה ,طيور هربت من حديقة الحيوان
وتتنافس مع االنواع المحلية ,بحيرة فكتوريا والسمكة
المفترسة اميرة النيل
تلويث التربة ومصادر المياه بسبب مياه المجاري واالسمدة
الزراعية
إزدهار الطحالب في طبريا
استعمال مبيدات كيماوية
رش مبيدات لفئران الحقل أدى الى موت الطيور الجارحة
في أوروبا وفي شمال أمريكا معروفة ظاهرة المطر
تلوث الهواء :إطالق غبار وغازات سامة مثل :
CO2, SO2, CH4, CO, NO2الحامضي ,ضرر الوراق االشجار ومجمعات المياه
إستغالل مكثف لموارد طبيعية مثل:حيوانات (كغذاء)
وأشجار( .جلد وفرو وقرون حيوانات برية)
خطر إنقراض يتهدد:الحوت االزرق وأنواع أسماك في
المحيطات ,فيله في أفريقيا وأشجار مهجوني في شرق أسيا.
كائنات ذاتية التغذية
كائنات غير ذاتية التغذية
هرم غذائي في المحيط في لحظة معينه أم في فترة زمنية طويلة
الحياة نشأت في بيئة الماء
بيئة اليابسة
بيئة الماء
جفاف
رطوبة
مالءمات ( عند حشرات ,حشرات تغوص بالماء ,حشرات على اليابسة (مادة شمعية ,
كيتين)
مالءمات عند الطحالب ,النباتات (تحتاج ثاني اكسيد الكربون) (طبقة شمعية ,ثغور)
إخصاب خارجي
إخصاب داخلي
مالءمات بالنسبة للتكاثر ( تكاثر جنسي)
خياشيم
مالءمات لتبادل الغازات (أجهزة تبادل الغازات ,دودة االرض)
رئتين
كيف يتم إستيعاب األوكسجين عند االسماك ؟
جهاز تبادل الغازات :الخياشيم
نسبة األوكسجين في الماء ,مصادر األوكسجين في الماء,
تأثير الحرارة على نسبة األوكسجين في الماء ,سطح التالمس,
الجريان,
الجريان المعاكس
التركيب الضوئي والتنفس 40/1
في ساعات النهار:
وتيرة التركيب الضوئي أعلى من وتيرة التنفس أي أن إطالق
أوكسجين أكبر من إستيعاب أوكسجين.
في ساعات الليل:
وتيرة التنفس أعلى من وتيرة التركيب الضوئي أي أن إطالق ثاني
أكسيد الكربون أكبر من إستيعاب ثاني أكسيد الكربون.
كائنات ذاتية التغذية ,كائنات غير ذاتية التغذية
إستهالك المواد العضوية
إهداف إستهالك المواد العضوية ( وحدات بناء ,مصدر طاقة)
العوامل التي تؤثر على وتيرة إستهالك المواد العضوية:
•درجة حرارة جسم ثابتة أم ال .
•النسبة بين مساحة السطح /الحجم( .فأر ,فيل)
طيور جارحة
أسئلة .1
طيور مغردة
ديدان
ضفادع
مفصليات
إذا أبعدت جميع الطيور الجارحة ,فأي تغيّر يحدث خالل السنتبن التاليتين ؟
.2طبقة الماء العليا في المحيطات هي األغنى بالكائنات الحية .ما هو
السبب االساسي لذلك ؟
.3لماذا تعتبر الثدييات الكبيرة أكثر مالءمة من الثدييات الصغيرة
للمناطق الباردة ؟
عامل محدد
موارد ,ظروف
وتيرة عملية
وتيرة عملية
أو كثافة مجموعة
الظرف
أو كثافة مجموعة
المورد
مورد :كمية ثاني أكسيد الكربون
ظرف :الحرارة
العملية البيولوجية :البناء الضوئي
وممكن رسم العالقة بين عدد االرانب وعدد الثعالب
االنتخاب الطبيعي
اللياقة هي إحتمال أن يبقى الفرد حيا ا وهذا يتعلق بصفاته الوراثية
كيفية الحصول على الغذاء ,وتيرة النمو ,الهروب من االعداء ,وغيره
النوع الذي لديه درجة عالية من اللياقة يكون له إحتمال البقاء أكبر.
المشكلة األكبر هي تغ ّير الظروف البيئية باستمرار
كيف تأتي إذاً أفراد ذات صفات جديدة :تكاثر جنسي ,طفرات بالمادة
الوراثية.
المالءمة واالنتخاب الطبيعي
التلوث
قبل ّ
التلوث
بعد ّ
تجربة مع مجموعات ضابطة في الطبيعة (؟)
الباحث كتلفل بحث في سنوات الخمسين من القرن العشرين مجموعات
فراشات الليل في انجلترا .وضع عدد متساوي من الفراشات على جذوع
االشجار .ع ّد عدد الفراشات التي أصطيدت على يد العصافير.
فراشات
بيئة الفراشات
عدد الفراشات
التي أصطيدت
فاتحة اللون فراشات
الفراشات التي
أصطيدت %
عدد الفراشات
التي أصطيدت
غامقة
اللون
الفراشات التي
أصطيدت %
غابة ليست
ملوثة(جذوع
فاتحه)
26
14
164
86
ملوثة
غابة ّ
(جذوع غامقة)
43
74
15
26
التغير في مجموعة فراشات الليل هو مثال النتخاب طبيعي حدث خالل فترة
زمنية (أقل من مئة سنة )
حدث هنا تطور لمالءمة عن طريق االنتخاب الطبيعي:
ونرى ذلك من خالل ثالثة نقاط:
•في مجموعة الفراشات االصلية كانت مجموعة فراشات فاتحة اللون
ومجموعة غامقة اللون ,وعدد المجموعة غامقة اللون أقل .أي كانت تنويعة
في مجموعة الفراشات.
التلوث) حدث قبل حدوث التغير في أعداد كل من مجموعتي
•التغير البيئي ( ّ
الفراشات.
•االنتخاب الطبيعي يعمل على األفراد ويؤدي الى تغ ّير في تكرارية صفات في
المجموعة.
مكونة كلها من
•ماذا كان سيحدث ,لو أن مجموعة الفراشات األصلية كانت ّ
فراشات فاتحة اللون ؟
العامل المحدد لنمو النباتات في الصحراء هو :
مالءمات النباتات الصحراوية :
صغيرة الحجم ,أوراق قليلة وصغيرة,
طبقة كيوتين سميكة (تمثيل ذلك عن طريق قطرة زيت مع ماء),
جذور متشعبة ,بذور ذات حد إنبات مرتفع ,دورة حياة قصيرة,
أوراق وسيقان لحمية ,أوراق شتاء وأوراق صيف (البالن ,לענה חד
זרעית) ,نباتات الصبر تقفل ثغورها نهارا وتفتحها ليال
الحيوانات والصحراء
كيف تحافظ الحيوانات في الصحراء على موازنة الماء في أجسامها ؟
مالءمات:
مالءمات فسيولوجية :إفراز بول مركز ,استهالك مياه أيضية ,إفراز
عرق قليل.
مالءمات سلوكية :الخروج في الليل ,خزن البذور في الجحور.
مالءمات مبنوية :كساء وبري للجسم ,جسم مرتفع عن سطح االرض
(عند الجمل)
(الجمل :حرارة الجسم من ˚ 35م – 41م ,كيف يُساعد ذلك )
ضوء الشمس وتأثيره على الكائنات الحية
بناء الكلوروفيل
بعض البذور تنبت بوجود الضوء (شب الليل ,الخس ,القبار )...
االنتحاء الضوئي – تنموا األغصان وأوراق النباتات باتجاه الضوء.
موعد االزهار يتحدد وفقا لطول الليل
يتأثر التطور الجنسي عند أنواع من الطيور بفترة االضاءة
موعد هجرة الطيور يتأثر بطول النهار
تربة خفيفة وتربة ثقيلة
التربة
تشمل مجموعة من عوامل ال احيائية واحيائية
مركبات التربة – مواد غير عضوية ,مواد عضوية ,ماء وهواء
تحدث بها تغيرات فيزيائية ,كيماوية وبيولوجية بشكل متواصل:
تغيرات فيزيائية -تفتت الصخر
تبخر الماء – زيادة ملوحة التربة
هطول امطار -إنخفاض ملوحة التربة
تغيرات بيولوجية – تحليل مواد عضوية
امتصاص امالح (على يد جذور النباتات)
العالقات المتبادلة بين الكائنات الحية
سمبيوزا :هي عالقات يشترك فيها كائنان:
تطفل – كائن يستغل كائن أخر ويسبب له الضرر.
أمثلة (طفيليات االمعاء ,مسببات االمراض)
تكافل -كائنان ُيفيد الواحد منهما اآلخر.
أمثلة (بكتيريا الريزوبيوم وجذور البقوليات ,تمساح النيل والطائر
المصري ,البكتيريا المنتجة للفيتامين Bوجسم االنسان ,الطحالب
والمرجان ,البكتيريا المحللة للسيلولوز في كرش البقرة)
إستمرار سمبيوزا:
المس بالكائن اآلخر.
تعايش -كائن يستفيد من العالقة المتبادلة دون
ّ
أمثلة (سام أبرص واالنسان ,النباتات المتسلقة)
تضادية – كائن يفرز مواد تضر كائنا آخرفيقلل من منافسته.
أمثلة (الفطريات والبكتيريا ,شجر الصنوبر والنباتات
المجاورة له)
التنافس :إستخدام نوعان من الكائنات الحية نفس المورد الحياتي (الغذاء,
المأوى,أماكن بناء األعشاش ,مصدر الماء ,االضاءة ) .
ظاهرة التحزيم وحدّ ة التنافس – توزيع الطيور المائية في برك األسماك .
االفتراس :عندما يتغذى كائن حيّ بجسم كائن حيّ آخر( .جرت العادة على
استعمال هذا المصطلح للتعبير عن الحيوانات التي تتغذى بحيوانات أخرى.
عوامل تحافظ على التوازن بين المفترس والفريسة:
•عدم نجاعة المفترس
•نجاح الفريسة بالنجاة
•وجود عوامل بيئية مح ّددة
•وجود مصادر غذائية بديلة للمفترس.
العوامل التي تحدّد الزيادة في عدد أفراد المجموعة (العشيرة)
•كمية الغذاء المتوفرة
•الفضالت واألمراض
•تغيّرات في ظروف البيئة (درجة الحرارة ,كمية األوكسجين ,كمية
الرواسب ,الكوارث الطبيعية ,وتدخل االنسان)
•تأثير األنواع االخرى من الكائنات الحية (التنافس ,االفتراس والتطفل)
قدرة تحمل البيئة في حالة توازن:
العدد األقصى من أفراد النوع الذين يستطيعون العيش في وحدة مساحة
واستغالل المصادر المتوفرة فيها.
تعاقب
تعاقب ّأولي :يحصل في مكان لم يكن مأهوالا
أشنات
حزازيات
نباتات عشبية
شجيرات
أشجار
مجتمع ذروة :هو المرحلة األخيرة من التعاقب عندما يصبح المجتمع
اإلحيائي مستقراا.
دورة الكربون – الهيدروجين – األوكسجين
ثاني اكسيد الكربون وماء
نباتات وطحالب
بكتيريا وفطريات
أوكسجين
حيوانات
للتعرف على العوامل الالإحيائية (الظروف البيئية)
جولة في الطبيعة
ّ
وعلى العوامل اإلحيائية (الكائنات الحية)
שדה בור
שיזף מצוי
זחלי דובון הקורים
צבעוני ההרים
שום ת"א
التعرف على ظواهر بيولوجية
ّ
צומח מגוון
עפצים
החיים בקבוצה
עצמאי בשטח
זיבל פרחים
על חרצית
تدخل االنسان في البيئة
*
االستعمال المكثف للوقود العضوي
(إنطالق االكاسيد ,ضرر بصحة االنسان ,تكوين مطر حامضي ,االحتباس الحراري)
*
الزراعة شكل من أشكال تدخل االنسان في الطبيعة
(إستهالك الماء وإستغالل األرض في الزراعة)
*
تأثير األسمدة على األنظمة البيئية
*
تأثير مبيدات اآلفات على الكائنات الحية
*
تلويث المجمعات المائية بالمجاري البيتية
*
إنحسار طبقة األوزون
*
النفايات المختلفة وتلويث البيئة
(النفايات الكيماوية ,النفايات الصلبة ,نفايات ناقالت النفط ,النفايات النووية)
*
*
*
*
*
*
*
حماية االنظمة البيئية
التقليل من تلويث الهواء
(إستعمال الطاقة الشمسية النتاج الكهرباء )
حماية البيئة من تلويث المجمعات المائية
(سن قوانين تمنع المصانع من إلقاء النفايات ,برك أكسدة لتطهير
مياه المجاري)
حماية البيئة من ضرر األسمدة والمبيدات
(تطبيق المكافحة البيولوجية :إستخدام كائنات حيّة لتقليص عدد
الحيوانات والنباتات الضارة بالزراعة)
تطبيق الزراعة العضوية
(إستعمال زبل طبيعي (كومبوست) بدل أسمدة ومبيدات
التطهير الشمسي للتربة
إستعمال أصناف نباتات صامدة أمام اآلفات
حماية البيئة من الملوثات الصلبة (تطبيق مبدأ االستحداث)
أمثلة لمواضيع عامة (واسعة ) ممكن ان تالئم بحث
تأثير عوامل ال إحيائية على سلوك حلزونات.
إعاقة االنبات عند النباتات.
تأثير نوع السماد على تطور النبات.
العالقة بين ألوان االزهار وبين زيارات النحل.
وتيرة عملية البناء الضوئي في ظروف إضاءة مختلفة.
العالقة بين تنمية البكتيريا ومواد تعمل كمضادات حيوية.
سلوك الغزل عند الطيور في الطبيعة وفي األقفاص.
تحديد الموضوع -مثالً ,طالب ال يبحث تأثير عوامل ال إحيائية على سلوك
الحلزونات ,إنما يستطيع أن يبحث في تأثير درجات الحرارة على وتيرة حركة
الحلزون في الحقل.
أمثلة لظواهر بيولوجية ممكن أن تكون قاعدة للبحث:
في نباتات معينة ممكن مشاهدة فرق بين أوراق متواجدة في الضوء وبين
أوراق متواجدة في الظل.
النمل ليس نشيط بنفس الدرجة في كل ساعات اليوم /فصول السنة.
تحت حجارة مختلفة في الحقل توجد عشيرة خاصة من الكائنات الحية.
فواكه وخضار مغمورة في الخل ,الملح أو مربى ,تحفظ لمدة زمنية طويلة
أكثر من نفس الفاكهة والخضار بدون تلك المعالجات.
أمثلة لمشاكل تطبيقية ممكن أن تكون قاعدة للبحث:
ما هو الموعد المفضل لجمع جذور الفجل الحمراء بحيث يكون المنتوج
كبيراً وبجودة عالية ؟
أية نباتات ممكن تنميتها في حديقة متواجدة في الظل ؟
كيف ممكن إعاقة عملية ذبول أزهار مقطوفة ؟
هل إدخال حلزونات الى صندوق تربية االسماك ُيقلل من موت األسماك ؟
أية نباتات ممكن تنميتها عن طريق الري في مياه مجاري ؟
نموذج للمساعدة في تخطيط التجربة
سؤال البحث__________________:
تفاصيل عن تخطيط التجربة :
مصدر معلومات موثوق به ومتعلّق بسؤال البحث
الكائن الحي المفحوص :إسم النوع .الصنف (إذا متوفر)
لماذا إخترت هذا الكائن الحي لوظيفتك؟
الفرضية
ما هو األساس البيولوجي للفرضية ؟
العامل الغير متعلق
ما هو العامل الغير متعلق ؟
ما هي وحدات قياس العامل الغير متعلق ؟
ما هي العالجات (التغييرات في العامل الغير متعلق) ؟
العامل المتعلق
ما هو العامل المتعلق ؟
ما هي طريقة قياس العامل المتعلق ؟
ما هي وحدات قياس العامل المتعلق ؟
عدد األفراد في كل عالج و /أو كيف تنفذ تكرار التجربة ؟
لماذا من المهم إستعمال عدد أفراد في كل عالج ,و/أو تنفيذ تكرار
للتجربة ؟
عوامل ثابتة
لماذا من المهم المحافظة بالذات على هذه العوامل ثابتة ؟
المجموعات الضابطة.
ما هي أهمية هذه المجموعات ؟
المرجان
•لتجربة أجريت في المختبر أخذت من الشعاب المرجانية مجموعتان من المرجان
الشجيري (שיחן שכיח) تحتويان على الطحالب :مرجان ينمو في منطقة مضاءة
في البحر ومرجان ينمو في منطقة مظلله في البحر.
قارنوا بالتجربة كمية األوكسجين المنطلقة ,بظروف إضاءة مختلفة ,بواسطة
• َ
مرجان شجيري ينمو في الضوء مع الكمية المنطلقة من المرجان النامي في الظل.
•نتائج التجربة معروضة بالجدول التالي:
كمية األكسجين المنطلقة /وحدة وزن/وحدة زمن
(بوحدات اعتباطية)
إضاءة كاملة
إضاءة جزئية
مرجان ينمو بالظل
12
9
مرجان ينمو بالضوء
9
6
أسئلة :
أ.
أذكر ما هي العمليات التي تحدث في خاليا جسم المرجان وتؤثر
على كمية االكسجين المنطلق منها.
ب.
اذكر استنتاجين من مقارنة مقدار انطالق األكسجين من
مجموعتي المرجان المفحوصتين بالتجربة.
ج.
ُوجد أن مقدار إنتاج مادة عضوية في المرجان الشجيري النامي
في ظروف إضاءة مختلفة في الشعاب المرجانية متشابه .هل
تدعم نتائج التجربة هذا المكتشف ؟ فسر إجابتك.
نباتات ضد الفطريات
ُوجد في الفحوصات المخبرية أن مستخلصات من األجزاء المختلفة لنبات
الطيون لها تأثير مضاد للبكتيريا والفطريات كما أنها قادرة على إعاقة
إنبات بذور نباتات أخرى .أراد باحثون فحص تأثير مستخلصات من
الطيون على تطور فطر يسبب أمراضا نباتية .عند تنمية فطريات على
طبق مع آجار مغذ ,فإنها تتطور إلى مستعمرات دائرية.
أجرى الباحثون التجربة التالية :حُضرت من أوراق الطيون مستخلصات
بتراكيز مختلفة وأضيفت إلى أطباق تحتوي على وسط تنمية للفطريات.
زرعوا في كل طبق بوغة واحدة من الفطر وبعد بضعة أيام قاسوا قطر
الفطر المتطور من البوغة ,ثم فحصوا إنتاج أبواغ في الفطر .كرروا
التجربة 4مرات لكل تركيز.
عُرضت نتائج البحث في الجدول التالي:
عنوان الجدول :تأثير تراكيز مختلفة من مستخلص أوراق الطيون على
تطور الفطر.
رقم الطبق
تركيز مستخلص من
أوراق الطيون ()%
--
معدل قطر
الفطر (سم)
9.0
إنتاج أبواغ
جديدة
نعم
2
0.4
6.4
نعم
3
1.6
2.9
ال
4
2.4
0.6
ال
1
أسئلة :
أ.
ما هي المتغيرات المتعلقة المفحوصة في التجربة ؟
ب.
لماذا لم يضف الباحثون لطبق رقم 1مستخلص طيون ؟
ج.
كلما كان تركيز مستخلص الطيون أكبر ,فإن تحضيره
يكون أغلى .ما هو أقل تركيز توصون باستعماله لمنع
تطور الفطريات ؟ علل
بومات ضد قوارض
على ضوء األضرار الناجمة عن استعمال طريقة المكافحة الكيماوية
(كإستعمال حبوب القمح المسممة مثال) بدأوا يستعملون في السنوات
األخيرة وسائل مكافحة بيولوجية .يستعمل المزارعون في غور بيسان
البومات كطريقة مكافحة بيولوجية لتقليص أضرار القوارض.
يعرض الجدول التالي نتائج تجربة أجريت في العامين .1997-1998
فحصوا في هذه التجربة تأثير وضع صناديق تعشيش البومات على عدد
القوارض.
عنوان الجدول :معدل عدد القوارض في مساحات متساوية من المحاصيل
المختلفة.
مكان وضع صناديق
التعشيش
معدل عدد القوارض
في وحدة مساحة دون
صناديق تعشيش
7.06
معدل عدد القوارض
في وحدة مساحة مع
صناديق تعشيش
1.12
حقل ذرة
1.67
1.44
بستان نخيل
4.97
1.04
حقل قمح
أسئلة :
أ.
أي إستنتاج يمكن التوصل إليه من نتائج التجربة ؟
ب.
عند إقتراب نهاية التجربة وصلت صقور وعششت هناك .الصقر
هو طائر جارح يتغذى على القوارض .كيف سيؤثر ظهور
الصقور على مجموعة القوارض وعلى مجموعة البومات ؟
كومبوست – سماد عضوي
تتحلل غالبية البقايا العضوية بواسطة البكتيريا والفطريات .يؤدي نشاط
البكتيريا والفطريات إلى تحليل المواد العضوية إلى مواد غير عضوية.
تنتج البكتيريا والفطريات إنزيمات خاصة وحوامض وبمساعدتها تحلل
مواد عضوية.
كومة الكومبوست هي موطن لتشكيلة كبيرة من الكائنات الحية ,مثل:
ديدان األرض والخنافس .تساعد هذه الكائنات على تفتيت كومة القمامة
وتزيد نجاعة عملية تحليل القمامة ولذا فهي تشبه محاريث صغيرة.
قرر رافع في مشروع بحثي في المدرسة أن يفحص تأثير التسميد
بالكومبوست مقارنة مع السماد الكيماوي (غير عضوي) على طول
نباتات الترمس التي زرعها في حديقته .قاس بعد شهر ارتفاع النباتات,
ثم سجّ ل النتائج التي حصل عليها في الجدول االتي:
عنوان الجدول :طول النباتات (سم) نتيجة للعالجات المختلفة
العالج
طول النباتات (سم)
معدل طول النباتات
(سم)
تسميد بسماد
تسميد بالكومبوست
كيماوي ( 3نباتات)
( 3نباتات)
بدون سماد
( 3نباتات)
70
60
57
76
68
65
70
64
58
72
64
60
أسئلة :
أ.
سجلوا على األقل أربعة عوامل ثابتة يجب حفظها خالل
التجربة.
ب.
توصل رافع من النتائج الستنتاج أن الكومبوست ُيساهم في
زيادة طول النباتات أكثر من التسميد الكيماوي .تدعي سلمى
أنه ال يمكن التوصل الستنتاج كهذا من النتائج في الجدول.
هل إدعاء سملى صحيح ؟ عللوا.
بالنجاح للجميع