Hur uppstod universum och hur skapas stjärnor och planeter?

Vi tittade på filmen Big Bang - den stora smällen och gick igenom den naturvetenskapliga bilden av hur vårt universum skapats.

Nu är vi alla tillbaka från ett härligt jullov!

Vi började första veckan med att starta där vi slutade v. 49, vi repeterade vad vi hittills gått igenom på avsnittet evolution.

Måndag: Vi tittade på andra delen av filmserien Vad Darwin inte visste - Evolutionens mekanismer.

1.      Vad är evolution?

2.      Hur kommer det sig att en del arter i liknande miljöer kan likna varandra trots att det inte har nära släktskap?

3.      Vad handlar det naturliga urvalet egentligen om?

4.      Vilka bevis finns det idag för evolutionsteorin?

5.      Vad är ett ledfossil?

6.      Vad hette mannen som spelade en avgörande roll i utvecklingen av evolutionsteorin?

7.      Vilket är evolutionens mål?

8.      Vad är förutsättningarna för att evolutionen skall kunna ske?

9.      Varför sker evolutionen?

Systematik

1. Levande organismer delas in efter ett visst sorteringssystem. Vad är det man tittar på?
2. Vad är det latinska namnet för rasen ”människa”? Tips: det är ett namn med 2 ord.
3. Man delar idag in alla levande organismer i 3 domäner. Vilka?
4. Vad är arkéer för något?
5. Systematiken innehåller 8 olika nivåer. Vilka?

Måndag: Vi gjorde en laboration som handlade om Naturligt Urval. Laborationen hette Kan slumpen designa? och kommer från Nationells resurscentrum för biologi och bioteknik.

Vid gruppering av organismer skall man egentligen alltid ställa två krav:

1. alla arter inom gruppen har ett gemensamt ursprung,

2. alla arter som har ett gemensamt ursprung ska vara med i gruppen.

Evolution

När man betraktar olika livsformer kan man förundras över de sinnrika lösningarna de har för att passa in i en viss miljö.

• Växter i öknen med regn kanske en gång per år,
• Pingviner nära sydpolen som klarar temperaturer ner mot -60 grader,
• Fiskar i djuphaven som klarar tryck nära tusen gånger högre än vid ytan.

Alla livsformer har en gång i tiden för ca 3,7 miljarder år sedan utvecklats från en och samma livsform. Hur har det gått till?

I början av 1800-talet hade flera forskare idéer om att olika livsformer utvecklas – att det sker en evolution. Men det var först med Charles Darwin som den trovärdiga teorin om evolutionens mekanismer kom. Den nuvarande forskningen bygger ytterst på Darwins idéer men kunskapen ökar och evolutionsteorin har förbättrats betydligt sedan hans tid.

Evolutionen pågår hela tiden – även nu.

En vetenskaplig teori kan förändras i framtiden när vetenskapen har fått ny kunskap i området. 

Vad behövs för att evolutionen skall slå in?
Förändrade förutsättningar gör att organismerna måste utvecklas för att överleva. Om de inte utvecklas dör de ut och lämnar plats åt nya arter.

Vilket är evolutionens mål?
Evolutionen har inget mål à det är det naturliga urvalet som driver evolutionen framåt.

Förutsättningar för evolution:

• Genvarianter uppstår genom mutation.
• Alla organismer producerar mer avkomma än vad som kan överleva.
• Skillnad i överlevnad mellan olika individer (naturligt urval)

Evolutionen gynnar bara egenskaper som förbättrar individens överlevnadschanser.

Tecken på evolution

• Fossiler – bevarade rester från utdöda och nu levande organismer
• Arter liknar varandra i kroppsbyggnad, fosterutveckling och på biokemisk nivå.
• Utbredningen av olika djur- och växtarter på jorden kan förklaras i livets och jordens tidigare historia.
• Organismerna har förmåga att anpassa sig till olika miljöer.

Instuderingsfrågor.                                                                            Prov måndag v. 46

Biologi 1.
Ekologi.

1.      Vad är ekologi?

2.      På vilka olika nivåer kan man studera ekologi på?

3.       Förklara begreppet population.

4.      Förklara begreppet ekosystem.

5.       Ge exempel på en producent, en konsument och en destruent.

6.       Vad är habitat?

7.       Ge ett exempel på en ekologisk nisch.

8.       Vad är en näringskedja? Rita en näringskedja med 3 organismer.

9. Vad visar en näringspyramid? Hur mycket av energin går förlorad i varje steg i pyramiden?

10.   Förklara skillnaden mellan näringskedja och näringsväv.

11.  Levande organismer kan reagera på miljöförändringar på tre olika sätt, vilka?

12.   Vad är en predator, och vad är ett byte?

13.  Vad menas med ett ekosystems bärförmåga?

14.  Vad menas med ett ekosystems toleransområde? Vad händer om toleransområdet överskrids?

15.  Vad är

a.       Kommensalism

b.      Predation

c.       Parasitism

d.      Mutualism

16.  Vad är biotisk miljöfaktor? Abiotisk?

17.  Vad menas med nyckelart?

18.  Vad beror storleken på en population på?

19.  Vad menas med potentiell tillväxt?

20.  Vad händer om populationen växer exponentiellt över ekosystemets bärkraft? Se J-kurvan.  

21.  Ge exempel på hur artkonkurrens och ekologisk nisch hänger ihop!

22.  Vad är symbios?

23.  Vad innebär kommensalism?

24.  Ge ett exempel på kommensalism.

25.  Vad innebär mutualism?

26.  Ge ett exempel på ett mutualistiskt förhållande!

27.  Vad är predation?

28.  Ge ett exempel på en parasit!

29.  Redogör för vad det finns för för- och nackdelar med en mycket smal ekologisk nisch!

30.  Vad menas med hållbar utveckling?

31.  Tycker du att vi idag lever i ett ekologiskt hållbart samhälle? Varför? Varför inte?

Denna vecka fortsätter vi med tema-arbetet i Biologi 1 och Naturkunskap 1a1.

I måndags var vi på studiebesök på Sjöfartsmuseet. Vi fick där en guidad tur som handlade om evolutionen.

Evolution handlar om livets utveckling på jorden.

Förutsättningar för evolution

• Liv som fortplantar sig och dör. Generationsutveckling.
• Ärftlighet
• Genetisk variation
• Skillnad i överlevnad mellan olika individer (naturligt urval)

Vanliga missuppfattningar gällande evolutionsteorin

• Det är "bara" en teori. > Begreppet teori skiljer sig i betydelse om man pratar vardagligt språk eller vetenskapligt. En vardaglig teori är som e gissning medan en vetenskaplig teori är någonting som är beprövat, testat och fastlagt.
• Svårt att föreställa sig tiden det tagit för livets utveckling på jorden.
• Allt liv är inte släkt. > Jo, vi alla kommer från ett gemensamt ursprung. DNA.
• Slumpen styr evolutionen. > Nej, naturlig selektion är inte slumpmässigt.
• Evolutionen har ett mål. > Nej!
• Arter utvecklas till nya arter. > Nej, det är inte alla individer inom en art som utvecklas, utan endast en individ. Utvecklingen sker genom en mutation av gener hos en indvid. Förändringen i generna kan antingen vara dödliga eller till fördel för individen.
• "Survival of the fittest" = den starkaste överlever. > Begreppet har blivit felöversatt. Det handlar inte om styrka utan om anpassning. Återigen naturligt urval.

TEMA

Under tre veckor (v. 41-43) skall vi arbeta med EU:s sju miljöutmaningar. Jordens resurser är inte oändliga, som ni vet och i framtiden kommer vi nog att få tänka över hur fördelningen av resurser ser ut och hur de används. Detta temaarbete är ämnesövergripande och vi kommer att arbeta med temat i flera ämnen.

Ämnen: Engelska5, Svenska1, Naturkunskap1a1 och Biologi1.

EU har sju stora utmaningar framför sig:

1.      Klimatförändringar och ren energi

2.      Hållbar transport

3.      Hållbar produktion och konsumtion

4.      Bevarande och förvaltning av naturresurser

5.      Folkhälsa

6.      Social integration, demografi och invandring

7.      Globala utmaningar när det gäller fattigdom och hållbar utveckling.

Alla ämnen kanske inte tar upp alla sju utmaningar, vi kommer exempelvis i naturkunskap och biologi hålla oss till nr. 1-4.

Mål att uppnå i Naturkunskap 1a1,

• Frågor om hållbar utveckling: energi, klimat och ekosystempåverkan. Ekosystemtjänster, resursutnyttjande och ekosystemens bärkraft.
• Olika aspekter på hållbar utveckling, till exempel vad gäller konsumtion, resursfördelning, mänskliga rättigheter och jämställdhet.

Mål att uppnå i Biologi 1,

• Ekologiskt hållbar utveckling lokalt och globalt samt olika sätt att bidra till detta.
• Ställningstagande i samhällsfrågor utifrån biologiska förklaringsmodeller, till exempel frågor om hållbar utveckling.

DEBATTARTIKEL
Energi & Miljö

Uppgift: Du vill bli utsedd till landets nya energiminister och skall skriva en debattartikel med temat energi & miljö. Du skall jämföra minst tre energikällor med avseende på effektivitet, miljöpåverkan samt for‐ och nackdelar. Vilka kraftverk skall vi satsa på för att få ett hållbart ekologiskt samhälle?

Tips:

1. Innan du börjar skriva är det bra att konkret formulera ditt budskap eller en tes, exempelvis: ”Forskningen ska satsa mer pengar på grön energi” eller ”Drastiskt minskade utsläpp krävs”. Bestäm själv din tes och till vem du riktar dig till. Syftet med debatten är att påverka den som budskapet riktar sig till. Det är viktigt att väcka intresse redan i början!

2. När du är klar med tesen är det viktigt att du listar alla dina argument för det du tycker, och sen rangordna dem för att hitta de tre tyngsta och viktigaste argumenten.

3. Man kan lägga upp debattartiklar på fler olika sätt men det vanligaste är att man ställer motsatsargument mot varandra, ditt argument kontra ett motargument. Det gäller för dig att resonera och visa att ditt argument väger tyngst! Diskutera ett argument i taget. Här kommer fakta och hänvisningar som stärker dina budskap.

4. Avsluta med att summera dina argument till ett svar på tesen du skrev i början!

5. Glöm inte att ha en provokativ rubrik, helst en som väcker mycket känslor!

Lycka till!
Caroline Nygård

"I år har det varit ett riktigt kantarellår!"

Vad beror sådant på?

Det finns två faktorer som vi tidigare tagit upp som spelar in när det gället hur stor eller liten en population är.

• Biotiska faktorer som föda, predation, konkurrens och partner.
• Abiotiska faktorer som temperatur, nederbörd och pH i marken.

Storleken på populationen beror också på:

Näringstillgången är det som oftast bestämmer antalet födslar och antalet dödsfall inom en population.

Migration = flyttning
Immigration = invandring
Emigration = utvandring

Migration beror huvudsakligen på konkurrens (om föda, partner, boplats m.m.)

Ju tätare en population är i ett område desto mer stress utsätts ekosystemet för. Bärkraft är ett begrepp som används för att beskriva hur många individer ett ekosystem kan ta innan det påverkas negativt (kollapsar).

Vi har pratat om toleransområde och bärkraften går hand i hand med det diagramet.

Populationstillväxt

Vid tillväxt av en population kan man antingen diskutera A. potentiell tillväxt (den teoretiskt möjliga tillväxten om alla förutsättningar är perfekta) och B. den "verkliga" tillväxten (där tillväxten styrs av miljöns motstånd samt biotiska och abiotiska faktorer). Den verkliga populationstillväxten stabiliserar kring C. områdets bärkraft.

S-kurva



Om populationen följer den röda kurvan A och växer kraftigt över områdets bärförmåga kommer ökningen att krascha.

J-kurva




Skillnad mellan begreppen artrikedom och biologisk mångfald!

Artrikedom = en variationsrikedom av arter inom ett ekosystem eller ett område. Mindre skala.
Biologisk mångfald = en variationsrikedom bland alla levande organismer av alla ursprung (landekosystem, marina ekosystem m.m.). Detta innefattar både mångfald inom arter, mellan arter samt av ekosystem. Större skala.

1.      Vilka ”nivåer” brukar man studera inom ekologin?

2.      Vad menas med abiotiska miljöfaktorer?

3.      Beskriv med ett exempel hur en abiotisk faktor kan påverka en individ.

4.      Levande organismer kan reagera på klimatförändringar på tre olika sätt. Vilka är de och hur fungerar de?

5.      Vad menas med biotiska miljöfaktorer?

6.      Vad innebär begreppet ekologisk nisch?

7.      Anser du att det är rimligt att alla fjärilar vars larver lever på blad av högre växter tillhör samma skrå? Motivera!

8.      Förklara följande ord;

a.       Toleransområde

b.      Habitat

c.       Byte

d.      Värd

e.       Mutualism

f.       Kommensalism

g.      Nyckelart

9.      Hur kan man definiera begreppet ekosystem?

10.  Hur stort eller litet kan ett ekosystem vara? Motivera!

11.  Beskriv två sätt på vilka arter kan påverka varandra i ett skosystem.

12.  Vad är en producent och en konsument i ett ekosystem?

13.  Hur är en näringskedja uppbyggd?

14.  Rita upp en näringskedja med tre organismer.

15.  Vilken skillnad är det mellan en näringskedja och en näringsväv?

16.  Är det näringskedjan eller näringsväven som bäst beskriver hur det är i den verkliga naturen?

För att kunna beskriva relationer i ett ekosystem använder man sig ofta av korta begrepp. Vi har gått igenom sådana begrepp under denna veckan.

Ekologiska grundbegrepp

• Ekosystem = Ett avgränsat område där djur, växter och nedbrytare samverkar med varandra och påverkas av abiotiska faktorer.
• Abiotisk miljöfaktor = Icke levande faktorer som kan påverka ett ekosystem. Ex. temperatur, pH
• Biotisk miljöfaktor = Levande faktorer som kan påverka ett ekosystem. Ex. Tillgång till föda, konkurrens
• Habitat = Den miljö där organismerna lever. Ex. Ekorrens habitat är granskog.
• Nisch = Inom ett habitat kan djuren specialisera sig på exempelvis en viss typ av föda. Ekorren har nischat sig på att äta frön från kottar.
• Organismsamhälle = I flera olika naturtyper (ex. granskog och lövskog) kan man se att en viss miljö för det mesta innehåller samma arter. Kombinationen av arter kallas organismsamhälle.
• Nyckelart = Olika arter har ibland olika stor betydelse för organismsamhället. En art som är viktig för andra djur och organismer i samhället kallas nyckelart.
• Konkurrens = om organismerna har samma krav på miljön uppstår konkurrens om ex. föda, boplats, ljus (växter).

Evolutionär ekologi, symbios = att leva tillsammans.
Det finns olika former av symbios, här är några vi har tagit upp:

• Kommensalism (+,0)
• Mutualism (+,+)
• Predation (+, -)
• Parasitsm (+, -)

Toleransområde

Ett toleransområde beskriver ett intervall t.ex. hur mycket eller lite bytesdjur ett område kan tolerera (klara av) i relation till predationsdjuren (rovdjuren). Kurvan skall vara i balans för att ekosystemet skall fungera korrekt.

Under v. 36 arbetade vi i Biologi 1 med en så kallad Naturruta. Syftet med arbetet är att undersöka ett ekosystem och hur det förändras över årstiderna. Vi kommer att återkomma till Naturrutan under hösten och vintern för att iaktta förändringen och undersöka hur organismerna anpassar sig till årstiden.


Labbinstruktion, Naturruta

I den här undersökningen ska vi undersöka ett område, 10x10 meter, i en utvald skog. Detta gör vi för att ta reda på dess ekosystem och biotop (naturtyp). Vi kommer inventera träd, buskar, död ved, lavar, mossor, växter och djurspår.

1. Välj en plats och stega upp en ruta på ungefär 10x10 meter. Hörnen kan man markera med grenar, färgade band eller liknande.

2. När rutan är uppmätt ska vi inventera det som finns innanför. Vi börjar räkna träd vars stam är tjockare än måttet då du håller din tumme mot pekfingret. Ta också reda på vilka sorters träd som finns. För in resultaten i protokollet.

3. Räkna de buskar och småträd som finns i rutan. fyll i antal och arter i protokollet.

4. Inventera död ved, antal stubbar, lågor (liggande döda träd) och torr-rakor (stående döda träd). Skriv i protokollet

5. Undersök nu om ni hittar spår från både mindre och större djur. Det kan till exempel vara spår av gnag, hackande, betning, spillning eller spårstämplar. Försök lista ut vilket djur som kan ha lämnat spåren efter sig. För in antal spår och namnet på de djur du tror har efterlämnat dem i protokollet.

6. Undersök vilka lavar du kan hitta. Leta på både levande och döda träd samt på stenar. Skriv in de olika arterna och på vilket underlag de växer.

7. Nu gör vi likadant som i punkt 6 men räknar svampar istället.

8. Välj nu en plats i den stora rutan och gör en mindre ruta ”lillruta” som är 1x1 meter. I den ska ni undersöka vilka växter (blommor, ris) och mossor som ni hittar.

Med hjälp av trädinventeringen kan ni bestämma vilken biotop det är i naturrutan (granskog, tallskog, lövskog el. blandskog). Med de övriga resultaten kan ni också få fram delar av dess ekosystem och dess biologiska mångfald.

När undersökningen är klar kan det vara intressant att ta reda på om ni hittat några arter i er naturruta eller i lillrutan som är signalarter (hänsynskrävande) eller rödlistade (regionalt utrotade, akut hotade, starkt hotade, sårbara eller missgynnad).

Fundera över om det finns det några hot som kan förändra förutsättningarna i den skog ni undersökt. Till exempel avverkning eller närhet till bebyggelse eller väg?

Detta blad är en del av studiematerialet. Den digitala Ekoturen som finns på www.folkbildning.se/ds

Vi startar upp Biologi 1 med avsnittet som kallas för ekologi.

Ekologi handlar om samspelen som finns i naturen. Samspelet sker mellan växter, djur, svampar och andra organismer.

• Lista alla organismer som du kan komma på som lever i en skog.

Ekologi kan studeras på olika nivåer:

• Individ
• Population - en samling individer av samma art
• Organismsamhälle - en samling arter i en viss miljö
• Ekosystem - organismsamhället och den inte levande naturen (abiotiska faktorer)
• Biom - stora naturtyper exempelvis granskog och öken
• Biosfär - allt levande på jorden

Tre viktiga grupper för ekosystemen:

• Producenter - alla växter som använder solenergi för att skapa föda
• Konsumenter - djur och mikroorganismer som äter det producenterna skapar
• Destruenter - nedbrytare som tar hand om döda växter och djur.

Förhållanden i ekosystemet kallas för symbios (olika typer av förhållanden i naturen). Mer om det under v. 37.

Näringskedja



Näringskedjan visar hur näringen går mellan olika organismer i ett ekosystem. Man delar upp näringskedjan i producenter, förstahandskonsumenter, andrahandskonsumenter och toppkonsumenter. Detta är en mycket förenklad bild av verkligheten.

Näringsväv


Eftersom många olika arter lever av varandra, är det riktigare att återge vem som äter vem med en näringsväv. Detta är en mer trolig bild av hur verkligheten kan se ut.

Näringspyramid



En näringspyramid visar att energiinnehållet i organismerna minskar (omvandlas till värme) med ungefär 90 % för varje steg uppåt i näringskedjan. Biomassan (materian som ingår i växter och djur) avtar i ordningen växt → växtätare → köttätare.