NATURFAG 8 fra CAPPELEN DAMM Grunnbok
Erik Steineger Andreas Wahl Bokmål
Til eleven
Velkommen til ungdomsskolen, og gratulerer med ny naturfagbok! Naturfag handler om hvordan verden er bygd opp, om alt som lever her og virker sammen. Det er et viktig fag for å forstå hvorfor og hvordan vi skal ta vare på naturen, artene og oss selv. Boka har fem kapitler. I begynnelsen av hvert kapittel ser du noen faner øverst på siden. De viser deg hovedtemaene i boka: naturvitenskap, naturen og kjemiske stoffer. Den fanen som er markert, viser hvilket hovedtema vi skriver mest om i akkurat det kapittelet. Vi skriver også litt om hva kapittelet handler om, og om hva det er meningen du skal lære når du jobber med det. Noen ord i teksten er blå. I margen finner du en forklaring til akkurat dette ordet. I kapitlene er det også blå rammer med oppgaver og grønne rammer med små forsøk. Disse vil hjelpe deg til å forstå enda bedre det du leser. Bakerst i hvert kapittel er det noen sider med farge ytterst, som gjør dem enkle å finne. Her finner du: ordforklaringer, en liste med ord det er ekstra viktig å kunne. oppgaver til kapittelet. Noen finner du svar på i teksten, andre må du bruke det du har lært, til å jobbe videre med. Noen skal du løse alene, andre må du samarbeide med noen om å løse. De fleste kan du løse hjemme, i klasserommet eller på naturfagrommet. Andre må du ut i naturen for å finne svar på. forsøk og aktiviteter. Her får du eksempler på hvordan du kan teste ut noe av det du har lært i kapittelet. Vi håper du vil bruke boka aktivt, undre deg og stille spørsmål til læreren. Og hvis du mener boka kan bli enda bedre, send oss en e-post til grunnskole@cappelendamm.no. Hilsen Erik og Andreas, som har skrevet boka
Innhold
1 Den levende naturen ..................
7
4 Grunnleggende kjemi .................
Næringskjeder og kretsløp i naturen ......
8
Atomer ........................................... 140
Økologi – samspillet i naturen ..............
21
Kjemiske stoffer................................ 144
Et stort biologisk mangfold..................
27
Grunnstoffene og deres egenskaper....... 149
Ordforklaringer ...............................35
Arbeid og sikkerhet i kjemilaboratoriet ... 158
Oppgaver .......................................37
Oppgaver ..................................... 164
Forsøk og aktiviteter .........................42
Forsøk og aktiviteter ....................... 170
5 Kjemi i hverdagen .......................
139
2 Mennesket og naturen ...............
51
Bruk og misbruk av naturen .................
53
Kjemiske reaksjoner ........................... 180
Økosystemer i fare ............................
66
Kjemiske forbindelser ......................... 187
Kampen for miljøet ............................
80
Samme stoff, ulik form ....................... 191
Ordforklaringer ...............................88
Konsentrasjon i kjemien ...................... 198
Oppgaver .......................................90
Sur som en sitron – basisk som et
Forsøk og aktiviteter .........................96
vepsestikk ....................................... 202
179
Ordforklaringer ............................. 212
3 Vitenskap
................................... 103
— hvordan kan vi vite?
Oppgaver ..................................... 215 Forsøk og aktiviteter ....................... 221
Hva er vitenskap? .............................. 104 Naturvitenskapelige metoder ............... 106
Stikkord ..........................................
232
Illustrasjonsliste ...........................
236
Hjernen din lar seg lure ....................... 118 Kildekritikk ...................................... 125 Hvordan kan vi vite? ........................... 128 Ordforklaringer ............................. 129 Oppgaver ..................................... 130 Forsøk og aktiviteter ....................... 134
Naturvitenskap
Naturen
Den levende naturen Fra lufta er det lett å se at naturen i Norge er skiftende og variert. På kort tid kan du se både skog og fjell, myrer og innsjøer, elver og kystområder. I hver av disse naturtypene lever det mange forskjellige planter og dyr, men også sopp og bakterier. Noen lever bare i fjellet, andre bare i ferskvann, i havet eller i skogen. Hvorfor tror du det er slik? Noen arter snylter på andre. Mange samarbeider om å skaffe mat. Noen trenger lys, noen trenger høy temperatur, alle trenger vann. Alle de levende vesenene i naturen har et samspill med hverandre og med sine omgivelser.
I dette kapittelet lærer du • hvordan alt det levende i naturen samspiller med omgivelsene • hva et økosystem er, og hva det består av • hvordan energi blir overført i økosystemene • hvordan fotosyntese og celleånding gir energi til alt som er levende • hvordan karbon og andre stoffer går i kretsløp i naturen
Stoffer
1
Rødekorn og gråekorn er to forskjellige arter, selv om de ser ganske like ut. Rødekorn har dusker på ørene.
Næringskjeder og kretsløp i naturen En art består av alle de individene som likner hverandre, og som kan få unger sammen. Ungene må også kunne få unger når de har vokst opp.
Det finnes ekorn i store deler av verden, men alle tilhører ikke samme art . De som lever i Nord-Amerika, ser annerledes ut enn de som lever i Norge. De har forskjellig farge og størrelse. De kan ikke få unger sammen. Derfor er de to ulike arter. Alle ekornene i Norge tilhører samme art og heter rødekorn. På svensk heter arten rød ekorre, og på dansk heter den egern. Rødekorn finnes overalt i Norge der det er skog. Siden ekorn (og andre arter) har ulike navn på ulike språk, har forskerne funnet ut at det er lurt å gi hver art et vitenskapelig navn. Da blir det ikke så lett misforståelser. Navnet er skrevet på gresk eller latin. Det vitenskapelige navnet består av to deler. Den første delen er slektsnavnet, som for ekornartene er Sciurus. Rødekorn har det vitenskapelige artsnavnet Sciurus vulgaris. Ekornarten som lever i Nord-Amerika, heter gråekorn på norsk, og artsnavnet er Sciurus carolinensis. De er altså begge ekorn og tilhører ekornslekten Sciurus, men de tilhører ulike arter. Alle mennesker som lever på jorda i dag, tilhører samme art. Mennesker fra ulike deler av verden kan se ganske ulike ut, men siden
8
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
vi kan få barn sammen, tilhører vi samme art. Vårt vitenskapelige navn er Homo sapiens.
Artene trives i ulike miljøer Ekorn spiser mest nøtter, røtter, frø, knopper og noen ganger egg og fugleunger. Men ekorn kan også være mat for andre dyr som rev og gaupe. Slik er det med alle arter som lever i naturen. Noen arter spiser andre arter, noen arter samarbeider, og noen konkurrerer om mat, plass eller andre ressurser. Alle arter stiller sine spesielle krav til sitt miljø. Med det mener vi hva de trenger av vann, lys, trær, gjemmesteder og alt annet de trenger for å overleve. Noen arter trenger mye vann der de lever, mens andre klarer seg selv om det er veldig tørt. Noen trenger mye lys, mens andre trives best på skyggefulle steder.
En arts miljø er de forholdene arten lever i.
Blåveis er en blomsterplante som bare kan vokse der jordbunnen inneholder mye kalk, i motsetning til for eksempel hvitveis, som ikke trenger kalk. Fjellrev er en pattedyrart som kan leve høyt til fjells fordi den er godt beskyttet mot kulde, mens mange andre pattedyr har tynn pels og holder seg under skoggrensa, der det ikke er så kaldt. Miljøet har altså betydning for hvilke arter som kan leve i et bestemt område, men miljøet blir også påvirket av alt som lever der. Levende organismer drikker vann, tar opp gasser og skiller ut gasser, graver i jorda og påvirker omgivelsene på mange måter.
En organisme er et levende vesen, for eksempel en furu. Du er også en organisme.
Bevere påvirker miljøet ved å gnage på trær og demme opp elver så områder som normalt er tørre, blir dekket av vann.
1 DEN LEVENDE NATUREN
9
En eng er et økosystem. Skriv en liste over det du tenker det består av, det er mye mer enn plantearter!
Et økosystem består av alle artene i et område og deres miljø. Biotisk betyr levende. Abiotisk betyr ikke-levende.
Når vi studerer naturen, tar vi for oss områder som er nokså like, for eksempel en granskog, en furuskog, en innsjø eller et havområde. Hvert av disse områdene er et økosystem. Økosystemet består av alle artene som lever i området, men også de ikke-levende tingene som jord, lys, vann og temperatur. Alt det levende er økosystemets biotiske deler, mens det som ikke er levende, er de abiotiske delene.
Produsenter, forbrukere og næringskjeder I et økosystem er det alltid mange ulike planter og dyr. Dessuten er det andre typer levende organismer der, som bakterier og sopp. Mange av dem er så små at vi bare kan se dem med mikroskop. Vi kaller dem mikroorganismer. Planter, dyr, bakterier og sopp utgjør sammen de levende delene i økosystemet.
10
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
De artene som lever i et økosystem, kan deles inn i to hovedgrupper: de som kan lage sin egen næring (produsenter), og de som ikke kan det (forbrukere). Alle grønne planter er produsenter. Alle dyr og sopper er forbrukere. Alle levende organismer (både produsenter og forbrukere) trenger energi til det som skjer i cellene. Du får energien din fra maten du spiser. Enten maten er en brødskive, et stykke fisk eller en appelsin, kommer energien i maten din opprinnelig fra sola.
Produsenter kan lage sin egen næring, vanligvis ved hjelp av fotosyntese. Forbrukere kan ikke produsere sin egen næring, og lever derfor av andre forbrukere eller produsenter.
Trær og andre grønne planter er produsenter fordi de lager sin egen næring. Til det trenger de lys, vann og karbondioksidgass (CO2-gass), en gass det finnes små mengder av i lufta. Omdanningen av vann og CO2 til glukose (druesukker) og O2 skjer i fotosyntesen, som er en lang og komplisert prosess. Det viktigste som skjer, er at energi fra sollyset blir overført til glukose, en kjemisk forbindelse som inneholder mye energi. Det blir også dannet oksygengass. Vi kan skrive det på denne måten:
Fotosyntese er det som skjer når plantene bruker vann og karbondioksidgass til å lage glukose og oksygengass ved hjelp av lys.
lysenergi vann H2O
+ karbondioksidgass CO2
glukose C6H12O6
+
oksygengass O2
Når plantene har lagd glukose, kan de gjøre det om til andre næringsstoffer, blant annet stivelse, proteiner og fett. Disse stoffene kan lagres i plantene. Når plantene trenger energi uten å drive fotosyntese (for eksempel når det er mørkt), kan de gjøre om stoffene til glukose igjen. Energien i plantene kan bli til mat for deg og meg og alle andre som spiser planter. De energirike stoffene blir først omdannet tilbake til glukose. Det skjer i fordøyelsen. Deretter sendes glukosen med blodet til cellene i kroppen. I cellene foregår celleåndingen, som på mange måter er det motsatte av det som skjer i fotosyntesen. Her brukes nemlig oksygengass og glukose, mens karbondioksid blir produsert. Dette frigir energi, som kan brukes til varme, vekst, bevegelse og annet som krever energi.
Celleånding er det som skjer i levende celler når glukose og oksygen blir omdannet til karbondioksid, vann og energi.
1 DEN LEVENDE NATUREN
11
Celleånding er en form for forbrenning, men den går mye saktere enn når en avis eller en vedpinne brenner i luft. Det som skjer i celleåndingen, kan vi skrive slik: glukose C6H12O6
+ oksygen O2
karbondioksidgass + vann + energi CO2
H2O
Fotosyntesen foregår i kloroplastene, som er noen små, grønne korn i plantenes celler. Grønnfargen kommer fra fargestoffet klorofyll. Celleåndingen skjer i alle levende celler (i både planter og dyr). Den foregår i cellenes mitokondrier, som er noen små celledeler du skal lære mer om seinere. En næringskjede er en oversikt over hvem som spiser hva i naturen.
Når vi studerer et økosystem, er det viktig å få en oversikt over hvem som spiser hva. Vanligvis setter vi opp en slik oversikt i en næringskjede:
Førsteforbrukere er dyr som spiser planter, altså planteetere. Elg, rådyr, stokkmaur og mange andre dyr spiser bare planter, og er derfor alltid førsteforbrukere. Andreforbrukere er dyr som spiser planteetere. En granmeis som spiser stokkmaur, er dermed en andreforbruker. Tredjeforbrukere er dyr som spiser andreforbrukere. En hønsehauk som spiser en granmeis, er dermed en tredjeforbruker.
Et næringsnett er en oversikt over hvem som spiser hva innenfor et område i naturen.
12
Mange dyr spiser både planter og dyr. Ekorn er et eksempel på en slik art. De spiser stort sett frø, kongler og nøtter, men hvis de får muligheten, spiser de også fugleunger. Derfor kan vi si at ekornet vanligvis er en planteeter (førsteforbruker), men av og til er det også et rovdyr (andreforbruker). Vi ser at mange næringskjeder kan gripe inn i hverandre. Dette kan vi illustrere ved hjelp av et næringsnett.
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Næringsnett i granskog
1 DEN LEVENDE NATUREN
13
Energi blir overført i næringskjeden Solstråling inneholder enorme mengder energi, og noe av den treffer jorda som lys og varme. Som du leste på de forrige sidene, blir en del av lysenergien tatt opp av grønne planter, som bruker energien til å lage glukose i fotosyntesen. Plantene bruker mye av energien selv, for eksempel til å vokse, blomstre og danne frø. Resten blir lagret i planten til seinere bruk. Det er dette lageret av kjemisk energi som blir mat for deg og meg og alle andre som spiser planter. Det er mye energi som forsvinner fra trinn til trinn i en næringskjede. Tenk deg en næringskjede som starter med gress, som blir spist av en hare, som blir spist av en rev. Først tar gresset opp karbondioksid fra lufta og vann fra jorda. Ved hjelp av energien i sollyset lager gresset glukose og andre energirike stoffer. Haren får i seg denne energien når den spiser gresset. Den bruker mesteparten av energien til å hoppe omkring, holde seg varm, spise, vokse og alt annet den trenger energi til. Mesteparten av denne energien går etter hvert ut av kroppen som varmeenergi. Men haren lagrer også noe av energien når den vokser og får mer kjøtt på kroppen. Hvis en rev spiser haren, blir denne energien overført til reven. Slik beveger energien fra sollyset seg gjennom næringskjeden. For hvert ledd i næringskjeden blir det mindre energi som kan overføres til neste ledd. Først får de grønne plantene energi fra lyset. Plantene bruker det meste av energien selv, men de som spiser plantene, får i seg noe av det som er lagret. Slik fortsetter det: Det blir stadig mindre energi igjen jo lenger opp i næringskjeden vi kommer. Ikke fordi det er mindre energi i hvert enkelt dyr høyt oppe i næringskjeden, men fordi det vanligvis blir færre og færre individer for hvert ledd. Mye av energien går altså «tapt» fra ledd til ledd i næringskjeden. Derfor er det sjelden mer enn fire ledd i en næringskjede. Det blir ikke nok mat for forbrukere som bare lever av dem som er høyt oppe i næringskjeden. En energipyramide er en figur som viser hvor mye energi som blir overført fra ledd til ledd i en næringskjede.
14
Vi kan vise energistrømmen i et økosystem ved å tegne en energipyramide. Energi fra sollyset blir overført til kjemisk energi i plantene. Mesteparten av energien blir brukt av plantene, men omtrent ti prosent blir overført til førsteforbrukerne når de spiser plantene. Ti prosent av dette igjen blir overført til andreforbrukerne.
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
1 DEN LEVENDE NATUREN
15
Rødreven er et eksempel på en åtseleter, et dyr som spiser døde dyr og dermed bidrar til nedbrytingen av døde organismer.
Nedbrytere Nedbrytere er organismer som bryter ned døde planter og dyr til stoffer som planter kan nyttiggjøre seg. Åtseletere er dyr som spiser døde dyr.
Når planter og dyr dør, blir de gradvis delt opp i mindre deler, råtner eller går i oppløsning på andre måter. Det er nedbrytere som meitemark, bakterier, sopp og forskjellige smådyr som sørger for dette. Døde dyr kan spises av en type nedbrytere som heter åtseletere. Noen fugler, fisker og pattedyr er åtseletere, men de fleste av disse spiser også dyr som de har drept selv. Mange insekter lever bare av døde dyr og er de viktigste åtseleterne. I jordbunnen er det enorme mengder av midd og spretthaler som bidrar til nedbrytingen av døde organismer. Nedbryterne sørger for at stoffene kommer tilbake til jorda, lufta eller vannet. Stoffene kan bli brukt om og om igjen – mange stoffer går derfor i et evig kretsløp.
16
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
skostørrelse 42
encellede dyr 1 100 000 mindre enn 0,1 mm
0,5–2 mm
rundormer 34 000 midd 1600
0,1–2 mm
spretthaler 1000 0,5–5 mm
2–3 cm
1 cm
1,5 cm
0,3–4 cm
hvite leddormer 520 skrukketroll 19 flue- og mygglarver 18 biller 5 edderkopper 4
0,2–2 cm
10–15 cm
meitemark 3 mosskorpion 1
5 mm
0,3–4 cm
ekte tusenbein 1 skolopender 1
1–5 cm
Så mange dyr tråkker du på i eng og mark. De fleste lever i de øverste 10 cm av jorda.
1 DEN LEVENDE NATUREN
17
Tegningen viser hvordan karbonatomet i et CO2-molekyl i lufta går i et kretsløp via et epletre, et menneske, og så tilbake til lufta igjen.
Karbon – et grunnstoff i evig runddans Karbon (C) er et av de stoffene som går i kretsløp i naturen. Her på jorda finnes det karbon i lufta og i alt som lever, eller som en gang har vært levende. Karbonets egenskaper gjør at karbon finnes i flere millioner ulike forbindelser. Disse blir kalt organiske stoffer. La oss følge et karbonatom på sin vei fra en gass i lufta, inn i et eple, videre inn i kroppen din og til slutt ut igjen i lufta. Vi begynner med gassen karbondioksid, som finnes i lufta. I hvert molekyl karbondioksidgass sitter karbonatomet bundet sammen med to oksygenatomer. Det er disse tre atomene som danner molekylet CO2. Epletreet «fanger» molekylet inn i et blad. Der blir atomene splittet fra hverandre og satt sammen på nye måter. Dette er en viktig del av fotosyntesen. Et av stoffene som blir dannet, er glukose. Ett glukosemolekyl inneholder seks karbonatomer, og ett av disse er det atomet vi følger –
18
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Karbonet som deltar i kretsløp i naturen, har mange veier det kan følge. Rundene kan være lange eller korte. Her ser du noen av mulighetene.
«vårt» karbonatom. Glukosemolekylet blir fraktet gjennom tynne rør i bladet, og havner etter hvert i et eple. Når du har spist eplet, kommer glukosemolekylet først inn i blodet ditt og blir deretter tatt opp i en av cellene. Der blir molekylet igjen delt opp i celleåndingen, og atomene blir satt sammen på enda en ny måte samtidig som det blir frigjort energi. I celleåndingen havner «vårt» karbonatom i et CO2-molekyl. Dette blir fraktet ut av cellen, inn i blodet og videre til en av lungene dine. Der puster du det ut. Karbonatomet er tilbake igjen i lufta, og kretsløpet er sluttet! Alt som har levd eller lever på jorda, er deltakere i karbonets kretsløp. Siden olje, kull og naturgass stammer fra levende vesener, er disse fossile brennstoffene også med i kretsløpet. Og et karbonatom i huden på lillefingeren din kan være det samme atomet som satt i øyet på en dinosaur for 70 millioner år siden! 1 DEN LEVENDE NATUREN
19
Et karbonatoms reise fra dinosaur til menneske Et karbonatom som befant seg i CO2 i lufta for 70 millioner år siden, ble tatt opp av en plante. Planten ble spist av et lite dyr, som deretter ble spist av en stor dinosaur. Dinosauren druknet i en sump, og ble langsomt omdannet til olje. Olja ble liggende under havbunnen i Nordsjøen. En dag ble olja pumpet opp, og i én av oljedråpene befant dette karbonatomet seg.
eksosen. Akkurat dette CO2-molekylet ble tatt opp av et epletre, du spiste eplet, og karbonatomet havnet i blodet ditt. Blodet fraktet karbonatomet til lillefingeren din, og det havnet til slutt inne i en av cellene i fingeren din!
Olja ble omformet til bensin, som ble fylt på tanken til en bil. Deretter slapp karbonatomet ut som CO2 igjen gjennom Noen av dinosaurene som levde for 70 millioner år siden, ble omdannet til olje hvis de for eksempel døde i en sump der det var lite oksygen.
1
Lag en næringskjede med minst tre ledd, der du selv bestemmer produsent og forbrukere.
2
Hvorfor kan vi si at fotosyntesen er grunnlag for alt liv på jorda?
3
Oksygen fra lufta blir brukt i celleåndingen når glukose blir forbrent i cellene. a) Hvor kommer oksygenet inn i kroppen, og hvordan blir det fraktet til cellene? b) Hvilke to stoffer blir dannet i celleåndingen, og hvordan kommer de ut av kroppen?
20
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
4
Se nøye på figuren som viser karbonkretsløpet i naturen. a) Hvilke tre former for fossile brennstoffer finnes under bakken (på land og i havet)? b) Bruk figuren til å forklare hvorfor innholdet av karbondioksid (CO2) i atmosfæren gradvis har økt siden menneskene begynte å brenne store mengder fossile brennstoffer. c) Hvorfor kan planting av trær brukes som tiltak for å motvirke økningen av karbondioksid i atmosfæren?
Økologi – samspillet i naturen Økologi er læren om samspillet mellom de levende organismene og miljøet de lever i. Tidligere i kapittelet har du sett eksempler på at artene påvirker hverandre og det miljøet de lever i. Noen arter spiser andre, noen blir spist av andre, noen snylter på andre, og noen lever sammen med andre. Hver art blir også påvirket av det abiotiske (det ikke-levende) miljøet: temperatur, fuktighet, lys, jordbunnen og hvilke stoffer som finnes i lufta. Når vi skal undersøke et økosystem, forsøker vi å finne ut mest mulig om hvilke arter som lever der. I en granskog er det selvsagt alltid grantrær, men det kan være hundrevis av andre arter også. Det finnes gode metoder for å beregne hvor mange det er av hver art som lever i et økosystem. Dette antallet kaller vi bestanden. Hvis det er femti ekorn i en bestemt granskog, er bestanden på femti dyr. Bestanden for de ulike artene gir oss nyttig informasjon om hvordan økosystemet fungerer.
En bestand (også kalt populasjon) er antall individer av en art i et økosystem.
Antallet av en art svinger opp og ned Mange bestander øker noen år og minker andre år. Noen år er det for eksempel mange flere ekorn i norske skoger enn det pleier å være. Andre år er det færre ekorn enn normalt. Hvorfor er det slik? Det kan være flere årsaker til at det er flere ekorn enn normalt: • Tilgangen på mat har vært ekstra god året før. Ekornet har hamstret nøtter og frø i løpet av vinteren, og det har nok mat til å produsere flere kull med unger dette året. • Det har vært mindre sykdommer enn det pleier å være blant ekorn. • Rovdyrbestandene er mindre enn normalt. Det kan for eksempel være færre mår eller færre hønsehauk enn det pleier. Dermed blir det spist færre ekorn, og flere ekorn vokser opp.
1 DEN LEVENDE NATUREN
21
Antall ekorn
Ekorn
Mår
Antall mår
1000
10
900
9
800
8
700
7
600
6
500
5
400
4
300
3
200
2
100
1
0 5
10
15
20
25
30
Tid i år
Figuren viser svingningene i bestandene av ekorn og mår i et område. Venstre akse viser antall ekorn (opptil 1000), høyre akse viser antall mår (opptil 10). Legg merke til hvordan den blå kurven for mårbestanden følger den røde kurven for ekornbestanden.
Når det blir flere ekorn i skogen enn vanlig, får mår og hønsehauk mer å spise. Da kan de få flere unger som vokser opp. Når ungene er blitt store nok til å jakte selv, tar de så mange at det blir færre ekorn igjen. Men da blir det igjen mindre mat for mår og hønsehauk, og slik fortsetter det. Bestandene går opp og ned, slik du ser på figuren. Vi sier at bestandene svinger.
22
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Hvis det kommer veldig mange nøttekråker og slår seg ned i en skog, kan det føre til at det blir færre ekorn, fordi nøttekråka forsyner seg så grådig av nøtter og frø.
Konkurranse om mat og andre ressurser I en granskog er det mange flere arter enn ekorn som spiser nøtter og frø. En av dem er nøttekråka. Derfor konkurrerer ekorn og nøttekråke om maten. Ekorn og nøttekråke konkurrerer også om hvor de skal bo, og hva de bruker som byggematerialer. Konkurranse om ressurser er en del av samspillet i naturen og skjer i alle økosystemer. Hvis to arter skal kunne leve i det samme området i lang tid, må de utnytte forskjellige ressurser. Hvis ikke forsvinner den ene.
En ressurs er alt i naturen som kan utnyttes av levende organismer.
Samarbeid mellom ulike arter To ulike arter kan ofte samarbeide om noe. For eksempel kan et eiketre samarbeide med et ekorn: Når et eiketre produserer mange nøtter hvert år, er det fordi nøttene kan spire i jorda og bli til nye trær. Men det går ikke så bra dersom nøttene faller rett ned og spirer rett under treet. Da vil det gamle og det nye treet konkurrere om næring 1 DEN LEVENDE NATUREN
23
og lys. Derfor har eiketreet stor nytte av at ekorn og andre dyr tar med seg nøtter og frakter dem til et annet sted. Selv om ekornet lagrer eller spiser de fleste nøttene, mister det noen av dem på veien. Disse kan spire og vokse opp til nye trær. Samarbeid mellom sopp og trær De fleste skogtrærne i Norge har et samliv med sopp. Om høsten kan du se mange sopper i skogen. Det er fruktlegemene du ser. De fleste sopper lager fruktlegemer en gang i året. Da lager de store mengder sporer som blir spredt med vinden så det kan vokse opp ny sopp. Men det rare er at mesteparten av soppen finnes nede i jorda. Der er det fullt av lange, tynne celler som kan se ut som spindelvev. Disse blir spunnet rundt trærnes tynneste røtter, nesten som en strømpe. De hjelper trærne med å ta opp vann og næringssalter fra jorda. Til gjengjeld får soppene sukkervann, som trærne har lagd i fotosyntesen. Dette samlivet mellom sopp og trær har et eget navn – mykorrhiza – som betyr sopprot. Mange steder ville ikke trærne fått nok vann og næring uten mykorrhiza. Derfor ville det vært få trær i Norge uten soppenes hjelp.
24
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Lav består av sopp og alger som lever sammen og samarbeider. Det brune på tegningen er soppceller, det grønne er alger.
Samarbeid mellom sopp og alger Lav består av sopp som lever sammen med alger. Lav kan vokse på nesten hva som helst. Soppen skaffer vann og næringssalter fra det den vokser på. Algene kan drive fotosyntese når det kommer lys på dem. Det betyr at de kan lage sukker av vann og karbondioksidgass. Uten algene ville ikke soppen fått nok mat, og uten soppen ville ikke algene fått nok næringssalter. Soppen og algene lever derfor i så tett samliv at de er blitt helt avhengige av hverandre.
Parasitter snylter på andre arter Pelsen på ekornet er full av bitte små dyr, og mange av dem suger blod gjennom ekornhuden. De stjeler blod fra ekornet, så vi kaller dem snyltere eller parasitter. Det er ganske mange arter som har spesialisert seg på å snylte på andre arter.
En parasitt er en organisme som stjeler næring fra en annen.
Hvis du har hatt lus i håret, var lusa en snylter og du en vert for lusa. Ekornet er vert for både lus, lopper og flått. Det finnes mange arter av disse, og de snylter både på fugler og pattedyr. Noen av dem kan suge blod fra mennesker. Av og til overfører de sykdommer, og noen av sykdommene kan være ganske farlige.
En vert er en som blir snyltet på.
1 DEN LEVENDE NATUREN
25
Skogflått Flått er en 1–25 mm lang midd. Middene er i slekt med edderkopper. Vi har elleve ulike arter flått i Norge, og alle suger blod av forskjellige dyr på land. Noen av dem skifter vert flere ganger. Den vanligste arten heter skogflått. Den blir også kalt blant annet skaubjønn, skaumann og blodmidd. En voksen skogflåtthunn legger flere tusen egg på bakken. Der klekkes eggene til små larver, som kryper opp i plantene og venter på at en fugl, en mus eller et annet lite dyr skal komme forbi. Da prøver den å komme seg over på dyret, slik at den kan suge blod i noen dager. Så slipper den seg ned på bakken igjen. Der blir den i flere uker, mens den vokser og skifter hud. Etter hvert blir den en nymfe. Nymfen overvintrer før den
finner seg en ny vert, som også er en fugl eller et pattedyr. Igjen skifter den hud og blir en voksen skogflått, som overvintrer nok en gang. Voksne skogflått prøver å komme seg inn i pelsen på hare, rådyr, elg eller andre pattedyr. Hannflåtten kravler rundt og forsøker å finne en hunnflått, så den kan pare seg. Hunnflåtten kryper ned til huden. Der setter den seg for å suge blod, som er nødvendig næring for at den skal kunne produsere alle eggene. Etter paring dør hannen, og etter at eggene er lagt, dør hunnen. Skogflåtten kan også sette seg på mennesker. Den har bedøvelsesmiddel i spyttet, så verten merker som regel ingenting når den biter.
voksen hunn
voksen fullsugd hunn
voksen hann
nymfe
egg
larve
26
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Insekter er viktige for pollineringen av mange blomster.
Et stort biologisk mangfold I dag deler vi jordkloden med millioner av andre arter. Overalt på planeten finner vi liv. Tenk på hvor ulike artene kan være! Fra encellede organismer på noen milliondels gram til over hundre tonn tunge hvaler. Blomster og fugler finnes i alle regnbuens farger. Det er nesten ingen grenser for variasjon i naturen. Per 2019 kjenner vi til litt under to millioner arter. Men størsteparten av jordas arter er ennå ikke oppdaget. Ingen vet hvor mange som eksisterer, men mange forskere regner med at det kan være mer enn ti millioner! De aller fleste er insekter. Totalt er det mellom én og ti trillioner (1018–1019) individer som hele tiden flyr, kryper og kravler på jorda. Det er mer enn 200 millioner insekter for hvert menneske! Vi tenker kanskje ikke over det, men uten insektene hadde livet på jorda sett ganske annerledes ut. Mange av insektene er nemlig nødvendige for at blomster blir pollinert, slik at plantene kan lage frø og frukter. Uten insektene ville de dødd ut. Da ville vi hatt mye færre slag av blomster og frukter. Dessuten er insekter mat for fugler, pattedyr, edderkopper og enkelte planter. Disse ville også blitt borte hvis insektene forsvant. 1 DEN LEVENDE NATUREN
27
I vår del av verden er det særlig biene (tambier, villbier og humler) som sørger for pollinering. Uten dem kunne vi glemme produksjon av matplanter som squash, gresskar, tomater, epler, pærer, kirsebær, bringebær, rips, jordbær, blåbær og raps. Insektene kan også være våre fiender. Mange av de farligste sykdommene som kan ramme oss mennesker, blir overført med insekter. Pestbakterien, som under svartedauden drepte annethvert menneske i vår del av verden på 1300-tallet, ble overført med lopper eller lus. I vår tid dør over 400 000 mennesker hvert år av parasittsykdommen malaria. Parasitten blir overført med mygg. Noen naturtyper inneholder svært mange arter. Sannsynligvis lever over halvparten av artene på jorda i de tropiske regnskogene. Korallrev har også et stort mangfold av arter, sammenliknet med andre levesteder i havet. Når et område har mange ulike arter og naturtyper, sier vi at det har et stort biologisk mangfold. 28
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Det biologiske mangfoldet i et område kan deles i tre: • antall ulike naturtyper • antall arter (artsmangfold) • artenes arvestoffer (genetisk mangfold)
I dette fjellandskapet er elva, fjellbjørkeskogen og fjelltoppene egne økosystemer i naturtypen fjell.
Naturtyper En naturtype er et større område enn et økosystem. Hvis vi kaller fjellet for en naturtype, vil det for eksempel inneholde en skog, en myr, en elv, et vann og en fjelltopp. Hvert av disse økosystemene kan deles inn i mange undertyper etter hvilke arter som lever der. Det er for eksempel stor forskjell på en granskog, en furuskog og en fjellbjørkeskog. Og en innsjø i lavlandet med mye næringssalter har helt andre fiskearter enn en næringsfattig innsjø høyt til fjells. Jo flere ulike økosystemer det er i et område, desto større biologisk mangfold er det.
1 DEN LEVENDE NATUREN
29
Mange ulike arter – artsmangfold De forskjellige artene har hver sin rolle der de lever. Ekorn er til nytte for eiketrærne fordi de hjelper til med å spre eikenøttene. Ekorn er også mat for mår og hønsehauk, og de er vert for parasitter. Slik er det med alle arter – hver av dem bidrar med noe i økosystemet. Dersom en art forsvinner fra et økosystem, kan det få store konsekvenser. Hva vil for eksempel skje hvis maurene ble utryddet i en norsk skog? Da vil flere fugler og pattedyr miste den viktigste maten sin. I Norge lever de to hakkespettartene grønnspett og gråspett nesten bare av maur. Uten maur i skogen vil disse spettene forsvinne. Dette vil blant annet gå ut over andre fuglearter, for spettene lager hulrom i trærne som mange fugler bruker som reirhull.
Grønnspett lever nesten bare av maur.
30
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Ulike farger skyldes genetisk variasjon i kuflokken.
Genetisk mangfold Nesten alle mennesker ser forskjellige ut. Det kommer av at noen av arveanleggene (genene) varierer mellom ulike mennesker. Slik er det med ekorn og alle andre arter også. Ingen av dem er helt like. Vi kaller dette genetisk mangfold hos hver art. At genene er forskjellige hos de enkelte individene, er viktig for at arten skal kunne overleve i lang tid. Hvis det for eksempel blir kaldere i et område i løpet av hundre år, vil kanskje mange ekorn dø av kulde. Men noen overlever fordi de har arveanlegg for litt lengre pels. Blant tamme dyr er arveanleggene ofte mindre variert enn hos de artene som lever i naturen. Gjennom lang tid har bøndene valgt ut de husdyra som har best egenskaper. Det er bare disse dyra som har
1 DEN LEVENDE NATUREN
31
blitt brukt i avl (fått unger). Slik har det fortsatt i mange generasjoner. Mange gener er dermed blitt «luket ut», og dyra har blitt mer og mer like. Dette kan være en stor fordel for bøndene. De vil gjerne at alle kyrne deres produserer mye melk, og at alle hønene legger mange egg. Men når nesten alle arveanleggene er like, er det også større risiko for at alle dør hvis for eksempel en ny sykdom dukker opp. Det skyldes at ingen av dyra har gener som gjør dem motstandsdyktige mot sykdommen. Det samme gjelder dyrkede planter. Lite genetisk mangfold gjør dem mer sårbare mot sykdommer, klimaendringer og andre forandringer i miljøet.
Biologisk mangfold i Norge Et kulturlandskap er et landskap som er påvirket av menneskenes aktiviteter.
Vi har et stort mangfold av naturtyper i landet vårt. I tillegg til hav og kystnatur har vi blant annet innsjøer, skoger, myrer, fjellvidder og kulturlandskap. Nesten alle arter som finnes i Norge, kom hit etter siste istid for omtrent 10 000 år siden. Da smeltet isen, så planter og dyr kunne slå seg ned her. Men naturen har blitt sterkt påvirket av menneskenes aktiviteter gjennom tusenvis av år. Naturen hadde sett ganske annerledes ut om det ikke var for at husdyr har beitet og mennesker har slått, brent og høstet gress og løv. Slike kulturlandskap er blant de mest artsrike naturtypene vi har. Alt i alt lever det mellom 40 000 og 60 000 ulike arter i Norge. Over halvparten av dem er virvelløse dyr (snegler, krepsdyr, insekter), og mange av disse vet vi lite om. Vi mangler også kunnskap om encellede organismer. Men vi vet svært mye om planter, fisk, fugler og pattedyr. Klima og næringsforhold har mye å si for hvilke arter som trives i en naturtype. Men menneskets påvirkning har også stor betydning. Gamle barskoger der døde trær har blitt stående, har et mye større artsmangfold enn skog som hogges med moderne metoder. I de døde trærne lever en rekke arter som bidrar til nedbryting av trærne, og som andre arter trenger som mat for å overleve. For eksempel er mer enn 700 norske billearter avhengige av at skogen inneholder døde trær.
32
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
Hvis de forskjellige artene i Norge hadde hatt stemmerett i stortingsvalget, ville artsgruppene blitt representert som på denne figuren. Legg merke til at alle virveldyr (pattedyr, fugler, fisker, amfibier og krypdyr) til sammen bare har 2 % av stemmene, mens insektene alene har 43 %!
1 DEN LEVENDE NATUREN
33
Oteren er i dag utryddet i store deler av Europa. I Norge er oter nokså vanlig langs kysten fra Nordmøre og nordover, og vi har et spesielt ansvar for å ta vare på arten.
Det biologiske mangfoldet i Norge er nokså lite når vi sammenlikner med mange andre land. Det er likevel viktig å ta vare på det. De store variasjonene vi har i landskap og klima, gjør at Norge har flere naturtyper som er spesielle for landet. Dette gjelder spesielt langs kysten og i fjordene. Flere av de artene som finnes i Norge, er utryddet eller sterkt truet ellers i Europa. Eksempler på slike arter er oter, havørn og elvemusling. Vi har et spesielt ansvar for å ta vare på disse artene.
34
NATURFAG 8 FRA CAPPELEN DAMM
ORDFORKLARINGER abiotiske deler: ikke-levende deler i et økosystem, for eksempel nedbør, lys, temperatur og næringssalter.
genetisk mangfold: variasjonen som finnes i genene (arveanleggene) hos en art. individ: en levende og selvstendig organisme.
art: består av alle individer som likner hverandre, og som kan formere seg og få fruktbart avkom.
klima: værforholdene på et sted i løpet av mange (for eksempel 30) år.
bestand: antall individer av en art som lever i et økosystem.
korallrev: formasjoner («byggverk») under vann, dannet av kalkskjeletter av døde koralldyr, holdt sammen av slam, kalksand og plantedeler.
biologisk mangfold: variasjonen i gener, arter og naturtyper i et område. biotiske deler (biotiske faktorer): levende organismer i et økosystem, for eksempel planter, dyr og nedbryterorganismer. celle: de minste enhetene i en organisme. Blir ofte kalt kroppens byggesteiner. celleånding: det som skjer i levende celler når glukose og oksygen blir omdannet til karbondioksid, vann og energi. energi: kommer av det greske ordet energeia, som betyr virksomhet. Vi kan si at energi er det som får noe til å skje. energipyramide: en figur som viser hvor mye energi som blir overført fra ledd til ledd i en næringskjede. forbruker: (i økologien) organisme som lever av andre forbrukere eller produsenter. fotosyntese: det som skjer når planter bruker lys til å lage sukker og oksygen fra vann og karbondioksid. gener (arvestoff): finnes i cellene, bestemmer alle de arvelige egenskapene hos et individ.
kulturlandskap: område som er formet av menneskelig påvirkning. latin: et språk som ingen lenger har som morsmål, men som brukes mye i vitenskaper som biologi og medisin. mikroorganisme: organisme som er så liten at en må ha mikroskop for å se den. Noen eksempler: virus, bakterier og sopp. mykorrhiza: se sopprot. miljø: de omgivelser som et menneske, et dyr eller en plante lever i. nedbrytere: organismer som sørger for at døde planter og dyr blir brutt ned til stoffer som planter kan nyttiggjøre seg igjen. Mange smådyr, sopp og bakterier er nedbrytere. næringskjede: viser hvem som spiser hva i naturen, for eksempel grantre → stokkmaur → granmeis → hønsehauk. næringsnett: mange næringskjeder som er knyttet sammen så det gir en oversikt over hvem som spiser hva innenfor et område i naturen.
ORDFORKLARINGER
35
!
næringssalter: de næringsstoffene som er salter (ioner) − viktige for produsentene (grønne planter).
navn på arter skal skrives i kursiv og består av to ledd, for eksempel Homo sapiens. økologi: læren om samspillet i naturen.
næringsstoffer: stoffer som en levende organisme trenger, og som normalt finnes i det vi spiser. Karbohydrater, fett, proteiner, mineraler og vitaminer er næringsstoffer. organisme: et levende vesen, for eksempel et ekorn, en blåveis eller deg selv. parasitt (snylter): organisme som stjeler næring (snylter) fra en annen organisme. pattedyr: varmblodige dyr med ryggrad, hårkledning (pels) og unger som drikker morsmelk. pollinering (bestøvning): overføring av pollen mellom blomstene på en eller flere planter, slik at de kan befruktes og danne frø. populasjon: se bestand. produsent: (i økologien) grønne planter som lager (produserer) sin egen næring ved hjelp av fotosyntese. ressurs: noe i naturen som kan utnyttes av levende organismer. sopprot (mykorrhiza): et samliv mellom en sopp og et tre. Treet får vann og næringssalter fra soppen, og soppen får sukkervann fra treet. tropisk regnskog: skog som vokser i tropiske områder der det regner mye og temperaturen er jevn hele året. Trærne har ingen årstidsvariasjoner i blomstring, bladfelling osv. vitenskapelig navn: navn på grupper eller arter i biologien som følger internasjonale regler og er skrevet på latin eller gresk. Alle vitenskapelige
!
36
ORDFORKLARINGER
økosystem: består av alle artene i et område og deres livløse miljø.
OPPGAVER Næringskjeder og kretsløp i naturen LES OG SVAR 1
Hest og esel kan få unger sammen (muldyr eller mulesel). Hva er grunnen til at de likevel regnes som to arter?
5
Nevn noen eksempler på arter som både kan være førsteforbrukere og andreforbrukere.
2
Nevn noen eksempler på hvordan levende organismer kan påvirke sitt miljø.
6
Hva lever nedbryterne av? Nevn tre eksempler fra en granskog.
7
3
Forklar hva et økosystem er, og gi minst tre eksempler på økosystemer.
Forklar med egne ord hvordan energi blir overført i en næringskjede.
8
4
Forklar hva vi mener med biotiske og abiotiske faktorer i et økosystem, og gi minst tre eksempler på hver av dem.
Hva vil det si at karbon går i kretsløp i naturen?
GJØR OG LÆR 9
Tenk deg at næringskjeden gran → ekorn → mår → gaupe er den eneste næringskjeden i et bestemt økosystem. Hva kan skje med antall ekorn i dette økosystemet hvis: a) grantrærne produserer ekstra mange kongler et år? b) mange jegere begynner å jakte på mår? c) en sykdom rammer gaupene, slik at mange av dem dør?
10 Finn et naturområde i nærheten av skolen eller der du bor, og prøv å finne spor eller sportegn etter forskjellige fugler og pattedyr.
Om vinteren er det ofte lett å finne sporavtrykk i snøen. Om sommeren er det enklere å finne spor der dyret har spist og etterlatt rester og ekskrementer. Ofte kan du også finne spor etter stell og markering av territorium. Tegn eller ta bilder av de ulike sportegnene. Legg en liten gjenstand (for eksempel en linjal eller fyrstikkeske) ved siden av sportegnet, så størrelsen blir tydelig. Forsøk å finne ut hvilket dyr som har lagd sporet eller etterlatt sportegnet.
OPPGAVER
37
?
11 Bruk oppslagsverk eller internett til å finne navn og levemåte hos minst ti arter som lever i havet, og plasser dem i et næringsnett.
12 Bruk internett til å finne navn på noen organismer i tre ulike økosystemer, og skriv opp noen næringskjeder fra hver (for eksempel en innsjø, en lauvskog og et havområde).
DISKUTER 13 Hvordan ville det gått dersom alle nedbrytere på jorda døde ut? 14 Kan et menneske være a) produsent, b) førsteforbruker, c) andreforbruker, d) både førsteforbruker og andreforbruker? Begrunn svaret.
15 En vegetarianer er en person som helt eller for det meste lever av matvarer fra planteriket. Det er mange ulike grunner til å velge dette kostholdet. En av dem har med energioverføring i næringskjeden å gjøre. Sitt sammen i små grupper og diskuter påstanden: «Jeg spiser ikke kjøtt fordi det er bra for miljøet. Vi bruker mindre energi og ressurser hvis vi spiser korn, frukt og grønt selv istedenfor å bruke det til dyrefôr.»
GÅ VIDERE 16 Let på internett etter en god forklaring på hvordan vann går i kretsløp i naturen. Lag en stor oversikt, for eksempel en
?
38
OPPGAVER
plakat, der du følger ett vannmolekyl (H2O) på sin vei gjennom planter, dyr, luft og vann.
Økologi – samspillet i naturen LES OG SVAR 1
Hva er en bestand?
4
2
Velg et økosystem og en art som lever der. Nevn minst tre ressurser som den arten er avhengig av for å overleve.
Hvilke to organismer består lav av, og hvordan samarbeider de?
5
Hvorfor kan det bli færre ekorn i en granskog hvis det kommer mange nøttekråker og slår seg ned i skogen?
Hva er det du vanligvis ser av en sopp om høsten, og hvilken oppgave har denne?
6
Hvor befinner det meste av en sopp seg, og hvordan ser dette ut?
7
Hva er flått, og hvorfor kan flåttbitt være farlig?
9
Bruk oppslagsverk eller internett til å finne navn og levevis hos minst fem ulike parasitter på fugler eller pattedyr. Skriv ned det du synes er interessant, og hold et kort foredrag for klassen.
3
GJØR OG LÆR 8
Symbiose er et tett samliv mellom to ulike arter. a) Bruk oppslagsverk eller internett og finn minst tre eksempler på symbiose i naturen. b) Dersom begge artene har nytte av symbiosen, har dette et eget navn. Finn ut hva det heter, og finn noen eksempler.
DISKUTER 10 Mange arter i naturen er en plage for oss mennesker. Del inn klassen i to grupper. Begge gruppene skriver ned navn på flest mulig slike arter. Den ene gruppa skriver ned argumenter for å utrydde disse artene, mens den andre
gruppa skriver ned argumenter for å bevare dem. Velg en ordstyrer og tre representanter fra hver gruppe til å delta i en paneldebatt for og imot utryddelse. Resten av klassen er publikum og kan komme med innspill.
OPPGAVER
39
?
GÅ VIDERE 11 Finn artikler på nettet om lemenår. Skriv ned hva det er, og de forklaringene du finner. Legg det
fram for klassen. Er det flere ulike forklaringer på dette fenomenet?
Et stort biologisk mangfold LES OG SVAR 1
Omtrent hvor mange ulike arter er kjent for forskere?
2
Hvilke to naturtyper på jorda har størst antall arter?
3
4
Hvorfor er det en fordel at det er et stort genetisk mangfold blant dyr og planter i landbruket?
5
Hva betyr kulturlandskap?
8
Bruk oppslagsverk eller internett og les om korallrev. Finn ut hvordan koraller vokser og formerer seg. Presenter resultatet for klassen.
Hva betyr begrepet biologisk mangfold, og hvilke tre nivåer kan det deles inn i?
GJØR OG LÆR
?
40
6
Søk opp Catalogue of Life (ITIS) på internett og finn ut nøyaktig hvor mange arter som er kjent for forskere akkurat nå. Hvor mange av disse er insekter?
7
Bruk internett og finn noen artikler om hvilken betydning insektene har i naturen. Finn ut noen årsaker til at mange insektarter er truet. (Tips: Søk på stikkordet «insektdød».) Presenter resultatene for klassen.
OPPGAVER
DISKUTER 9
Kyr som gir mye melk, er verdifulle dyr for bonden. Derfor kan det være lurt å bruke slike kyr i avl. Sitt sammen i små grupper og diskuter disse spørsmålene: a) Hva betyr det at bonden velger ut de dyra som har «best egenskaper», til bruk i avl? b) Hvilke negative følger kan det få dersom bonden hele tiden velger ut kyr med best melkeproduksjon til videre formering?
10 Det er stor uenighet om hvor viktig det er å ta vare på gammel skog med døde trær. Noen mener slike skoger bør beskyttes, og at de døde trærne bør bli liggende. Andre mener slike skoger bør ryddes og nyplantes. Finn ut hvilke grupper som argumenterer for hvert av disse synene, les argumentene deres og diskuter spørsmålet i klassen.
GÅ VIDERE 11 Hvorfor er det riktig å si at Norge har et lite biologisk mangfold, sett i en
global sammenheng, og hva kan årsaken være til dette?
OPPGAVER
41
?
Undersøk en skog I denne øvelsen skal vi studere sammenhengen mellom abiotiske (ikke-levende) og biotiske (levende) faktorer innenfor et avgrenset skogsområde og sette opp mulige næringskjeder ut fra observasjoner. Det er mange faktorer som avgjør hva som lever i en skog. Blant de viktigste er næringsstoffer og fuktighet i jordsmonnet, klimaet og lysforholdene. Dette er de abiotiske faktorene. Hva slags jord som dannes i skogen, avhenger både av berggrunnen og hva som vokser der. Berggrunnen går langsomt i oppløsning (forvitrer) slik at mineraler blir en del av jordsmonnet. Døde organismer – blader, barnåler, døde dyr – blir brutt ned av bakterier, smådyr og andre nedbrytere. Det som er delvis nedbrutt, kalles strø. Dette blir også en del av jordsmonnet.
Jorda i skogen består altså både av mineraler og strø, og begge deler påvirker hvilke trær og andre organismer som finnes i skogen. I løvskoger finner vi vanligvis en jordtype (brunjord) som er svært ulik den vi finner i barskoger (podsoljord). Brunjord er ikke inndelt i lag, men er jevnt brun. Podsol har forskjellige lag, med strø øverst og ulike farger på lagene lenger ned. Når vi skal undersøke de biotiske faktorene i et skogsområde, skiller vi gjerne mellom fire ulike sjikt: • Bunnsjiktet er det som bare finnes helt nede på bakken (moser, lav og krypende planter). • Feltsjiktet er det som vokser inntil 0,5 m over bakken (blomster, lyng, gress). • Busksjiktet er mellom 0,5 og 1,5 m over bakken (busker og små trær). • Tresjiktet er trær over 1,5 m.
Dette trenger du
målebånd
Dette gjør du
noen pinner
1 Finn en typisk barskog (granskog eller furuskog) eller en typisk løvskog.
utstyr for å tegne kart
2
Mål opp et kvadrat på 5 · 5 m og marker området med pinner i alle hjørnene.
3
Tegn et kart som viser området, og la 1 m svare til 4 cm på kartet.
kompass utstyr for målinger av abiotiske faktorer (vindmåler, lysmåler, termometer, fuktighetsmåler)
jordbor kar eller poser for å samle smådyr
pinsett bøker eller nettsteder for å bestemme planter og dyr du finner
4 Merk av kompassretningen på kartet ditt. 5
Marker trær, busker og stubber på kartet.
6 Gjør målinger av flest mulig abiotiske faktorer. 7
Stikk jordboret så dypt du kan, ned i jorda, og trekk det deretter opp.
8 Samle eller ta bilder av alle levende organismer (planter, småkryp) du finner innenfor den kvadratiske ruta. 9 Let etter spor og sportegn fra pattedyr og fugler.
Observasjoner og forklaringer 1
Hvordan ser skogbunnen ut?
2
Studer jorda som sitter i jordboret. Tegn eller ta bilde, og avgjør om jordbunnen er podsol eller brunjord.
3
Hvilke abiotiske faktorer påvirker miljøet i denne skogen?
4 Hvilke planter/trær finner du i bunnsjiktet, feltsjiktet, busksjiktet og tresjiktet? 5
Let etter småkryp og finn ut hva slags art eller gruppe de tilhører.
6 Sitt helt stille slik at du kan observere fugler. Forsøk å finne ut hvilke arter de tilhører. 7
Se også etter spor og sportegn fra pattedyr og fugler. Skriv ned hva du tror dyra du har funnet sportegn fra, lever av.
8 Lag noen næringskjeder der du bruker observasjonene fra ditt område. 9 Skriv en rapport der du legger vekt på sammenhengen mellom de abiotiske faktorene (spesielt berggrunn, fuktighet og lysforhold) og de biotiske (spesielt hvilke trær og andre planter du fant).
FORSØK
43
Lær deg løvtrærne I denne øvelsen skal vi artsbestemme noen viltvoksende løvtrær ved hjelp av bladenes form, og forsøke å finne ut litt om hvilke krav til levested artene har.
Dette trenger du
brødpose flora
Dette gjør du 1
Finn et skogholt eller en liten skog i nærheten av skolen.
2
Forsøk å finne steder i skogen med forskjellig grad av fuktighet og solbelysning.
3
Plukk en liten kvist med blad (og frukt, hvis du finner) fra så mange forskjellige løvtrær som mulig.
hyssing og målebånd tegne- og skrivesaker (kamera/mobiltelefon)
4 Ta bilder av det du har funnet, hvis du har kamera. 5
Legg bladene i brødposen uten å brette den.
6 Bruk floraen og finn ut hvilke treslag du har funnet. 7
Mål omkretsen på trærne med hyssing og målebånd.
8 Beskriv med egne ord hva som kjennetegner bladet og frukten fra hvert av treslagene. 9 Tegn bladet og frukten fra hvert av trærne du har funnet. 10 Les beskrivelsen av treets voksested i floraen. Stemmer den med egne observasjoner?
Observasjoner
44
1
For hvert tre du finner, beskriver du følgende: a) omtrentlig høyde b) stammetykkelse (omkrets) c) om de vokser enkeltvis eller i klynge d) om de vokser på fuktig eller tørr mark e) om de er funnet i barskog, blandingsskog eller løvskog
2
Tegn formen/silhuetten av hvert av trærne.
FORSØK
Studer meitemark Meitemark gjør nyttig arbeid i naturen. De omdanner blader og annet materiale fra døde organismer til næringsrik jord. Slik bidrar den til at mange stoffer går i et kretsløp. Meitemarken er ikke så lett å studere ute i naturen. Men den er lett å finne, så vi kan ta den inn for å studere den nøyere. Etter forsøket plasserer vi meitemarkene tilbake i naturen.
Dette trenger du
glasskar matjord sand oppklipt gress litt revet gulrot, rå potet, kokt potet og revet eple
10 meitemarker mørk plast
Dette gjør du 1
Legg matjord og sand lagvis i glasskaret.
2
Strø gresset og grønnsakene utover på toppen.
3
Legg meitemarkene på til slutt.
4 Dekk det hele med mørk plast med luftehull. 5
Ta plasten vekk to ganger i uka og undersøk hva som har skjedd.
Observasjoner og forklaringer 1
Tegn og noter den utviklingen du observerer i glasskaret.
4 Hvordan bidrar meitemarken til at stoffer går i kretsløp i naturen?
2
Hva gjør meitemarken med gresset, grønnsakene og jorda?
5
3
Hva spiser meitemarken?
Hvilken nytte gjør meitemarken for en som dyrker jorda?
FORSØK
45
Fotosyntese og celleånding Fotosyntese og celleånding er to viktige prosesser som gir energi til alt som er levende. I dette forsøket skal vi se på hvordan disse to prosessene påvirker innholdet av karbondioksid i lufta. For å skjønne hva som skjer, er det viktig å vite at luft som får økt innhold av karbondioksid, vil gjøre at vann som er i kontakt med lufta, blir surere (lavere pH). Dersom dette vannet er tilsatt litt BTB, vil fargen skifte fra grønt til gult. Hvis det derimot blir mindre karbondioksid i lufta, vil vannet bli mer basisk (høyere pH). Dersom dette vannet er tilsatt litt BTB, vil fargen skifte fra grønt til blått. Du kan lese om pH og BTB på sidene 208–209.
46
FORSØK
skrukketroll
Dette trenger du
8 store reagensrør
Dette gjør du 1
Sett de store reagensrørene i de to stativene (fire i hvert) og nummerer dem 1–8.
2
Hell litt nøytral BTB-løsning (grønn) i hvert av de små reagensrørene og sett dem i bunnen av hvert sitt store reagensrør.
3
Legg litt bomull over hvert av de små reagensrørene.
merkepenn 8 små reagensrør 2 reagensrørstativer med plass til minst 4 rør i hvert
BTB (pH-indikator) bomull 4 levende skrukketroll (små krepsdyr som lever under steiner osv. på land)
grønn karse (små planter som er
4 Legg et skrukketroll over bomullen i rør nr. 1, 3, 5 og 7. 5
dyrket fram på fuktig bomull)
lyskilde (for eksempel en sterk lampe)
Legg noen karseplanter over bomullen i rør nr. 2, 3, 6 og 7. Nå er det bare skrukketroll i to rør, bare planter i to rør, både skrukketroll og planter i to rør. To rør har ingen av delene (kontroll).
6 Sett stativet med rør 1–4 foran lyskilden og stativet med rør 5–8 helt mørkt. 7
La rørene stå i omtrent to timer. Slipp skrukketrollene ut igjen etter endt forsøk.
matkarse
Observasjoner og forklaringer 1
Tegn og noter hva du observerer i de åtte rørene.
2
Hvilke BTB-løsninger har endret farge fra grønn til blå, og hva tyder dette på?
3
Hvilke BTB-løsninger har endret farge fra grønn til gul, og hva tyder dette på?
4 Skriv ned likningene for de to prosessene fotosyntese og celleånding, og bruk dem til å forklare resultatene dine.
FORSØK
47
vannkalvlarve
Observasjon av en enkel næringskjede Vi skal fange noen levende organismer og studere en enkel næringskjede i en dam. Dette forsøket må vi gjøre om våren når det er lett å finne rumpetroll. NB: Når du er ferdig, skal smådyra slippes ut i vannet de kom fra.
Dette trenger du vann fra en liten dam eller innsjø 3 store glass med lokk (for eksempel norgesglass)
vannhåv
48
FORSØK
Dette gjør du 1
Hell vann fra dammen eller innsjøen i to av glassene.
2
Samle inn litt friskt plantemateriale fra dammen eller vegetasjonen rundt.
3
Fang rumpetroll og vannkalver eller vannkalvlarver med en vannhåv.
4 Ha rumpetrollene i det ene glasset og vannkalvene i det andre. 5
Fyll det tredje glasset med damvann og tilsett litt av plantematerialet samt 10–12 rumpetroll.
vannkalv
6 La det gå 30 minutter. Sett to vannkalver (eller vannkalvlarver) oppi glasset med rumpetroll og planter. rumpetroll
Observasjoner og forklaringer 1
Hva skjer i glasset så lenge rumpetrollene er alene?
2
Hva skjer etter at du har tilført to vannkalver (eller vannkalvlarver) til glasset med rumpetroll og planter?
3
Lag en tegning som viser denne enkle næringskjeden.
4 Hvilket nivå i næringskjeden (produsenter, førsteforbrukere, andreforbrukere) befinner de ulike organismene seg på? 5
Søk på nettet etter næringskjeder i dammer og innsjøer. Skriv noen forslag til andre næringskjeder som kan tenkes å finnes der du fanget rumpetroll og vannkalv. Prøv å tegne et næringsnett der disse næringskjedene inngår.
FORSØK
49