Az élőlények egyed feletti főbb szerveződési szintjei (Gallé 2013): populáció társulás biom bioszféra

Átírás

1 TANULÓI KÍSÉRLET (többször 45 percet igénylő gyakorlat) Mesterséges földigiliszta-populáció vizsgálata (ökológiai vizsgálat) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései: ÖKOLÓGIA: Az egyed feletti szerveződési szinteken megfigyelhető mintázatokkal és mechanizmusokkal foglalkozó tudomány (Pásztor és Oborny). Az élőlények egyed feletti főbb szerveződési szintjei (Gallé 2013): populáció társulás biom bioszféra POPULÁCIÓ: egy fajba tartozó élőlények csoportja, melyek tagjai térben és időben együtt fordulnak elő azaz ún. szaporodási és közöttük a szabad párosodás teljes mértékben megvalósul közösséget alkotnak ( pl. egy tó kecskebékái egy adott évben) A populáció jellemzői: Populációk időben nem állandó jellemzői: sűrűség (denzitás): egységnyi területen vagy térfogatban megtalálható egyedek száma térbeli eloszlás (diszpergáltság): meghatározza: a tér homogenitása vagy heterogenitása, a populáció egymáshoz közeli tagjainak viszonya, a populáció terjedési stratégiája lehet: - véletlen: nem gyakori, bár előfordul a természetben. pl. homogén élőhelyeken végbemenő kolonizáció kezdeti szakasza. - szegregált (egyenletes, szabályos): leggyakoribb háttérmechanizmusa az egyedek közötti kölcsönös negatív kapcsolat. Pl. territoriális viselkedés. - aggregált (csoportokat képző): többféle ok, pl. a populáció terjedési stratégiája, nem homogén az élőhely, társas viselkedés. koreloszlás: stabil: fi/ö = állandó fiatalodó: fi/ö 1 öregedő: fi/ ö= 1 Populációk egyedszámát befolyásoló fontosabb tényezők: a környezet eltartóképessége a populációk szaporodóképessége a populáción belüli ivararány fertilitás = termékenység 1. oldal / 10

2 mortalitás = halálozási arány morbiditás = betegségi állapot (meghatározott számú egyed közül hány kapta el az adott betegséget) migráció = vándorlás emigráció (kivándorlás ) immigráció ( bevándorlás ) vonulás túlszaporodás (túlnépesedés) A populációk csoportosításai: természetes és mesterséges reális vagy ideális A vizsgálódás célja: Mesterséges földigiliszta-populáció létrehozása és fenntartása laboratóriumi körülmények között. A populáció egyedszám-változásának vizsgálata. A populáció egyedeinek vizsgálata időközönként: testhossz és testtömeg mérése, egyedsűrűség számolása, majd grafikonkészítés a változásokról. Eszközszükséglet: 1 db nagy tálca, 1db fehér tálca (bonctálca), 1 pár gumikesztyű, papírtörlő, 1 db bonckészlet (benne: 1 db csipesz, 1 db vonalzó, 1 db olló), 1 db kés, 1 db alkoholos toll, 1 db 15*30*10cm műanyag edény, 1 db lámpás nagyító, 1db Petri-csésze, 1 db digitális mérleg, talaj, kanál, 3 db milliméterpapír, 1 db fényképezőgép (vagy telefon), kb 20 db földigiliszta (ekkora dobozban ennyi kényelmesen elfér) A tápláláshoz: 1 db reszelő, alma, főtt tojás (megpucolva), főtt krumpli, répa, 1 db kicsi főzőpohár (benne víz) 2. oldal / 10

3 Eszközismertető, kísérletismertető: Mesterséges földigiliszta-populáció vizsgálata (ökológiai vizsgálat) Először (első hónapban) létrehozzuk a földigiliszta populációt néhány vásárolt egyedből. Másodszor ( a tenyészet létrehozásakor) o a populációra és az egyedeire jellemző kiindulási adatokat rögzítjük: egyedszám testhossz testtömeg o számoljuk ki az egyedsűrűséget (térfogatra) o megfigyeljük a talaj szerkezetét o megetetjük, megitatjuk a populáció egyedeit Harmadszor havonta öt hónapon keresztül o a populációra és az egyedeire jellemző pillanatnyi adatokat rögzítjük: egyedszám testhossz testtömeg o kiszámoljuk az egyedsűrűséget (térfogatra) o megfigyeljük a talaj szerkezetét, időnként (2 havonta) kicseréljük a talaj egy részét o megetetjük, megitatjuk a populáció egyedeit (kéthetente) o megfigyeljük a talajban lévő földigiliszta-ürülék jelenlétét (havonta) Negyedszer a fenti mérések alapján grafikusan ábrázoljuk a földigiliszta populáció egyedeinek jellemző mennyiségeit az idő függvényében. A mérés, kísérlet, megfigyelés menete: FIGYELEM! A gyakorlatokhoz KÖTELEZŐ a gumikesztyű viselése, mert a kezünkön lévő apró (szemmel nem látható) sebeken át a földigilisztákról kórokozó juthat a szervezetünkbe, amelyek fertőzést okozhatnak! 1. feladat: A mesterséges földigiliszta-populáció létrehozása Tegyél a műanyag edénybe kb. 3/4 ig talajt (virágföldet), jól forgasd át a talajt a kanállal! Vizsgáld meg nagyítóval a talaj jelenlegi szerkezetét! Fotózd le! 3. oldal / 10

4 Határozd meg a populációra és az egyedekre jellemző adatokat az alábbi módon, s rögzítsd a mért értékeket a munkafüzet 1. feladatánál! o Számold meg az egyedeket! o Mérd le az egyedek tömegét a digitális mérleggel (a korábban már megtanult módon)! (Használd a Petri-csészét és a csipeszt!) o Mérd le az egyedek össztömegét! Számolj belőle átlagot! o Mérd le az egyedek testhosszát vonalzóval! Számolj belőle átlagot! o Számold ki az egyedek sűrűségét (térfogatra nézve)! 4. oldal / 10

5 Rakd csipesszel egyenként a földigilisztákat a talajra! Etesd meg a populációt reszelt almával (két hét múlva főtt tojással, majd főtt krumplival, majd répával) úgy, hogy a talajra ráteszed, s majd kanállal óvatosan beleforgatod a talajba! Locsolj egy kis főzőpohárnyi csapvizet a talajfelszínre! 5. oldal / 10

6 Tedd rá a dobozra a tetejét! Jól záródjon, nehogy a földigiliszták elmásszanak! A doboz tetejére az olló hegyével fúrj lyukakat jó sűrűn (ezen át kap levegőt a populáció)! Írd rá a doboz tetejére a doboz tartalmát: FÖLDIGILISZTA! 2. feladat: A mesterséges földigiliszta-populáció fenntartása: Kéthetente etesd meg a populációt, locsolj rá kevés vizet és forgasd át egy kicsit a talajt kanállal ( az 1. feladatnál leírt módon)! Havonta öt hónapon keresztül mérd le a populációra jellemző adatokat (mint az 1. feladatnál), s rögzítsd a munkafüzet 1. feladatánál! Havonta nézd meg a talaj felszínén a földigiliszta-ürülék jelenlétét! Kéthavonta nézd meg a talajszerkezet változását, s fotózd le! 6. oldal / 10

7 A kísérlethez kapcsolódó megfigyelések leírása A megfigyelés elvégzése után OLDD MEG az alábbi feladatokat! 1. feladat: Töltsd ki az alábbi táblázatot a havonta végzendő mérések során! o Számold meg az egyedeket! o Mérd le az egyedek tömegét a digitális mérleggel (a korábban már megtanult módon)! (Használd a Petri-csészét és a csipeszt!) Számolj belőle átlagot! o Mérd le az egyedek össztömegét (az egyedek tömegeinek összeadásával)! o Mérd le az egyedek testhosszát vonalzóval! Számolj belőle átlagot! o Számold ki az egyedsűrűség (térfogatra)! Dátu m Ki in du lás Egyed szám Egyedek testtömege (g) Pop. össztömeg e (g) Átlagos testtömeg (g) Egyedek testhossza (mm) Átlagos testhossz (mm) Egyedsűrűség egyed/cm 3 7. oldal / 10

8 8. oldal / 10

9 2. feladat: Ábrázold milliméter-papíron a populáció változásait az alábbi grafikonokon: 1. Egyedszám idő 2. Egyedek átlagos testtömege idő 3. Populáció össztömege idő 4. Egyedek átlagos testhossza idő 5. Populáció egyedsűrűsége idő 9. oldal / 10

10 3. feladat: Foglald össze néhány mondatban a populáció változásának jellemzőit! 4. feladat: Foglald össze néhány mondatban a földigiliszta-populáció hatását a talajra, illetve a földigiliszta ürülék várható jelentőségét a talajra nézve! Felhasznált szakirodalom: nyomtatott szakirodalom: o Dr. Németh Endre: Biológiai kézikönyv (Szeged, 2003.) o Dr. Lénárd Gábor: Biológiai laboratóriumi vizsgálatok (tankönyvkiadó, Budapest, 1987.) o Pásztor Erzsébet, Oborny Beáta (szerkesztők): Ökológia (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2007) o Gallé László: A szupraindividuális biológia alapjai: populációk és közösségek ökológiája (JatePress, Szeged, 2013) internetes hivatkozások: o o oldal / 10