Стъпка 1: Сравнете много различни екосистеми
Сравнете две контрастиращи морски екосистеми, като например плитък коралов риф и дълбока хидротермална извира.
Принцип 5 за океанска грамотност
Океанът поддържа голямо разнообразие от форми на живот и екосистеми
Океанът осигурява по-голямата част от жизненото пространство на Земята и съдържа екосистеми — от осветените от слънцето повърхностни води до дълбокото морско дъно. Разликите в осветеността, температурата, налягането, химичния състав, хранителните вещества и циркулацията спомагат за определянето на това кои организми могат да живеят на всяко място.
Водещ въпрос: Как различните океански условия създават различни екосистеми и начини на живот?
6–8 клас концептуално съгласуване: Адаптирано от NMEA Ocean Literacy Scope and Sequence под CC BY-NC-SA 4.0.
Какво означава този принцип
Различните условия в океана създават различни екосистеми
Условията на околната среда варират в различните части на океана и в зависимост от дълбочината, създавайки широк спектър от местообитания – от осветените от слънцето повърхностни води до дълбокото морско дъно.
Условията на околната среда определят къде може да съществува океанският живот.
Океанските екосистеми се различават, тъй като светлината, температурата, налягането, солеността, кислородът, хранителните вещества, химичният състав, субстратът и движението на водата варират от място на място и в зависимост от дълбочината.
С дълбочината светлината обикновено намалява, а налягането се увеличава, докато температурата, кислородът и другите условия също се променят. Организмите са приспособени към определени диапазони на тези условия, поради което животът не е разпределен равномерно в целия океан.
Когато човешката дейност или климатичните промени променят условията на околната среда, общностите в екосистемите също могат да се променят.
Енергията и продуктивността варират сред океанските екосистеми
Повечето морски хранителни мрежи започват с организми, които улавят слънчева светлина, но някои дълбоководни екосистеми се поддържат вместо това от химична енергия.
Слънчевата светлина и хранителните вещества поддържат по-голямата част от първичната продукция в океаните.
По-голямата част от първичната продукция в океаните се осъществява там, където организмите имат достъп до достатъчно светлина и хранителни вещества. Продуктивните среди включват осветените от слънцето повърхностни води, крайбрежните райони с процеса на ъпвелинг, устията на реките, кораловите рифове, горите от ламинарии и сезонно продуктивните полярни води.
Микроскопичните фотосинтетични организми са особено важни първични производители. Те улавят слънчевата енергия и поддържат основните морски хранителни мрежи.
Някои дълбоководни екосистеми използват химична енергия вместо слънчева светлина.
Хидротермалните извори, студените извори и някои други дълбоководни екосистеми се поддържат от хемосинтетични микроорганизми. Тези организми използват енергия от химични реакции, а не от слънчева светлина.
Хемосинтетичните микроорганизми се превръщат в първични производители, които поддържат хранителните мрежи на места, където фотосинтезата е невъзможна.
Океанският живот е разнообразен, адаптиран и взаимосвързан
Морското биоразнообразие включва изключително богат спектър от форми на тялото, адаптации, жизнени цикли, взаимоотношения и свързани хранителни мрежи.
Океанските организми се различават значително по размер и форма.
Океанският живот варира от микроскопични организми до най-големите животни, които някога са съществували. Океанът съдържа представители на всички основни домени на живота и по-голямо разнообразие от основни групи животни, отколкото се среща на сушата.
Много основни групи организми се срещат изключително в океана.
Морските организми притежават разнообразни адаптации и взаимоотношения.
Морските организми са приспособени към тъмнината, налягането, температурата, солеността, теченията, оскъдната храна и други условия на околната среда.
Океанският живот включва също симбиоза, биолуминесценция, необичайни стратегии на хранене, сложни жизнени цикли, дълги миграции, взаимоотношения между хищници и плячка, както и много различни начини на размножаване и разпространение.
Хранителните мрежи свързват организмите и екосистемите.
Морските организми са свързани чрез хранителни мрежи. Първичните производители улавят енергия, пасищните животни ги консумират, хищниците консумират други организми, а разлагащите организми рециклират материалите.
Следователно промяна в първичните производители, хищниците, плячката, условията на околната среда или местообитанието може да засегне много други части на екосистемата.
Ключови идеи
- Океанът предлага огромно разнообразие от местообитания – от повърхността до дълбокото морско дъно.
- Светлината, температурата, налягането, кислородът, солеността, хранителните вещества и други условия определят къде могат да живеят организмите.
- Слънчевата светлина и хранителните вещества правят някои океански региони много по-продуктивни от други.
- Микроорганизмите са основни първични производители и поддържат морските хранителни мрежи.
- Някои дълбоководни екосистеми използват химична енергия вместо слънчева светлина.
- Морските организми имат разнообразни адаптации, жизнени цикли и екологични взаимоотношения.
- Хранителните мрежи свързват организмите и екосистемите.
Преподавайте този принцип
Стъпка 2: Идентифициране на разликите в областта на околната среда
Попитайте как светлината, температурата, налягането, хранителните вещества, кислородът, движението на водата или субстратът се различават между двете места.
Стъпка 3: Свържете условията с организмите и хранителните мрежи
Задавайте въпроса защо в дадена среда се срещат определени организми, адаптации, енергийни източници и хранителни мрежи.
Защо това е важно
Биоразнообразието в океаните се формира както от условията на околната среда, така и от екологичните връзки. Светлината, хранителните вещества, дълбочината, налягането, химичният състав и енергийните източници създават различни местообитания, докато адаптациите и хранителните мрежи свързват организмите, които живеят в тях.
Какво трябва да запомнят студентите
Учениците трябва да разберат, че различните океански условия създават различни екосистеми, че продуктивността се поддържа от слънчева светлина или химична енергия и че морските организми са свързани чрез адаптации, взаимоотношения и хранителни мрежи.
Задание за класната стая: Защо две места в един и същ океан могат да поддържат напълно различни общности от живи организми?
Преподавайте с Blue Biome
Разгледайте този принцип с помощта на платформата
WebGIS
Сравнете разпространението на видовете и екорегионите, за да проучите как светлината, дълбочината, температурата, хранителните вещества и други условия оформят морските общности.
Граф на знанията
Проследявайте хранителните мрежи, симбиозата, връзките хищник–плячка, адаптациите и връзките в екосистемата в цялата океанска система.
Карти
Използвайте термини като „мутуализъм“, „върховен хищник“ и „термални извори“, за да обсъждате взаимоотношения, трофични роли и необичайни екосистеми.
Започнете оттук
екорегион
1. Изследване на биоразнообразието в плитките води
Използвайте Големия бариерен риф, за да свържете високото биологично разнообразие със светлината, топлата вода, структурата на местообитанията и екологичните взаимоотношения.
Видове
2. Запознайте се с един микроскопичен първичен производител
Използвайте „Prochlorococcus“, за да покажете как микроскопичните първични производители улавят слънчевата светлина и поддържат основните морски хранителни мрежи.
Възможност
3. Изследване на дълбока екосистема без слънчева светлина
Използвайте термалните извори, за да проучите как хемосинтетичните микроорганизми поддържат хранителните мрежи без слънчева светлина.
Инструмент
4. Проследяване на връзките в екосистемата
Използвайте Граф на знанията, за да свържете хранителните мрежи, адаптациите, симбиозата, взаимоотношенията хищник–плячка и условията в екосистемата.
Избрани примери
Избрани видове
Видове
Prochlorococcus
Prochlorococcus показва как микроскопичните първични производители улавят слънчевата светлина и поддържат основните морски хранителни мрежи.
Видове
Косатка
Косатките помагат да се илюстрира горната граница на размера на тялото и трофичното разнообразие в океаните, както и динамиката между хищници и плячка в морските хранителни мрежи.
Видове
Слепа скарида
Слепите скариди помагат за обяснението на принципа, тъй като живеят в екосистеми на дълбоководни хидротермални извори, поддържани от химична енергия, а не от слънчева светлина.
Видове
Копепод
Копеподите помагат да се покаже как малкият зоопланктон свързва микробното производство с по-големите животни чрез пренос на енергия в Хранителната мрежа.
Избрани екорегиони
екорегион
Големият бариерен риф
Отличителни: Този риф съдържа сложни местообитания и голямо разнообразие от взаимодействащи организми.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни как условията на околната среда и биологичните взаимоотношения могат да поддържат изключително богати морски екосистеми.
екорегион
Хидротермално поле Rainbow
Отличителни: Тази дълбоководна екосистема се поддържа от химична енергия, произхождаща от хидротермална активност.
Свързано с глобалната система: Това показва, че някои морски екосистеми могат да функционират без слънчева светлина, като вместо това разчитат на хемосинтетичен живот.
екорегион
Плумът на река Амазонка
Отличителни: Този морски регион, повлиян от реките, е оформен от сладка вода, хранителни вещества и силни екологични градиенти.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни как продуктивността, местообитанията за отглеждане на млади екземпляри и биоразнообразието зависят от променящите се условия на околната среда.
Избрани карти
Специални
Мутуализъм
Мутуализмът илюстрира принципа, като показва, че сътрудничеството между видовете може да оформи функционирането на морската екосистема.
Специални
Върховен хищник
„Върховният хищник“ илюстрира принципа, като подчертава динамиката между хищник и плячка и екологичните роли на върховите консуматори.
Възможност
Термални извори
Термалните извори илюстрират принципа, като показват, че екосистемите в дълбокия океан могат да се захранват с химична енергия вместо със слънчева светлина.