Сохранение материи и энергии в экосистемах (MS-LS2-3, Russian)

Conservation of Matter and Energy in Ecosystems, NGSS MS-LS2-3, Russian

В этом видео мы рассмотрим принцип сохранения материи и энергии и их невероятную роль в экосистемах.

Представьте, что вы волшебник, но вместо того, чтобы вытаскивать кроликов из шляп, вы можете лишь превращать одно в другое. Вы не можете создать что-то из ничего или заставить что-то исчезнуть бесследно. Это очень похоже на принципы сохранения материи и энергии, которые утверждают, что материя и энергия не могут быть созданы или уничтожены, а только трансформированы или переданы.

Итак, как же это волшебство работает в экосистеме? Давайте посмотрим на растение, нашего зеленого волшебника. Фотосинтез берет такие вещества, как углекислый газ и вода, и превращает их в глюкозу и кислород. Но это не все; он также преобразует солнечный свет и энергию в химическую энергию, хранящуюся в глюкозе.

На этом энергия не заканчивается; он протекает через экосистему, как игра в салки. Растения, наши производители, – это прежде всего «это». Они улавливают солнечный свет и преобразуют его в химическую энергию. Затем появляется животное, травоядное животное, и поедает растение — метка, и энергия передается. Затем эта энергия передается плотоядному или всеядному животному, которое поедает травоядное животное. Но помните, что, как и в теге, игра становится медленнее по ходу, потому что при каждой передаче энергии часть энергии теряется в виде тепла. Вот почему травоядных животных обычно больше, чем хищников.

С другой стороны, в экосистеме происходит круговорот материи. Производители, такие как растения, извлекают углекислый газ из воздуха и питательные вещества из почвы. Животные едят растения, получая это вещество для своего роста. Но что происходит, когда организмы умирают? Вот тут-то и приходят на помощь редуценты, команда природы по очистке. Бактерии и грибы разлагают трупы, выделяя питательные вещества в почву и углекислый газ в воздух. Итак, цикл возобновляется, как экологическая эстафета.

Но вот в чем сложность: поток энергии и круговорот материи не происходят по прямой линии. Вместо этого это сложная взаимосвязанная сеть, пищевая сеть. Эта сеть показывает многочисленные варианты питания организмов и то, как энергия и материя перемещаются по экосистеме. Это помогает нам предсказать, что может произойти, если мы добавим или удалим вид. Подумайте о том, как вытащить узел из запутанного ожерелья; вот какое влияние вымерший вид может оказать на пищевую сеть, влияя на другие виды, которые полагались на него как на источник питания.

Итак, вот оно — принципы сохранения материи и энергии, управляющие приливами и отливами жизни в экосистемах. С каждым укусом фотосинтеза и работой разлагателя происходят круговороты материи и потоки энергии, поддерживающие прекрасную сложность жизни на нашей планете.