شرح الموضوع
نتاجات التعلّم:
- أفسّر أهمية المحافظة على التنوع الحيوي في استدامة الغلاف الحيوي للأرض.
- أوضح المخاطر التي تُهدّد التنوع الحيوي.
- أستقصي بعض المؤشّرات الحيوية الدالّة على تلوّث المياه.
- أُبيّن تأثير الهطل الحمضي في نمو النباتات.
التنوّع الحيوي: لماذا يعطي النظام البيئي استقرارًا؟
يُسهِم التنوّع الحيوي إسهامًا فاعلًا في المحافظة على الأنظمة البيئية، لكنّه يُواجِه كثيرًا من المخاطر التي تضرّ بالغلاف الحيوي للأرض.
التنوع الحيوي
- كلّما كان التنوع الحيوي كبيرًا كانت الأنظمة البيئية أكثر استقرارًا.
- يُقلّل ذلك من اعتماد أيّ من الجماعات الحيوية على نوع واحد فقط في الغذاء أو المسكن.
أتحقّق: أُوضّح المقصود بالتنوّع الحيوي.
مثال
ثلاثة مستويات للتنوّع الحيوي
- صنّف العلماء التنوع الحيوي في الأنظمة البيئية إلى ثلاثة مستويات.
- تُحسب نسبة النوع الواحد في مساحة مُعيّنة بمقارنة عدد أفراده بالعدد الكلي للكائنات الحية في المساحة نفسها.
- يساعد ذلك أفراد الجماعات الحيوية على التكيّف مع بيئاتهم، مثل: القدرة على التخفّي لدرء خطر المُفترسات.
- مثال: التنوّع الوراثي في لون صدفة الحلزون الخارجية.
- استقرار الأنظمة البيئية يعتمد على استمرار تدفق الطاقة (الغذاء) في العلاقات الغذائية المتبادلة بين الجماعات الحيوية المختلفة.
- واحة الأزرق: مياه ضحلة غير عميقة تسمح لأسماك السرحاني بوضع بيوضها ودعم نموها وتكاثرها.
- غابات عجلون: أنظمة بيئية متنوّعة تسمح بعيش كائنات حية عديدة ونموّها، مثل: ابن آوى، والثعلب الأحمر.
الحل:
مثال: ما نسبة الجماعة الحيوية (ج)؟
أهمية التنوع الحيوي للإنسان
ماذا يستفيد الإنسان من التنوّع الحيوي؟
- المحافظة على التنوع الحيوي عملية مهمة للإنسان؛ إذ يخدم التنوع الحيوي الإنسان في مجالات عدة.
الربط بالسياحة والاقتصاد
مخاطر تُهدّد التنوع الحيوي
| أهمية اقتصادية مباشرة | أهمية اقتصادية غير مباشرة |
|---|---|
| يُعدّ التنوع الحيوي مخزنًا للتنقيب الحيوي؛ وهو البحث عن كائنات حية تمثل مصدرًا لمواد ذات قيمة اقتصادية | يحافظ التنوع الحيوي على سلامة الأنظمة البيئية عن طريق تنظيم المناخ؛ إذ يساعد وجود الغطاء النباتي على تخفيف ظاهرة الاحترار العالمي |
| منها العقاقير الطبية مثل: دواء الأسبرين الذي يُستخدم مُسكّنًا للآلام، والحدّ من خطر حدوث الجلطات الدموية، وقد استُخلصت بعض مكوّناته من أوراق نبات الصفصاف | فضلًا عن إسهامه في حماية الأنظمة البيئية من الفيضانات والجفاف، وفي التخلّص من المواد السامة، وغيرها |
| ويوفر التنوع الحيوي مصادر غذائية عديدة للإنسان، ويُحقّق الأمن الغذائي للمجتمعات، ويُعدّ مخزونًا وراثيًا للأجيال حاضرًا ومستقبلاً | ويُسهم التنوع الحيوي في دعم السياحة البيئية وتطويرها، وهو عامل جذب لكثير من الأشخاص المهتمين بجمال التنوع الحيوي في الأنظمة البيئية المختلفة. ومن أمثلته في الأردن: غابات عجلون |
- على الإنسان مسؤولية أخلاقية في المحافظة على التنوع الحيوي للأجيال القادمة.
- وهي مسؤولية جماعية يشترك فيها جميع أفراد المجتمع، والعلماء، وصانعو القرار.
أتحقّق: أُحدّد مُنتَجات اقتصادية مصدرها كائنات حيّة.
عوامل تفضي إلى الانقراض
التلوّث
الانقراض: حين يموت آخر فرد
- الإضرار بالتنوع الحيوي يؤدّي إلى عدم استقرار الأنظمة البيئية، ويتمثّل ذلك في الكوارث الطبيعية والأنشطة البشرية.
- تراجع عملية الإنتاج، وزيادة ظاهرة التصحّر.
- فقدان التنوع الحيوي في الأنظمة البيئية بصورة جزئية أو كلية، وهو ما يؤدّي إلى الانقراض (Extinction).
تلوّث المياه
الاستغلال المُفرط: صيدٌ أسرع من التكاثر
- الأكثر تأثّرًا بالاستغلال المُفرط: الكائنات ذات معدّلات التكاثر المنخفضة (أيْ معدّلات الولادة القليلة)، مثل: الفيلة، والحيتان، ووحيدات القرن.
- تراجعت أعداد الفيلة الإفريقية بصورة كبيرة بسبب تجارة العاج.
- المها العربي Oryx leucoryx: تناقصت أعداده بدرجة كبيرة نتيجة الصيد الجائر، فأُطلقت حملات دولية لحمايته وإنقاذه.
- في الأردن زادت أعداده في محمية الشومري بجهود الجمعية الملكية لحماية الطبيعة.
أُوضّح دور التنوع الحيوي في المحافظة على سلامة الأنظمة البيئية.
الأنواع الغازية: ضيوف يفسدون البيت
- يعتمد بقاء هذه الأنواع على مدى تكيّفها مع موطنها الجديد، ووجود مُفترسات قليلة لها فيه.
- أثرها في الاقتصاد: تُلحق الطيور والقوارض الغازية ضررًا كبيرًا بالمحاصيل الزراعية، وتزيد من تكاليف مقاومتها بالمبيدات والوسائل الأخرى.
- أبرز طرائق تأثيرها في الأنظمة البيئية:
- منافسة الأنواع الأصيلة على الموارد البيئية ومنعها من الحصول على الغذاء؛ ما يؤدّي إلى انقراض أحد الأنواع ما لم يُغيّر نمط حياته.
- التأثير سلبًا في السلاسل والشبكات الغذائية ضمن النظام البيئي.
- نقل أمراض جديدة لم تكن موجودة في الموطن البيئي، تُسمّى الأمراض الوافدة؛ ما يُؤثّر سلبًا في الأنواع الأصيلة.
- من الأمثلة على الأنواع الغازية نبات السُّلَم Acacia ehrenbergiana الذي أُدخل في البيئة الأردنية بمنطقة الأغوار.
أتحقّق: أبيّن تأثير الأنواع الغازية في الأنظمة البيئية.
فقدان الموطن وتدميره
أتحقّق: ماذا يحدث للكائنات الحيّة التي تفقد مواطنها؟
تجزئة الموطن: جزر صغيرة معزولة
- تنقسم الجماعات الحيوية إلى مجموعات صغيرة بعيد بعضها عن بعض، وتنشأ ظروف بيئية مختلفة على طول الحدود البيئية.
- مثل اختلاف درجات الحرارة، والرطوبة وشدة الاضاءة، وسرعة الرياح.
- كلّما اتسعت الحدود البيئية تناقصت الأنواع التي تستوطن وسط النظام البيئي؛ ما يتسبّب في خسارة بعض الأنواع.
- تقليل المساحة المتوافرة للأنواع التي تحتاج إلى مساحة واسعة في موطنها البيئي.
- تتضاءل فرصة التكاثر بين أفراد النوع الواحد في أجزاء مُتفرّقة من الموطن، ويصبحون أكثر عُرضة للمُفترسات.
مُلوّثات المياه
التلوّث: حين تتغيّر البيئة عن حدّها الطبيعي
تلوُّث الهواء
- تتلوّث المياه بعد وصول المُلوّثات إليها، وطرحها في البحيرات والأنهار وخزّانات المياه الجوفية.
أتحقّق: ما أثر المُلوّثات الفيزيائية في الأنظمة البيئية المائية؟
أُوضّح تأثير الماء المُلوَّث في طائر النورس.
الربط بالكيمياء
| كيميائية | حيوية | فيزيائية |
|---|---|---|
| من الأمثلة عليها: مُخلّفات العمليات الصناعية، مثل: الحمأة، والمعادن الثقيلة، النفط ومشتقاته، تغيّر الرقم الهيدروجيني للماء. | من الأمثلة عليها: الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا، الفطريات، والطلائعيات، والديدان، والفيروسات. | من الأمثلة عليها: تغيّر درجة حرارة الماء. |
| التأثير: تراكم المُلوّثات الكيميائية في الأنسجة الدهنية للكائنات الحية، ضمن المستويات الغذائية المختلفة في السلاسل الغذائية، في ما يُعرف بالتضخيم الحيوي | التأثير: انتقال الأمراض، مثل: التسمّم الغذائي، والزحار الأميبي، والتهاب الكبد الوبائي، وغير ذلك. | التأثير: بيئة غير مناسبة لنمو الجماعات الحيوية وتكاثرها. |
التضخيم الحيوي: كيف يرتفع تركيز المبيد في السلسلة؟
- التضخيم الحيوي: تراكم المُلوّثات الكيميائية في الأنسجة الدهنية للكائنات الحية عبر المستويات الغذائية المختلفة في السلاسل الغذائية.
- يوضّح الشكل (12) تراكم المبيد الحشري DDT في أجسام الكائنات الحية المُكوّنة للسلاسل الغذائية.
أُقارن بين أجسام العوالق الحيوانية وأجسام الأسماك الكبيرة من حيث تركيز المبيد الحشري DDT في كلّ منهما.
الهطل الحمضي والمؤشّرات الحيوية
الهطل الحمضي: مطر يحمل حمضًا
- يُعَدّ الهطل الحمضي مثالًا على تلوُّث الهواء.
- يتكوّن عند تفاعل الماء الموجود في الهواء مع أكاسيد الكبريت والنيتروجين المُنبعثة من أنشطة الإنسان؛ ما يؤدّي إلى تكوُّن حمض الكبريتيك وحمض النتريك.
تغيّر الرقم الهيدروجيني لمياه المحيطات
مبيد حشري يبقى في التربة سنوات طويلة
- تعرّف العالم بول مولر خصائص مادة DDT بوصفها مبيدًا للحشرات.
- تظلّ المادة في التربة مدّة 10 سنوات تقريبًا من دون تحلّل.
- وهي مدّة تزيد ثلاثة أضعاف على مدّة بقاء المبيدات الحشرية الأخرى في التربة.
- يُلحق DDT ضررًا بعدد من الكائنات الحية، لا سيّما الطيور.
- يتسبّب في هشاشة القشرة الخارجية لبيض الطيور وجعلها رقيقة؛ ما يؤدّي إلى موت أجنّتها، وتراجع أعدادها.
الهطل الحمضي يُفسد الماء ويُهلك الأسماك
- في الأنظمة البيئية المائية: يتسبّب الهطل الحمضي في إلحاق ضرر بها، لا سيّما عند تسرُّبه إلى المياه الجوفية أو المياه العذبة.
- عند اختلاطه بمياه البحيرات والمستنقعات يقل الرقم الهيدروجيني وتزداد حموضة الماء.
- يؤثّر ذلك سلبًا في فقس بيض الأسماك، ويتسبّب في إنتاج نسل مُشوَّه، ثم انخفاض عدد الأسماك وفقدان بعض أنواعها.
- يلحق الضرر بالسلاسل الغذائية؛ ما يحدّ من التنوُّع الحيوي.
الهطل الحمضي يؤذي جذور النباتات وأنسجتها
- في النباتات: يؤثّر الهطل الحمضي في أوراقها، ويُحدث تغييرًا في تراكيز الأملاح المعدنية الموجودة في التربة.
- يُعرّض ذلك جذور النباتات للتلف، ويؤثّر سلبًا في نموها، ويعمل على تدمير أنسجتها.
- وتقلّ قدرتها على مقاومة الأمراض.
أتحقّق: ما الأضرار الناتجة من الهطل الحمضي؟
أُوضّح سبب موت الأشجار التي تتعرَّض للهطل الحمضي.
المؤشّرات الحيوية: كائنات تُنذر بالتلوّث
- دليل على تلوّث الماء: التشوُّهات في صغار الضفادع والضفادع البالغة، وعدم وجود بعض أنواع اللافقاريات المائية الصغيرة مثل الروبيان.
- الأشنات: يدلُّ اختفاؤها على تلوُّث الهواء بسبب افتقارها إلى الجذور؛ فهي تمتصُّ المواد التي تحتاج إليها من الهواء والهطل.
- في الأردن: ترصد وزارة البيئة مُلوِّثات الهواء عن طريق محطّات الرصد الثابتة في بعض محافظات المملكة.
أتوقّع تأثير أكاسيد الكبريت والنيتروجين في نمو الأشنات.
أُبيّن كيف يُمكن الكشف عن أثر الهطل الحمضي في المُسطّحات المائية الصغيرة.
إرشادات السلامة:
نشاط: كيف يتغيّر لون الملفوف الأحمر؟
التحليل والاستنتاج:
- ما يُظهره النشاط: يتغير لون سائل الملفوف الأحمر إلى اللون الوردي في الوسط الحمضي، وإلى اللون الأخضر في الوسط القاعدي.
مراجعة الدرس
- أضبط المتغيّرات: أحدّد المتغير المستقل والمتغير التابع.
- أستنتج: ماذا يحدث للون السائل في الأنابيب جميعها؟
- أستنتج: ما مصدر في التجربة؟
- أتوقّع: لماذا تغيّر لون السائل الأحمر في بعض الأنابيب؟
- أصدر حكمًا: أوضح إذا توافقت نتائجي مع فرضيتي أم لا.
مراجعة الدرس: أجب وقارن ما كتبه الكتاب
أُفسّر: تُسهِم المحافظة على التنوّع الحيوي في سلامة الأنظمة البيئية المختلفة الموجودة في الغلاف الحيوي للأرض.
أحسُب نسبة أفراد النوع (س) في كلتا المنطقتين: المنطقة A فيها 40 فردًا من النوع (س) من 200، والمنطقة B فيها 45 فردًا من 180.
أُقارِن: أيّ النوعين أكثر وفرة في منطقته: (س) أم (ص)؟
أتوقّع ما سيحدث للنوع (ص) في المنطقة B عند إدخال أنواع غازية فيها قادرة على نقل أمراض إلى هذا النوع.
أُفسّر سبب تركّز المواد السامّة في أجسام المُستهلِكات الثانية بنسبة أكثر من تركّزها في أجسام المُستهلِكات الأولى.
أُوضّح تأثير تغيّر الرقم الهيدروجيني نتيجة الهطل الحمضي في كلٍّ من: بيوض الأسماك، والتربة.
هل يُعَدّ طائر الكناري من المُؤشّرات الحيوية؟ أُفسّر إجابتي.
أُبيّن التغيّرات التي يرصدها العلماء في بعض الكائنات الحيّة أثناء الكشف عن سلامة النظام البيئي.
