معلومة

44: علم البيئة والمحيط الحيوي - علم الأحياء

44: علم البيئة والمحيط الحيوي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

44: علم البيئة والمحيط الحيوي

علم البيئة والمحيط الحيوي

الشكل 1: (أ) يحمل قراد الغزلان البكتيريا التي تنتج مرض لايم في البشر ، وغالبًا ما يتضح في (ب) طفح جلدي مصحوب بأعراض في عين الثور. الفأر (ج) أبيض القدمين هو أحد المضيفين المعروفين لقراد الغزلان الذي يحمل بكتيريا مرض لايم. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة سكوت باور ، USDA ARS credit b: تعديل العمل بواسطة James Gathany ، رصيد CDC c: تعديل العمل بواسطة Rob Ireton. & # 8220 هذه الصورة & # 8221 بواسطة OpenStax مرخصة بموجب CC BY 4.0)

لماذا دراسة علم البيئة؟ ربما تكون مهتمًا بالتعرف على العالم الطبيعي وكيف تكيفت الكائنات الحية مع الظروف المادية لبيئتها. أو ربما تكون طبيباً في المستقبل تسعى لفهم العلاقة بين صحة الإنسان والبيئة.

البشر جزء من المشهد البيئي ، وصحة الإنسان هي جزء مهم من تفاعل الإنسان مع بيئتنا المادية والمعيشية. يُعد مرض لايم ، على سبيل المثال ، أحد الأمثلة الحديثة للعلاقة بين صحتنا والعالم الطبيعي (الشكل 1). يُعرف مرض لايم رسميًا باسم داء لايم ، وهو عدوى بكتيرية يمكن أن تنتقل إلى البشر عندما يلدغهم قراد الغزلان (Ixodes scapularis) ، وهو الناقل الأساسي لهذا المرض. ومع ذلك ، ليس كل قراد الغزلان يحمل البكتيريا التي تسبب مرض لايم في البشر ، و I. كتفي يمكن أن يكون لها مضيفات أخرى إلى جانب الغزلان. في الواقع ، اتضح أن احتمال الإصابة يعتمد على نوع العائل الذي يتطور عليه القراد: نسبة أعلى من القراد التي تعيش على الفئران البيضاء القدمين تحمل البكتيريا أكثر من القراد الذي يعيش على الغزلان. إن معرفة البيئات والكثافات السكانية التي تتواجد فيها الأنواع المضيفة بكثرة من شأنها أن تساعد الطبيب أو أخصائي علم الأوبئة على فهم كيفية انتقال مرض لايم بشكل أفضل وكيف يمكن تقليل حدوثه.


44: علم البيئة والمحيط الحيوي - علم الأحياء

لماذا دراسة علم البيئة؟ ربما تكون مهتمًا بالتعرف على العالم الطبيعي وكيف تكيفت الكائنات الحية مع الظروف المادية لبيئتها. أو ربما تكون طبيباً في المستقبل تسعى لفهم العلاقة بين صحة الإنسان والبيئة.

الشكل 1. (أ) يحمل قراد الغزلان البكتيريا التي تنتج مرض لايم في البشر ، وغالبًا ما تظهر في (ب) طفح جلدي مصحوب بأعراض في عين الثور. الفأر (ج) أبيض القدمين هو أحد المضيفين المعروفين لقراد الغزلان الذي يحمل بكتيريا مرض لايم. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة سكوت باور ، USDA ARS Credit b: تعديل العمل بواسطة James Gathany ، ائتمان CDC c: تعديل العمل بواسطة Rob Ireton)

البشر جزء من المشهد البيئي ، وصحة الإنسان هي جزء مهم من تفاعل الإنسان مع بيئتنا المادية والمعيشية. يُعد مرض لايم ، على سبيل المثال ، أحد الأمثلة الحديثة للعلاقة بين صحتنا والعالم الطبيعي (الشكل 1). يُعرف مرض لايم رسميًا باسم داء لايم ، وهو عدوى بكتيرية يمكن أن تنتقل إلى البشر عندما يلدغهم قراد الغزلان (Ixodes scapularis) ، وهو الناقل الأساسي لهذا المرض. ومع ذلك ، ليس كل قراد الغزلان يحمل البكتيريا التي تسبب مرض لايم في البشر ، و I. كتفي يمكن أن يكون لها عوائل أخرى إلى جانب الغزلان. في الواقع ، اتضح أن احتمال الإصابة يعتمد على نوع العائل الذي يتطور عليه القراد: نسبة أعلى من القراد التي تعيش على الفئران البيضاء القدمين تحمل البكتيريا أكثر من القراد الذي يعيش على الغزلان. إن معرفة البيئات والكثافات السكانية التي تتواجد فيها الأنواع المضيفة بكثرة من شأنها أن تساعد الطبيب أو أخصائي علم الأوبئة على فهم كيفية انتقال مرض لايم بشكل أفضل وكيف يمكن تقليل حدوثه.


البيئة السكان

على سبيل المثال ، يهتم علماء البيئة السكانية بشكل خاص بإحصاء فراشة كارنر الزرقاء لأنها مصنفة على أنها من الأنواع المهددة بالانقراض فيدراليًا. ومع ذلك ، فإن توزيع وكثافة هذا النوع يتأثر بشدة بتوزيع ووفرة الترمس البري ، والبيئة الفيزيائية الحيوية المحيطة به. قد يطرح الباحثون أسئلة حول العوامل التي تؤدي إلى تراجع الترمس البري وكيف تؤثر هذه على فراشات كارنر الزرقاء. على سبيل المثال ، يعرف علماء البيئة أن الترمس البري يزدهر في المناطق المفتوحة حيث تغيب الأشجار والشجيرات إلى حد كبير. في البيئات الطبيعية ، تزيل حرائق الغابات المتقطعة الأشجار والشجيرات بانتظام ، مما يساعد في الحفاظ على المناطق المفتوحة التي يتطلبها الترمس البري. يمكن استخدام النماذج الرياضية لفهم كيف أدى إخماد حرائق الغابات من قبل البشر إلى تراجع هذا النبات المهم بالنسبة لفراشة كارنر الزرقاء.


مصادر الطاقة

يتم التقاط الطاقة من الشمس بواسطة النباتات الخضراء والطحالب والبكتيريا الزرقاء والطلائعيات الضوئية. تقوم هذه الكائنات بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية تحتاجها جميع الكائنات الحية. يمكن أن يكون توفر الضوء قوة مهمة تؤثر بشكل مباشر على تطور التكيفات في أجهزة البناء الضوئي. على سبيل المثال ، يتم تظليل النباتات الموجودة في الجزء السفلي من الغابة المعتدلة عندما تنطفئ الأشجار الموجودة فوقها في المظلة تمامًا في أواخر الربيع. ليس من المستغرب أن النباتات الصغيرة لديها تكيفات لالتقاط الضوء المتاح بنجاح. أحد هذه التكيفات هو النمو السريع للنباتات الربيعية سريعة الزوال مثل جمال الربيع (الشكل). تحقق أزهار الربيع هذه قدرًا كبيرًا من نموها وتنتهي من دورة حياتها (تتكاثر) في وقت مبكر من الموسم قبل أن تنمو أوراق الأشجار في المظلة.

جمال الربيع هو نبات ربيعي سريع الزوال يزهر في وقت مبكر من الربيع لتجنب التنافس مع أشجار الغابات الكبيرة على ضوء الشمس. (الائتمان: جون بيتهام)

في النظم البيئية المائية ، قد يكون توافر الضوء محدودًا لأن ضوء الشمس يمتص بواسطة الماء والنباتات والجسيمات العالقة والكائنات الحية الدقيقة المقيمة. بالقرب من قاع بحيرة أو بركة أو محيط ، توجد منطقة لا يستطيع الضوء الوصول إليها. لا يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي هناك ، ونتيجة لذلك ، تطور عدد من التعديلات التي تمكن الكائنات الحية من البقاء على قيد الحياة بدون ضوء. على سبيل المثال ، تمتلك النباتات المائية نسيجًا ضوئيًا بالقرب من سطح الماء ، على سبيل المثال ، فكر في الأوراق العائمة العائمة لزنابق الماء - لا تستطيع زنابق الماء البقاء على قيد الحياة بدون ضوء. في بيئات مثل الفتحات الحرارية المائية ، تستخرج بعض البكتيريا الطاقة من المواد الكيميائية غير العضوية لأنه لا يوجد ضوء لعملية التمثيل الضوئي.

يعد توفر العناصر الغذائية في الأنظمة المائية أيضًا جانبًا مهمًا من جوانب الطاقة أو التمثيل الضوئي. تغرق العديد من الكائنات الحية في قاع المحيط عندما تموت في المياه المفتوحة عند حدوث ذلك ، يتم عزل الطاقة الموجودة في هذا الكائن الحي لبعض الوقت ما لم يحدث تدفق مياه المحيط. ارتفاع مياه المحيط هو ارتفاع مياه المحيطات العميقة الذي يحدث عندما تهب الرياح السائدة على طول المياه السطحية بالقرب من الساحل (الشكل). عندما تدفع الرياح مياه المحيط إلى البحر ، تتحرك المياه من قاع المحيط لتحل محل هذه المياه. ونتيجة لذلك ، تصبح العناصر الغذائية الموجودة في الكائنات الميتة متاحة لإعادة استخدامها من قبل الكائنات الحية الأخرى.

إن مياه المحيطات هي عملية مهمة تعيد تدوير المغذيات والطاقة في المحيط. عندما تدفع الرياح (الأسهم الخضراء) بعيدًا عن الشاطئ ، فإنها تتسبب في انتقال المياه من قاع المحيط (الأسهم الحمراء) إلى السطح ، مما يؤدي إلى جلب العناصر الغذائية من أعماق المحيط.

اتصال فني

تعتبر عمليات دوران الربيع والخريف عمليات مهمة في بحيرات المياه العذبة التي تعمل على نقل العناصر الغذائية والأكسجين في قاع البحيرات العميقة إلى الأعلى. يحدث دوران لأن الماء له كثافة قصوى عند 4 درجات مئوية. تتغير درجة حرارة المياه السطحية مع تقدم الفصول ، ويغرق الماء الأكثر كثافة.

كيف يمكن أن يختلف دوران البحيرات الاستوائية عن دوران البحيرات الموجودة في المناطق المعتدلة؟

في فصل الربيع ، ترتفع درجات حرارة الهواء ويذوب الجليد السطحي. عندما تبدأ درجة حرارة سطح الماء في الوصول إلى 4 درجات مئوية ، يصبح الماء أثقل ويهبط إلى القاع. يتم بعد ذلك إزاحة المياه الموجودة في قاع البحيرة بواسطة المياه السطحية الأثقل ، وبالتالي ترتفع إلى الأعلى. عندما ترتفع هذه المياه إلى الأعلى ، يتم جلب الرواسب والمغذيات من قاع البحيرة معها. خلال أشهر الصيف ، تتراكم مياه البحيرة ، أو تشكل طبقات ، مع أكثر المياه دفئًا على سطح البحيرة.

مع انخفاض درجات حرارة الهواء في الخريف ، تبرد درجة حرارة مياه البحيرة إلى 4 درجات مئوية ، وبالتالي ، يتسبب هذا في دوران السقوط حيث ينخفض ​​الماء البارد الثقيل ويزيل الماء في القاع. ثم تنتقل المياه الغنية بالأكسجين الموجودة على سطح البحيرة إلى قاع البحيرة ، بينما ترتفع العناصر الغذائية الموجودة في قاع البحيرة إلى السطح (الشكل). خلال فصل الشتاء ، يتم استخدام الأكسجين الموجود في قاع البحيرة بواسطة أجهزة التحلل والكائنات الأخرى التي تتطلب الأكسجين ، مثل الأسماك.


بدء الاختبار: علم الأحياء 44 علم البيئة والمحيط الحيوي MCQ مسابقة

صورة ناسا هذه مركبة من عدة مناظر للأرض تعتمد على الأقمار الصناعية. لعمل صورة لكامل الأرض ، يجمع علماء ناسا ملاحظات لأجزاء مختلفة من الكوكب. (الائتمان: NASA / GSFC / NOAA / USGS)

بالنظر إلى الأرض من الفضاء ، لا تقدم أي أدلة حول تنوع أشكال الحياة الموجودة هناك. يُعتقد أن الأشكال الأولى للحياة على الأرض كانت كائنات دقيقة كانت موجودة لمليارات السنين في المحيط قبل ظهور النباتات والحيوانات. الثدييات والطيور والزهور المألوفة لنا جميعًا حديثة نسبيًا ، نشأت منذ 130 إلى 200 مليون سنة. سكن البشر على هذا الكوكب منذ 2.5 مليون سنة فقط ، وفقط في 200000 سنة الماضية بدأ البشر في الظهور كما نفعل اليوم.

الفصل 44: علم البيئة والمحيط الحيوي MCQ أسئلة متعددة الاختيارات البنك الاختبار

44.5 المناخ وآثار تغير المناخ العالمي

الاسم: علم الأحياء 44 علم البيئة والمحيط الحيوي MCQ
رابط التحميل: قم بتنزيل الكتاب الإلكتروني MCQ Quiz PDF
حجم الكتاب: 10 صفحات
تاريخ حقوق النشر: 2015
اللغة: الإنجليزية الأمريكية
الفئات: مواد تعليمية

سؤال: أي مما يلي هو عامل حيوي؟

سؤال: أي من المناطق الأحيائية التالية تتميز بوفرة الموارد المائية؟

سؤال: أي من المناطق الأحيائية التالية تتميز بقصر مواسم النمو؟

سؤال: أين تتوقع أن تجد أكثر عملية التمثيل الضوئي في منطقة حيوية للمحيطات؟

السؤال: السمة الرئيسية لمصب الأنهار هي:

ظروف الإضاءة المنخفضة والإنتاجية العالية

المياه المالحة والمياه العذبة

سؤال: قد يلاحظ عالم البيئة الذي يتسلق جبلًا مناطق أحيائية مختلفة على طول الطريق بسبب التغييرات في كل ما يلي باستثناء:

سؤال: أي من القوى الطبيعية التالية مسؤولة عن إطلاق ثاني أكسيد الكربون وغازات الغلاف الجوي الأخرى؟

سؤال: أي مما يلي يعتبر مثالاً لحدث طقس؟

يستمر موسم الأعاصير من 1 يونيو حتى 30 نوفمبر.

زادت كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بشكل مطرد خلال القرن الماضي.

فجرت عاصفة رياح الأشجار في منطقة باونداري ووترز كانو بولاية مينيسوتا في 4 يوليو 1999.

الصحاري هي عمومًا أنظمة بيئية جافة لا تهطل إلا القليل جدًا من الأمطار.

سؤال: نباتات قاع الأرض في غابة معتدلة لديها تكيفات لالتقاط ________ محدودة.

سؤال: دراسة دورة المغذيات على الرغم من أن البيئة هي مثال على أي مما يلي؟


شابارال

الشاب تسمى أيضًا غابة التقشير وتوجد في كاليفورنيا ، على طول البحر الأبيض المتوسط ​​، وعلى طول الساحل الجنوبي لأستراليا (الشكل). يتراوح معدل هطول الأمطار السنوي في هذه المنطقة الأحيائية من 65 سم إلى 75 سم (25.6-29.5 بوصة) ، وتسقط غالبية الأمطار في فصل الشتاء. الصيف جاف للغاية والعديد من نباتات الجبار نائمة خلال فصل الصيف. تسود نباتات الكابارال ، الموضحة في الشكل ، شجيرات تتكيف مع الحرائق الدورية ، حيث تنتج بعض النباتات بذورًا تنبت فقط بعد حريق ساخن. الرماد المتخلف بعد الحريق غني بالعناصر الغذائية مثل النيتروجين الذي يخصب التربة ويعزز إعادة نمو النبات.

تشابارال تهيمن عليها الشجيرات. (الائتمان: ميغيل فييرا)


مقدمة

(أ) يحمل قراد الغزلان البكتيريا التي تنتج مرض لايم في البشر ، وغالبًا ما تظهر في (ب) طفح جلدي مصحوب بأعراض في عين الثور. الفأر (ج) أبيض القدمين هو أحد المضيفين المعروفين لقراد الغزلان الذي يحمل بكتيريا مرض لايم. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة سكوت باور ، USDA ARS Credit b: تعديل العمل بواسطة James Gathany ، ائتمان CDC c: تعديل العمل بواسطة Rob Ireton)

لماذا دراسة علم البيئة؟ ربما تكون مهتمًا بالتعرف على العالم الطبيعي وكيف تكيفت الكائنات الحية مع الظروف المادية لبيئتها. أو ربما تكون طبيباً في المستقبل تسعى لفهم العلاقة بين صحة الإنسان والبيئة.

البشر جزء من المشهد البيئي ، وصحة الإنسان هي جزء مهم من تفاعل الإنسان مع بيئتنا المادية والمعيشية. يُعد مرض لايم ، على سبيل المثال ، أحد الأمثلة الحديثة للعلاقة بين صحتنا والعالم الطبيعي (الشكل). يُعرف مرض لايم رسميًا باسم داء لايم ، وهو عدوى بكتيرية يمكن أن تنتقل إلى البشر عندما يلدغهم قراد الغزلان (Ixodes scapularis) ، وهو الناقل الأساسي لهذا المرض. ومع ذلك ، ليس كل قراد الغزلان يحمل البكتيريا التي تسبب مرض لايم في البشر ، و I. كتفي يمكن أن يكون لها مضيفات أخرى إلى جانب الغزلان. في الواقع ، اتضح أن احتمال الإصابة يعتمد على نوع العائل الذي يتطور عليه القراد: نسبة أعلى من القراد التي تعيش على الفئران البيضاء القدمين تحمل البكتيريا أكثر من القراد الذي يعيش على الغزلان. إن معرفة البيئات والكثافات السكانية التي تتواجد فيها الأنواع المضيفة بكثرة من شأنها أن تساعد الطبيب أو أخصائي علم الأوبئة على فهم كيفية انتقال مرض لايم بشكل أفضل وكيف يمكن تقليل حدوثه.


الأنهار والجداول

تعمل الأنهار والجداول على تحريك المسطحات المائية التي تحمل كميات كبيرة من المياه من المصدر أو منابع المياه إلى بحيرة أو محيط. تشمل أكبر الأنهار نهر النيل في إفريقيا ونهر الأمازون في أمريكا الجنوبية ونهر المسيسيبي في أمريكا الشمالية.

ينتج عن الماء سريع الحركة الحد الأدنى من تراكم الطمي في قاع النهر أو المجرى ، وبالتالي يكون الماء صافياً. يُعزى التمثيل الضوئي هنا في الغالب إلى الطحالب التي تنمو على الصخور ، حيث يمنع التيار السريع نمو العوالق النباتية. يمكن أن يأتي مدخل إضافي من الطاقة من الأوراق أو المواد العضوية الأخرى التي تسقط في النهر أو تتدفق من الأشجار والنباتات الأخرى التي تحد المياه. عندما تتحلل الأوراق ، تعود المواد العضوية والمغذيات الموجودة في الأوراق إلى الماء. تكيفت النباتات والحيوانات مع هذه المياه سريعة الحركة. على سبيل المثال ، فإن العلقات (phylum Annelida) لها أجسام ممتدة ومصاصون على كلا الطرفين. تلتصق هذه الماصات بالركيزة ، مما يبقي العلقة مثبتة في مكانها. تعتبر أنواع تراوت المياه العذبة (phylum Chordata) مفترسًا مهمًا في هذه الأنهار والجداول سريعة الحركة.

عندما يتدفق النهر أو الدفق بعيدًا عن المصدر ، يتسع عرض القناة تدريجيًا ويتباطأ التيار. هذه المياه بطيئة الحركة ، الناتجة عن انخفاض التدرج وزيادة الحجم مع اتحاد الروافد ، لديها المزيد من الترسيب. يمكن أيضًا تعليق العوالق النباتية في الماء بطيء الحركة. لذلك ، لن يكون الماء واضحًا كما هو بالقرب من المصدر. كما أن الماء أكثر دفئًا. يمكن العثور على الديدان (phylum Annelida) والحشرات (phylum Arthropoda) وهي تختبئ في الوحل. تشمل الفقاريات المفترسة ذات الترتيب الأعلى (phylum Chordata) الطيور المائية والضفادع والأسماك. يجب أن تجد هذه الحيوانات المفترسة طعامًا في هذه المياه البطيئة الحركة ، وأحيانًا الغامضة ، وعلى عكس سمك السلمون المرقط في المياه عند المصدر ، فقد لا تتمكن هذه الفقاريات من استخدام الرؤية كحساسها الأساسي للعثور على الطعام. بدلاً من ذلك ، من المرجح أن يستخدموا الذوق أو الإشارات الكيميائية للعثور على الفريسة.


44: علم البيئة والمحيط الحيوي - علم الأحياء

تاريخ النشر: 06 فبراير 2018

تنصل:
تمت كتابة هذه الرسالة وتقديمها من قبل الطلاب وهي ليست مثالاً على عملنا. يرجى النقر فوق هذا الرابط لعرض عينات من أعمالنا المهنية التي كتبها كتاب أطروحاتنا المحترفون. أي آراء أو نتائج أو استنتاجات أو توصيات معبر عنها في هذه المادة هي آراء المؤلفين ولا تعكس بالضرورة آراء شركة EssayCompany.

الفصل 50 (مقدمة في علم البيئة والمحيط الحيوي)

1. علم البيئة هو الدراسة العلمية للتفاعلات بين الكائنات الحية والبيئة.

    1. تترجم الأحداث التي تحدث في إطار الزمن البيئي إلى تأثيرات على نطاق أطول من الزمن التطوري.
    2. تتضمن بيئة أي كائن حي مكونين.
      1. المكونات اللاأحيائية أو غير الحية - العوامل الكيميائية والفيزيائية مثل درجة الحرارة والضوء والماء والمغذيات.
      2. المكونات الحيوية أو الحية - جميع الكائنات الحية أو الكائنات الحية التي تشكل جزءًا من بيئة الفرد.
      1. علم البيئة العضوية:
        1. يمكن تقسيمها إلى تخصصات علم البيئة الفسيولوجي وعلم البيئة التطوري والبيئة السلوكية.
        2. مخاوف حول كيفية مواجهة بنية الكائن الحي وعلم وظائف الأعضاء والسلوك للتحديات التي تطرحها البيئة
        1. يركز بشكل أساسي على العوامل التي تؤثر على عدد الأفراد من نوع معين الذين يعيشون في منطقة ما.
        2. السكان - مجموعة الأفراد من نفس النوع الذين يعيشون في منطقة جغرافية معينة.
        1. يتعامل مع مجموعة كاملة من الأنواع المتفاعلة في المجتمع.
        2. المجتمع - جميع الكائنات الحية من جميع الأنواع التي تعيش في منطقة معينة
        1. ينصب التركيز في هذه البيئة على تدفق الطاقة والدورة الكيميائية بين المكونات الحيوية وغير الحيوية المختلفة.
        2. النظام البيئي - جميع العوامل اللاأحيائية بالإضافة إلى المجتمع الكامل للأنواع الموجودة في منطقة معينة.
        1. يتعامل مع مصفوفات النظم البيئية وكيفية ترتيبها في منطقة جغرافية.
          1. يعتبر الترقيع خاصية بيئية حيث تتكون المناظر الطبيعية أو المناظر البحرية من فسيفساء من أنواع مختلفة من البقع.

          ثانيًا. التفاعلات بين الكائنات الحية والبيئة تحد من توزيع الأنواع

            1. الجغرافيا الحيوية هي دراسة التوزيع الماضي والحاضر للأنواع الفردية ، في سياق النظرية التطورية
              1. إنه يوفر نقطة انطلاق جيدة لفهم ما يحد من التوزيع الجغرافي للأنواع.
                1. قد تشمل العوامل التي تحد من توزيع الأنواع ما يلي:
                  1. تشتيت انتشار.
                  2. سلوك.
                  3. العوامل الحيوية.
                  4. العوامل غير الحيوية.
                  1. تتمثل إحدى طرق تحديد ما إذا كان التشتت عاملًا رئيسيًا يحد من التوزيع في مراقبة نتائج عمليات زرع الأنواع
                    1. لكي تعتبر عملية الزرع ناجحة ، يجب أن تعيش الكائنات الحية وتتكاثر في المنطقة الجديدة
                    2. إذا نجحت ، فإن النطاق المحتمل للأنواع أكبر من نطاقها الفعلي.
                    1. قد تختار النباتات موائلها عن طريق إنتاج البذور التي تنبت فقط في ظل مجموعة محدودة من الظروف البيئية
                    2. تختار إناث البعوض موائل معينة لوضع البيض ، أو لوضع البيض
                    1. الافتراس
                    2. مرض
                    3. التطفل
                    4. مسابقة
                    1. تعتبر درجة حرارة البيئة عاملاً مهماً في توزيع الكائنات الحية بسبب تأثيرها على العمليات البيولوجية
                      1. قد تتمزق الخلايا إذا تجمد الماء الذي تحتويه
                      2. تفسد بروتينات معظم الكائنات الحية عند درجات حرارة أعلى من 45 درجة مئوية.
                      1. تعيش كائنات المياه العذبة والبحرية مغمورة في البيئات المائية.
                      2. تواجه الكائنات الأرضية تهديدًا شبه دائم بالجفاف
                      1. كما أنه يساهم في فقد الماء في الكائنات الحية عن طريق زيادة معدل التبريد التبخيري والنتح
                      1. أنماط المناخ العالمي:
                        1. يسبب الشكل المنحني للأرض تباينًا في خطوط العرض في شدة ضوء الشمس
                          1. يضرب ضوء الشمس المناطق الاستوائية بشكل مباشر ، ويتم توصيل معظم الحرارة والضوء هناك
                          1. الانقلاب الشمسي لشهر يونيو - يميل نصف الكرة الشمالي نحو الشمس ويبدأ الصيف
                          2. الاعتدال في شهر مارس - يواجه خط الاستواء الشمس مباشرة لمدة 12 ساعة من ضوء النهار والظلام
                          3. الانقلاب الشمسي لشهر ديسمبر - يميل نصف الكرة الشمالي بعيدًا عن الشمس ويبدأ الشتاء
                          4. اعتدال سبتمبر - يواجه خط الاستواء الشمس مباشرة
                          1. تؤثر التيارات المحيطية على المناخ على طول سواحل القارات عن طريق تسخين أو تبريد الكتل الهوائية التي تعلوها ، والتي قد تمر بعد ذلك عبر الأرض.
                          2. للجبال تأثير كبير على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى منطقة ما ، وكذلك على درجة الحرارة المحلية وهطول الأمطار.
                          3. بالإضافة إلى التغيرات العالمية في طول النهار ، والإشعاع الشمسي ، ودرجة الحرارة ، تؤثر الزاوية المتغيرة للشمس على البيئات المحلية
                            1. خلال فصلي الصيف والشتاء ، يتم تقسيم العديد من البحيرات في المناطق المعتدلة إلى طبقات حرارياً ، أو على شكل طبقات عموديًا وفقًا لدرجة الحرارة
                            2. تخضع البحيرات لخلط نصف سنوي لمياهها نتيجة لتغيير ملامح درجة الحرارة ، وهي عملية تسمى الدوران.
                                1. المناخ المحلي عبارة عن أنماط جيدة جدًا ، مثل تلك التي يواجهها المجتمع تحت السجل
                                  1. تؤثر العديد من الميزات في البيئة على المناخ المحلي من خلال صب الظل ، والتأثير على التبخر من التربة ، وتغيير أنماط الرياح.

                                  ثالثا. تؤثر العوامل اللاأحيائية والأحيائية على هيكل وديناميات المناطق الأحيائية المائية

                                    1. المناطق الأحيائية هي أنواع رئيسية من الجمعيات البيئية التي تشغل مناطق جغرافية واسعة من الأرض أو المياه
                                    2. تمثل المناطق الأحيائية المائية الجزء الأكبر من المحيط الحيوي.
                                      1. هذه المناطق الأحيائية مقسمة فيزيائيًا وكيميائيًا
                                        1. يوجد ضوء كافٍ لعملية التمثيل الضوئي في المنطقة الضوئية العليا
                                        2. القليل من الضوء يخترق المنطقة السفلية
                                        3. في الجزء السفلي ، يُطلق على المعدل الفرعي المنطقة القاعية
                                          1. يتكون من الرمل والرواسب العضوية وغير العضوية
                                          2. يتم احتلالها من قبل مجتمعات الكائنات الحية التي تسمى مجتمعة benthos
                                            1. المصدر الرئيسي للغذاء للحيوانات القاعية هو مادة عضوية ميتة تسمى المخلفات
                                            1. في المحيط وفي معظم البحيرات ، تفصل طبقة ضيقة من التغير السريع في درجات الحرارة تسمى خط حراري الطبقة العليا الأكثر دفئًا بشكل موحد عن المياه العميقة الأكثر برودة بشكل منتظم.
                                            1. البحيرات عبارة عن مسطحات مائية ثابتة تغطي آلاف الكيلومترات المربعة
                                              1. البحيرات قليلة التغذية فقيرة بالمغذيات وغنية بالأكسجين بشكل عام
                                              2. البحيرات المغذية غنية بالمغذيات وغالبًا ما تنضب من الأكسجين إذا كانت مغطاة بالجليد في الشتاء وفي أعمق منطقة خلال الصيف
                                                1. المنطقة الساحلية هي المياه الضحلة المضاءة جيدًا بالقرب من الشاطئ
                                                2. المنطقة الحادة بعيدة عن الشاطئ وهي عميقة جدًا لدعم النباتات المائية المتجذرة
                                                      1. السمة الفيزيائية الأكثر بروزًا للجداول والأنهار هي التيار
                                                        1. تكون تيارات منابع المياه بشكل عام باردة ، وواضحة ، ومضطربة ، وسريعة
                                                        2. الأنهار بشكل عام أكثر دفئًا وعكرًا ، لأنها تحمل رواسبًا أكثر من منابعها.
                                                        1. لديهم أنماط تدفق معقدة للغاية
                                                        1. الشعاب المرجانية ، التي تتكون بشكل كبير من الهياكل العظمية من كربونات الكالسيوم للشعاب المرجانية ، تتطور على مدى فترة طويلة على الجزر المحيطية
                                                        1. الكائنات الحية في المنطقة القاعية أو السحيقة العميقة جدًا ، تتكيف مع البرودة المستمرة وضغط الماء المرتفع للغاية

                                                        رابعا. يحدد المناخ إلى حد كبير توزيع وهيكل المناطق الأحيائية الأرضية

                                                          1. رسم المناخ هو رسم بياني لدرجة الحرارة وهطول الأمطار في منطقة معينة
                                                          2. يعتبر التقسيم الطبقي العمودي سمة مهمة للمناطق الأحيائية الأرضية
                                                            1. في العديد من الغابات ، تتكون الطبقات من المظلة العلوية ، وطبقة الأشجار المنخفضة ، والشجيرة ، والطبقة الأرضية للنباتات العشبية ، وأرضية الغابة ، وطبقة الجذر
                                                            2. عادة ما تتدرج المناطق الأحيائية الأرضية في بعضها البعض ، دون حدود حادة
                                                              1. تسمى منطقة intergradation بـ ecotone وقد تكون واسعة أو ضيقة
                                                              1. في الغابات الاستوائية المطيرة ، يكون هطول الأمطار ثابتًا نسبيًا ، وفي الغابات الاستوائية الجافة ، يكون هطول الأمطار موسميًا للغاية
                                                                1. الغابات الاستوائية مقسمة إلى طبقات
                                                                1. هطول الأمطار منخفض ومتغير للغاية
                                                                2. درجة الحرارة متغيرة موسميًا ويوميًا
                                                                1. تسودها الشجيرات والأشجار الصغيرة ، جنبًا إلى جنب مع تنوع كبير من الأعشاب والأعشاب
                                                                1. النباتات المهيمنة هي الأعشاب والأعشاب
                                                                1. يتراوح هطول الأمطار من 30 إلى 70 سم ، والجفاف الدوري أمر شائع
                                                                2. تهيمن الأشجار المخروطية على هذه الغابات
                                                                1. تمنع طبقة التربة المتجمدة بشكل دائم والتي تسمى التربة الصقيعية تسرب المياه بشكل عام.

                                                                الفصل 51 (علم البيئة السلوكية)

                                                                1. يوسع علم البيئة السلوكية ملاحظات سلوك الحيوان من خلال دراسة كيفية التحكم في هذا السلوك وكيف يتطور ويتطور ويساهم في البقاء والنجاح الإنجابي.

                                                                ثانيًا. يميز علماء البيئة السلوكية بين الأسباب المباشرة والنهائية للسلوك.

                                                                  1. تعتبر السمات السلوكية أيضًا جزءًا من النمط الظاهري للحيوان
                                                                    1. ويشمل النشاط العضلي وكذلك غير العضلي
                                                                      1. هو كل ما يفعله الحيوان وكيف يفعله.
                                                                      1. هذه هي & quothow & quot الأسئلة
                                                                      1. هذه & quot لماذا & quot الأسئلة
                                                                      1. اقترح Tindenbergen أربعة أسئلة يجب الإجابة عليها لفهم أي سلوك بشكل كامل
                                                                        1. ما هو الأساس الآلي للسلوك ، بما في ذلك الآليات الكيميائية والتشريحية والفسيولوجية؟
                                                                        2. كيف يؤثر تطور الحيوان ، من اللاقحة إلى الفرد الناضج ، على السلوك؟
                                                                        3. ما هو التاريخ التطوري للسلوك؟
                                                                        4. كيف يساهم السلوك في البقاء والتكاثر؟
                                                                        1. يتم تشغيل FAP بواسطة منبه حسي خارجي يعرف باسم علامة التحفيز
                                                                        1. الفترة الحساسة هي مرحلة محدودة في تطور الحيوان وهي المرة الوحيدة التي يمكن فيها تعلم سلوكيات معينة

                                                                        ثالثا. العديد من السلوكيات لها مكون وراثي قوي.

                                                                          1. يدرس علماء الأحياء الطرق التي تؤثر بها كل من الجينات والبيئة في تطور الأنماط الظاهرية السلوكية.
                                                                            1. الطبيعة والتنشئة
                                                                              1. السلوكيات الفطرية هي سلوك ثابت من الناحية التطورية ويخضع لتأثير وراثي قوي
                                                                                1. Kinesis هو تغيير بسيط في النشاط أو معدل التحول
                                                                                2. سيارات الأجرة هي حركة موجهة نحو أو بعيدًا عن بعض المحفزات.
                                                                                  1. يسبح سمك السلمون المرقط أوتوماتيكيا أو يوجه نفسه في اتجاه المنبع ، مظهرا ريوتاكسيس
                                                                                  2. تخضع هجرة الطيور جزئيًا للسيطرة الوراثية.
                                                                                  1. الإشارة هي سلوك يؤدي إلى تغيير في سلوك حيوان آخر
                                                                                  2. إنه عنصر أساسي في التفاعلات بين الأفراد
                                                                                  3. العديد من الحيوانات التي تتواصل من خلال الروائح تنبعث منها مواد كيميائية تسمى الفيرومونات
                                                                                    1. عادة ما تكون مركزة للغاية
                                                                                    1. كشفت الأبحاث عن الأساس الجيني والعصبي لسلوك التزاوج والسلوك الأبوي لذكر فئران البراري.

                                                                                    رابعا. تؤثر البيئة ، التي تتفاعل مع التركيب الجيني للحيوان ، على تطور السلوكيات.

                                                                                      1. أظهرت التجارب المعملية أن نوع الطعام الذي يتم تناوله أثناء نمو اليرقات يؤثر بشدة على اختيار الشريك اللاحق بواسطة إناث ذبابة الفاكهة.
                                                                                      2. كشفت دراسات التشجيع على الفئران في كاليفورنيا والفئران بيضاء القدمين عن تأثير البيئة الاجتماعية على السلوكيات العدوانية والأبوية للفئران.
                                                                                      3. التعلم هو تعديل السلوك بناءً على تجارب محددة.
                                                                                        1. التعلم الخاص هو تعديل السلوك بناءً على الخبرة مع الهيكل الخاص للبيئة
                                                                                          1. هذا يستفيد من المعالم أو مؤشرات الموقع
                                                                                          1. التكييف الكلاسيكي هو نوع من التعلم النقابي يرتبط فيه الحافز التعسفي بمكافأة أو عقوبة
                                                                                          2. يسمى التكييف الفعال التعلم بالتجربة والخطأ
                                                                                          1. تدرس دراسة الإدراك الحيواني ، المسماة علم السلوك المعرفي ، العلاقة بين الجهاز العصبي للحيوان وسلوكه.

                                                                                          يمكن أن تتطور السمات السلوكية عن طريق الانتقاء الطبيعي.

                                                                                            1. عندما يتوافق الاختلاف السلوكي داخل نوع ما مع اختلاف في الظروف البيئية ، فقد يكون دليلًا على التطور السابق
                                                                                              1. مثال على الاختلاف الجيني في السلوك داخل الأنواع هو الاختيار الجميل بواسطة ثعبان الرباط Thamnophis elegans
                                                                                              2. البحث عن الطعام هو سلوك مرتبط بالتعرف على الطعام والبحث عنه والتقاطه واستهلاكه
                                                                                              1. د. melangogaster الذي يعيش في كثافة سكانية منخفضة يتبع مسارًا للبحث عن الطعام أقصر من مسار D. melanogaster الذي يعيش في كثافة سكانية عالية

                                                                                              السادس. يفضل الانتقاء الطبيعي السلوكيات التي تزيد من البقاء والنجاح الإنجابي.

                                                                                                1. تنص نظرية العلف الأمثل على أن الانتقاء الطبيعي يجب أن يفضل سلوك البحث عن العلف الذي يقلل من تكاليف البحث عن الطعام وتعظيم الفوائد.
                                                                                                2. يختلف كيف يعزز اختيار الشريك النجاح التناسلي ، اعتمادًا على نظام التزاوج للأنواع.
                                                                                                  1. في التزاوج المختلط ، لا توجد روابط زوجية قوية أو علاقات دائمة
                                                                                                  2. في التزاوج الأحادي ، يتزاوج رجل مع أنثى واحدة
                                                                                                  3. في التزاوج متعدد الزوجات ، يتزاوج فرد من جنس واحد مع العديد من الآخر
                                                                                                    1. في تعدد الزوجات ، يتزاوج رجل واحد مع العديد من الإناث
                                                                                                    2. في تعدد الأزواج ، تتزاوج أنثى واحدة مع عدة ذكور
                                                                                                    1. السلوك العدواني هو غالبًا مسابقة طقسية تحدد المنافس الذي يمكنه الوصول إلى مورد ، مثل الطعام أو الأصدقاء

                                                                                                    سابعا. يمكن لمفهوم اللياقة الشاملة أن يفسر معظم السلوك الاجتماعي الإيثاري.

                                                                                                      1. في بعض الأحيان ، تتصرف الحيوانات بطرق إيثارية تقلل من لياقتها الفردية ولكنها تزيد من لياقة متلقي السلوك.
                                                                                                        1. على سبيل المثال ، إذا رأى السنجاب نهجًا مفترسًا ، فإن السنجاب يطلق إنذارًا ، وينبه الأفراد غير المدركين ولكنه يزيد من المخاطر على نفسه
                                                                                                        2. يمكن تفسير هذا السلوك من خلال مفهوم اللياقة الشاملة
                                                                                                          1. إنه التأثير الكلي للفرد على تكاثر جيناته من خلال إنتاج نسله ومن خلال تقديم المساعدة التي تمكن الأقارب الآخرين من إنجاب النسل
                                                                                                          1. تنص قاعدة هاملتون على أن rB & ampgt C
                                                                                                          1. نسخ خيار الذكور هو سلوك يقوم فيه الأفراد في المجتمع بنسخ اختيار رفيقهم للآخرين
                                                                                                          2. ترتبط الثقافة البشرية بالنظرية التطورية في تخصص علم الأحياء الاجتماعي ، الذي يتمثل فرضيته الرئيسية في وجود خصائص سلوكية معينة لأنها تعبيرات عن الجينات التي استمر فيها الانتقاء الطبيعي.

                                                                                                          الفصل 52

                                                                                                          أولاً - علم البيئة السكانية هو دراسة السكان فيما يتعلق بالبيئة ، بما في ذلك التأثيرات البيئية على كثافة السكان وتوزيعهم.

                                                                                                          ثانيًا. تؤثر العمليات البيولوجية الديناميكية على الكثافة السكانية والتشتت والديموغرافيا.

                                                                                                            1. الكثافة السكانية ، عدد الأفراد لكل منطقة أو حجم ، ناتجة عن مزيج من المواليد والوفيات والهجرة والهجرة.
                                                                                                            2. التشتت هو نمط التباعد بين الأفراد داخل حدود السكان
                                                                                                              1. تؤثر العوامل البيئية والاجتماعية على التباعد بين الأفراد
                                                                                                                1. في الأنماط المجمعة ، يتم تجميع الأفراد في بقع
                                                                                                                2. في الأنماط الموحدة ، تكون المسافات بين الأفراد متساوية
                                                                                                                  1. غالبًا ما تظهر الحيوانات تشتتًا موحدًا نتيجة للتفاعلات الاجتماعية العدائية ، مثل الإقليمية ، والدفاع عن مساحة مادية محدودة ضد التعدي من قبل أفراد آخرين
                                                                                                                  1. يحدث هذا في حالة عدم وجود جاذبية أو نفور قوي بين أفراد السكان
                                                                                                                  1. الهجرة هي تدفق أفراد جدد من مناطق أخرى
                                                                                                                  2. الهجرة هي حركة الأفراد خارج السكان
                                                                                                                  1. تهم الديموغرافيين بشكل خاص معدلات المواليد وكيف تختلف بين الأفراد ومعدلات الوفيات
                                                                                                                  2. جداول الحياة هي ملخصات حسب العمر لنمط بقاء السكان
                                                                                                                    1. أفضل طريقة لبناء واحدة هي متابعة مصير مجموعة ، مجموعة من الأفراد من نفس العمر ، منذ الولادة وحتى موتهم جميعًا.
                                                                                                                    2. منحنى البقاء على قيد الحياة هو مخطط للنسبة أو الأرقام في مجموعة لا تزال على قيد الحياة في كل عمر
                                                                                                                      1. منحنيات البقاء المثالية:
                                                                                                                        1. يكون منحنى النوع الأول مسطحًا في البداية ، مما يعكس معدلات الوفيات المنخفضة خلال الحياة المبكرة والمتوسطة ، ثم ينخفض ​​بشكل حاد مع زيادة معدلات الوفيات بين الفئات العمرية الأكبر سنًا
                                                                                                                                  1. منحنيات النوع الثاني متوسطة ، مع معدل موت ثابت على مدى عمر الكائن الحي
                                                                                                                                  2. ينخفض ​​منحنى النوع الثالث بشكل حاد في البداية ، مما يعكس معدلات وفيات عالية جدًا للشباب ، ولكن يتلاشى مع انخفاض معدلات الوفيات لأولئك الأفراد الذين نجوا في سن حرجة

                                                                                                                                  ثالثا. تشكل السمات التي تؤثر على جدول تكاثر الكائن الحي والبقاء على قيد الحياة منذ الولادة وحتى التكاثر تاريخ حياته.

                                                                                                                                    1. إنها نتائج تطورية تنعكس في تطور وعلم وظائف الأعضاء وسلوك الكائن الحي.
                                                                                                                                    2. تتكاثر الكائنات الحية شبه المتولدة مرة واحدة وتموت.
                                                                                                                                      1. عندما يكون معدل بقاء النسل منخفضًا ، كما هو الحال في البيئات شديدة التغير أو التي لا يمكن التنبؤ بها ، فإن هذا هو المفضل
                                                                                                                                      1. عندما تكون البيئات يمكن الاعتماد عليها وحيث تكون المنافسة على الموارد شديدة ، فإن هذا هو المفضل.

                                                                                                                                      رابعا. يصف النموذج الأسي النمو السكاني في بيئة مثالية غير محدودة.

                                                                                                                                        1. معدل المواليد للفرد (ب) هو عدد النسل الناتج لكل وحدة زمنية من قبل فرد متوسط ​​من السكان
                                                                                                                                        2. معدل الوفيات للفرد (بالمليون) هو عدد الأفراد من السكان الذين يموتون لكل وحدة زمنية
                                                                                                                                        3. معدل زيادة نصيب الفرد (r) ، أو معدل نمو السكان ، يساوي معدل المواليد مطروحًا منه معدل الوفيات.
                                                                                                                                          1. R = ب - م
                                                                                                                                          2. يحدث النمو عندما يحدث r & ampgt0 والانحدار عند r & ampt0
                                                                                                                                          3. يحدث النمو السكاني الصفري عندما تكون معدلات المواليد والوفيات للفرد متساوية (r = 0)
                                                                                                                                          1. في ظل هذه الظروف ، قد يفترض معدل زيادة نصيب الفرد الحد الأقصى لمعدل الأنواع ، والذي يُطلق عليه معدل الزيادة الجوهري ويُشار إليه بـ rmax
                                                                                                                                          2. تمثل معادلة النمو الأسي dN / dt = rmaxN النمو المحتمل للسكان في بيئة غير محدودة. تشير dN إلى التغيير في عدد السكان ، بينما تشير dt إلى التغيير في الوقت

                                                                                                                                          V. نموذج النمو اللوجيستي يشمل مفهوم القدرة الاستيعابية.

                                                                                                                                            1. القدرة على التحمل (K) هي الحد الأقصى لحجم السكان الذي يمكن أن تدعمه بيئة معينة
                                                                                                                                              1. إنه ليس ثابتًا ، ولكنه يختلف باختلاف المكان والزمان مع وفرة الموارد المحدودة
                                                                                                                                              1. نموذج السكان الأكثر واقعية يحد من النمو من خلال دمج القدرة الاستيعابية
                                                                                                                                              2. وفقًا للمعادلة اللوجستية dN / dt = rmaxN (K - N) / K ، تتوقف مستويات النمو مع اقتراب حجم السكان من القدرة الاستيعابية.
                                                                                                                                                1. يناسب النموذج اللوجستي عددًا قليلاً من السكان الحقيقيين ، لكنه مفيد لتقدير النمو المحتمل.
                                                                                                                                                2. اختيار K هو اختيار يعتمد على الكثافة
                                                                                                                                                3. r- الاختيار هو اختيار مستقل عن الكثافة

                                                                                                                                                السادس. يتم تنظيم السكان من خلال تفاعل معقد من التأثيرات الحيوية وغير الحيوية.

                                                                                                                                                  1. في التنظيم السكاني المعتمد على الكثافة ، ترتفع معدلات الوفيات وتنخفض معدلات المواليد مع زيادة الكثافة
                                                                                                                                                  2. في التنظيم المستقل عن الكثافة ، لا تتغير معدلات المواليد والوفيات مع زيادة الكثافة.
                                                                                                                                                  3. التغييرات المعتمدة على الكثافة في معدلات المواليد والوفيات تحد من الزيادة السكانية من خلال ردود الفعل السلبية ويمكن أن تثبت استقرار السكان بالقرب من قدرتها الاستيعابية.
                                                                                                                                                    1. Limiting factors include intraspecific competition for limited food or space, increased predation, disease, stress due to crowding, and buildup of toxins.
                                                                                                                                                    2. Because changing environmental conditions periodically disrupt them, all populations exhibit some size fluctuations.
                                                                                                                                                    1. Immigration and emigration influences populations more when a group of populations is linked, forming a metapopulation.

                                                                                                                                                    سابعا. Human population growth has slowed after centuries of exponential increase

                                                                                                                                                      1. Since 1650, the global human population has grown exponentially, but within the last 40 years, the rate of growth has fallen by nearly 50%
                                                                                                                                                        1. Currently the global population numbers over 6 billion
                                                                                                                                                        2. It is increasing by about 73 million each year
                                                                                                                                                        3. Two possible configurations for a stable population are:
                                                                                                                                                          1. Zero population growth = high birth rate - high death rate
                                                                                                                                                          2. Zero population growth = low birth rate - low death rate
                                                                                                                                                            1. The movement toward the second state is called the demographic transition
                                                                                                                                                              1. Differences in age structure show that while some nations are growing rapidly, others are stable or declining in size.
                                                                                                                                                                1. One important demographic variable in present and future growth trends is a country's age structure, the relative number of individuals of each age
                                                                                                                                                                2. Infant mortality is the number of infant deaths per 1000 live births and life expectancy at birth, the predicted average length of life at birth, vary widely among human populations
                                                                                                                                                                1. The ecological capacity is the actual resource base of each country
                                                                                                                                                                  1. The U.S. is already above carrying capacity

                                                                                                                                                                  الفصل 53 (Community Ecology)

                                                                                                                                                                  I. A community is an assemblage of populations of various species living close enough for potential interaction is called a biological community.

                                                                                                                                                                  ثانيًا. A community's interactions include competition, predation, herbivory, symbiosis, and disease.

                                                                                                                                                                    1. Populations are linked by interspecific interactions that affect the survival and reproduction of the species engaged in the interaction.
                                                                                                                                                                      1. Interspecific competition occurs when species compete for a particular resource that is in short supply.
                                                                                                                                                                        1. Strong competition can lead to the local elimination of one of the two competing species, a process called competitive exclusion
                                                                                                                                                                        1. The niche concept can be used to restate the competitive exclusion principles into "two species cannot coexist in a community if their niches are identical"
                                                                                                                                                                        2. The differentiation of niches that enables similar species to coexist in a community is called resource partitioning
                                                                                                                                                                          1. The tendency for characteristics to be more divergent in sympatric (geographically overlapping) populations of two species than in allopatric (geographically separate) populations of the same two species is called character displacement
                                                                                                                                                                          1. Cryptic coloration, or camouflage, makes prey difficult to spot and is a morphological and physiological defensive adaptation.
                                                                                                                                                                          2. Animals with effective chemical defenses often exhibit bright warning coloration, or aposematic coloration.
                                                                                                                                                                          3. Mimicry is another example of defensive adaptations
                                                                                                                                                                            1. In Batesian mimicry, a palatable or harmless species mimics an unpalatable or harmful model
                                                                                                                                                                            2. In Mullerian mimicry, two or more unpalatable species resemble each other
                                                                                                                                                                            1. Parasites that live within the body of their host are called endoparasites
                                                                                                                                                                            2. Parasites that feed on the external surface of a host are called ectoparasites
                                                                                                                                                                            3. In parasitoidism, insects lay eggs on or in living hosts
                                                                                                                                                                            1. There are few cases of pure commensalisms.
                                                                                                                                                                            1. Coevolution is reciprocal evolutionary adaptations of two interacting species
                                                                                                                                                                              1. This linkage of adaptations requires that genetic change in one of the interacting populations of the two species be tied to genetic change in the other population.

                                                                                                                                                                              ثالثا. Dominant and keystone species exert strong controls on community structure.

                                                                                                                                                                                1. The species diversity, which is the variety of different kinds of organisms that make up the community, has two components
                                                                                                                                                                                  1. Species richness is the total number of different species in the community
                                                                                                                                                                                  2. Relative abundance is the proportion each species represents of the total individuals in the community
                                                                                                                                                                                    1. A community with an even species abundance is more diverse than one in which one or two species are abundant and the remainder rare.
                                                                                                                                                                                    1. Food chains link the trophic levels from producers to top carnivores.
                                                                                                                                                                                      1. A chain is comprised of several trophic levels:
                                                                                                                                                                                        1. Photosynthetic organisms (primary producers)
                                                                                                                                                                                        2. Herbivores (primary consumers)
                                                                                                                                                                                        3. Carnivores (secondary and tertiary consumers)
                                                                                                                                                                                        4. المحللات
                                                                                                                                                                                        1. The energetic hypothesis suggests that the length of a food chain is limited by the inefficiency of energy transfer along the chain and predicts that food chains should be relatively longer in habitats of higher photosynthetic productivity
                                                                                                                                                                                        2. The dynamic stability hypothesis proposes that long food chains are less stable than short chains and predicts that food chains should be shorter in unpredictable environments
                                                                                                                                                                                          1. Dominant species and keystone species exert strong controls on community structure.
                                                                                                                                                                                            1. Dominant species are the most abundant species in a community, and their dominance is achieved by having high competitive ability.
                                                                                                                                                                                              1. They have the highest biomass, which is the total mass of all individuals in a population
                                                                                                                                                                                              2. Invasive species, species that take hold outside their native range can attain high biomass in environments lacking their natural predators and pathogens.
                                                                                                                                                                                              1. Ecosystem engineers, also called foundation species, exert influence on community structure through their effects on the physical environment.
                                                                                                                                                                                                1. By altering the structure or dynamics of the environment, foundation species act as facilitators that have positive effects on the survival and reproduction of some of the other species in the community
                                                                                                                                                                                                1. Because many freshwater lake communities seem to be structured according to this model, ecologists have a potential means of improving water quality
                                                                                                                                                                                                  1. This strategy, called biomanipulation, changes the abundance of the top consumer so that other organisms lower down the trophic food chain can clear the pollution

                                                                                                                                                                                                  رابعا. Disturbance influences species diversity and composition.

                                                                                                                                                                                                    1. Evidence suggests that disturbance and nonequilibrium rather than stability and equilibrium are the norm for most communities
                                                                                                                                                                                                      1. The nonequilibrium model describes communities as constantly changing after being buffeted by disturbances
                                                                                                                                                                                                        1. Ecological succession is the sequence of community and ecosystem changes after a disturbance.
                                                                                                                                                                                                          1. Primary succession occurs where no soil exists when succession begins.
                                                                                                                                                                                                          2. Secondary succession begins in an area where soil remains after a disturbance.
                                                                                                                                                                                                          3. Mechanisms producing community change during succession include facilitation and inhibition.
                                                                                                                                                                                                            1. Early arrivals may facilitate the appearance of the later species by increasing the fertility of the soil
                                                                                                                                                                                                            2. Early arrivals may inhibit the appearance of the later species
                                                                                                                                                                                                            3. Early arrivals may be completely independent of the later of the later species, which tolerate conditions created

                                                                                                                                                                                                            V. Biogeographic factors affect community biodiversity.

                                                                                                                                                                                                              1. Species richness generally declines along an equatorial polar gradient and is especially great in the tropics.
                                                                                                                                                                                                                1. Climate is likely the primary cause of the latitudinal gradient in biodiversity
                                                                                                                                                                                                                  1. A community's rate of evapotranspiration is the evaporation of water from soil plus the transpiration of water from plants
                                                                                                                                                                                                                    1. Actual evapotranspiration is determined by the amount of solar radiation, temperature, and water availability
                                                                                                                                                                                                                    2. Potential evapotranspiration is a measure of energy availability but not water availability and is determined by the amount of solar radiation and temperature
                                                                                                                                                                                                                    1. Species richness on islands depends on island size and distance from the mainland.
                                                                                                                                                                                                                      1. The equilibrium model of island biogeography maintains that species richness on an ecological island levels off at some dynamic equilibrium point, where new immigrations are balanced by extinctions.

                                                                                                                                                                                                                      السادس. Contrasting views of community structure are the subject of continuing debate.

                                                                                                                                                                                                                        1. The integrated hypothesis states that the species within a community are locked into particular biotic interactions.
                                                                                                                                                                                                                          1. The rivet model suggests that all the species in a community are linked together in a tight web of interactions, so that the loss of even a single species has strong repercussions for the community.
                                                                                                                                                                                                                          1. The redundancy model proposes that most of the species in a community are not tightly associated with one another and that if a species is lost from a community, other species will fill the gap.

                                                                                                                                                                                                                          الفصل 54 (Ecosystems)

                                                                                                                                                                                                                          I. Ecosystem ecology emphasizes energy flow and chemical cycling.

                                                                                                                                                                                                                            1. An ecosystem consists of all the organisms in a community and all the abiotic factors with which they interact.
                                                                                                                                                                                                                            2. The laws of physics and chemistry apply to ecosystems, particularly in regard to the flow of energy.
                                                                                                                                                                                                                              1. The principle of conservation of energy states that energy cannot be created or destroyed but only transformed
                                                                                                                                                                                                                              2. The second law of thermodynamics is that energy conversions cannot be completely efficient, as some energy is always lost as heat in any conversion process
                                                                                                                                                                                                                                1. Energy flows through an ecosystem, entering as light and exiting as heat
                                                                                                                                                                                                                                2. Nutrients cycle within an ecosystem
                                                                                                                                                                                                                                1. Primary producers are the trophic level that ultimately supports all others (autotrophs)
                                                                                                                                                                                                                                  1. Primary consumers (herbivores that eat autotrophs)
                                                                                                                                                                                                                                  2. Secondary consumers (carnivores that eat herbivores)
                                                                                                                                                                                                                                  3. Tertiary consumers (carnivores that eat carnivores)
                                                                                                                                                                                                                                  1. Detrivores, or decomposers, mainly bacteria and fungi, recycle essential chemical elements by decomposing detritus, which is dead organic material, and returning elements to inorganic reservoirs.

                                                                                                                                                                                                                                  ثانيًا. Physical and chemical factors limit primary production in ecosystems.

                                                                                                                                                                                                                                    1. The energy assimilated during photosynthesis is a tiny fraction of the solar radiation reaching earth, but primary production sets the spending limit for the global energy budget.
                                                                                                                                                                                                                                      1. Primary production is the amount of light energy converted to chemical energy by autotrophs during a given time period
                                                                                                                                                                                                                                        1. Gross primary production is the total energy assimilated by an ecosystem in a given time period.
                                                                                                                                                                                                                                        2. Net primary production, the energy accumulated in autotroph biomass, equals gross primary production minus the energy used by the primary producers for respiration.
                                                                                                                                                                                                                                        1. net primary production per unit area is relatively low
                                                                                                                                                                                                                                          1. In marine and freshwater ecosystems, light and nutrients limit primary production.
                                                                                                                                                                                                                                            1. A limiting nutrient is the element that must be added in order for production to increase in a particular area
                                                                                                                                                                                                                                              1. Within the photic zone, the factor that most often limits primary production is a nutrient such as nitrogen, phosphorus or iron.
                                                                                                                                                                                                                                              1. A soil nutrient is often the limiting factor in primary production.

                                                                                                                                                                                                                                              ثالثا. Energy transfer between trophic levels is usually less than 20% efficient.

                                                                                                                                                                                                                                                1. Net secondary production is the energy stored in biomass represented by growth and reproduction.
                                                                                                                                                                                                                                                  1. Production efficiency is the fraction of energy stored in food that is not used for respiration
                                                                                                                                                                                                                                                  1. The percentage of energy transferred from one trophic level to the next, called trophic efficiency, is generally 5-20%.
                                                                                                                                                                                                                                                  1. Plants have defenses against herbivores
                                                                                                                                                                                                                                                  2. Nutrients, not energy supply, usually limit herbivores
                                                                                                                                                                                                                                                  3. Abiotic factors limit herbivores
                                                                                                                                                                                                                                                  4. Intraspecific competition can limit herbivore numbers
                                                                                                                                                                                                                                                  5. Interspecific interactions keep herbivore densities in check

                                                                                                                                                                                                                                                  رابعا. Biological and geochemical processes move nutrients between organic and inorganic parts of the ecosystem.

                                                                                                                                                                                                                                                    1. Gaseous forms of carbon, oxygen, sulfur, and nitrogen occur in the atmosphere and cycle globally.
                                                                                                                                                                                                                                                    2. Other less mobile elements, including phosphorus, potassium, and calcium, cycle on a more localized scale, at least over the short term.
                                                                                                                                                                                                                                                      1. Biogeochemical cycles:
                                                                                                                                                                                                                                                        1. Water moves in a global cycle driven by solar energy.
                                                                                                                                                                                                                                                        2. The carbon cycle primarily reflects the reciprocal processes of photosynthesis and cellular respiration.
                                                                                                                                                                                                                                                        3. Nitrogen enters ecosystems through atmospheric deposition and nitrogen fixation by prokaryotes, but most of the nitrogen cycling in natural ecosystems involves local cycles between organisms and soil or water.

                                                                                                                                                                                                                                                        V. The human population is disrupting chemical cycles throughout the biosphere

                                                                                                                                                                                                                                                          1. Agriculture constantly removes nutrients from ecosystems, so large supplements are continually required.
                                                                                                                                                                                                                                                            1. Considerable amounts of the nutrients in fertilizer pollute groundwater and surface-water aquatic ecosystems, where they can stimulate excess algal growth, a process called cultural eutrophication.
                                                                                                                                                                                                                                                            2. Critical load is the amount of added nutrient that can be absorbed by plants without damaging ecosystem integrity
                                                                                                                                                                                                                                                            1. North American and European ecosystems downwind from industrial regions have been damaged by rain and snow containing nitric acid and sulfuric acid.
                                                                                                                                                                                                                                                            1. The release of toxic wastes has polluted the environment with harmful substances that often persist for long periods of time and become concentrated along the food chain by biological magnification.
                                                                                                                                                                                                                                                            1. The ultimate effects may include significant warming and other climate change due to the greenhouse effect
                                                                                                                                                                                                                                                              1. The process by which carbon dioxide and water vapor in the atmosphere intercept and absorb much of the reflected infrared radiation from the sun, re-reflecting some of it back toward Earth, resulting in the retention of some of the solar heat, is called the greenhouse effect
                                                                                                                                                                                                                                                              1. Human activities, including release of chlorine containing pollutants, are eroding the ozone layer, with dangerous results.

                                                                                                                                                                                                                                                              الفصل 55 (Conservation Biology and Restoration Ecology)

                                                                                                                                                                                                                                                              I. Conservation biology integrates ecology, physiology, molecular biology, genetics, and evolutionary biology to conserve biological diversity at all levels.

                                                                                                                                                                                                                                                              ثانيًا. Restoration ecology applies ecological principles in an effort to return degraded ecosystem to conditions as similar as possible to their natural predegraded state.

                                                                                                                                                                                                                                                              ثالثا. Human activities threaten Earth's biodiversity.

                                                                                                                                                                                                                                                                1. Biodiversity consists of the varied ecosystems in the biosphere, the species richness within those ecosystems, and the genetic variation within and among populations of each species.
                                                                                                                                                                                                                                                                  1. The U.S. Endangered Species Act defines an endangered species as one that is in danger of extinction throughout all or a significant portion of its range
                                                                                                                                                                                                                                                                  2. Threatened species are those thatare considered likely to become endangered in the foreseeable future
                                                                                                                                                                                                                                                                  1. Ecosystem services encompass all the processes through which natural ecosystems and the species they contain help sustain human life on earth.
                                                                                                                                                                                                                                                                    1. Some ecosystem services:
                                                                                                                                                                                                                                                                      1. Purification of air and water
                                                                                                                                                                                                                                                                      2. Reduction of the severity of droughts and floods
                                                                                                                                                                                                                                                                      3. Generation and preservation of fertile soils
                                                                                                                                                                                                                                                                      4. Detoxification and decompositions of wastes
                                                                                                                                                                                                                                                                      1. Habitat destruction is the single greatest threat to biodiversity throughout the biosphere
                                                                                                                                                                                                                                                                      2. Introduced species, also called invasive, nonnative, or exotic species
                                                                                                                                                                                                                                                                      3. Overexploitation refers generally to the human harvesting of wild plants or animals at rates exceeding the ability of populations
                                                                                                                                                                                                                                                                      4. Disruption of interaction networks

                                                                                                                                                                                                                                                                      رابعا. Population conservation focuses on population size, genetic diversity, and critical habitat.

                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Conservation biologists who adopt the small population approach study the processes that can cause very small populations finally to become extinct
                                                                                                                                                                                                                                                                        2. When a population drops below a minimum viable population (MVP) size, its loss of genetic variation due to nonrandom mating and genetic drift can trap it in an extinction vortex.
                                                                                                                                                                                                                                                                          1. The minimum viable population of a population is factored into what is called a population viability analysis, the objective of which is to reasonably predict a population's chances for survival
                                                                                                                                                                                                                                                                          2. A meaningful estimate of MVP requires the researcher to determine the effective population size, which is based on the breeding potential of the population.
                                                                                                                                                                                                                                                                          1. Steps for analyzing declining populations and determining interventions are useful even in complex cases:
                                                                                                                                                                                                                                                                            1. Asses population trends and distribution to confirm that the species is presently in decline or that it was formerly more widely distributed or more abundant
                                                                                                                                                                                                                                                                            2. Study the natural history of this and related species, including reviewing the research literature, to determine the species' environmental requirements
                                                                                                                                                                                                                                                                            3. Develop hypotheses for all possible causes of the decline, including human activities and natural events, and list the predictions of each hypothesis
                                                                                                                                                                                                                                                                            4. Because many factors may be correlated with the decline, test the most likely hypothesis first.
                                                                                                                                                                                                                                                                            5. Apply the results of the diagnosis to management of the threatened species and monitor recovery

                                                                                                                                                                                                                                                                            V. Landscape and regional conservation aim to sustain entire biotas.

                                                                                                                                                                                                                                                                              1. One goal of landscape ecology is to understand past, present, and future patterns of landscape use and to make biodiversity conservation part of land-use planning
                                                                                                                                                                                                                                                                              2. The structure of a landscape can strongly influence biodiversity.
                                                                                                                                                                                                                                                                                1. As habitat fragmentation increases and edges become more extensive, biodiversity tends to increase.
                                                                                                                                                                                                                                                                                2. Movement corridors can promote dispersal and help sustain populations.
                                                                                                                                                                                                                                                                                  1. a movement corridor is a narrow strip or series of small clumps of quality habitat connecting otherwise isolated patches
                                                                                                                                                                                                                                                                                  1. Sustaining biodiversity in parks and reserves requires management to ensure that human activities in the surrounding landscape do not harm the protected habitats.
                                                                                                                                                                                                                                                                                  2. The zoned reserve model recognizes that conservation efforts often involve working in landscapes that are largely human dominated.
                                                                                                                                                                                                                                                                                    1. A zoned reserve is an extensive region of land that includes one or more areas undisturbed by humans surrounded by lands that have been changed by human activity and are used for economic gain

                                                                                                                                                                                                                                                                                    السادس. Restoration ecology attempts to restore degraded ecosystems to a more natural state.

                                                                                                                                                                                                                                                                                      1. In bioremediation, restoration ecologists are harnessing living organisms to detoxify polluted ecosystems.
                                                                                                                                                                                                                                                                                      2. In biological augmentation, ecologists also use organisms to add essential materials to ecosystems.
                                                                                                                                                                                                                                                                                      3. The newness and complexity of restoration ecology require scientists to consider alternative solutions and adjust approaches based on experience.

                                                                                                                                                                                                                                                                                      سابعا. Sustainable development seeks to improve the human condition while conserving biodiversity.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. The goal of the Sustainable Biosphere Initiative is to acquire the ecological information needed for the development, management, and conservation of Earth's resources.
                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. Costa Rica's success in conserving tropical biodiversity has involved partnerships between government, other organizations, and private citizens.
                                                                                                                                                                                                                                                                                        3. Our innate sense of connection to nature may eventually motivate a realignment of our environmental priorities.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept checks

                                                                                                                                                                                                                                                                                        الفصل 50

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 50.1

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Ecology is the scientific study of the interactions between organisms and the environment, whereas environmentalism is advocating for the protection or preservation of the natural environment. Ecology provides the understanding necessary to address environmental problems.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. An event that occurs on the ecological time scale can affect events that occur on an evolutionary time scale by altering the gene pool of organisms.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        3. In population ecology, an ecologist might study the distribution and abundance of red kangaroos in Australia. In community ecology, an ecologist might study changes in which plant species are most abundant in a forest following a wildfire.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 50.2

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Human actions that could expand a species' distribution by changing its dispersal would be the transplanting of species. Human actions that could expand a species' distribution by changing its biotic interactions would be the removal or predators or the addition of prey.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. The sun's unequal heating of Earth's surface influence global climate patterns by distributing heat unevenly across the earth, resulting in varying temperatures and amount of light. In addition to that, it could initiate a global pattern of air circulation and precipitation.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 50.3

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Stoneflies are more likely to live in oligotrophic lakes, due to the high concentrations of oxygen.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. Phytoplankton, and not benthic algae or rooted aquatic plants, are the dominant photosynthetic organisms of the oceanic pelagic biome because the benthic zone is too deep for light to effectively reach, resulting in a lower or absent rate of photosynthesis in the benthic zone.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Deserts typically have a higher annual average temperature than dry tundra.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. The natural biome in which I live is a desert. The temperature varies, ranging from very hot at noon to very cold at night. There are a variety of animals and plants, but most of the plants are dry and there is not an abundance of them. However, these do not reflect my actual surroundings, as I live in house, which maintains an environment separate from the outside environment.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        الفصل 51

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 51.1

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. How does the squirrel make that brief, loud call? (proximate) How does development influence this call? (proximate) Why does the squirrel make the sound? (ultimate) Why does this increase the squirrels' survival and fitness? (ultimate)

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. This behavior is an example of fixed action pattern. A proximate explanation is that the rolling of the egg acts as a sign stimulus that causes the mother to nudge the egg back into the nest. An ultimate explanation is that it will increase the specie's fitness, if more offspring survive.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 51.2

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Both nature and nurture have great influence on thee development of behaviors, and neither exerts dominance over the other as they work in unison.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. An example of how researchers study whether a particular behavior has a strong genetic component is the lacewing species experiment. Scientists took two morphologically identical species of lacewings that sing different courtship songs and cross-bred them. The hybrid offspring sung a song similar to both parents, suggesting that the songs are under genetic control.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 51.3

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Cognitive maps can increase an animal's capacity to learn spatial relationships by allowing animals to develop an internal representation of the spatial relationships between objects in the animal's surrounding.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. Three ways in which an animal's environment can influence the development of its behavior are its diet, society, and learning.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        3. Associative learning might explain why unrelated distasteful or stinging insects because due to learning, predators would avoid insects with the colors associated with bad taste or a sting. Natural selection would favor those insects with those colors, while other insects would be eaten, even though they themselves have a bad taste or sting, because predators did not form the association.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 51.4

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Geographic variation in garter snake foraging behavior might demonstrate that the behavior evolved by natural selection because depending on food availability, natural selection would select for individuals that utilized the available food. In coastal regions, where banana slugs were available, natural selection would select for snakes that would eat the slugs.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. Hedrick and Riechert examined behavioral variation between populations of both laboratory-raised spiders and wild ones to show that their differences in aggressiveness are due to genetic differences between the populations, and not the environment alone.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        3. The conclusions that Berhold and his colleagues drew from their studies of blackcap migratory patterns are that migratory orientation in blackcaps has a genetic basis, since laboratory-raised offspring of both British and German blackcaps showed different migratory orientations.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Concept 51.5

                                                                                                                                                                                                                                                                                        1. Male parental care is more likely to evolve among species with external fertilization than among species with internal fertilization because certainty of paternity is higher with external fertilization.

                                                                                                                                                                                                                                                                                        2. Optimal foraging theory explains why mule deer spend more time foragi

                                                                                                                                                                                                                                                                                        Request Removal

                                                                                                                                                                                                                                                                                        If you are the real writer of this dissertation and no longer want to have this dissertation published on the our website then please click on the link below to send us request removal:


                                                                                                                                                                                                                                                                                        شاهد الفيديو: علم البيئة (كانون الثاني 2023).