EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV Prirocnik za ucitelje Ana Pšenicnik in Iztok Tomažic LIFE Lynx: www.lifelynx.eu EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV Prirocnik za ucitelje Ana Pšenicnik in Iztok Tomažic LIFE Lynx: www.lifelynx.eu EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV – prirocnik za ucitelje 1. izdaja – elektronska izdaja Avtorja: Ana Pšenicnik, dr. Iztok Tomažic Strokovni pregled: dr. Hubert Potocnik, dr. Tomaž Skrbinšek, dr. Marjeta Konec, Jaka Crtalic Urednika: Manca Velkavrh, dr. Iztok Tomažic Ilustrator: dr. Iztok Tomažic Slikovno gradivo: Jaka Crtalic, dr. Miha Krofel, dr. Iztok Tomažic, LIFE Lynx, www.lifelynx.eu, www.risi.si, www.pixabay.com, www.wikipeida.org Fotografija na naslovnici: dr. Miha Krofel Oblikovanje: dr. Iztok Tomažic Založnik: Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo Kraj in leto izida: Ljubljana, 2020 Prirocnik je nastal v okviru projekta LIFE Lynx (LIFE16 NAT/ SI/000634) s podporo financnega mehanizma LIFE. ----------------------------------- Kataložni zapis o publikaciji (CIP) pripravili v Narodni in univerzitetni knjižnici v Ljubljani COBISS.SI-ID=45384451 ISBN 978-961-6822-70-1 (pdf) ----------------------------------- LIFE Lynx: www.lifelynx.eu EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV Predgovor Na ohranjanje vrst v naravi imata velik vpliv širša javnost in njena podpora. Varovanje risa je v Sloveniji ena izmed situacij, kjer je poleg naravovarstvenih ukrepov zelo pomembno tudi družbeno sprejemanje risa na obmocju Slovenije. Populacija evrazijskega risa je namrec na tem obmocju kriticno ogrožena. V kolikor želimo ohraniti to vrsto, je pomembno, da znamo z njo sobivati. Pri vzpostavitvi sobivanja pa nam pomaga izobraževanje, ki se pricne že v osnovni šoli. Pozitivna stališca in družbeno sprejemanje lahko torej omogocimo s pomocjo izobraževanja, kjer ucenci pridobijo informacije in kakovostno znanje o biologiji in ekologiji te vrste ter o tem, kako lahko z njo sobivamo. Poucevanje bioloških vsebin naj bi temeljilo tudi na obravnavi tem, ki so povezane z lokalnim okoljem ter aktualno problematiko, k cemur stremijo pripravljene didakticne vsebine v prirocniku. Prav tako pa ste ucitelji pri svojem pouku dolžni upoštevati cilje iz ucnih nacrtov. Zato smo prirocnik zasnovali na nacin, da lahko z obravnavo aktualnih tem iz lokalnega okolja dosežete mnoge ucne cilje iz ucnih nacrtov Naravoslovje in Biologija. Tako lahko ucencem lažje osmislite obravnavano snov, saj je povezana s trenutnim dogajanjem ter mnogimi prakticnimi primeri. Splošno o projektu Glavni cilj projekta LIFE Lynx je reševanje Dinarsko-JV alpske populacije risa pred izumrtjem ter njena dolgorocna ohranitev. Populacija je trenutno izredno majhna, izolirana, njeni osebki pa so si med seboj zelo sorodni. Stopnjo sorodnosti je tako potrebno znižati, in sicer z doselitvijo zdravih osebkov iz druge, neogrožene populacije. V projektu bomo v Slovenijo in na Hrvaško z mednarodnim sodelovanjem doselili rise iz slovaškega in romunskega dela Karpatov ter s tem preprecili izumrtje naše populacije. Hkrati se bomo zavzemali za ohranjanje mocne podpore javnosti in kljucnih deležnikov za ohranitev risa, kar bomo dosegli tudi z izdelavo upravljavskih orodij, ki bodo temeljila na rezultatih znanstvenih raziskav. Sodelovali bomo z državami EU, v katerih ta populacija risov živi, ter na sistematicen nacin zagotovili dolgorocno ohranitev doseljenih živali in skrbeli za sprejemanje širše javnosti za varovanje risa. Sprejemanju projekta s strani deležnikov in širše javnosti bomo namenili veliko pozornosti, saj je tesno sodelovanje z lokalnimi prebivalci in vsemi deležniki v procesu reševanja populacije risa kljucnega pomena za njeno dolgorocno ohranitev. Izdelali bomo strateške dokumente na nacionalnih nivojih in na nivoju populacije, s katerimi bomo zagotavljali dolgorocno ohranitev obnovljene populacije. Znanstvena orodja, ki jih bomo na podlagi podatkov iz projekta razvili, nam bodo namrec omogocila razumevanje razvoja populacije, spremljanje uspešnosti ponovne naselitve, testiranje razlicnih upravljavskih scenarijev ter izbor najboljšega nacina upravljanja s populacijo. Dolgorocni cilj projekta je razvoj populacije v uspešno delujoco enoto, ki bo kot del metapopulacije zmožna samostojnega in dolgorocnega obstoja na tem ozemlju. Prav tako bomo omilili vplive razdrobljenosti habitata preko prizadevanj za vzpostavitev povezanosti z drugimi okoliškimi populacijami in upoštevanja zahtev vrste v prostorskem nacrtovanju. LIFE Lynx: www.lifelynx.eu EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV Vsebina KAZALO 1. Usklajenost prirocnika z ucnimi nacrti 1 1.1 Ucni nacrt Naravoslovje 1 1.2 Ucni nacrt Biologija 2 2. Dejavnosti in ostala gradiva 3 2.1 SPOZNAJ RISA 4 2.2 PRIMERJAVA VELIKIH ZVERI 8 2.3 ŽIVLJENJSKI PROSTOR RISA 14 2.4 KOLIKO RISOV JE PRI NAS? 20 2.5 PREHRANSKI SPLETI IN TROFICNI NIVOJI 24 2.6 ODNOS MED PLENOM IN PLENILCEM 30 2.7 PREHRANSKE PRILAGODITVE RAZLICNIH GOZDNIH ŽIVALI 36 2.8 KAKO IZRACUNATI DELEŽ RISOV Z GENETSKO OKVARO 46 2.9 TELEMETRIJA 52 2.10 BIOAKUMULACIJA 57 3. Zahvala 64 4. O projektu 63 LIFE Lynx: www.lifelynx.eu EKOLOGIJA IN VARSTVENA BIOLOGIJA RISOV Avtor: Miha Krofel LIFE Lynx: www.lifelynx.eu Usklajenost prirocnika z ucnimi nacrti Prirocnik je zasnovan tako, da je uporaben kot ucni pripomocek za poucevanje bioloških vsebin naravoslovja in biologije v osnovni šoli. Vsebine v prirocniku se navezujejo predvsem na vsebine sedmega in devetega razreda. Vecino dejavnosti prirocnika je mogoce uporabiti tudi v sklopu izvenšolskih dejavnosti ali naravoslovnih dni. 1.1 Ucni nacrt Naravoslovje V spodnji preglednici so predstavljene povezave med dejavnostmi in vsebinami, ki so zapisane v ucnem nacrtu Naravoslovje. DEJAVNOST Zgradba in de­lovanje živali Razm­noževanje, rast in oseb­ni razvoj živali Raz­vršcanje živali Zgradba in delovanje ekosistemov Primerjava zgradbe in delovanja razlicnih ekosistemov Clovek spreminja ekosisteme Clovek onesnažuje zrak, vodo in tla 1 SPOZNAJ RISA X X 2 PRIMERJAVA VELIKIH ZVERI X X X 3 ŽIVLJENJSKI PROSTOR RISA X X 4 KOLIKO RISOV JE PRI NAS? X X 5 PREHRANSKI SPLETI IN TROFICNI NIVOJI X 6 ODNOS MED PLENOM IN PLENILCEM X 7 PREHRANSKE PRILAGODITVE RAZLICNIH GOZDNIH ŽIVALI X X 8 KAKO IZRACUNATI DELEŽ RISOV Z GENETSKO OKVARO? 9 TELEMETRIJA X 10 BIOAKUMULACIJA X X 1.1 Ucni nacrt Biologija V spodnji preglednici so predstavljene povezave med dejavnostmi in vsebinami, ki so zapisane v ucnem nacrtu Biologija. Osmo dejavnost je mogoce uporabiti tudi pri pouku biologije v 8. razredu. DEJAVNOST Dedovanje Evolucija Biotska pestrost Ekologija Varstvo narave in okolja 1 SPOZNAJ RISA X 2 PRIMERJAVA VELIKIH ZVERI X 3 ŽIVLJENJSKI PROSTOR RISA X 4 KOLIKO RISOV JE PRI NAS? X X 5 PREHRANSKI SPLETI IN TROFICNI NIVOJI X 6 ODNOS MED PLENOM IN PLENILCEM X 7 PREHRANSKE PRILAGODITVE RAZLICNIH GOZDNIH ŽIVALI X 8 KAKO IZRACUNATI DELEŽ RISOV Z GENETSKO OKVARO? X X X 9 TELEMETRIJA X X 10 BIOAKUMULACIJA X X Dejavnosti in ostala gradiva 2.1 SPOZNAJ RISA 2.2 PRIMERJAVA VELIKIH ZVERI 2.3 ŽIVLJENJSKI PROSTOR RISA 2.4 KOLIKO RISOV JE PRI NAS? 2.5 PREHRANSKI SPLETI IN TROFICNI NIVOJI 2.6 ODNOS MED PLENOM IN PLENILCEM 2.7 PREHRANSKE PRILAGODITVE RAZLICNIH GOZDNIH ŽIVALI 2.8 ZAKAJ SO RISI OGROŽENI 2.9 TELEMETRIJA 2.10 BIOAKUMULACIJA Avtor: Miha Krofel 2.1 SPOZNAJ RISA Razred: 7 (Naravoslovje) Cas izvedbe: 45 min v šoli in 45 min doma Namen dejavnosti Poznavanje vrste, njenih znacilnosti in lastnosti je osnova za uspešno raziskovanje ter oblikovanje pozitivnih stališc o dolocenem organizmu. Pri dejavnosti ucenci spoznajo telesne znacilnosti in prilagoditve evrazijskega risa (Lynx lynx). Teoreticno ozadje Živa bitja razvršcamo v sistem glede na njihovo sorodnost oz. glede na njihov razvoj v geološki zgodovini (evoluciji). Organizem, ki ga uvrstimo v neko sistematsko kategorijo, naj bi bil s predstavniki te skupine bolj soroden kot s preostalimi organizmi. Nekoc so o sorodnosti organizmov sklepali zgolj na podlagi telesnih podobnosti, danes pa se za potrjevanje sorodnejših organizmov uporabljajo tudi molekularne (genetske) metode. Na najnižji sistematski kategoriji so si organizmi najbolj sorodni in navadno tudi najbolj podobni. Najnižja oz. osnovna sistematska kategorija je vrsta. Za uvršcanje organizmov v sistem uporabljamo dvoimensko poimenovanje vrst, ki ga je prvi uporabil Carl Linnaeus leta 1735 v svojem delu Systema Naturae. Dvoimensko poimenovanje je sestavljeno iz rodovnega in vrstnega imena. V latinšcini je rodovno ime na prvem mestu in se piše z veliko zacetnico, vrstno ime pa je na drugem mestu in se piše z malo zacetnico. Natancno, sistematicno poimenovanje in razlikovanje posameznih vrst je pomembno za njihovo preucevanje in varovanje, saj se s tem zmanjša možnost nesporazumov in napacnega prepoznavanja vrst, njihovih znacilnosti in potreb. Uspešno delo raziskovalcev in uspešno ohranjanje vrst je možno le s sodelovanjem številnih raziskovalcev in drugih strokovnjakov, ki skrbijo za njihovo ohranjanje. Preglednica 2.1 Evrazijski ris (Lynx lynx) je uvršcen v sistem v spodaj navedene kategorije: V rod risov (Lynx) poleg evrazijskega risa (Lynx lynx) uvršcamo še tri vrste. To so kanadski ris (Lynx canadensis), rdecerjavi ris (Lynx rufus) in iberski ris (Lynx pardinus). Evrazijski ris je med najbolj ogroženimi sesalci v Evropi. Za njegovo ohranjanje je zato poznavanje in preucevanje te vrste zelo pomembno, saj na tak nacin spoznavamo, kakšno okolje potrebujejo in kateri dejavniki ga najbolj ogrožajo, pa tudi, kako bi te težave lahko rešili ali omilili. Pomembno je tudi, da risa pozna tudi širša javnost. Tako lahko bolje razumejo naravne procese in odlocitve, ki jih sprejemamo glede njegove številcnosti in ukrepe pri zašciti pašnih živali. Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Vedeti morajo, da organizme razvršcamo v sistem glede na njihovo sorodnost z drugimi organizmi. Vedeti morajo, da je najnižja oz. osnovna sistematska kategorija vrsta, za katero so znacilne skupne lastnosti, po katerih se razlikuje od drugih vrst. Poznati morajo koncept dvoimenskega poimenovanja vrste. Potek dela: Z ucenci se najprej pogovorite o uvršcanju organizmov v sistem in jim predstavite koncept binomskega poimenovanja vrste ter zakaj je pomembno locevati organizme med seboj. Nato naj ucenci samostojno preberejo besedilo o risu in sproti oznacujejo posamezne morfološke znacilnosti živali na fotografiji. S pomocjo besedila naj izdelajo pojmovni zemljevid o risu (lahko tudi doma) in odgovorijo na vprašanja v nadaljevanju. Za vedoželjne ucence je namenjen drugi del dejavnosti, pri katerem ucenci spoznajo delovanje nocnega vida živali (vsebina pomembna za doseganje ciljev primerjave zgradbe in delovanja cutil). SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: SKRIVNOSTNI PREBIVALCI NAŠIH GOZDOV Kaj se boš naucil-a? Spoznal-a boš nekaj glavnih morfoloških znacilnosti evrazijskega risa. Kaj potrebuješ? Ucni list, spletne vire. Kaj narediš? Preberi besedilo in iz njega razberi znacilnosti te vrste. Na fotografiji oznaci in dopiši znacilnosti risov. 1. Najprej preberi besedilo ter v besedilu z rdeco barvico podcrtaj pomembne lastnosti, z modro pa neznane pojme. Za slednje poišci razlage ali vprašaj ucitelja (npr. spolni dimorfizem). Evrazijski ris (Lynx lynx) je najvecja živeca vrsta risa. Težek je med 15 in 21 kilogrami (samice so povprecno 2,5 kg lažje od samcev), v dolžino meri 80 – 150 cm, v višino pa okoli 65 cm. Zanje je znacilen spolni di­morfizem, ki se izraža v vecji velikosti in teži samcev. Obarvanost kožuha je sivo - rjava, ki je po trebuhu in bokih svetlejša kot po hrbtu. Lahko opazimo tudi odtenke rdeckaste in rumenkaste barve. Na kožuhu so razlicni vzorci lis in pik, ki so znacilni za vsak posamezen osebek, nekateri osebki pa so lahko brez izrazitega vzorca. Dlaka je sestavljena iz zgornje plasti (nadlanke), ki daje risu znacilno barvo kožuha ter iz spodnje plasti (podlanke), ki ga greje v zimskem casu. Ris ima znacilno macjo glavo s kratkim smrckom, vendar kljub temu izrazito dobro voha. Cutili, na kateri se pretežno zanaša, sta vid in sluh. Zato lahko pri risih opazimo odlicno razvite oci ter velike trikotne uhlje z znacilnimi copki dlak na vrhu. Glavo na videz še povecajo zalizci na straneh, kot pravimo copoma daljše dlake ob licih. Pomembno cutilo je tudi tip, kar mu omogocajo brki ali vibrise, ki izrašcajo iz gobca, lic ter nad ocmi. Njegovo podolgovato telo podpirajo krajše sprednje in nekoliko daljše zadnje noge, ki mu omogocajo hitre, dolge skoke pri lovu. Iz njegovih okroglih šap izrašcajo ostri kremplji, ki so med hojo vpotegnjeni v kožne gube na prstih, da se lahko ris premika neslišno. Na zadnjih nogah ima ris štiri prste, na sprednjih pa pet. Na koncu telesa ima kratek, od 10 do 30 centimetrov dolg, rep s crno konico. 2. Na fotografiji s pušcico oznaci in dopiši lastnosti, ki so znacilne za evrazijskega risa (Lynx lynx). V pomoc naj ti bo zgoraj napisano besedilo. Avtor: Miha Krofel Neznane besede in njihova razlaga: Spolni dimorfizem : _________________________________________________________________________ __________________ : _________________________________________________________________________ __________________ : _________________________________________________________________________ __________________ : _________________________________________________________________________ __________________ : _________________________________________________________________________ __________________ : _________________________________________________________________________ 3. Dopolni pojmovni zemljevid o risu. 4. Na spletu poišci podatke o uvrstitvi Evrazijskega risa v sistem in izpolni preglednico. Kraljestvo Animalia – živali Deblo Poddeblo Razred Red Družina Rod Vrsta ŽELIM ZNATI ŠE VEC: TUDI V MRAKU LAHKO DOBRO VIDIM. Ris je plenilec, ki pleni vecinoma zvecer oziroma v mraku. V mraku pa se pojavi težava – zaradi zmanjšane kolicine svetlobe je težje locevati predmete med seboj oziroma opaziti svoj plen. Skozi evolucijo se je pri risu in nekaterih ostalih vrstah sesalcev razvila prilagoditev, ki omogoca boljši nocni vid. Ta prilagoditev je nastanek posebne plasti na notranji strani ocesa, ki se imenuje odsevna plast oziroma tapetum lucidum. Tapetum lucidum je plast posebnih celic, ki vsebujejo kristalne strukture, ki lahko odbijajo svetlobo. Ko vstopi svetloba skozi oko, potuje do zadnje notranje strani ocesa - do mrežnice. V mrežnici je mnogo cutilnih celic (fotoreceptorjev), ki absorbirajo svetlobo ter pošljejo signal po živcnih celicah do možganov. Kljub temu, da je cutilnih celic lahko vec milijonov, se nekaj svetlobe (fotonov) izmuzne mimo njih. Podnevi, ko je jakost svetlobe oziroma število fotonov zelo veliko, to ne predstavlja problema. Ponoci pa v oko prehaja manj fotonov, zaradi cesar je slika slabša. V primeru, da ima organizem za mrežnico še dodatno odbojno plast (tapetum lucidum), se fotoni, ki se izmuznejo mimo fotoreceptorjev na tej plasti odbijejo nazaj v mrežnico. Tam lahko zadenejo cutilne celice, zaradi tega pa se lahko tudi v mraku ustvari boljša slika opazovanega objekta. Odsevno plast lahko opaziš tudi pri domaci macki, ko se njene oci zasvetijo, kadar npr. v mraku posvetiš vanje. Vir: LIFE Lynx Avtor: Iztok Tomažic KAJ SEM SE NAUCIL-A? 1. Katera cutila so za risa najpomembnejša? a) Tip in vid. c) Tip in voh. e) Vid in voh. b) Tip in sluh. d) Vid in sluh. f) Vonj in sluh. 2. Povprecna telesna masa odraslega risa je: a) do 15 kg. b) 16 - 21 kg. c) 22 - 35 kg. d) 36 - 50 kg. e) vec kot 50 kg. 3. Na kratko opiši, zakaj risi vidijo dobro tudi ponoci. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ 2.2 PRIMERJAVA VELIKIH ZVERI Razred: 7 (Naravoslovje) Cas izvedbe: 45 min v šoli in 45 min doma Namen dejavnosti Namen je, da se ucenci naucijo razbirati podatke iz besedila ter preko tega pridobijo novo znanje. Medved, volk in ris so si v dolocenih lastnostih podobni, v dolocenih pa so si zelo razlicni. Ucenci spoznajo njihove morfološke lastnosti, znacilna vedenja in nacine življenja. Teoreticno ozadje Vse tri vrste živali – risa, volka in medveda – uvršcamo v skupino velikih zveri in so razširjene tudi na obmocju Slovenije. Med njimi je veliko razlik, ki so nastale tekom evolucijskega razvoja. Te razlike omogocajo vsem tem živalim, da lahko na dolocenem obmocju sobivajo. Te vrste imajo razlicne prehranske zahteve, vedenje, nacin življenja ter rabo prostora. Pravimo, da zaseda vsaka izmed teh živali svojo ekološko nišo. Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ni potrebno. Potek dela: V prvem delu ucenci s pomocjo besedila izpolnijo Vennov diagram. Iz besedila razberejo podatke o velikih zvereh ter jih umestijo v diagram glede na skupne znacilnosti živali. V drugem delu si ucenci pomagajo z dodatno literaturo (knjige, ucbeniki, spletni viri) ter izpolnijo manjkajoce podatke v preglednici. V spodnji preglednici so prikazane rešitve preglednice v ucnem listu. Lastnosti Ris Volk Medved Velikost živali Višina: 65 cm Dolžina: 80-150 cm Teža: 15-21 kg Višina: 70-90 cm Dolžina: 100-120 cm Teža: 40-55 kg Višina: 90-120 cm Dolžina: 150-250 cm Teža: 120-400kg Šape (velikost oblika) Sprednja stopala imajo 5 prstov (v tla se vecinoma odtisnejo 4), zadnja stopala imajo 4 prste. Šapa je okrogle oblike, dolžina približno 7 cm. Kremplji v stopinji niso vidni. Sprednja stopala imajo 5 prstov (v tla se vecinoma odtisnejo 4), zadnja stopala imajo 4 prste. Šapa je ovalne oblike, dolžina približno 8 cm. Kremplji so v stopinji vidni. Na sprednjih in zadnjih šapah je 5 prstov. Odtisi zadnjih nog so podolgovati, odtisne se cel podplat. Dolžina zadnje šape je približno 30 cm. Odtisi sprednjih šap so bolj okrogli, dolžina je približno 15 cm. Število mladicev 2-3 mladici, ki se skotijo konec maja/v zacetku junija. 5–8 mladicev, ki se skotijo marca/ aprila. 1-4 (po navadi 2) mladici, ki se skotijo med decembrom in februarjem. Prehrana Srna, jelen, gams, zajec, polh, ostali mali sesalci, ptici in ostalo. Jelen, divji prašic, srna, zajec, drobnica, manjši sesalci in ostalo. Rastlinski viri hrane (žir, semena trav, razlicno sadje, pšenica, koruza, cemaž, lešniki, razlicne koreninice,…), žuželke, mrhovina in ostalo. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: PRIMERJAM VELIKE ZVERI? Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kakšne so podobnosti in razlike med risom, volkom in medvedom. Kaj potrebuješ? Ucni list, dodatno literaturo (spletni viri, knjige, ucbeniki). Kaj narediš? Pri nalogi primerjaj vse tri zveri. Izpolni shemo ter odgovori na vprašanja. 1. Med seboj primerjaj risa, volka in medveda. Preberi besedilo ter dopolni Vennov diagram. Na spletu ali v drugih virih lahko poišceš še dodatne podatke, ki so ti zanimivi, ter jih vkljuciš. Vse tri omenjene živali (risa, volka in medveda) uvršcamo v red zveri ter razred sesalcev (slika 1). Za sesalce so skupne znacilnosti pokritost z dlako, stalna telesna temperatura ter kotenje živih mladicev, ki do dolocene starosti sesajo materino mleko. Pri zvereh pa so skupne znacilnosti namešcenost oci na sprednjem delu glave, ostri podocniki ter kožuh iz dveh plasti dlake (podlanke in nadlanke). Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Miha Krofel Slika 1: a) evrazijski ris (Lynx lynx), b) sivi volk (Canis lupus) in c) rjavi medved (Ursus arctos). Vecinoma so zveri plenilci, torej uživajo meso; na primer ris in volk. Poznamo pa tudi vrste, ki so vsejede, kot je rjavi medved. Zaradi nacina prehranjevanja so se v njihovi evoluciji pojavile razlike v zgradbi zobovja (slika 2). Pri medvedu, ki je vsejeda žival, so kocniki bolj splošceni in razširjeni, medtem ko so pri risu in volku ostrejši (podocniki pa so pri vseh treh živalih zelo ostri in dolgi). Macke imajo dobro razvit sluh ter dnevni in nocni vid. Ris lovi iz zasede. To pomeni, da se plenu približa do razdalje, ki jo lahko opravi v nekaj skokih. Za uspešno plenjenje mora biti njegov skok zelo natancen, kar mu lahko omogoci le dober vid. Medved ima zaradi drugacnega nacina iskanja hrane vid slabše razvit, zaradi tega pa zelo dobro sliši in še posebej dobro vonja. Velik del njegove prehrane je rastlinskega izvora, jé pa tudi mrhovino ter licinke žuželk. Lovi precej redko. Kako dobro je razvit vonj, se lahko opazi glede na obliko lobanje. Nosni del je pri volku in medvedu podaljšan, v njem pa najdemo zelo nagubano kostno površino. To pomeni, da imata volk in medved vec vohalnih cutnic kot ris, pri katerem je smrcek bolj top. Avtor: Iztok Tomažic Slika 2: Zobovje risa, volka in medveda. Glede na nacin iskanja hrane se razlikujejo tudi druge telesne znacilnosti. Ker ris pleni iz zasede, je pomembno, da ga žival ne sliši (slika 3). Prilagoditev, ki mu pri tem pomaga, je zmožnost vpotegnitve krempljev v kožne gube na šapah. Torej se pri risovih stopinjah kremplji v odtisu ne bodo videli (slika 4b). Volk in medved svojih krempljev ne moreta vpotegniti, zato jih lahko opazimo v njunih stopinjah. V nasprotju z risom sta volk in medved dobra tekaca in svoj plen preganjata. Avtor: Miha Krofel Slika 3: Ris v gozdni podrasti. Pri medvedjih stopinjah opazimo tudi, da se odtisne celoten podplat, kar za risa in volka ni znacilno (slika 4). Na stopinjah lahko opaziš, da ima medved spredaj in zadaj po 5 prstov. Pri stopinjah od risa in volka se v stopinjah opazijo po 4 prsti spredaj in zadaj, vendar imata na sprednjih šapah po 5 prstov, kjer je eden izmed njih dvignjen višje in se zaradi tega ne odtisne v podlago. a b c Avtor: Iztok Tomažic Slika 4: Odtisi stopinj a) medveda, b) risa in c) volka. Glede na nacin življenja lahko prav tako dolocimo razlike in podobnosti med vrstami. Medved in ris sta samotarja in se samci ter samice vecino casa zadržujejo sami, razen med paritveno sezono. Volk je v nasprotju žival, ki živi v vecji skupini, imenovani trop. Trop sestavljata alfa samec in samica ter njuni mladici. Vodilni par se pari enkrat na leto med januarjem in marcem. Medvedje samice se v enem paritvenem obdobju lahko parijo z vec samci (od aprila do avgusta), medtem ko se risja samica pari le z enim samcem (med februarjem in marcem). Pari se s tistim samcem, s katerim se njen teritorij prekriva. Teritorialnost je znacilna tudi za volkove, ne pa za medvede. Teritorialni živali sta torej ris in volk, ki svoj teritorij tudi oznacujeta. Oba ga oznacujeta s kemicnimi signali (kot je uriniranje in iztrebljanje), volk pa ga oznacuje tudi s tuljenjem. S tem živali med seboj komunicirajo ter izmenjujejo informacije o tem, kateri teritorij je že zaseden. Risi uporabljajo kemicno oznacevanje tudi za iskanje spolnega partnerja. Na podoben nacin – z drgnjenjem licnic in hrbta ob drevo – pušcajo kemicne oznacbe tudi medvedi. Vse opisane živali so gozdne živali, ki živijo v listnatih, iglastih in mešanih gozdovih. Na obmocju Kocevske ter Notranjske so te živali stalno prisotne. Volk se je pred kratkim razširil tudi na obmocje Gorenjske, kjer ima že vzpostavljene trope. Medved ter ris sta na tem obmocju obcasno prisotna. Vse tri vrste živali so ogrožene predvsem zaradi vpliva cloveka. Prva grožnja je razdrobljenost življenjskega prostora zaradi gradnje novih cest in ostale infrastrukture. Promet jih ogroža tudi zaradi številnih povozov. Dodaten negativen vpliv na populacije teh živali je tudi ilegalen odstrel. Vse tri vrste velikih zveri so v Sloveniji zavarovane. V naravi imajo pomembne vloge, ki pripomorejo k ohranjanju gozdnega ekosistema, zato jim pravimo kljucne vrste. Najpomembnejši vlogi sta plenjenje oziroma regulacija rastlinojedih živali (ris in volk) ter raznašanje semen (medved, volk in ris). Ris in volk na razlicne nacine regulirata rastlinojede živali. Najbolj ocitna nacina regulacije sta vpliv na njihovo številcnost ter pogosto odstranjevanje bolnih ali fizicno slabše razvitih osebkov. 2. Odgovori na vprašanja in izpolni preglednico. Pri reševanju si lahko pomagaš s spletnimi viri. Katere funkcije opravlja dlaka? __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Preko odlitkov opazuj, pri kateri živali ni vidnih krempljev. Zakaj meniš, je temu tako? _________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Zakaj lahko imajo volkovi vecji zarod kot medved in ris? __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Lastnosti Ris Volk Medved Velikost živali Šape (velikost oblika) Število mladicev Prehrana KAJ SEM SE NAUCIL-A? 1. Katere so skupne znacilnosti vseh treh zveri? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Poveži opis živali z njenim imenom: Žival Opis Medved Živi v gozdu, je teritorialna žival. Je mesojeda žival. Pleni in živi v skupini (tropu). Volk Živi v gozdu, ni teritorialna žival. Je vsejeda žival. Pleni zelo redko. Ris Živi v gozdu, je teritorialna žival. Je mesojeda žival. Pleni sama in živi samotarsko. ŽELIM ZNATI ŠE VEC: RAZISKUJ TUDI SAM Veliko informacij o velikih zvereh lahko najdeš na spodnjih povezavah. Ris: - LIFE Lynx: https://www.lifelynx.eu/biologija/?lang=sl - DinaRis: http://www.risi.si/Enciklopedija Rjavi medved: - DINALP BEAR: https://dinalpbear.eu/rjavi-medved/ Volkovi - O volkovih in aktivnostih, povezanih z njimi: https://www.volkovi.si/?lang=sl - LIFE WOLFALPS in LIFE WOLFALPS EU: http://www.lifewolfalps.eu/sl/ Vse zveri: - Carnivora Dinarica: https://www.carnivoradinarica.eu/velike-zveri/ - Dinaricum: http://dinaricum.si/dinaridi/#zivali - Stopinje in sledovi divjadi: https://www.lovska-zveza.si/userfiles/Prostozivece_zivali/pdf/Stopinje_in_sledovi_divjadi.pdf 2.3 ŽIVLJENJSKI PROSTOR RISA Razred: 7 (Naravoslovje) Cas izvedbe: 90 min v šoli ali doma Namen dejavnosti Ucenci pri vaji spoznajo, da najdemo organizme v dolocenih habitatih (življenjskih prostorih), ki jim ustrezajo. Teoreticno ozadje Organizme najdemo v razlicnih življenjskih okoljih oziroma habitatih. Habitat je splet vseh neživih dejavnikov, ki jih vrsta potrebuje za dolgorocno preživetje. Vsaka vrsta ima dolocene zahteve, ki morajo biti zadošcene, da lahko na dolocenem obmocju preživi. Najdemo jih torej tam, kjer je splet vseh okoljskih razmer takšen, da lahko osebki v njih zadovoljijo vse svoje potrebe. Ris npr. potrebuje strnjeno gozdnato pokrajino, kjer se lahko dobro skrije in kjer je prisoten njegov plen. Ista ali zelo podobna kombinacija neživih dejavnikov v okolju pogosto ustreza vec vrstam. Fizicni prostor, ki zajema vse nežive dejavnike ter razlicne vrste, ki v njem živijo, imenujemo biotop. Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo poznati nekaj vrst organizmov v njihovem okolju. Vedeti morajo, da so živa bitja prilagojena okolju, v katerem živijo. Ucenci morajo razumeti, da so pogon za prilagoditve živali spremembe v okolju. Prilagajanje živih bitij pa zaradi nenehnih sprememb v okolju ni nikoli zakljuceno. Potek dela: Ucenci preberejo navodilo in rešijo naloge. Z ucenci se pogovorite o tem, zakaj najdemo v razlicnih življenjskih prostorih razlicne organizme. Izpostavite dejstvo, da lahko posamezno vrsto najdemo v razlicnih življenjskih prostorih, pomembno je le, da so zadošcene njene potrebe. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: ŽIVLJENJSKI PROSTOR RISA Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kateri življenjski prostori so primerni za risa. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Preberi navodilo in izpolni naloge. 1. Za posamezen dejavnik obkroži crko Ž (živi dejavnik) ali N (neživi dejavnik). Dejavnik Odgovor Dejavnik Odgovor Voda Ž N Glive Ž N Mineralne snovi Ž N Svetloba Ž N Drevo Ž N Bakterije Ž N Temperatura Ž N Sinica Ž N Podrast Ž N Padavine Ž N Zracni tlak Ž N Kamnine Ž N 2. Kakšen misliš, da bi bil življenjski prostor risa? Nariši, kako si predstavljaš risa v njegovem naravnem okolju in opiši, kaj vse si predstavljaš v njem. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. V preglednici so fotografije razlicnih habitatov. V desno stran dopiši, ali se ti zdi takšen habitat za risa primeren ali ne. Utemelji, zakaj si se tako odlocil. Evrazijski ris v Sloveniji izbira za svoj življenjski prostor gozdnata obmocja, umaknjena od cloveških naselij. Pomembno je, da je v njegovem življenjskem prostoru na voljo dovolj hrane. Glavne plenske vrste so srna, gams, mladi jeleni, polh, zajec ... Pomembna je podrast, ki mu zagotavlja kritje pri lovu. V svojem življenjskem prostoru morajo imeti manjše kotanje ali votline, ki jih uporabljajo kot zatocišce. V Evropi in Aziji ga najdemo vse od mediteranskih gozdov pri morju do gozdne meje v gorovju, kot tudi v stepi. Življenjski prostor Zakaj prostor je, oziroma ni primeren? Travišce: https://sl.wikipedia.org/wiki/Travi%C5%A1%C4%8De#/media/Slika:Prau.JPG Iglasti gozd: Alpska tundra: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Croix_de_Fer-_View_to_South-West.JPG Avtor: Iztok Tomažic Življenjski prostor Zakaj prostor je, oziroma ni primeren? Mešani gozd: Deževni gozd: https://sl.wikipedia.org/wiki/Gozd#/media/Slika:Hellyer_Gorge,_Tasmania.jpg Listnati gozd: https://sl.wikipedia.org/wiki/Gozd#/media/Slika:A_deciduous_beech_forest_in_Slovenia.jpg Alpe (melišce): https://sl.wikipedia.org/wiki/Meli%C5%A1%C4%8De#/media/Slika:Stenarska_vratca.jpg Avtor: Iztok Tomažic 4. Obišci spletno stran https://www.lifelynx.eu/biologija/?lang=sl na kateri najdeš podatke o življenjskem prostoru risa. Primerjaj svoje odgovore z opisom na spletni strani. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. Zapiši skupne zakljucke, na kakšno okolje je prilagojen ris. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? Nadaljuj z izgradnjo pojmovnega zemljevida: ŽELIM ZNATI ŠE VEC: PRIMERJAVA ŽIVLJENJSKIH PROSTOROV Na svetu obstajajo razlicni organizmi, ki so prilagojeni le dolocenim dejavnikom okolja. Lahko se zgodi, da so si organizmi zelo sorodni, ampak živijo v razlicnih okoljih. Nasprotno pa najdemo organizme, ki si niso tako zelo sorodni, vendar imajo skupno življenjsko okolje. V zgornjih nalogah si lahko dodobra spoznal življenjsko okolje evrazijskega risa. Poznamo še 3 druge vrste risov, ki so si z evrazijskim risom zelo sorodne, kljub temu pa zasedajo druga življenjska okolja. Kako raznolika so ta okolja, si lahko ogledaš v preglednici. Ime vrste Življenjski prostor Opis Iberski ris (Lynx pardinus) Iberski ris je precej podoben evrazijskemu risu, se pa vecinoma prehranjuje z zajci. Njegov življenjski prostor je hriboviti svet jugozahodne Španije, ki je pokrit z manjšim grmovjem in drevesi. Pomembno za to vrsto je, da so v njenem življenjskem prostoru prisotne manjše votline, ki jih uporablja kot zatocišce. Rdecerjavi ris (Lynx rufus) Rdecerjavega risa lahko najdemo v subtropskih mocvirjih, savanah, grmovnatih pokrajinah, gozdovih ter pušcavah severne Amerike. Zanj je pomembno, da sta prisotni nizka vegetacija za prikrivanje ter njegova hrana – predvsem zajci, glodavci, vecji rastlinojedi ter plazilci. Potreben je tudi razgiban relief s prisotnimi kotanjami, ki lahko služijo kot zatocišce. Kanadski ris (Lynx canadensis) Kanadski ris poseljuje obmocja severne Amerike, ki jih prekriva tajga (sklenjen iglasti gozd) oziroma vecje površine grmicevja. Na tem obmocju se nahaja tudi njegov glavni plen – snežni zajec. Kanadski ris je prilagojen na daljšo prisotnost snežne odeje. https://pixabay.com/photos/lynx-iberian-lynx-feline-cat-5748114/ https://pixabay.com/photos/bobcat-forest-nature-predator-4656312/ Wikipedia: Erwin and Peggy Bauer, U.S. Fish and Wildlife Service Nasprotno od tega pa lahko v življenjskem okolju, ki ga zaseda npr. evrazijski ris, najdemo tudi druge velike zveri. Na primer volka (Canis lupus) in rjavega medveda (Ursus arctos). Poleg teh dveh vrst najdemo v njihovem habitatu še mnogo drugih organizmov. Celotnemu življenjskemu prostoru z vsemi organizmi in neživimi dejavniki pa pravimo ekosistem. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic 2.4 KOLIKO RISOV JE PRI NAS? Razred: 7 (Naravoslovje) Cas izvedbe: do 45 min v šoli Namen dejavnosti Ucenci spoznajo kako poteka raziskovalno delo in kako pridemo do razlicnih podatkov o prostoživecih živalih. Namen dejavnosti je ucencem predstaviti, da je preucevanje organizmov v naravi zelo pomembno, saj brez predhodnega znanja o njihovi številcnosti, o tem, kje se nahajajo ter kako se vedejo, ne moremo izbrati ustreznih ukrepov za njihovo varstvo in ohranjanje. Teoreticno ozadje Za uspešno varovanje in ohranjanje vrst je potrebno redno spremljanje stanja posamezne vrste. Temu pravimo tudi monitoring. Monitoring vrste je sistematicno zbiranje razlicnih podatkov, kot so številcnost in razširjenost populacije, prepoznavanje obmocij, kjer se osebki razmnožujejo, spremljanje populacijskih trendov, lociranje teritorijev ter preucevanje vedenja živali. Takšne podatke zbirajo raziskovalci z vecletnimi raziskavami, pri katerih skozi leta uporabljajo iste metode. To omogoci, da lahko podatke med seboj primerjajo. Dlje casa kot monitoring poteka, vecjo vrednost imajo zbrani podatki. Pridobivanje podatkov o živalih v naravnem okolju pa je pogosto velik izziv, saj jih je težko neposredno opazovati. Zaradi tega si raziskovalci pomagajo z razlicnimi raziskovalnimi metodami. Poznamo invazivne ter neinvazivne metode preucevanja. Invazivna raziskovalna metoda je opisana pri vaji telemetrija. Pri tej vaji pa bodo ucenci spoznali neinvazivno raziskovalno metodo. Neinvazivna metoda pomeni, da raziskovalec ne pride v neposreden stik z živaljo. Pri risih se je takšna metoda uporabila za oceno številcnosti risov v Sloveniji. Metoda se imenuje fotoidentifikacija. Temelji na tem, da na obmocju pojavljanja risov postavimo avtomatske kamere, ki imajo vgrajen senzor za zaznavanje premikov. Kamere se ob zaznanem premiku živali pred njo sprožijo ter posnamejo fotografijo ali videoposnetek. Na podlagi fotografiranih risov lahko med seboj locimo posamezne osebke, saj ima vsak osebek zanj znacilen vzorec na kožuhu, podobno kot prstni odtisi pri ljudeh. Ta metoda nam poda informacije o pojavljanju posameznih risov, njihovem razmnoževanju (v primeru, da opazimo mladice) ter številcnosti. Seveda je potrebno za nacrtovanje vsake metode dodobra preuciti nacin, kako metodo izvesti, da bomo s cim manj napora dobili cim vec in cim bolj natancne podatke. Zato se na terenu najprej išce znake prisotnosti proucevane vrste. Bodisi dlako, ki jo pustijo ob drgnjenju ob debla, skale ali celo vogale gozdnih koc, stopinje v blatu ali snegu ali najden plen risa. Na ta nacin lahko ugotovimo, kje se risi v prostoru nahajajo, saj pogosto uporabljajo iste poti za premikanje. Šele takrat, ko vemo, da so risi na dolocenem obmocju prisotni, je smiselno namestiti kamere, ki se prožijo ob zaznavi gibanja in pridobiti njihove fotografije. Avtor: Iztok Tomažic Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo vedeti, da se organizmi iste vrste združujejo v populacije. Vedeti morajo tudi, da so te enote evolucijsko ter raziskovalno zelo pomembne, ter da je za poznavanje stanja dolocene populacije potrebno o njej dobiti osnovne informacije kot sta številcnost ter razširjenost osebkov. Potek dela: Z ucenci se pogovorite o raziskovalni metodi fotoidentifikacije in o njenem namenu. Ucenci naj nato s pomocjo besedila dejavnosti rešijo ucni list. Skupaj preverite rešitve in odgovore v ucnem listu ter razpravljajte o pomenu neinvazivnih raziskovalnih metod. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: KOLIKO NAS JE? Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kako se izvaja raziskovalna metoda fotoidentifikacije. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Preberi navodilo in izpolni naloge. 1. Najprej preberi besedilo in nato reši nalogo. Fotoidentifikacija je ena izmed raziskovalnih metod, ki jo lahko uporabljamo pri dolocanju minimalnega števila risov, ki živijo na dolocenem obmocju. S pomocjo fotopasti oziroma avtomatskih kamer, ki posnamejo fotografije živali v naravi, lahko analiziramo pridobljene posnetke in razlikujemo posamezne rise med seboj. Vsak ris ima znacilen vzorec pik in lis po telesu. Ta lastnost raziskovalcem omogoca, da lahko posameznega risa prepoznajo na razlicnih fotografijah. Vir: LIFE Lynx Na zgornjih fotografijah je prikazan primer rocne prepoznave osebkov risa prek vzorca njihovega kožuha. Rdec kvadrat prikazuje, kako so raziskovalci preko vzorca lis primerjali po dva posnetka istega (fotografiji zgoraj) ali razlicnega (fotografiji spodaj) risa. 2. Pred teboj je zahtevna naloga. Dobil si vec posnetkov iz razlicnih avtomatskih kamer, ki so bile postavljene na obmocju pojavljanja risa. Zanima te, koliko razlicnih osebkov si »ujel« na fotopasti. Na desni strani imaš prostor za beležke, kamor si lahko zapisuješ podobnosti med osebki, da boš lažje ugotovil koliko osebkov si uspel fotografirati. Primerjaj posamezne pare risov, pri cemer bodi pozoren na bolj izrazite vzorce. Moje beležke: Število razlicnih osebkov: ________ Vir: LIFE Lynx Razmisli in zapiši, zakaj je pomembno, da imamo za vsak osebek fotografijo iz leve in iz desne strani telesa? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? Kako se imenuje metoda pri kateri s pomocjo avtomarskih kamer (fotopasti) ocenjujemo številcnost živali na nekem obmocju? Kako ta metoda deluje? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ŽELIM ZNATI ŠE VEC: PRIMERJAVA ŽIVLJENJSKIH PROSTOROV Raziskovalci so s pomocjo lovcev in lovk postavili 253 foto-pasti na 185 lokacijah na obmocju pojavljanja risa. Ugotovili so, da je na obmocju slovenske strani Dinaridov prisotnih vsaj 20 odraslih osebkov in dva mladica. Na spodnji fotografiji so narisane lokacije postavljenih kamer. Z rdeco so oznacene kamere, na katerih so dobili vsaj 1 posnetek risa, z modro pa so oznacene kamere, na katerih risa niso posneli. S posnetki iz vseh kamer bodo lahko raziskovalci bolje ocenili velikosti teritorijev posameznih risov, kje se posamezni risi gibljejo ter kje se razmnožujejo. Vir: https://www.lifelynx.eu/wp-content/uploads/2020/09/Lovisca_risi_2019-20_LOVEC_medium.png Zanimivost: Risi niso edine vrste živali, ki jih lahko raziskujemo z uporabo fotoidentifikacije. Domaci raziskovalci z uporabo fotoidentifikacije ugotavljajo na primer številcnost delfinov v slovenskem morju (https://www.morigenos.org/raziskovanje/). 2.5 PREHRANSKI SPLETI IN TROFICNI NIVOJI Razred: 7 (Naravoslovje) Cas izvedbe: do 45 min v šoli in do 90 min doma Namen dejavnosti Prehranske verige in prehranski spleti so eden izmed konceptov, preko katerih ucencem prikažemo, kako so organizmi v naravi med seboj povezani. Celosten pogled na naravo kot povezavo razlicnih dejavnikov in organizmov pa je pomemben za razumevanje ekologije in oblikovanje pozitivnih naravovarstvenih stališc. Teoreticno ozadje Organizmi v naravi so med seboj v razlicnih odnosih. Poznamo tekmovalne odnose, vzajemnost ter izkorišcevalne odnose, med katere prištevamo objedanje (herbivorijo), plenilstvo in parazitizem. Slednji trije so kljucni za poznavanje prehranskega spleta v posameznem ekosistemu. Znacilnost izkorišcevalnih odnosov je ta, da ima eden izmed organizmov v odnosu zmanjšan fitnes oziroma zmožnost preživetja zaradi neposrednega vpliva. Pri herbivoriji se rastlinojedi organizmi prehranjujejo z razlicnimi rastlinami, vendar jih po navadi ne unicijo popolnoma. Prav tako je pri parazitizmu, kjer se paraziti hranijo z gostiteljem, vendar ga ne ubijejo. Plenilstvo pa je odnos, kjer plenilec pokonca svoj plen, s katerim se prehranjuje. Za tekmovalne odnose je prav tako znacilno, da ima eden izmed osebkov zmanjšan fitnes, vendar je vpliv posreden. Bodisi osebki med seboj tekmujejo za hrano, prostor ali spolnega partnerja. Za vzajemnost pa je znacilno, da imata oba vpletena organizma od odnosa neko korist, torej drug na drugega vplivata pozitivno. Pravimo, da takšni organizmi živijo v sožitju. Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo vedeti, da so rastline organizmi, ki v procesu fotosinteze same izgradijo lastno biomaso in nato predstavljajo vir hrane drugim organizmom. Vedeti morajo, da so lahko živali rastlinojede, vsejede ali mesojede. Potek dela: Z ucenci se pogovorite o tem, da so organizmi v naravi povezani in so v razlicnih odnosih kot so objedanje, plenilstvo in parazitizem. Ucenci nato preberejo besedilo o prehranskih verigah, prehranskem spletu ter troficnih nivojih, kar jim omogoci reševanje drugega sklopa, pri katerem na primeru prehranskega spleta te informacije povežejo. Ucenci s pomocjo besedila izpolnijo nalogo. Skupaj preverite rešitve in odgovore v ucnem listu in se pogovorite o prehranjevalnem spletu, ki so ga ucenci izdelali doma s pomocjo spletnih virov in/ali knjig. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: KDO POJE KOGA? Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kako so organizmi med seboj povezani v krajše prehranjevalne verige, te pa so prepletene v prehranjevalni splet. Spoznal-a boš, da organizme razvršcamo v razlicne troficne nivoje, glede na to, na kateri stopnji prehranjevalne verige se nahajajo. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Preberi besedilo in reši naloge. 1. Prehranski odnosi med organizmi v ekosistemu so lahko prikazani kot sestavljene prehranske verige. Prehranska veriga je enosmerna povezava med rastlinami ter razlicnimi živalmi, pri katerih je s pušcico nakazano, katera žival oziroma kdo koga poje. Na ta nacin prikažemo, kako se v ekosistemu energija pretaka iz enega na drugi prehranski nivo. Primer: Svetloba -> trava -> srna -> ris -> klop Vsak organizem v tej prehranjevalni verigi prikazuje razlicen prehranski nivo. Prehranski nivo je vsaka prehranjevalna stopnja, skozi katero se nadaljuje pretok energije. Zato pridobijo organizmi v prehranjevalni verigi dodatne izraze, ki opisujejo stopnjo nivoja (npr. srna je v zgoraj napisani prehranjevalni verigi primarni porabnik). Primer: Svetloba -> primarni proizvajalec -> primarni porabnik -> sekundarni porabnik -> terciarni porabnik V naravi se vecina živali prehranjuje z vec kot le enim virom hrane. Ce izrišemo vec razlicnih prehranjevalnih verig in jih med seboj povežemo, dobimo prehranjevalni splet. 2. Na shemi so prikazani prehranjevalni odnosi med posameznimi organizmi. S pomocjo te sheme dopolni tabelo. Prirejeno po: Naravoslovje 7: Samostojni delovni zvezek s poskusi za naravoslovje v sedmem razredu osnovne šole (MKZ, 2020) Pretok energije v prehranjevalnem spletu Energija se prenese IZ: Energija se prenese NA: Sonce Trava Bukev Krhlika Zajec Srna Polh Gosenica Ris Velika sinica Kuna 3. V tabelo pri posameznem organizmu dopiši prehranski nivo, v katerega ta organizem spada glede na zgoraj opisani prehranjevalni splet. Troficni nivoji so: primarni proizvajalec, primarni porabnik, sekundarni porabnik, terciarni porabnik. Organizem Troficen nivo Gosenica Trava Ris Srna Klop Bukev 4. Na katero vrsto bi pozitivno vplivalo povecanje številcnosti polhov? __________________________________________________________________________________________________ 5. Razmisli. V odmrlih organizmih je energija še vedno shranjena. Kdo pretvarja njihovo energijo? __________________________________________________________________________________________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? 1. Kakšen nacin prehranjevanja imajo primarni porabniki (mesojedi, vsejedi, rastlinojedi nacin)? ______________________________________________________________________________________________ 2. Izdelaj prehranjevalni splet iz naslednjih organizmov: hrast, rogac, jež, polž, trava, lisica, miš, kanja, smreka, veverica. Lahko dodaš tudi druge organizme. ŽELIM ZNATI ŠE VEC: KDO ‘KRADE’ RISU PLEN? Ris se po uspešnem plenjenju še vec dni vraca k svojemu plenu. Njegov plen je v vecini primerov srna, ki predstavlja preveliko kolicino hrane le za en obrok. Zaradi tega ris svoj plen rahlo zakrije z listjem ali pa ga odvlece pod kakšno drevo. Nato plen zapusti, cez dan pociva na drugi lokaciji, ob mraku oziroma zvecer pa se vrne k plenu in nadaljuje s hranjenjem. To lahko pocne nekaj dni (3-4 dni). Raziskovalci so ugotovili, da se k risovem plenu ne vraca le ris, ampak tudi mnogo nepovabljenih gostov. Z uplenjeno srno se lahko hranijo lisice, divje svinje, kune, vrane, medvedi in druge živali. V kolikor ima ris sreco, bodo nekatere izmed njih posegle le po manjših košckih mesa. V najslabšem primeru pa lahko njegov plen najde medved ter si ga prilasti oziroma poje v celoti. Ris tako ostane brez zasluženega obroka, naslednji dan pa se mora podati v iskanje novega plena. Glede na ugotovljeno je ris zelo pomemben v naravi, saj njegov plen predstavlja vir hrane tudi drugim organizmom v gozdu. Slika: Ris (http://www.risi.si/Slika:Risek080416.jpg) in medved ob plenu (http://www.risi.si/Slika:Medo.jpg). Rešitve tabel v ucnem listu 2. Na shemi so prikazani prehranjevalni odnosi med posameznimi organizmi. S pomocjo te sheme dopolni tabelo. Pretok energije v prehranjevalnem spletu Energija se prenese IZ: Energija se prenese NA: Sonce Trava, bukev, krhlika Trava Srna, zajec Bukev Srna, polh, gosenica Krhlika Srna, gosenica Zajec Ris, klop Srna Ris, klop Polh Ris, klop, kuna Gosenica Velika sinica Ris Klop Velika sinica Kuna, kragulj Kuna Kragulj 3. V tabelo pri posameznem organizmu dopiši prehranski nivo, v katerega ta organizem spada glede na zgoraj opisani prehranjevalni splet. Troficni nivoji so: primarni proizvajalec, primarni porabnik, sekundarni porabnik, terciarni porabnik. Organizem Troficen nivo Gosenica Primarni porabnik Trava Primarni proizvajalec Ris Sekundarni porabnik Srna Primarni porabnik Klop Terciarni (sekundarni) porabnik Bukev Primarni proizvajalec Fotografije organizmov za samostojno sestavljanje prehranjevalnih verig. https://en.wikipedia.org/wiki/Roe_deer#/media/File:Capreolus_capreolus_2_Jojo.jpg Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Miha Krofel Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic 2.6 ODNOS MED PLENOM IN PLENILCEM Razred: 7 (Naravoslovje) Cas izvedbe: do 45 min v šoli Namen dejavnosti V naravi organizmi medsebojno vplivajo drug na drugega. Za razumevanje odnosov med njimi sta na spodnjem primeru razložena dejavnika plenjenja in dostopnosti hrane. Teoreticno ozadje Številcnost populacije posamezne živalske vrste v dolocenem ekosistemu je omejena z razlicnimi dejavniki. V splošnem na njeno velikost vplivata predvsem dva dejavnika. To sta kolicina dostopne hrane zanjo ter intenzivnost plenjenja njenih plenilcev. V naravi sta ta dva dejavnika v soodvisnosti in nimata ves cas enakega vpliva, zato opazimo nihanje v številu organizmov skozi cas. Zelo znan primer je soodvisnost ameriškega snežnega zajca (Lepus americanus) in kanadskega risa (Lynx canadensis). Zajci so rastlinojede živali. Velikost populacije te vrste se iz leta v leto spreminja in je odvisna od kolicine hrane, ki jo ima populacija na voljo. Kadar je hrane veliko, se bo številcnost osebkov populacije povecala. Kadar hrane primanjkuje, pa se bo zmanjšala. Temu nacinu regulacije, kjer je številcnost odvisna od dostopnosti hrane pravimo uravnavanje od spodaj (bottom up control/regulation). Vendar pa število zajcev ni omejevano le s kolicino dostopne hrane, temvec tudi z jakostjo plenjenja. Njihovi plenilci so kanadski risi. Ko naraste število zajcev, se bo povecalo tudi število risov. Zaradi tega se bo povecalo plenjenje s strani risov, ki bo populacijo zajcev zmanjšalo. Takšnemu nacinu omejevanja števila organizmov pravimo uravnavanje od zgoraj (top-down control/regulation). Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo vedeti, da je populacija skupina organizmov iste vrste, ki živi ob dolocenem casu na dolocenem prostoru. Vedeti morajo, da so organizmi lahko v medsebojnih odnosih ter da je eden izmed teh odnosov plenilstvo. Potek dela: Ucence razdelite v skupine po 3 (ali vec). Vsaka skupina dobi 60 listov s srnami (predstavljajo srne) in 30 listov z risi (predstavljajo rise). Nato si ucenci razdelijo vloge. Eden bo nadzoroval število srn, eden število risov, eden pa bo beležil podatke v tabelo. Vsi ucenci nato izrišejo graf. Simulacijsko vajo izvedejo v naslednjih korakih: 1. Pricnejo s 16 listi srn, ki jih enakomerno položijo na mizo. Nato nakljucno vržejo 4 liste z risi po mizi. Podatki o številu srn in risov v prvem letu so že zabeleženi v tabeli. 2. Listi srn, ki so v stiku z listi risa, veljajo za uplenjene srne. Listi risov, ki niso v stiku z nobenim listom srne, veljajo za poginule rise. V kolikor je v stiku s srno vec kot 1 list risa, ‘’preživi ‘’ le 1 ris. 3. Število ‘’preživelih risov’’ in ‘’preživelih srn’’ se podvoji zaradi razmnoževanja živali. Podatke o številu srn in risov v drugem letu zabeležijo v graf. Pozor: najvecje število risov je lahko 30, najvecje število srn pa 60. V kolikor npr. preživi 20 risov in 45 srn, se njihovo število ne podvoji, temvec vzamemo maksimalni števili – 30 risov ter 60 srn. 4. Korak 1 nato ponovijo z novim številom listov (razmnoženi risi in srne). Temu sledita korak 2 in korak 3. Korake ponavljajo toliko casa, dokler ne pridobijo podatkov o spremembah številcnosti risa in srne za obdobje 10 let. 5. Ucenci iz zbranih podatkov izrišejo graf ter odgovorijo na vprašanja. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: MEDSEBOJNI VPLIV PLENA IN PLENILCA Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kakšen je medsebojni vpliv plena in plenilca. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Preberi navodila, izvedi vajo in odgovori na vprašanja. Ucitelj vas razdeli v skupine. Vajo izvedete po navodilih, ki vam jih da ucitelj (PRILOGA: Navodila in ucni list za ucence). Podatke, ki ste jih zbrali pri vaji ter jih vpisali v tabelo, uporabite za izris grafa. Vsak zase v spodnjo mrežo izriše graf, ki prikazuje številcnost risa ter srne skozi obdobje 10 let. Ustrezno oznaci x in y os, dopiši naslov grafa ter odgovori na vprašanja. MILIMETRSKA MREŽA ZA IZRISOVANJE GRAFA. Kaj opaziš pri grafu? __________________________________________________________________________________ Kdaj je bilo število srn najvišje in kdaj najnižje? __________________________________________________________________________________ Kdaj je bilo število risov najvišje in kdaj najnižje? __________________________________________________________________________________ Katera vrsta živali je bolj številcna? Zakaj meniš, da je tako? __________________________________________________________________________________ Kaj se zgodi s številom risov, ce upade število srn? Zakaj meniš, da je tako? __________________________________________________________________________________ Kaj bi lahko bili razlogi, da upade številcnost srn? __________________________________________________________________________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? Kaj se zgodi s številcnostjo risov, ko upade številcnost njegovega plena? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Obkroži ali trditev drži ali ne drži. Številcnost srn se po povecanju števila risov zmanjša. DRŽI NE DRŽI Ko številcnost srn naraste, naraste tudi številcnost risov. DRŽI NE DRŽI ŽELIM ZNATI ŠE VEC: PRIMER KADANSKEGA RISA IN SNEŽNEGA ZAJCA Na spodnjem grafu je prikazana soodvisnost kanadskega risa (Lynx canadensis) kot plenilca ter snežnega zajca (Lepus americanus) kot plena. Kot vidiš, se številcnost obeh organizmov iz leta v leto spreminja. Razlog je v tem, da vplivata drug na drugega bodisi zaradi plenjenja (ris pleni zajca) ali zaradi dostopnosti hrane (zajec je hrana za risa, hkrati pa je sam odvisen od kolicine rastlinske hrane). Zato na številcnost zajcev poleg števila risov, vpliva tudi kolicina rastlinske hrane. Graf: Samoregulacija števila risov in zajcev. Katere podobnosti opaziš med tem grafom in tvojimi podatki? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ PRILOGA PRILOGA PRILOGA: Navodila in ucni list za ucence Potek dela: Ucitelj vas razdeli v skupine. Vsaka skupina dobi 60 listov s srnami (predstavljajo srne) in 30 listov z risi (predstavljajo rise). Nato si ucenci razdelite vloge. Eden bo nadzoroval število srn, eden število risov, eden pa bo beležil podatke v tabelo. Vajo izvedete v naslednjih korakih: 1. Vajo pricnete s 16 listi srn, ki jih enakomerno položite na mizo. Nato nakljucno vržete 4 liste z risi po mizi. Podatki o številu srn in risov v prvem letu so že zabeleženi v tabeli. 2. Listi srn, ki so v stiku z listi risa, veljajo za uplenjene srne. Listi risov, ki niso v stiku z nobenim listom srne, veljajo za poginule rise. V kolikor je v stiku s srno vec kot 1 list risa, ‘’preživi ‘’ le 1 ris. 3. Število ‘’preživelih risov’’ in ‘’preživelih srn’’ se podvoji zaradi razmnoževanja živali. Podatke o številu srn in risov v drugem letu zabeležite v graf. Pozor: najvecje število risov je lahko 30, najvecje število srn pa 60. V kolikor npr. preživi 20 risov in 45 srn, se njihovo število ne podvoji, temvec vzamemo maksimalni števili – 30 risov ter 60 srn. 4. Korak 1 nato ponovite z novim številom listov (razmnoženi risi in srne). Temu sledita korak 2 in korak 3. Korake ponavljajte toliko casa, dokler ne pridobite podatkov o spremembah številcnosti risa in srne za obdobje 10 let. 5. Vsak ucenec zase izriše graf iz zbranih podatkov in odgovori na vprašanja. TABELA ŠTEVILCNOSTI RISA IN SRNE SKOZI CAS Zaporedno leto Število srn Število risov 1 16 4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.7 PREHRANSKE PRILAGODITVE RAZLICNIH GOZDNIH ŽIVALI Razred: 7 (Naravoslovje), 8 (Biologija). Cas izvedbe: do 45 min v šoli Namen dejavnosti Namen dejavnosti je ucencem prikazati razlicne prilagoditve živali glede na njihov nacin življenja. Ucenci preko primerov spoznajo povezavo med telesno zgradbo živalskih skupin in njihovim nacinom prehranjevanja. Teoreticno ozadje Živali delimo na rastlinojede, mesojede ter vsejede živali. Glede na nacin prehranjevanja so se pri njih ustvarile razlicne morfološke prilagoditve lobanj. Opazimo lahko razlike med velikostjo ter obliko lobanj, zob ter lego oci. Vsejede in mesojede živali imajo oci spredaj (frontalno), saj je s tem omogocen globinski vid. Rastlinojede živali imajo oci ob straneh (lateralno), saj imajo s tem pokrito vecje vidno polje. Zobje so pri mesojedih živalih drugacni kot pri rastlinojedih. Pri mesojedih živalih so podocniki vecinoma daljši in ostri, ostre grizne površine pa imajo tudi meljaki. Pri rastlinojedih živalih ne opazimo ostrih podocnikov - pri nekaterih so lahko tudi odsotni, meljaki pa imajo ravne površine in so razširjeni. Vsejede živali imajo tako karakteristike mesojedih kot tudi rastlinojedih živali - podocniki so v vecini primerov ostri, meljaki pa so razširjeni in bolj ravni. Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo vedeti, da so živa bitja prilagojena okolju v katerem živijo. Znati morajo razlikovati živa bitja po zunanji zgradbi in prehranjevanju. Vedeti morajo, da so živali lahko rastlinojede, mesojede ali vsejede. Potek dela: Ucenci preberejo besedilo in rešijo naloge. Z njimi se pogovorite o znacilnostih rastlinojedih, mesojedih in vsejedih živali. Izpostavite, da se prehrana živali razlikuje glede na letne case. Pri uri se lahko pogovorite tudi o znacilnostih in morfoloških prilagoditvah cloveške lobanje. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: KAJ JEM? Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kakšne so razlike v lobanjah razlicnih živali. Spoznal-a boš, da so lobanje prilagojene glede na nacin prehranjevanja živali. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Preberi navodilo in reši ucni list. 1. Spodaj so prikazane fotografije razlicnih lobanj ter njihovi opisi. Natancno si preberi opis lobanje in si oglej slike. Poveži ime živali s pravim opisom lobanje. Dopiši ali je žival rastlinojeda, mesojeda ali vsejeda. Žival Opis Lobanja - crka Srna Dolžina lobanje: 20 cm Oci na lobanji so lateralno - na straneh. Nosni del je rahlo podaljšan. V zgornji celjusti nimajo sekalcev. Podocniki so zelo majhni, namešceni za spodnjimi sekalci in se od teh težko locijo na prvi pogled. Za podocniki je dolg presledek. Kocniki so razširjeni in stopnicasti , a kljub temu ostri. Volk Dolžina lobanje: 26 cm Oci na lobanji so frontalno - usmerjene naprej. Nosni del je podaljšan. Podocniki so dolgi in konicasti. Za podocniki je kratek presledek. Kocniki imajo ostre, zašiljene grizne površine. Zgornji zadnji del lobanje ima izrasel velik greben za pritrjanje celjustnih mišic (najbolj vidno iz strani). Ris Dolžina lobanje: 14 cm Oci na lobanji so frontalno - usmerjene naprej, ocesne jamice so izredno velike in zaokrožene. Nosni del ni podaljšan. Podocniki so dolgi in konicasti. Za podocniki je majhen presledek. Kocniki, ki so le trije, imajo ostre, zašiljene grizne površine. Zgornji zadnji del lobanje ima izrasel manjši greben za pritrjanje celjustnih mišic (najbolj vidno iz strani). Bober Dolžina lobanje: 16 cm Oci na lobanji so lateralno - na straneh. Nosni del je rahlo podaljšan. Sekalci so zelo ostri in stalno rastoci, imenovani glodaci. Zgornji sekalci so usmerjeni navzdol, spodnji sekalci so usmerjeni navzgor – oboji se stikajo in brusijo in so obarvani rjavo-oranžno (zaradi železa v zobeh). Za sekalci je dolg presledek. Kocniki so razširjeni in ravni, z zelo ocitnimi brazdami. Medved Dolžina lobanje: 40 cm Oci na lobanji so frontalno – usmerjene naprej. Nosni del je podaljšan. Podocniki so dolgi in konicasti. Za spodnjimi podocniki je daljši presledek. Zgornji zadnji del lobanje ima izrasel velik greben za pritrjanje celjustnih mišic. Kocniki so razširjeni in manj ostri. Polh Dolžina lobanje: 5 cm Oci na lobanji so lateralno – na straneh. Nosni del je rahlo podaljšan. Sekalci so zelo ostri in stalno rastoci, imenovani glodaci. Zgornji sekalci so usmerjeni navzdol, spodnji sekalci so usmerjeni navzgor – oboji se stikajo in brusijo. Za sekalci je dolg presledek. Kocniki so razširjeni in ravni, z vidnimi brazdami. A) Lobanja s strani (nekoliko pod kotom); lobanja od zgoraj; spodnja celjustnica s strani; lobanja z zgornjo celjustnico, slikana od spodaj navzgor. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic B) Lobanja s strani; spodnja celjustnica od zgoraj; lobanja z zgornjo celjustnico od spodaj navzgor; lobanja (brez spodnje celjustnice) od zgoraj. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic C) Lobanja s strani; lobanja od zgoraj; lobanja z zgornjo celjustnico od spodaj navzgor; spodnja celjustnica s strani. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic D) Lobanja s strani; spodnja celjustnica s strani; lobanja z zgornjo celjustnico, slikana od spodaj navzgor. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic E) Lobanja s strani; lobanja od zgoraj; spodnja celjustnica s strani; lobanja z zgornjo celjustnico, slikana od spodaj navzgor. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic F) Lobanja s strani; del lobanje z zgornjo celjustnico od spodaj navzgor; spodnja celjustnica, slikana od zgoraj. Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic 2. Odgovori na vprašanja. 2.1 Katere lastnosti so skupne rastlinojedim živalim? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2.2. Katere lastnosti so skupne mesojedim živalim? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2.3. V razlicnih letnih casih je na voljo razlicna hrana, zato se prehrana živali razlikuje skozi leto. Na spodnjem grafu je prikazana prehrana risa v razlicnih letnih casih. Raziskovalci so analizirali iztrebke in želodce razlicnih risov ter zabeležili, s cim so se prehranjevali. ‘’Pogostost plena v vzorcih’’ je delež vzorcev, pri katerih je bil tip hrane prisoten. Iz grafa razberi podatke in odgovori na vprašanja. a) V katerem letnem casu ima ris najbolj raznoliko prehrano? ________________________________________________ b) Kateri plen je najpogostejši v spomladanskem, kateri v poletnem/jesenskem in kateri v zimskem casu? _____________________________________________________________________________________ c) Kakšna je pogostost pojavljanja polha kot plena v posameznem letnem casu? Spomladi: _____________________ Poleti/jeseni: __________________ Pozimi: _______________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? Dopolni preglednico. Živali so: Vsejede Mesojede Rastlinojede Oci imajo namešcene: Podocniki so: Meljaki so: Primere živali: ŽELIM ZNATI ŠE VEC: KAJ PA LJUDJE? Ljudje smo se skozi evolucijo prilagodili dolocenemu nacinu življenja. Naš lobanjski del se je skozi evolucijo povecal zaradi vecanja prostornine možganov. To nam omogoca kompleksno mišljenje in opravljanje zahtevnejših nalog. Naš nosni del je zmanjšan, ocesne orbite so velike. Iz tega lahko sklepamo, da je vid za nas bolj pomembno cutilo kot vonj. Oci so namešcene spredaj (frontalno), saj smo v preteklosti potrebovali globinski vid za npr. lov divjih živali ter za natancno izdelavo orodij. Sekalci so pri ljudeh manjši, podocniki prav tako ne izstopajo po velikosti, meljaki in kocniki so splošceni. Kljub temu, da vsak tip zob opravlja doloceno nalogo, je oblika vseh manj izrazita le zaradi tega, ker smo se ljudje prilagodili na termicno obdelavo hrane, kar pomeni olajšano prehranjevanje. Pri ljudeh je tudi odsoten izrasli kostni greben na zadnjem delu lobanje, kot ga imajo npr. zveri za pritrjanje celjustnih mišic. Zaradi tega imamo manj mocan ugriz. Na spodnjih fotografijah sta prikazana odlitek modela zob ter lobanja cloveka. Preko fotografij lahko opazuješ in razmisliš o zgoraj opisanih prilagoditvah cloveka na nacin življenja, kot ga imamo danes. Avtor: Iztok Tomažic https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Human_skull_side_simplified_%28bones%29.svg 2.8 KAKO IZRACUNATI DELEŽ RISOV Z GENETSKO OKVARO Razred: 9 (Biologija: Genetika in Ekologija) Cas izvedbe: 45 - 90 min v šoli Namen dejavnosti Razumevanje dedovanja je osnova pri ugotavljanju problematike povezane z varstveno genetiko. Pri tej dejavnosti se ucenci na primeru risa naucijo osnovnih principov dedovanja in spoznajo problem parjenja v sorodstvu. Teoreticno ozadje Varstveni biologi se ukvarjajo z varovanjem biotske pestrosti na razlicnih ravneh organizacije življenja - na ravni ekosistemov, na ravni posameznih vrst, na ravni populacij in na ravni genov. Njihova vloga pri varstvu vrst je še posebej pomembna, ko je neka vrsta ali populacija ogrožena. Populacija obicajno postane ogrožena, ko postane majhna, osebki v njej pa kmalu nimajo vec druge izbire, kot da se parijo s svojimi sorodniki. Potomci takšnega parjenja med sorodniki (v sokrvju) imajo pogosto znatno manjšo sposobnost preživetja in uspešnega razmnoževanja. Ko se v populaciji vedno bolj parijo med sabo sorodniki, pravimo, da v populaciji raste sokrvje. Populacija lahko zaradi tega postane še manjša, še bolj ranljiva, sokrvje pa posledicno vedno bolj raste. Temu pravimo vrtinec izumiranja in na koncu lahko takšna populacija izumre. Vpliv velikosti populacije na njeno preživetje lepo ponazarja spodnji graf, ki nam kaže vpliv velikosti populacije (N) na preživetje populacij debelorogih ovc skozi cas. Raziskovalci so v 50 letih spremljanja številnih populacij po severnoameriškem Skalnem gorovju opazili, da so populacije z vec kot 100 osebki naceloma preživele, medtem ko so majhne populacije z manj kot 50 osebki izumrle. Naloga varstvenih biologov je, da problem prepoznajo in predlagajo rešitve, ki bodo populacijo naredili dovolj veliko, da se bo lahko izognila parjenju med sorodniki in preživela. Takšni populaciji pravimo »minimalna viabilna populacija« (MVP). Pri zagotavljanju »velikosti« populacije pa niso vsi osebki enakovredni – osebki, ki nimajo potomcev, svojih genov ne predajo naprej in so z genetskega vidika za populacijo nepomembni. Štejejo samo osebki, ki se uspešno razmnožujejo, skupnemu številu teh pa pravimo efektivna velikost populacije. Ko govorimo o MVP, govorimo o efektivni velikosti populacije. Ce je le-ta majhna, bo neogibno pricelo rasti sokrvje. Vsak organizem, ki se spolno razmnožuje, nosi v sebi “genetsko breme” škodljivih recesivnih mutacij (alelov). V genomu sesalcev je okrog 35000 genov. Ocenjuje se, da jih lahko ima vsaj 5000 smrtonosne mutacije, to je takšne mutacije, ki povzrocijo smrt organizma, ce se izrazijo. Še veliko vec genov pa ima mutacije, ki bi lahko povzrocile slabše razmnoževanje in preživetje. Na sreco so v velikih populacijah vecinoma razlicne mutacije, zato obicajno pri razmnoževanju potomci dobijo od staršev škodljive recesivne mutacije na razlicnih genih, tako da se le-te fenotipsko ne izrazijo. Pri parjenju med sorodniki pa nastane težava. Potomci starševskih osebkov, ki so v sorodstvu, dobijo škodljivo mutacijo na istem genu od bližnjega skupnega prednika obeh staršev. Na primer, ce se parita brat in sestra ali bratranec in sestricna. V velikih populacijah to obicajno ni problem saj ima precej sesalcev mehanizme za izogibanje parjenja med sorodniki in tudi v prakticno vseh cloveških kulturah se incest smatra za tabu. V majhnih populacijah, kot je to primer pri naših risih, pa živali kmalu nimajo druge izbire - lahko se parijo s sorodnim osebkom, ali pa se sploh ne parijo! Slika: Povezava med velikostjo populacije in preživetjem v obdobju 50 let na primeru severnoameriških debelorogih ovc (Ovis canadensis); N = velikost populacije. Slika: Severnoameriška debeloroga ovca (Ovis canadensis). Wikipedia: Avtor= Kim Keating, USGS photo Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: ucenci morajo vedeti, da se dedna snov nahaja v molekulah DNA in da se lastnosti prenašajo iz generacije v generacijo. Vedeti morajo, da je gen odsek DNA, ki se prepiše v beljakovino(e). Ena molekula DNA predstavlja en kromosom. Potek dela: Z ucenci se najprej pogovorite o tem, kaj je varstvena biologija, kaj pomeni parjenje v sorodstvu in kakšne so posledice parjenja v sorodstvu. Ucenci nato preberejo besedilo o dominantno-recesivnem dedovanju. Iz tega sklopa dobijo informacije, ki jim omogocijo reševanje drugega sklopa, ki prikazuje izražanje recesivnih lastnosti. Skupaj preverite rešitve in odgovore v ucnem listu. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: IZRACUNAJ DELEŽ RISOV Z GENETSKIMI OKVARAMI Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš izracunati delež risov z genetskimi okvarami, kako se dedujejo lastnosti in kako pride do izražanja dolocenih genetskih bolezni. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Sledi navodilom v ucnem listu. 1. Najprej preberi besedilo. Le tako boš lahko rešil-a nalogo na naslednji strani. Vsak ris ima v telesnih celicah dve garnituri kromosomov. Po eno garnituro dobijo od vsakega starša. Število kromosomov v celicah se razlikuje pri posameznih vrstah. Ris ima na primer v telesnih celicah 38 kromosomov, clovek pa 46. Ce razložimo na primeru cloveka, ki ima v telesnih celicah 46 kromosomov, jih je 23 podedoval od oceta in 23 od matere. Med nastankom spolnih celic se število kromosomov prepolovi. Tako je pri cloveku v vsaki spolni celici (v moški ali v ženski spolni celici) po 23 kromosomov. Med oploditvijo (združitvijo moške in ženske spolne celice) se število kromosomov obnovi (46). Kromosomi so molekule DNA. Posameznemu odseku DNA, ki nosi informacijo za posamezno beljakovino, pa pravimo gen. Ker imamo v telesu dvojno garnituro kromosomov, imamo tudi dve verziji vsakega gena, ki jima pravimo alela. Da se izrazi neka lastnost, je lahko dovolj že ena prevladujoca razlicica gena (en alel). Takemu nacinu dedovanja pravimo dominantno dedovanje (dominanten alel). Dolocene lastnosti pa se izrazijo le, ce je zapis za dominantno lastnost odsoten na obeh alelih (oba alela sta recesivna - imata prikrito oziroma recesivno lastnost). V nadaljevanju opisan primer dedovanja lahko zasledite v ucbenikih biologije. Dominanten alel se oznacuje z veliko tiskano crko, recesiven alel pa z malo tiskano crko. Ker ima vsak gen v celici dva alela, so lahko kombinacije naslednje: AA (oba dominantna alela - osebek je dominantni homozigot), Aa (en dominanten in en recesiven alel - osebek je heterozigot) in aa (oba alela sta recesivna - osebek je recesivni homozigot). Na sliki je prikazano dominantno-recesivno dedovanje barve cvetov pri grahu. V kolikor imajo potomci vsaj en dominanten alel, bo barva cveta vijolicna. Ce ima potomec dva recesivna alela (je recesivni homozigot), bo barva cveta bela. Ta princip dedovanja je prvi opisal Gregor Mendel v 19. stoletju. Razmerje lastnosti prikažemo s Punnettovim kvadratom. Mini slovar: Gen: Odsek na DNA, ki nosi zapis za neko lastnost. Alel: Razlicica gena za doloceno lastnost (npr. barva cvetov). Homozigot: Osebek z enakima aleloma. Heterozigot: Osebek z razlicnima aleloma. Recesivno dedovanje: Gen se izrazi le v homozigotnem stanju (potrebna sta dva enaka alela, da se lastnost izrazi). Dominantno dedovanje: Gen se izrazi v heterozigotnem (prevladujoc alel v paru povzroci, da se lastnost izrazi) in homozigotnem stanju (oba alela sta enaka in prevladujoca). Slika: Dominantno-recesivno dedovanje barve cvetov pri grahu. Prirejeno po: Biologija 1: O biologiji, celicah in genetiki (MKZ, 2017). 2. Kot raziskovalec si dobil nalogo, da s pomocjo Punnettovega kvadrata predvidiš delež risov z genetskimi okvarami v znanem primeru, prikazanem na sliki. Zanima te, kakšen je delež risov z genetskimi okvarami pri potomcih prve generacije in kakšen je delež risov z genetskimi okvarami pri potomcih druge generacije. Pri nastanku prve generacije potomcev sta se parila heterozigot ter dominantni homozigot, pri nastanku druge generacije potomcev pa sta se parila 2 heterozigota, ki sta v sorodu, sta brat in sestra. Starševska generacija (P) z razlicnimi aleli. Z rdeco barvo je obarvan recesiven alel, ki nosi zapis za genetsko okvaro. S sivo barvo je obarvan alel, ki nosi neokvarjen zapis. Potomci prve generacije (F1) so lahko podedovali 1 alel z neokvarjenim zapisom ter 1 alel z zapisom za genetsko okvaro. V F1 generaciji se parita brat in sestra. Potomci druge generacije (F2) lahko podedujejo obe kopiji alela z zapisom za genetsko okvaro. Zato se ta lastnost tudi izrazi. Avtor: Iztok Tomažic Izracun deleža risov z izraženo genetsko okvaro v prvi generaciji: Risov, pri katerih opazimo izraženo genetsko okvaro je _____ %. Prva generacija potomcev: Izracun deleža risov z izraženo genetsko okvaro v drugi generaciji: Risov, pri katerih opazimo izraženo genetsko okvaro je _____ %. Druga generacija potomcev: ŽELIM ZNATI ŠE VEC: SOKRVJE IN GENETSKE OKVARE Verjetno ste pri dejavnosti izracunali, da bo delež risov z izraženo genetsko okvaro 25%. Ker pa ima vecina osebkov v genomu vec kot en recesiven smrtonosen alel (isto velja za samca in samico), se pri sesalcih verjetnost smrtonosne genetske napake pri potomcih, ko se parita brat/sestra, ocenjuje na 43%! Pomeni, da bo skoraj vsak drugi potomec takšnega parjenja umrl zaradi genetske napake. Seveda pa to ne pomeni, da bodo takšni osebki lepo živeli in potem kar preprosto nekega dne poginili. Najveckrat pride do smrtnosti že na stopnji zarodka. Lahko pa se težave izrazijo kadarkoli v življenju osebka. Primer, ki je bil prikazan pri dejavnosti, se je navezoval le na ucinek recesivnih smrtonosnih alelov. Vendar sama smrt osebka ni edini dejavnik, ki lahko omeji njegovo uspešnost in uspešnost preživetja celotne populacije. Velik je tudi pomen recesivnih škodljivih alelov, ki osebka sicer ne “ubijejo” neposredno, ga pa naredijo šibkejšega, bolj dovzetnega na bolezni in manj sposobnega imeti potomce. To lahko ima enak ali še vecji ucinek na preživetje populacije kot recesivni smrtonosni aleli in še dodatno poveca škodo, ki jo povzroca parjenje v sorodstvu. Pred doselitvami novih risov, ki so se v Sloveniji zacele leta 2019, je povprecna sorodnost med našimi risi presegla 25%. Pomeni, da sta si bili dve nakljucno izbrani živali v povprecju bolj sorodni kot brat in sestra, prav tako pa je bilo povprecno parjenje “hujše” z vidika parjenja v sorodstvu, kot ce bi se parila brat in sestra. Zdaj veš, kako parjenje v sorodstvu vpliva na preživetje osebkov in populacij - kaj misliš, kakšno usodo bi imela populacija risov v Dinaridih, ce ne bi prišlo do doselitev novih nesorodnih živali iz Karpatov? KAKO JE PRIŠLO DO SOKRVJA PRI SLOVENSKIH RISIH? V preteklosti je bil ris v Sloveniji zaradi cloveške aktivnosti že iztrebljen, danes pa je v težavah zaradi parjenja v sorodstvu. Kako je prišlo do te situacije? Ris je bil na obmocju Slovenije prisoten vse do 19. stoletja, ko je pricel postopno izumirati. Razlogov za izginjanje risov je bilo vec. Poleg neposrednega preganjanja in lova, je na postopno zmanjševanje števila risov v veliki meri vplivalo krcenje gozdnih površin ter iztrebljanje vrst, ki so del njegove prehrane. Po izumrtju ris nekaj casa v Sloveniji ni bil prisoten, leta 1973 pa so lovci risa v Slovenijo ponovno naselili. S Slovaške so pripeljali šest evrazijskih risov. Risi, ki so izumrli pri nas so namrec pripadali isti vrsti. Živali so se uspešno parile in populacija se je povecevala ter se širila tudi prostorsko. Naselitev je tako dve desetletji veljala za izjemno uspešno. Konec osemdesetih let in v zacetku devetdesetih let 20. stoletja pa se je rast in širjenje populacije ustavilo. Število risov je v Sloveniji in tudi drugih obmocjih, kamor se je populacija razširila, v zadnjih desetih letih hitro upadlo. Od leta 1993 je ris v Sloveniji popolnoma zavarovana vrsta. Ker je bilo k nam pripeljanih le šest živali, je v populaciji ves cas prihajalo do parjenja v sorodstvu. Živali so postajale med seboj vedno bolj sorodne, sokrvje je iz generacije v generacijo rastlo, hitrost rasti sokrvja pa je z upadanjem števila risov postajala vedno vecja. Ko veliko ali vse živali v populaciji izvirajo iz parjenja med sorodniki, v celotni populaciji padeta sposobnost preživetja in reprodukcijska uspešnost, kar nadalje vodi v še vecji upad števila živali v populaciji in še hitrejšo rast sokrvja. Na koncu takšna populacija izumre. Posledice parjenja v sorodstvu je izjemno težko preucevati v naravi, saj je treba poznati genetske odnose med posameznimi osebki v populaciji in spremljati veliko osebkov tekom njihovega celotnega življenja. Te podatke pa je težko pridobiti, še posebej za takšne živalske vrste, kot je ris, ki ima dolgo življenjsko dobo, nizko številcnost, in ki se ljudem na splošno cim bolj izogiba. Ucinke sokrvja pri risih so preucevali v skandinavskih živalskih vrtovih. Vse preucevane živali so bile ujete v naravi na Švedskem ali Finskem, ali pa so bile potomci takšnih živali. Ugotovili so, da so risi obcutljivi za parjenje v sorodstvu in da je le-to vplivalo na skrajšanje življenjske dobe živali. Ker je življenje osebkov v naravi znatno težje kot v ujetništvu, so ucinki sokrvja še znatno bolj izraženi, kar nam kažejo tudi raziskave opravljene na drugih živalskih vrstah. Genetske bolezni z recesivnim dedovanjem pri ljudeh Tudi pri ljudeh poznamo genetske bolezni z recesivnim dedovanjem. Pravzaprav vsak med nami nosi v sebi škodljive ali celo smrtonosne recesivne alele, ampak na sreco je vsak od njih izjemno redek in verjetnost, da jih bosta imela in oce in mati, zelo majhna. Ko pa se to zgodi, pa so lahko posledice za potomca zelo hude. Najpogostejše takšne bolezni ljudi so Tay-Sachs-ova bolezen, fenilketonurija, cisticna fibroza, … Obstajajo verjetnosti od 1:2000 do 1:12000, da potomec dobi alel katere od omenjenih bolezni od obeh staršev. Druge genetske bolezni so bistveno redkejše. KAJ SEM SE NAUCIL-A? 1. Obkroži, ali je trditev pravilna ali ni. a) Ce križamo heterozigota in homozigota, so v prvi generaciji potomcev sami homozigoti. PRAVILNO NAPACNO b) V spolnih celicah se nahaja en alel istega gena. PRAVILNO NAPACNO c) V živalskih celicah so geni, v rastlinskih celicah pa genov ni. PRAVILNO NAPACNO 2. Sokrvje pomeni, da: a) risi svojemu plenu najprej popijejo kri. b) se pri parjenju v sorodstvu podedujeta dva enaka alela sorodnih prednikov. c) se pri parjenju v sorodstvu poveca raznolikost alelov pri potomcih. d) se geni med parjenjem v sorodstvu prenašajo iz potomcev na stare starše. 2.9 PREUCEVANJE S TELEMETRIJO Razred: 9 (Biologija - Ekologija). Cas izvedbe: do 45 min v šoli Namen dejavnosti Ucenci pri nalogi urijo vešcine razbiranja iz grafov ter zemljevidov. Preko prikazanih kart razširjenosti povezujejo informacije ter interpretirajo raziskovalne odgovore. Teoreticno ozadje Organizmi se v prostoru razlicno razporejajo. Kje in kako pogosto se bodo nahajali, je odvisno od primernosti okolja, dostopnosti hrane, prisotnosti drugih organizmov ter njihove ekologije. Poznamo teritorialne vrste živali, kot sta npr. ris in volk, ter ne teritorialne živali, kot je npr. medved. Volk živi na svojem obmocju v tropu, posamezen trop pa ima locene teritorije. Ris živi na svojem obmocju sam, teritorij samca pa se prekriva s teritorijem ene ali vec samic, ne pa s teritoriji ostalih samcev. Medved za razliko od volka in risa ni teritorialna žival, torej se na nekem obmocju lahko giba vec medvedov, se pa praviloma manjši (in mlajši) medvedi izogibajo vecjim in starejšim medvedom. S pomocjo raziskovalne metode telemetrije lahko ugotavljamo, kje in kdaj se živali v prostoru premikajo, iz cesar lahko vcasih tudi sklepamo, kaj v dolocenem trenutku pocnejo. Metoda telemetrije temelji na tem, da se žival ulovi ter se ji namesti ovratnico. Ker moramo z živaljo priti v stik, to metodo uvršcamo v skupino invazivnih raziskovalnih metod, a je ustrezna uporaba ovratnic in drugih oblik telemetricnih naprav strogo dolocena na nacin, da živalim ne škodujejo in jih ne motijo. Ovratnica vsebuje sprejemnik GPS, ki doloca njeno lokacijo, Oddajnik signala (radijskega ter mobilnega in baterijo. Ovratnica je na živali od nekaj mesecev do nekaj let, odvisno od živalske vrste in ciljev raziskave, po tem casu pa se programirano razpre in odpade. Med tem casom preko mobilnega signala raziskovalcem pošilja sporocila o gibanju živali (npr. lokacija, gibanje, mirovanje) ter o drugih informacijah o okolici v kateri se giblje (npr. temperatura, vlažnost, svetloba). S to metodo pridobimo podatke o tem, kje se je žival dolocen trenutek nahajala, kako hitro se je gibala, ob katerem casu smo zabeležili te podatke. S pomocjo racunalniških programov lahko izrišemo tocke gibanja živali in prikažemo obmocja ter intenzivnost rabe obmocij na katerih se giblje, skupaj z ostalimi informacijami pa sklepamo o tem, kako se žival v prostoru vede. Slika: Dinko z ovratnico (http://www.risi.si/Slika:Dinko.JPG). Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo vedeti, da se je vsaka vrsta skozi evolucijo prilagodila do te mere, da je vzpostavila posamezna vedenja in svoj nacin življenja, ki ji omogoca preživetje. Vedeti morajo, da lahko ljudje najbolje preucujemo vedenje organizmov z opazovanjem ter z drugimi nacini pridobivanja podatkov. Potek dela: Z ucenci se pogovorite o telemetriji kot raziskovalni metodi ter njenem namenu. Ucenci naj s pomocjo besedila izpolnijo ucni list. Skupaj preverite njihove odgovore. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: KAJ POCNEM IN KJE SE NAJAHAM? Kaj se boš naucil-a? Na primeru risa boš pridobil-a vešcine razbiranja prostorskih podatkov o izbrani živali. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Preberi navodilo in reši nalogo. 1. Ucitelj vam je predstavil, kako so raziskovalci pridobivali podatke o dveh risih - samici Teji in samcu Goruju. Podatke od samca Goruja so že vnesli v zemljevid in so oznaceni z rumenimi tockami. Podatki od samice Teje pa v zemljevid še niso vrisani, razen 2 lokacij, kjer so našli njen plen (oznaceni z rdecimi tockami). S pomocjo podatkov iz tabele v zemljevid vriši tocke nahajanja risinje Teje. Tocke poveži v zaporedju, kot se je premikala (od 1. do 18. tocke). Odgovori na vprašanja. Tabela: Podatki o risinji Teji. Tocka Y koordinata X koordinata Cas v dnevu Aktivnost risinje 1 N 6 2:00 40 2 M 7 4:00 45 3 N 7 5:00 50 4 M 9 6:00 55 5 K 10 7:00 50 6 M 8 8:00 35 7 L 9 10:00 25 8 J 12 12:00 20 9 I 11 13:00 15 10 J 11 14:00 25 11 K 11 15:00 35 12 I 10 16:00 40 13 I 12 17:00 55 14 I 13 18:00 60 15 H 12 19:00 55 16 G 12 20:00 45 17 H 11 22:00 40 18 H 13 24:00 40 a) Katere podatke lahko razbereš iz preglednice? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ b) V katerih delih dneva se je risinja Teja vrnila k plenu in kolikokrat se je to zgodilo? Utemelji. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Slika: Zemljevid. Avtor: Iztok Tomažic 2. Iz podatkov, ki so podani v predzadnjem (cas v dnevu) in zadnjem (aktivnost risinje) stolpcu tabele, izriši graf aktivnosti risinje Teje. Na x osi naj bodo casovni podatki (ura v dnevu), na y osi pa aktivnost risinje. Aktivnost risinje je izracunana glede na podatke o njeni hitrosti in drugih parametrih, vendar nima posebne enote. Najvecja vrednost je 100. Ustrezno oznaci x in y os ter dodaj naslov grafa. S pomocjo izrisanega grafa (na naslednji strani) odgovori na vprašanja. a) V katerem delu dneva je aktivnost risinje Teje najvecja? __________________________________________________________________________________ b) Kdaj bi dejal, da risinja Teja pociva? __________________________________________________________________________________ c) Kakšni sta vrednosti najvecje in najmanjše aktivnosti risinje Teje? __________________________________________________________________________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? 1. Na kateri koordinatni tocki sta se lahko srecala risinja Teja in ris Goru? ______________________________________________________________________________________________ 2. Ali se teritorija samca in samice prekrivata (zemljevid)? DA NE ŽELIM ZNATI ŠE VEC: KAKO ANALIZIRAM PODATKE? Avtor: Jaka Crtalic Raziskovalci pri svojem delu pridobijo ogromno podatkov. Ce želijo pridobiti zanesljive informacije o dolocenem pojavu, kot je npr. aktivnost risa skozi celoten dan, niso dovolj le podatki enega dneva, temvec potrebujejo podatke daljšega casovnega obdobja (nekaj mesecev ali leto). Tako lahko z vecjo gotovostjo sklepajo dolocene ugotovitve. V kolikor bi želeli prikazati vse podatke naenkrat, bi hitro nastala zmeda, vse skupaj pa bi bilo nerazumljivo. S pomocjo razlicnih analiz lahko zbrane podatke obdelamo in jih tako enostavneje prikažemo. Za vsako uro imamo množico podatkov, ki smo jih s pomocjo izracuna združili v en sam, nov podatek. Ta podatek se imenuje povprecna vrednost ali aritmeticna sredina. Na zgornjem grafu je povprecje prikazano s sklenjeno modro crto. Izracunamo ga tako, da seštejemo vrednosti vseh podatkov ter jih delimo s številom podatkov. Zaporedna številka podatka Cas v dnevu Aktivnost risa Podatek 1 13:00 20 Podatek 2 13:00 25 Podatek 3 13:00 27 Povprecna vrednost = podatek 1 + podatek 2 + podatek 3 število podatkov Izracunaj povprecno vrednost aktivnosti risa ob 13:00. Povprecna vrednost aktivnosti risa ob 13:00 je: ______________ V kolikor bi bila na grafu izrisana samo sklenjena modra crta, bi bil zelo podoben tvojemu grafu, mar ne? Vendar opazimo na grafu tudi navpicne crte. Navpicne modre crte prikazujejo standardni odklon. Ta nam pove, koliko znaša odstopanje množice podatkov od izracunanega povprecja – torej, koliko so znašale višje in nižje vrednosti ob doloceni uri. 2.10 BIOAKUMULACIJA Razred: 9 (Biologija). Cas izvedbe: do 90 min v šoli Namen dejavnosti Ucenci preko vaje spoznajo, da strupene snovi v okolju ne izginejo, temvec se pogosto kopicijo v organizmih. Vaja prispeva k zavedanju ucencev, da lahko imamo ljudje velik vpliv na organizme, ko v okolju uporabljamo razlicne kemicne snovi (npr. pesticide). Teoreticno ozadje Bioakumulacija ali biološko kopicenje je lastnost organizmov, da ponavadi skozi prehranjevalno verigo v svojem telesu nakopicijo dolocene spojine. Najpogosteje se te snovi kopicijo v dolocenem delu telesa, na primer v jetrih, ledvicah ali mašcobnih zalogah. Tudi shranjevanje kalcija v kosteh je primer bioakumulacije. Nekatere od spojin, ki se lahko kopicijo, so tudi strupene. Primer teh so razlicne umetne spojine, kovine in mikroplastika. Organizmi lahko pridobijo snovi neposredno iz okolja preko prehranjevanja, saj so med seboj povezani v prehranjevalne verige. Vsaka prehranjevalna veriga je sestavljena iz 3-6 clenov – organizmov. Prehranjevalna veriga se pricne s primarnim proizvajalcem (rastlina) in konca s koncnim porabnikom (mesojeda ali vsejeda žival). Vsak organizem v prehranjevalni verigi pripada dolocenemu prehranjevalnemu oziroma troficnemu nivoju. Med troficnimi nivoji (po prehranjevalni verigi navzgor) se prenaša energija v obliki kompleksnih molekul ter ostale snovi. Posamezne prehranjevalne verige se med seboj povezujejo v kompleksnejše prehranjevalne splete. Iz enega na drugi nivo se prenese le majhen delež energije (okoli 10%). Stranski ucinek tega prenosa pa je prenos ostalih snovi, tudi strupenih oziroma škodljivih za organizem, ki se posledicno kopicijo v telesih organizmov. Za razliko od energije, so strupene snovi v vedno vecjih kolicinah prisotne na višjih nivojih prehranjevalne verige, saj se ne porabljajo za opravljanje življenjskih funkcij. Rastline so prve v vrsti, ki pri življenjskih aktivnostih prevzemajo iz okolja tudi za organizme strupene/škodljive snovi. Organizmi, ki se z njimi hranijo, tako prevzemajo tudi vse strupene snovi, ki so jih rastline shranile (akumulirale) v svojem življenju. Zaradi tega se koncentracije teh snovi z vsakim naslednjim clenom v verigi povecujejo - akumulirajo. Primarni proizvajalci torej vsebujejo najmanjšo kolicino takšne snovi, medtem ko koncni porabniki vsebujejo vecjo kolicino. Izvedba dejavnosti Predznanje ucencev: Ucenci morajo vedeti, da so organizmi med seboj povezani v prehranjevalne verige. Vedeti morajo, da se organizmi drug z drugim prehranjujejo ter da organizme uvršcamo v razlicne troficne nivoje glede na njihov nacin prehranjevanja. Razumeti morajo, da so posamezne prehranjevalne verige povezane v kompleksnejše prehranjevalne splete. Izvedba vaje 1: Ucenci najprej preberejo scenarij zgodbe in navodila vaje. Vajo 1 nato izvedite po navodilih v prilogi in se pogovorite o rezultatih. Ucenci odgovorijo še na vprašanja. Izvedba vaje 2: Ucenci preberejo navodila in rešijo naloge. Z ucenci se pogovorite o rezultatih. SPOZNAVAM IN RAZISKUJEM: KAJ SE LAHKO SKLADIŠCI V TELESIH? Kaj se boš naucil-a? Naucil-a se boš, kaj se v prehranjevalnih verigah dogaja s strupenimi snovmi iz okolja. Kaj potrebuješ? Ucni list. Kaj narediš? Na ucnem listu sta dve vaji. Najprej preberi scenarij prve vaje in jo izvedi skupaj s sošolci in uciteljem. Nato odgovori na vprašanja, ki se nanašajo na to vajo. Pri drugi vaji sam-a preberi navodila in reši nalogo. Vaja 1 SCENARIJ ZGODBE: Koruzne vešce so nocni metulji, katerih gosenice se prehranjujejo z listi ter stebli koruze (primarnim proizvajalcem). V kolikor kmetovalec ne ukrepa pravocasno, je lahko njegov pridelek veliko manjši. Kmetovalec se odloci, da bo koruzno njivo poškropil z insekticidom – strupeno snovjo. Insekticid lahko neposredno ubije gosenice, lahko pa preide tudi v liste in stebla koruze preko listov in korenin in deluje na škodljivce takrat ko se ti že hranijo s koruzo. Vendar pa se s koruzo prehranjujejo tudi drugi organizmi. Koruzna polja, ki so v bližini gozda, velikokrat obišcejo rastlinojede živali kot so srne in se prehranjujejo s pridelkom. Srne se potem vrnejo v gozd, kjer postanejo plen razlicnih mesojedih živali – npr. risa. Ris je koncni porabnik, nima plenilcev, v naravi vecinoma pogine zaradi poškodb, bolezni ali naravne smrti. Poginule rise pojedo vsejede živali, ki jedo tudi mrhovino, kot sta npr. medved in lisica ali pa ga razkrojijo razkrojevalci (npr. licinke žuželk, bakterije in glive). Predpriprava: Nariši skico zgoraj opisane prehranjevalne verige: NAVODILA: 1. Po mizah so razporejena zrna fižola – ta predstavljajo molekule strupene snovi, prisotne v koruzi. Vsak ucenec dobi svoj loncek – loncek predstavlja organizem, v katerem se te snovi kopicijo. Vsak ucenec dobi napis z imenom organizma, ki ga bo predstavljal – srna, ris ali medved. Ucenci se lahko premaknete iz svojega mesta le takrat, ko vam dovoli ucitelj. 2. Ucenci, ki ste srne, pricnete zbirati v svoj loncek cim vec fižolov (enega po enega). Ko vas ucitelj ustavi, poveste, koliko fižolov ste uspeli zbrati, število zbranih fižolov pa sporocite ucitelju. 3. Ucenci, ki ste risi, ‘’pojeste srne’’. Vsak ucenec ris izbere tri srne, od katerih pridobi fižole (jih presipa v svoj loncek). Ko so srne ‘’uplenjene’’, poveste ucitelju, koliko fižolov ste uspeli zbrati. 4. Ucenci, ki ste medvedi, ‘’pojeste’’ poginule rise. Vsak ucenec izbere dva risa, od katerih pridobi fižole (jih presipa v svoj loncek). Ko so risi ‘’pojedeni’’, poveste ucitelju, koliko fižolov ste uspeli zbrati. 5. Z uciteljem se pogovorite o vaji. 5.1 Kaj se je zgodilo s strupenimi snovmi? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.2 Kateri organizmi so prejeli najmanj in kateri najvec strupenih snovi? Zakaj? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.3 Ali bi bili rezultati drugacni, ce bi se srne prehranjevale s koruzo, ki ni škropljena? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Vaja 2 Strupene snovi lahko organizmom škodujejo. Zato, da je delovanje organizma nemoteno, se takšne snovi shranjujejo v posebnih delih telesa. V vecjih koncentracijah se shranjujejo v ledvicah in jetrih, manjši del pa v ostalih tkivih. Strupene snovi niso le snovi, ki jih clovek vnaša v okolje. Strupene snovi so tudi kovine kot so npr. kadmij, svinec in cink, ki so v okolju tudi naravno prisotne, dodatno pa jih v kmetijskem in industrijskem okolju intenzivno vnaša še clovek. Dolocena mera kovin v telesu za živali ne predstavlja nevarnosti, ravno zato, ker jih skladišcijo v posebnih delih telesa (kot so jetra, ledvice, kosti). V kolikor se ta kolicina prekoraci, pa lahko predstavlja za organizme zdravstvene težave, kot so moten razvoj organov in tkiv, poslabšane gibalne sposobnosti, moteno delovanje živcevja ali nižja uspešnost razmnoževanja. Povišana kolicina strupenih snovi v okolju ima zaradi akumulacije, torej kopicenja teh snovi skozi prehranjevalno verigo, pogosto vecji ucinek na živali na koncu prehranjevalnih verig (koncni porabniki). 2.1 Podano imaš razmerje koncentracij kovin v razlicnih tkivih ter koncentracijo kovin v jetrih. Izracunaj še koncentracijo kovin v ledvicah ter v ostalih tkivih. Razmerja: Ledvice : jetra = 5 : 1 Ledvice : ostala tkiva = 50 : 1 Jetra : ostala tkiva = 10 : 1 Koncentracija kovin: V jetrih: 10 mg / kg V ledvicah: _______ (rezultat = 50 mg / kg) V ostalih tkivih: _______ (rezultat = 1 mg / kg) 2.2 Srna predstavlja hrano razlicnim mesojedim živalim. Ena izmed glavnih plenilcev srn sta ris in volk. Ris je malo bolj ‘’izbircen’’ kot volk, saj pri prehranjevanju ne poje drobovine (torej med drugim ne poje tudi jeter in ledvic), volk pa poje tudi te. Volk pri enem obroku poje 5 kg srne (drobovina in meso), ris pa 2 kg srne (samo meso). Izracunaj, koliko mg kovin prejme volk in koliko ris pri enem obroku, ce velja: Teža jeter srne znaša 0,25 kg, teža ledvic srne znaša 0,2 kg in teža srne (brez drobovine) je 20 kg. Namiga: 1. Pri izracunu si pomagaj z zgoraj izracunanimi koncentracijami kovin, 2. Najprej izracunaj kolicino kovin na kilogram pojedene srne. Volk bo prejel v enem obroku _________ mg kovin. Ris bo prejel v enem obroku _________ mg kovin. 2.3 Kakšno je razmerje med prejetimi kovinami pri volku in pri risu pri enem obroku? Za izracun uporabi rezultate iz naloge 2.2 (katere lahko zaokrožiš na cela števila). Razmerje volk : ris = _________ Izracun: 2.4. Raziskovalci so opazili spremembe v koncentraciji kovin v srnah tekom njihovega odrašcanja. Prikazan je primer kopicenja kadmija v ledvicah srn. Starost srn Koncentracija kadmija (mg / kg) Mladici 0,5 Eno leto stare srne 3,3 Odrasle srne 10,7 Na podlagi zgornje preglednice poskušaj razložiti rezultate. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ KAJ SEM SE NAUCIL-A? Razloži posledice škropljenja polj z razlicnimi strupenimi snovmi, kot je npr. insekticid. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Kaj se zgodi, ko ljudje pojemo pridelek, ki je škropljen? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Obkroži pravilen odgovor: Kolicina strupenih snovi se kopici po prehranjevalni verigi navzgor. DRŽI NE DRŽI Kolicina strupenih snovi v telesu se kopici s starostjo organizma. DRŽI NE DRŽI ŽELIM ZNATI ŠE VEC: BIOINDIKACIJA Bioindikacija je ugotavljanje stanja okolja s pomocjo živih organizmov. Stanje okolja lahko ugotavljamo s prisotnostjo oziroma odsotnostjo dolocenih organizmov, lahko pa se ugotavlja z razlicnimi analizami strupenih snovi, ki jih ti organizmi kopicijo v svojih telesih. Takšne organizme, preko katerih se spremlja in doloca stanje okolja, imenujemo bioindikatorji. Zelo znan primer bioindikacije so lišaji, ki jih delimo na tri osnovne oblike zgradbe – grmicaste, listaste in skorjaste. Grmicasti lišaji imajo najvecjo površino in so torej najbolj izpostavljeni zraku, skorjasti pa imajo najmanjšo površino in so najmanj izpostavljeni. Glede na to, katera oblika je prisotna in prevladujoca v okolju, lahko dolocimo onesnaženost zraka. Grmicasti lišaji bodo prisotni le v okolju, kjer zrak ni onesnažen, listaste lišaje pa najdemo tudi v bolj onesnaženem okolju. Spodaj so prikazani primeri razlicnih tipov lišajev. V svojem okolju lahko preveriš kje so prisotni doloceni lišaji in razmisliš o onesnaženosti zraka v okolici. Grmicasti lišaj Listasti lišaj Skorjasti lišaj Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic Avtor: Iztok Tomažic PRILOGA ZA UCITELJE: NAVODILA VAJE 1 ZA UCITELJE: Za izvedbo vaje 1 potrebujete: - 300 fižolov, - Loncke (za vsakega ucenca 1 loncek), - Nalepke z napisi (za vsakega ucenca 1 nalepko). Primer za razred z 28 ucenci: 20x srna, 6x ris, 2x medved (število posameznih živali prilagodite številu ucencev, razmerje med vrstami živali naj ostane podobno). 1. Ucenci si preberejo scenarij in navodila vaje 1. 2. Ucencem poveste, da vaš razred predstavlja koruzno polje, ucenci pa so razlicni organizmi. 3. Ucencem razdelite nalepke z napisi. Ucenci sedijo na mestih, razen ko ucitelj dovoli premikanje ucencem ‘’risom’’ ter ucencem ‘’medvedom’’ do njihovih izbranih ‘’srn’’ ter ‘’risov’’. 4. Fižolova zrna razporedite po mizah kjer so ‘’srne’’. Ucencem razdelite loncke. Zrna fižola predstavljajo molekule strupene snovi, loncki pa del telesa organizma, v katerem se te snovi kopicijo. 5. Ucenci, ki so srne, pricnejo zbirati v svoj loncek cim vec zrn enega po enega - ‘’kopicijo strupene snovi’’. V dolocenem trenutku ustavite ucence ter jih vprašate, koliko fižolov so uspeli zbrati. Podatke zapišete na tablo. 6. Ker so srne glavni risov plen, se preko njih strupene snovi prenesejo tudi v risa. Ucenci, ki so risi, ‘’uplenijo srne’’. Vsak ucenec, ki je ris, izbere tri ucence ‘’srne’’ ter od njih vzame zrna fižola (jih presipa v svoj loncek). Ucenci risi se lahko premikajo. Ko so izbrane srne ‘’uplenjene’’, vprašate ucence, koliko fižolov so uspeli zbrati. Podatke zapišete na tablo. 7. Risi v naravi ob dolocenem casu poginejo. Njihove ostanke pojedo vsejede živali, ki jedo tudi mrhovino - npr. medved. Ucenci, ki so medvedi, ‘’pojedo poginule rise’’. Vsak ucenec, ki je medved, izbere dva ucenca ‘’risa’’ ter od njih vzame zrna fižola (jih presipa v svoj loncek). Ucenci medvedi se lahko premikajo. Ko so izbrani risi ‘’pojedeni’’, vprašate ucence, koliko fižolov so uspeli zbrati. Podatke zapišete na tablo. 8. Z ucenci se pogovorite o tem, kako se je koncentracija insekticida povecevala na vsakem naslednjem prehranjevalnem nivoju (analizirate zbrane podatke v tabeli). Izpostavite tudi, da se je insekticid (strupene snovi) v prehranjevalno verigo vkljucil na nivoju primarnih proizvajalcev. Pogovorite se o tem, kaj se lahko zgodi s preživelimi srnami, preživelimi risi ter medvedi. TABELA ZA VPISOVANJE ZBRANIH FIŽOLOV – KONCENTRACIJE INSEKTICIDA Število zrn fižola pri posameznem ucencu Organizem Ucenec 1 Ucenec 2 Ucenec 3 ... Ucenec n Srna Ris Medved Avtor: Iztok Tomažic PRILOGA ZA UCITELJE: REŠITVI NALOG 2.2 in 2.3: Izracun 2.2: Volk bo prejel v enem obroku _________ mg kovin. Rezultat: V jetrih: 50mg/kg x 0,2kg = 10 mg V ledvicah: 10mg/kg x 0,25kg = 2,5 mg V ostalih tkivih: 1mg/kg x 20 kg = 20 mg Skupaj je v ‘’1 srni’’ 32,5 mg kovin – na težo 20,45 kg. V 1 kg je torej: 32,5mg/20,45kg = 1,589 mg/kg. Ce volk poje 5 kg srne, zaužije torej: 1,589 mg/kg x 5 kg = 7,95 mg. Volk bo v enem obroku prejel 7,95 mg kovin. Ris bo prejel v enem obroku _________ mg kovin. Rezultat: Ris ne poje jeter in ledvic, zato racunamo le z ostalimi tkivi. V ostalih tkivih: 1mg/kg x 20 kg = 20 mg Skupaj je v ‘’1 srni’’, ki jo poje ris, 20 mg kovin – na težo 20 kg (ker ne upoštevamo ledvic in jeter). V 1 kg je torej: 20 mg/20kg = 1 mg/kg. Ce ris poje 2 kg srne, zaužije torej: 1 mg/kg x 2 kg = 2 mg. Ris bo v enem obroku prejel 2 mg kovin. Izracun 2.3: Izracun razmerja: Volk : ris = _________ (rezultat: 8 : 2; oziroma okrajšano: 4 : 1) 3. Zahvala Izdelava prirocnika ne bi bila mogoca brez pomoci, odlicnih predlogov in pripomb zaposlenih na Katedri za ekologijo in varstvo okolja Oddeleka za biologijo Biotehniške fakultete. Pri ekoloških vsebinah se za posredovane informacije in pregled vsebin zahvaljujemo dr. Hubertu Potocniku, dr. Marjeti Konec in Jaki Crtalicu. Pri vsebinah povezanih z molekularno genetiko pa se za pregled in predloge zahvaljujemo dr. Tomažu Skrbinšku. Prav tako se za recenzijo zahvaljujemo Meti Mavec in dr. Maji Jelencic. Zahvaljujemo se tudi projektni skupini LIFE Lynx, ki nam je posredovala informacije ter slikovni material, pridobljen na projektu. Hvala Mateju Bartolu za posredovane in pregledane fotografije risov iz fotopasti. Zahvaljujemo se tudi Francu Kljunu, ki je posodil medvedovo lobanjo iz lastne zbirke, mag. Ireni Furlan, pedagoški vodji v Živalskem vrtu Ljubljana, ki je posodila lobanjo risa ter oddelku za biologijo za izposojo preostalih lobanj živali, ki smo jih lahko uporabili za slikovni material v prirocniku. 4. O projektu Akronim: LIFE Lynx Ime projekta: Reševanje risa v Dinaridih in jugovzhodnih Alpah pred izumrtjem Šifra projekta: LIFE16 NAT/SI/000634 Trajanje projekta: 1/7/2017 – 31/3/2024 www.lifelynx.eu @LIFELynx.eu / @lifelynx.hr Life.lynx.eu@gmail.com Projektni partnetji Sofinancerji