סדנה וירטואלית בנושא: מגוון ביולוגי

1. סדנה וירטואלית בנושא: מגוון ביולוגי מנחה: סמדר כהן

2. תכני השיעור • התייחסות למטלה ראשונה - ידע קודם נדרש (דיון) • הצגת נושאי המיבנית דרך סיפורי המגוון (משימה) • תכנים עיקריים המופיעים במיבנית המבוא – (מצגת) • מדד סימפסון – (פעילות אקסל) • טביעת הרגל האקולוגית - (פעילות באתר אינטרנט) • השפעת האדם – קיטוע בתי גידול – (תרגיל) • מינים פולשים – הצעה לפעילות עם תלמידים • חשיבות המגוון– מוצרים ושרותים לאדם –הצגת קשיים ופתרונות • שמירה על המגוון – קשיים צפויים של תלמידים • מטלה לקראת השיעור הבא (מאמר מספר 1)

3. הידע הקודם הנדרש מן התלמידים ידע בסיסי באקולוגיה – מערכת אקולוגית, שינויים גלובליים, זיהום הכחדה, שיקום, אקוטיפ, סולם זמן אקולוגי מין אנדמי גורם מגביל, גומחה, יחסי גומלין, צמח ח"ש, צמח ר"ש, הגירה, הכחדה, התבססות, תחרות,עושר מינים, דיגום גאוגרפיה – מבנה יבשות, מאובן, אזורי אקלים, יבשת פנגיאה אבולוציה (?) רבייה ברמת התא מיקרואורגניזמים סטטיסטיקה (מעט) גנטיקה ברמה בסיסית (רצוי מורחב)

4. שאלה האם יש צורך בכל המושגים שנרשמו כידע בסיסי להוראת הפרקים א' ו – ב' ?

5. קישור לסילבוס אקולוגיה http://cms.education.gov.il/NR/rdonlyres/215CADAF-F84E-4918-AAD8-30D660856514/8255/ekologya_tavla.pdf

6. סיפורי מגוון - משימה

7. שאלה • קרא את סיפור המגוון וענה על השאלות: • תאר בקצרה את עיקרי הדברים המופיעים בסיפור. • נסח במשפט אחד או שניים את הרעיון המרכזי הקשור לנושא המגוון הביולוגי המופיע בקטע.

8. סיפורי מגוון - סיכום

9. קישור סיפורי המגוון לנושאי המיבנית • אילו גורמים פוגעים/ משפיעים על המגוון הביולוגי? • איך האדם מעורב בפגיעה/ השפעה? • איך משפיעה הפגיעה במינים השונים על המערכת האקולוגית? • איך ניתן למנוע את הפגיעה? • מדוע חשוב לשמור על המגוון הביולוגי?

10. הנושאים בהם עוסקת מיבנית המבוא • למה מתכוונים במושג "מגוון ביולוגי"? • מגוון ביולוגי משתנה במקומות שונים על פני כדה"א ומשתנה עם הזמן – אילו גורמים קובעים זאת? • איך מודדים את המגוון הביולוגי? • איך האדם משפיע על המגוון (הרס, מינים פולשים, ניצול יתר וזיהום) • חשיבות המגוון – למערכות אקולוגיות ולאדם • איך ניתן לשמור על המגוון הביולוגי ?

11. הגדרת המגוון הביולוגי • המגוון של יצורים חיים ושל מערכות אקולוגיות • שהיצורים מהווים חלק מהן הכולל: • מגוון גנטי (שונות גנטית) בקרב פרטים בתוך אוכלוסיות • מגוון מינים (species) שונות בין מינים • ומגוון מערכות אקולוגיות

12. מגוון ביולוגי ברמות ארגון

13. ארגון הגורמים הביוטיים בבית הגידול (מתוך הספר "פרקים באקולוגיה) אורגניזמים בבית הגידול מופיעים ביחד כ... חברה כוללת אוכלוסיות מקיימות בינהן כוללות כולם בני אותו יחסי גומלין מין species פרטים מקיימים בינהם שונים זה מזה ב... גיל זוויג תכונות אחרות למשל נקבה זכר צעיר בוגר צבע גודל

14. מדדים כמותיים למגוון ביולוגי • עושר מינים – מספר המינים בחברה או בשטח מסויים • הרכב מינים – המינים שנמצאים בכל בית גידול • שפע – מספר הפרטים מכל מין באזור מסויים בזמן מסויים • שיוויוניות – השפע היחסי של כל מין בחברה • ביומסה יחסית של כל מין בחברה

15. שיוויוניות- השפע היחסי של כל מין בחברה

16. הבעיות במדידת מגוון ביולוגי א.בדיקת עושר המינים – 1. הקושי בהגדרת מינים – דורש מומחיות וניסיון 2. קושי לבדוק את כל השטח - מחייב דיגום 3. עושר המינים אינו מתייחס לשיוויוניות – שימוש במודל מתמטי

17. מבטא את תכונת השלטון בחברה מדד המביא בחשבון גם את עושר המינים אך גם את השפע היחסי של כל מין בחברה מדד סימפסון איזה כף ! יש מדד על שמי...

18. חישוב מדד סימפסון נוסחה – D = 1/Σ (Pi)2 S i = 1 S– מספר המינים החברה i – מספר סידורי של המין (S ≥ i ≥ 1 ) Pi – השפע היחסי של כל מין בחברה = מספר הפרטים ממין i מחולק למספר כל הפרטים החברה.

19. תרגיל בחישוב מדד סימפסון (אקסל) התרגילים נמצאים בכתובת האתר – http://bioteach.snunit.k12.il/upload/.excel/migvantar.xls או קובץ אקסל: חישוב מדד סימפסון

20. בחברה "שיוויונית" הערך המכסימלי D = מספר המינים בחברה

21. משמעות ערכי מדד סימפסון • בהשוואה בין חברות שונות זהות בעושר המינים ככל שערכו של מדד סימפסון נמוך יותר החברה פחות שיוויונית • המספר המכסימלי של מדד סימפסון הוא מספר המינים בחברה • כשעושר המינים גדל ויש שמירה על השיוויוניות מדד סימפסון גדל

23. השתנות המגוון הביולוגי במרחב ובזמן • היכן על פני כדור הארץ המגוון גדול והיכן קטן ומדוע? • איך מינים מתקיימים יחד לאורך זמן בבית גדול נתון? • איך משתנה המגוון הביולוגי עם הזמן?

24. דגמים של מגוון ביולוגי • עולה ככל שמתרחקים מקו המשווה • עולה ככל שעולים בגובה הטופוגרפי • באיים קטן יותר • בסביבות קיצוניות קטן יותר • גבוה יותר באזורים הטרוגניים • באוקיינוסים יורד עם העומק ועולה בקרקעית

25. מה קובע את מגוון המינים? גורמים הפועלים בטווח זמן אקולוגי גורמים הפועלים בטווח זמן אבולוציוני

26. גורמים המשפיעים על מגוון המינים • גורמי אקלים וקרקע • תנאים קיצוניים • הטרוגניות • גורמים היסטוריים • גורמי שטח ובידוד • כמות משאבים ויצרנות • יחסי גומלין • הפרעות

27. MVP – MINIMUM VIABLE POPULATION אוכלוסייה מינימליתבת-קיום גודל מינימלי של אוכלוסייה שמבטיח באחוז מסויים (95%) של סיכוי השרדות של האוכלוסייה למשך מספר שנים (בד"כ ל – 1000 שנים)

28. כמות משאבים ויצרנות ככל שיש יותר משאבים האוכלוסיות יותר גדולות וסיכוייהם להכחד קטנים שטח ובידוד שטח גדול יותר • יותר מקום לגומחות אקולוגיות • יותר סיכוי למינים נדירים • יכול לקיים אוכלוסיות גדולות יותר (קשור ל – MAP) בידוד • פחות מינים יכולים להגיע • שו"מ בין התנחלות להכחדה

29. השתנות המגוון על פני כדור הארץ איך יראה דגם השתנות מספר המינים על פני כדור הארץ בלכתנו מקוטב לקוטב? הסבר מדוע באזור קו המשווה מגוון הרחב ביותר? תנאים אביווטיים, גודל השטח, פחות הפרעות

30. הסברים אפשריים למגוון המינים הגבוה באזור הטרופי • יציבות אקלימית – אפשרות לתהליכים אבולוציוניים • תנאים שאינם קיצוניים – אפשרות לגומחות שונות ויצרנות גבוהה • הטרוגניות והפרעות בינוניות • שטח גדול • רמת משאבים ויוצרנות • יחסי גומלין

31. השפעת הפרעות על המגוון הביולוגי חפירה, שריפה, מגפה, שטפון, תעלה, טריפה או רעייה הפרעה גדולה: הכחדה המונית והקטנת מגוון הפרעה קטנה: לא תגרום לשינוי מגוון יישאר קטן/זהה הפרעה בינונית: תביא לעליה במגוון

32. הפרעה בינונית גורמת ל... הכחדה של מינים אחדים קטיעה של תהליכי "דחיקה תחרותית שינוי פני השטח (הגדלת ההטרוגניות) מאפשרת הגירה והתבססות של מינים נוספים מביאים ל... גידול בעושר המינים השערת ההפרעה הבינונית

33. מהי טביעת הרגל האקולוגית ?

34. קישור לאתר אינטרנט – מהי טביעת הרגל האקולוגית? http://www.heschelcenter.org/ecological_footprint.html

35. שאלה עברו ברפרוף על המאמר התייחסו לטבלה המופיעה במרכז המאמר או לאחד השרטוטים של טביעת הרגל האקולוגית וחישבו על דרך לפתיחת דיון עם התלמידים בנושא טביעת הרגל האקולוגית

36. טביעת הרגל של האדם במדינות שונות

37. חישוב טביעת הרגל האקולוגית האישית קישור לאתר אינטרנט – חישוב טביעת רגל אקולוגית http://www.myfootprint.org

38. חישוב טביעת הרגל האקולוגית האישיתתוצאות השאלון אם כולם היו חיים כמוך היינו זקוקים ל – 4.1 כדורי ארץ

39. השפעת האדם על המגוון הביולוגי • הרס / קיטוע בתי גידול • פולשים ביולוגיים • ניצול יתר של משאבי הסביבה • זיהום סביבתי

40. תרגיל השפעת קיטוע בית גידול קובץ: תרגיל השפעת קיטוע בתי גידול

41. שאלה • מה המשותף ל – • לנטנה ססגונית • צבגון אדום אוזן • נוטריה • קוואקר • צרעת עפצים אוסטרלית נוטריה

42. מינים פולשים מין שהגיע למקום שבו לא היה קיים קודם לכן, ממקום אחר, הוא שורד במקומו החדש, מתבסס ונפוץ בו קוויקר- תוכי נזירי מיינה נוטריה בפארק הירקון

43. תכונות של מין פולש • מותאם למגוון רחב של מזונות – גנרליסט • טווח סבילות רחב לתנאים א-ביוטיים • כושר רבייה גבוה – צאצאים רבים וקטנים • מחזור חיים קצר • גידול מהיר • מתחרה היטב במינים מקומיים • חופשי מאוייבים וטפילים • מקיים יחסי גומלין מגוונים עם יצורים אחרים • בעל כושר הפצה גבוה

44. מהו הנזק במינים הפולשים? • גורם שני בחשיבותו לאבדן המינים (80% מהמינים שנמצאים בסכנת הכחדה מאויימים על ידי מינים פולשים) • הומוגנציה של הסביבה • נזקים לחקלאות כיצד המינים הפולשים משפיעים על צמצום המגוון? • תחרות ודחיקה • טריפת מינים מקומיים • פונדקאים לטפילים ופתוגנים • הרס בתי גידול

45. מגוון ביולוגי אספקתם תלוייה ב... חשוב לתפקוד ויציבות של מספקות מערכות אקולוגיות מוצרים ושרותים לבני האדם חשיבות המגוון הביולוגי

46. מוצרים ושרותים של המערכת האקולוגית בספר מוצגת חשיבות השמירה על המגוון לאדם כ"אספקה של"מוצרים" ו"שירותים" של המערכת" חלק מהתלמידים טענו שקשה להבין מהו "שרות" שמספקת המערכת האקולוגית אחרים טענו ש"מוצרים" הם לא תוצר טבעי של המתרחש בבית הגידול, אלא דרך של האדם לנצל את משאביו. פתרון לקושי – מה שמסווג כ"מוצר" ניתן להתייחס אליו כמותית. מה שמסווג כ"שרות" לא תמיד כמותי אלא איכותי.

47. מוצרים ושירותים של המערכת האקולוגית ההגדרה שהעדפנו לבחור ל"מוצרים": התוצרים שניתן להפיק מהמערכת האקולוגית באופן טבעי או מלאכותי ההגדרה שלנו ל"שירותים": תועלת שהאדם יכול להפיק מקיומם של המוצרים במערכת האקולוגית. לשם תרגול, בטבלה שהוצגה בספרבוצע מיון של המוצרים והשירותים שהוצגו ל"טבעי" או "מלאכותי".

48. שירותים טיהור אויר ומים קיבוע חנקן מחזור פסולת סילוק מזהמים הגנה על חופים שמירה על מגוון ביולוגי האבקה/הפצת זרעים הנאה מהטבע, גירוי רוחני מוצרים מזון מן החי והצומח דלק וחומרי בעירה מים חומרי צבע תרופות חמצן חומרי בנייה מידע גנטי מוצרים ושרותים של המערכת האקולוגית

49. שמירה על המגוון הביולוגי שאלה עברו על הפרק ורשמו לגבי אילו מושגים עלולים התלמידים להתקל בקשיים

50. מטלה לקראת השיעור הבא • לקרוא את מאמר מספר 1 • "יונקים קטנים בחורש נטוע של עצי מחט • ובסביבה טיבעית בדרום הר הכרמל" • בתוך המאמר מופיעות 6 שאלות שלכל אחת מהן תת-שאלות. • בחר אחת מן השאלות על כל סעיפיה ונתח אותה על פי הקריטריונים: • רמת השאלה: ידע, הבנה , תפקודים שכליים גבוהים (הסבר,יישום, אנליזה, סינתזה, הערכה, בקרת) • מהו הידע הקודם הנדרש כדי לענות על השאלה? • אילו ממיומנויות המחקר המדעי באים לידי ביטוי בשאלה ? • ענה על השאלה תשובה מפורטת.