LEVENSGEMEEN SCHAPPEN

LEVENSGEMEEN SCHAPPEN 1 E e n e i g e n h u i s, e e n p l e k o n d e r d e z o n Waarom groeien er geen klaprozen op het sportveld? Waarom leven er geen kwallen in de IJssel? Kunnen struisvogels wel in Nederland leven? Afbeelding 1 8-la Bos Planten en dieren hebben allemaal hun eigen 'woonplaats'. Daar, in hun 'eigen' omgeving, vinden ze de omstandigheden die ze nodig hebben. Planten en dieren zijn afhankelijk van hun omgeving. Een ander woord voor (leef)omgeving is milieu. Het milieu en de organismen die erin leven vormen één geheel: een ecosysteem. In afbeelding 18-1 zie je drie verschillendeecosystemen: een bos, een sloot en een weiland. Maar er zijn er nog meer. Afbeelding 18-lb Sloot Afbeelding 18-lc Weiland

In een ecosysteem leven verschillen de soorten organismen bij elkaar. In afbeelding 18-1 zie je van elke soort maar enkele individuen. Maar in werkelijkheid zijn het er natuurlijk meer. In elk ecosysteem komt een aantal populaties voor. Een populatie is een groep dezelfde organismen die in een bepaald gebied leeft. Zo heb je in een bos een populatie konijnen, een populatie vossen, beuken, varens enzovoort. Alle populaties in een bepaald gebied vormen bij elkaar een levensgemeenschap. Afbeelding 1 8-2 Populatie Afbeelding 8-3 Levensgemeenschap Maak nu: O: 18/1 t/m O: 18/4 1. 1 P l a n t e n z i j n de b a s i s In elke levensgemeenschap komen planten voor. Alleen planten kunnen uit anorganische stoffen (koolstofdioxi de en water) een organische stof maken: glucose. Ze vormen ook zuurstof. Van glucose en van mineralen uit de bodem maken ze allerlei koolhydra ten, eiwitten en vetten. Planten noemen we daarom producenten. Producenten maken hun voedsel zelf. De andere organismen zijn van de planten afhankelijk

Afbeelding 18-5 Kringloop van stoffen Planteneters en vleeseters zijn de consumenten. Ze eten de organische stoffen die de planten gemaakt hebben. Bacteriën en schimmels zijn reducenten. Ze leven van dode organische stoffen en maken er weer anorganische stoffen van. In de kringloop van stoffen zijn reducenten onmisbaar. Afbeelding 1 8-6 Een voedselketen

In elk ecosysteem komen veel voedselketens voor. Een voedselketen bestaat uit een aantal organismen die van elkaar leven. Aan het begin van elke voedselketen staat altijd een plant. Voedselketens lopen meestal door elkaar en vormen zo een voedselweb. Maak nu: O: 18/5 t/m O: 18/10 Afbeelding 1 8-7 Een voedselweb

2 K r i n g l o p e n Afbeelding 18-8 Koolstofkringloop Weet je nog hoe de koolstofkringloop gaat? Planten leggen bij de fotosynthese koolstof (uit de koolstofdioxide) vast in glucose. Bij de verbranding van glucose ont staat weer koolstofdioxide. Deze verbranding vindt plaats in de planten zelf en ook in alle andere organismen. Deze kringloop is weergegeven in afbeelding 18-8. Een andere belangrijke kringloop is de stikstofkringloop (afbeelding 18-9). Planten nemen uit de bodem allerlei mineralen op, onder andere nitraat. Dit nitraat hebben ze nodig bij de opbouw van eiwitten. Planteneters nemen plantaardige eiwitten op. Ze breken ze gedeeltelijk af en maken er daarna dierlijke eiwitten van. Als planten en dieren doodgaan, komen de plantaardige en dierlijke eiwitten in het milieu. Ook bevatten de uitwerpselen van dieren veel dierlijke stikstofverbindingen. In de bodem zitten rottingsbacteriën die al deze stikstojï'erbindingen afbreken. Er ontstaat ammoniak. Dat is een giftige stof, die snel moet worden afgebroken. Daarvoor zorgen de stikstofbacteriën. Ze zetten de ammoniak eerst om in (giftig) nitriet, en daarna in nitraat.

Afbeelding 1 8-9 Stikstofkringloop Je ziet dat ook in deze kringloop de reducenten een hoofdrol spelen. Als er in de bodem weinig zuurstof zit, kunnen de stikstofbacteriën niet leven. Het ammoniak wordt niet omgezet. En dat ruik je! Maak nu: O: 18/11 t/mo: 18/14 3 P i r a m i d e s In afbeelding 18-10 zie je een gedeel te van het wad. Welke populatie is hier het grootst? Die van het plankton of die van de kokkels? Die van de kokkels of die van de scholeksters? Afbeelding 18-10 Waarschijnlijk wist je het antwoord wel. Er is meer plankton dan dat er kokkels zijn. En er zijn meer kokkels dan scholeksters.

Planten (plankton) leggen de zonneenergie vast in glucose. Daarvan gebruiken ze de helft voor de verbranding. De energie die vrijkomt gebruiken ze voor al hun levensprocessen. De andere helft gebruiken ze om weefsels op te bouwen. Hun biomassa neemt toe. Biomassa is een ander woord voor totale massa van organische stoffen. De gevormde biomassa is beschikbaar voor de volgende schakel in de voedselketen: de planteneters (de kokkels). Planteneters kunnen niet al het plantaardig materiaal gebruiken. Een deel daarvan is voor hen onverteerbaar (bijvoorbeeld cellulose en hout). Van het voedsel dat ze wel kunnen verteren, is het grootste deel bestemd voor de verbranding. Een deel van de energie die daarbij vrijkomt, gaat verloren als warmte. Slechts ongeveer 10% van de oorspronkelijke biomassa van de planten wordt gebruikt om weefsels op te bouwen. De biomassa van deze tweede schakel in de voedselketen is dus veel kleiner dan die van de eerste! Ook elke vleeseter gebruikt energie om zijn lichaam in stand te houden. Weer wordt maar ongeveer 10% gebruikt voor de opbouw van weefsels. Een voedselketen kan daardoor niet oneindig lang zijn. Hij bestaat meest al uit drie of vier schakels. Afbeelding 18-11 Elke voedselketen begint bij de zon. Afbeelding 18-12 Een voedselketen bestaat meestal uit drie of vier schakels.

Als je de biomassa's van de schakels uit de voedselketen op zou stapelen, krijg je dus geen kubus maar een piramide: de piramide van biomassa. Ook als je dat doet met de aantallen individuen in de verschillende schakels levert dat een piramide op: de piramide van aantallen. Afbeelding 18-13 Voedselpiramide O N T H O U D : De totale massa organische stof (biomassa) wordt in elke schakel kleiner. Daarom bestaat er een piramide van biomassa. Het aantal organismen in elke schakel van een voedselketen neemt ook steeds af. Daarom is er een piramide van aantallen. Bij elke schakel wordt slechts 10% van het opgenomen voedsel gebruikt voor de eigen opbouw. De rest wordt gebruikt voor de verbranding. Aan het eind van de voedselketen is alle energie omgezet (onder andere in warmte). Gelukkig leggen planten steeds nieuwe zonne-energie vast. Maak nu: O: 18/15 t/m O: 18/17

Afbeelding 18-14 Abiotische factoren van hel wad 4 B i o l o g i s c h e v e n w i c h t Elke populatie in een ecosysteem wordt beïnvloed door bepaalde milieufactoren. We spreken hier meestal van biotische en abiotische factoren. De biotische factoren zijn de levende factoren, zoals de mensen, planten en alle andere organismen. De abiotische factoren zijn: temperatuur, bodem, water, lucht en licht. De invloed van die milieufactoren is niet eikjaar hetzelfde. Door een stren ge winter kan de kokkelpopulatie van de Waddenzee heel klein wor den. Voor de vissen en vogels is er dan veel minder voedsel. Ook deze populaties worden dan kleiner. Een gezond ecosysteem herstelt altijd vrij snel. Doordat er minder kokkeleters zijn, neemt het aantal kokkels weer toe. Het jaar daarna groeien ook de vissen- en vogelpopulaties weer. Het aantal individuen is dus niet constant, maar schommelt om een evenwicht. Dit evenwicht raakt gemakkelijk verstoord. Helaas is de mens daarvan vaak de oorzaak. Wanneer één populatie uit een ecosysteem verdwijnt, is het evenwicht zoek. Pas na lange tijd kan dit zich herstellen. Afbeelding 18-15 Ontbossing kan het biologisch evenwicht verstoren. Maak nu: O: 18/18t/mO: 18/21

5 H o e g r o o t z i j n d e l e v e n s k a n s e n? Soms beïnvloeden we de milieufactoren bewust. Als je champignons wilt kweken, moetje onderzoeken bij welke abiotische factoren de schimmels het beste groeien en de meeste paddestoelen vormen. Afbeelding 18-17 Afbeelding 18-16 Voor elke factor kunnen we een minimum- en een maximumwaarde vaststellen. Wanneer een factor daar beneden of boven ligt, gaan de schimmels dood. Champignonschimmels sterven bij een temperatuur beneden 5 C of boven 35 C. Ergens tussen het minimum en het maximum vinden we de optimumwaarde. Dat is de waarde waarbij de schimmel de beste levenskansen heeft. De optimale temperatuur voor de groei van champignonschimmels is 25 C. Voor de vorming van de champignons zelf is de optimale temperatuur 20 C. Elk organisme kan in zijn bestaan worden bedreigd. In afbeelding 18-17 zie je enkele oorzaken. Wanneer we soorten willen beschermen, is biologisch onderzoek heel belangrijk. Van elke soort moeten we weten wat de optimale milieufacto ren zijn. Pas als dat bekend is kunnen we een soort de beste levenskansen bieden. Zo wordt geprobeerd de achteruitgang van die soort tegen te gaan. Afbeelding 18-18 Biologisch onderzoek op de vierkante centimeter Ook dieren stellen eisen aan hun milieu. Veel dieren zijn afhankelijk van water of van een bepaalde temperatuur. Maak nu: O: 18/22 t/m 0:18/25

SAMENVATTING 1 Een ander woord voor milieu is leefomgeving. 2 Een ecosysteem is een geheel van het milieu en de organismen die erin voorkomen. 3 Een populatie is een groep organismen van dezelfde soort die in een bepaald gebied leeft. Alle populaties in een bepaald gebied vormen samen een levensgemeenschap. 4 Planten zijn producenten. Ze maken hun eigen voedsel. Van anorganische stoffen (koolstofdioxide en water) maken ze een organische stof (glucose). Ze gebruiken dit voor verbranding en opbouw. 5 Planteneters en vleeseters zijn consumenten. 6 Bacteriën en schimmels zijn reducenten. Zij maken van dode organische stoffen (onverteerbare stoffen, afvalstoffen, restanten) weer anorganische stoffen. 7 Consumenten en reducenten gebruiken de energierijke stoffen uit hun voedsel voor de verbranding en voor de opbouw van het eigen lichaam. 8 In de koolstofkringloop wordt koolstof in glucose vastgelegd. Bij de verbranding komt er weer koolstof vrij. 9 In de stikstofkringloop nemen planten nitraat op. Hier bouwen ze hun eiwitten mee op. Dieren maken van plantaardige eiwitten dierlijke eiwitten. De rottingsbacteriën breken de eiwitten af tot ammoniak (giftig). De stikstofbacteriën maken van ammoniak eerst nitriet en daarna weer nitraat.

10 Een voedselketen is een reeks organismen waarbij het ene organisme het andere opeet. Aan het begin van een voedselketen staat altijd een plant. 11 Een voedselweb is een aantal voedselketens door elkaar. 12 Biomassa is de massa organische stoffen. 13 In een voedselketen nemen in elke schakel de biomassa, de hoeveelheid energie en het aantal organismen af (piramide van biomassa, piramide van aantallen). 14 Elke populatie wordt beïnvloed door biotische en abiotische factoren. 15 Biotische factoren zijn soortgenoten en niet-soortgenoten. Abiotische factoren zijn lucht, licht, temperatuur, water en bodemgesteldheid. 16 Voor elke soort bestaan er minimum-, optimum- en maximum-milieufactoren. Bij het optimum zijn de levensomstandigheden voor het organisme het gunstigste. 17 De overlevingskansen van een organisme kunnen worden verminderd door de leefwijze en het energieverbruik van organismen in de buurt. Nadelen voor planten: minder licht, minder leefruimte, minder mineralen, verbruik van energierijke stoffen. Nadelen voor dieren: minder leefruimte, productie van afvalstoffen, verbruik van zuurstof. Maak nu de diagnostische toets Maak nu de diagnostische toets