6 - Gyldendal Norsk Forlag

web2.gyldendal.no

6 - Gyldendal Norsk Forlag

© Gyldendal Norsk Forlag AS, 2006

1. utgave, 1. opplag

Læreboken er skrevet etter gjeldende læreplan for faget naturfag for yrkesfaglige utdanningsprogram.

Boken dekker læreplanmålene Forskerspiren og Bærekraftig utvikling.

Printed in Norway by PDC Tangen, 2006

ISBN 13: 978-82-05-35060-1

ISBN 10: 82-05-35060-4

Redaktør: Ellen Semb og Klaus Anders Karlson

Bilderedaktør: Anita R. Seifert og Hege Blom

Design: CMYKDESIGN

Sats og layout: Brødrene Fossum AS

Omslagsdesign: CMYKDESIGN

Omslagsbilde: Science Photo Library, fotograf Dr. jeremy Burgess

Tegninger:

Hovedtegner: Anne Langdalen

Kaj Konrad Klausen: s. 45, 48, 101, 107

Fotografier:

GV-press: s. 7 øverst, 49 Minden Pictures, 56 nederst t.v. Science Photo Library,

84 Gandolfo Alessandro/Index Stock, 103

Ole Moksnes AS: s. 6

Samfoto: s. 7 nederst Leif Rustand, 22, 23 Trym Ivar Bergsmo, 24 Baard Næss, 25 Øystein Søbye,

27 øverst Baard Næss, 27 t.v. Svein Grønvold, 27 t.h. Kjell-Erik Moseid, 28 begge Ove Bergersen,

29 Tom Schandy, 30 Bård Løken, 32 Leif Rustand, 34 Baard Næss, 37, 38 Pål Hermansen,

42 Ove Bergersen, 44 Are Hodne, 46 øverst Jørn Areklett Omre, 54 t.v. Asle Hjellbrekke,

54 t.h. Bjørn Rørslett, 55 øverst t.v. Jørn Areklatt Omre, 55 nederst t.v. Bjørn Rørslett,

55 nederst t.h. Bjørn Rørslett, 56 øverst t.v. Leif Rustand, 56 øverst t.h. Jurki Komulainen/Gorilla,

58 t.v. Baard Næss, 58 t.h. Ove Bergersen, 94 Steinar Myhr, 109 Bjørn Rørslett, 112 Svein Grønvold,

114 Øystein Søbye, 115 Trym Ivar Bergsmo

Corbis/Scanpix: 55 øverst t.h. Tim Thompson, 56 nederst t.h. Martin B. Withers/Frank Lane Picture

Agency, 80, 81 Danny Lehman, 82 Grant Neuenburg, 83 Viviane Moos, 91 Sam Diephuis,

105 øverst Gavriel Jecan,

Scanpix: 87 Terje Bendiksby, 88 Pressens Bild, 89 NTB-arkiv, 92 Mikkel Østergaard,

95 Heine Pedersen, 105 nederst Ole Magnus Rapp

Det må ikke kopieres fra denne boken i strid med åndsverkloven eller avtaler om kopiering inngått

med KOPINOR, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller

avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel.

Alle henvendelser om forlagets utgivelser kan rettes til:

Gyldendal Undervisning

Postboks 6860 St. Olavs plass

0130 Oslo

E-post: undervisning@gyldendal.no


Til deg som skal bruke læreverket

Dette læreverket dekker kompetansemålene Forskerspiren og Bærekraftig

utvikling i læreplanen i naturfag for Vg1. Alt fagstoff, oppgaver og forslag til

aktiviteter er samlet i denne boka. Det er utviklet et eget nettsted til

læreverket med utfyllende stoff, oversikt over egnede nettsteder, forslag til

feltarbeid og andre elevaktiviteter.

Nettstedadressen er: http://www.gyldendal.no/senit.

I starten av hvert kapittel finner du en kort innledning og en oversikt over

hva du skal jobbe med i dette kapitlet. Læreplanen står samlet bak i boka.

Kompetansemålene denne boka er skrevet etter, er markert med rød skrift.

Det er skrevet tilsvarende bøker for de andre kompetansemålene i

læreplanen.

Kapitlene veksler mellom to typer tekst. Hovedteksten presenterer og

forklarer det naturfaglige lærestoffet. «Blåteksten» tar opp ulike

problemstillinger, eksempler og annet aktuelt stoff med tilknytning til

innholdet i hovedteksten. De vekker nysgjerrighet og knytter faget til

hverdagsopplevelser. Mange av momentene i læreplanen er tatt opp i

«blåteksten».

For å gjøre arbeidet med stoffet lettere har vi tatt med noe repetisjonsstoff

fra grunnskolen der du kan ha bruk for det. Dette stoffet er markert i teksten

som repetisjonsstoff og på grønn bakgrunn. Hvert kapittel avsluttes med et

sammendrag. Kontrolloppgavene er plassert der det er naturlig å stoppe opp

og oppsummere hva du har fått med deg så langt i kapittelet. Bakerst finner

du oppgaver som er tydelig merket med fargekode for vanskelighetsgrad.

Oppgaver med rødt nummer er vanskeligere enn de andre. Gruppe- og

nettoppgaver stimulerer til både muntlig og skriftlig aktivitet. En oppgave

med overskriften ”Utfordring” er en større oppgave som tester naturfaglig

tekstforståelse. Til slutt kommer forslag til elevforsøk.

Arbeidet med naturfag vil gi deg grunnleggende kunnskaper som skal

hjelpe deg til å forstå erfaringer du selv gjør, og informasjon du tar imot om

kropp og helse, om teknologi og naturvitenskap og om naturen omkring

deg. De grunnleggende kunnskapene skal også sette deg i stand til å erobre

ny kunnskap, enten det er i programfagene innenfor utdanningsprogrammet

ditt, i arbeidslivet eller i senere studier. Arbeidet med naturfag skal dessuten

gi deg et kunnskapsgrunnlag for å kunne vurdere informasjon, være med i

diskusjoner og ta stilling til viktige samfunnsspørsmål.

Det er vårt ønske at dette naturfagverket vil hjelpe deg i læringsarbeidet,

og at det bidrar til å vekke interesse og glede mens du arbeider med faget.

Trondheim og Stjørdal, februar 2006

Peter van Marion Hilde Hov Tone Thyrhaug Øyvind Trongmo


Innhold

1 Naturvitenskap og naturfag 6

Naturfaglig kunnskap 6

Hvem skal ta valgene? 6

Undersøkelser 7

Hypotese 7

Observasjoner 7

Eksperimenter 8

Sikre observasjoner 8

Feil og usikkerhet 9

Å måle med samme mål 10

Modeller av virkeligheten 11

Oppgaver 12

Nett- og gruppeoppgaver 17

Forslag til korte foredrag 17

Forsøk 18

2 Økologi 23

2.1 Mennseket endrer miljøet 25

2.2 Naturmiljøet 26

Tilpasninger 27

Samspill og sammenhenger 28

Arter og populasjoner 29

Samfunn og økosystem 30

2.3 Populasjoner 31

Populasjonsvekst 31

Faktorer som regulerer populasjonsvekst 31

Økologisk bæreevne 35

Jordas befolkning 39

2.4 Økosystemer i endring 42

Økologiske suksesjoner 42

Primær og sekundær suksesjon 45

Endringer i økosystemene forårsaket av klimaendringer 47

Sammendrag 50

Oppgaver 51

Nett- og gruppeoppgaver 70

Utfordring 71

Forslag til korte foredrag 72

Feltundersøkelser 73


1

3 Bærekraftig utvikling 81

3.1 De store utfordringene 83

Bærekraftig utvikling 83

Miljøutfordringer 85

Lokalt og globalt 86

Internasjonalt miljøsamarbeid 88

Økologiske fotavtrykk 91

Forbrukernes valg 92

3.2 Mat- og vannressurser 94

Mat 94

Vann 95

3.3 Helse- og miljøskadelige stoffer 96

Miljøgifter 96

3.4 Klimaet 100

Karbonets kretsløp 100

Forbrenning av fossilt brensel 101

Drivhuseffekten 102

Usikker kunnskap 103

Føre-var-prinsippet 106

3.5 Biologisk mangfold 108

Reduksjonen av det biologiske mangfoldet 110

Bevaring av det biologiske mangfoldet 112

Sammendrag 116

Oppgaver 118

Nett- og gruppeoppgaver 133

Utfordring 134

Forslag til korte foredrag 135

Rollespill 136

Forsøk 138

Fasit 139

Stikkord 143

Læreplan 144


Naturvitenskap og

naturfag

Naturfaglig kunnskap

Vi vet av erfaring at melken holder seg lenger når vi setter den i kjøleskapet.

Vi vet at vi kan bli smittet når noen som er forkjølt, hoster eller

nyser mot oss. Vi vet også at en flaske brus som står ute i mange kuldegrader,

kan fryse i stykker. Dette er eksempler på kunnskap vi har skaffet

oss gjennom erfaringer og opplevelser. Men mange vil ikke nøye seg med

dette, de vil vite mer. «Hvorfor er det slik? Hvordan kan det forklares?»

Mennesker har alltid undret seg over det de kunne observere rundt

seg. Undringen er en viktig drivkraft i vår søken etter kunnskap. Uten

menneskets undring og nysgjerrighet hadde den naturvitenskapelige

kunnskapen vi har i dag, ikke kunnet vokse fram.

Men undring og nysgjerrighet er

ikke den eneste drivkraften i

menneskets søken etter

naturvitenskapelig kunnskap.

Kunnskap om hva som skjer i melk og

andre matvarer som blir bedervet, har

satt oss i stand til å velge de beste

transport- og oppbevaringsmåtene.

Kunnskap om forkjølelsesviruset har

gjort det mulig å forstå hvordan vi kan

unngå å bli smittet. Jakten på kunnskap

om forkjølelsesviruset og andre virus

har satt oss i stand til å bekjempe

mange sykdommer der virus er

årsaken. Naturvitenskapelig kunnskap

er med andre ord nyttig for oss.

Hvem skal ta

valgene?

Vi må stadig velge, både i vår egen

hverdag og som samfunnsmedlemmer.

Hva skal vi spise for å holde oss friske?

naturvitenskap og naturfag


kapittel 1

Vi finner antallet vannlopper

i et akvarium ved å telle

antallet individer i en

vannprøve av en kjent

størrelse.

Skal vi bygge gasskraftverk i Norge? Hvor skal vi legge den nye veien, og

hvor skal det være tillatt å bygge hytter?

Vi kan la andre velge for oss. Eller vi kan være med og velge selv. Hvis

vi vil velge selv, trenger vi mer kunnskap enn den vi kan skaffe oss

gjennom erfaringer og opplevelser. Vi må ha kunnskap som setter oss i

stand til å vurdere følgene av de valgene vi gjør. Det mangler sjelden

gode råd fra mange hold, enten det gjelder hvilken mat som er sunnest,

om vi bør satse på gasskraft, eller hvilken veitrasé som skader miljøet

minst. For å kunne gjøre de beste valgene trenger vi kunnskap. Uten

grunnleggende kunnskap i naturfag må vi overlate mange valg til andre.

Undersøkelser

Undersøkelser er grunnlaget for all naturvitenskapelig tenkning. Vi kan

for eksempel undersøke hvordan temperaturen virker inn på yteevnen

til batterier, og vi kan undersøke hvordan kjøttmeisen finner mat om

vinteren. Vi kan også undersøke hva som gjør at vannlopper vi har i et

akvarium, først formerer seg og blir mange, men så plutselig går ned i

antall.

Hypotese

Vi starter med å tenke ut mulige hypoteser, eller antakelser vi har. Et

eksempel på en hypotese kan være at kjøttmeisen gjemmer mat på faste

steder, og at den henter maten fra disse gjemmestedene om vinteren. Et

annet eksempel på en hypotese er at vannloppene i akvariet blir færre

fordi maten tar slutt. Vi tester hypotesene ved hjelp av observasjoner.

Dersom observasjonene våre stemmer med antakelsen vår, hypotesen,

styrker det hypotesen. Dersom observasjonene ikke stemmer med

hypotesen, kan det bety at hypotesen ikke er riktig og må forkastes.


Observasjoner

I undersøkelsene vi gjør, er det viktig at vi sørger for systematiske

observasjoner. Vi kan for eksempel videofilme en kjøttmeis mens den

leter etter mat, og registrere nøyaktig hvor den finner mat.

Vi kan observere hvordan antallet vannlopper endrer seg ved å ta

vannprøver og ved å telle antallet individer i prøvene. Vi kan måle ved

hjelp av instrumenter og samle data om næringsinnholdet,

oksygeninnholdet og andre fysiske forhold i akvariet. Å samle data er

altså det samme som å gjøre observasjoner. Observasjonene eller

dataene vi samler, må systematiseres. Framstillinger i tabeller og

diagrammer gjør det ofte lettere å se sammenhenger i datamaterialet.

Eksperimenter

Ofte må vi gjennomføre eksperimenter for å kunne gjøre de observasjonene

vi trenger. Vi utfører eksperimenter for å skaffe oss observasjoner

under forhold som vi selv bestemmer og kontrollerer.

Vi tenker oss et eksperiment der vi skal undersøke hvilken betydning

næringstilgangen har for vannloppene. Vi velger å bruke fire akvarier,

med like mange vannlopper i hvert av dem. Næringsmengden i

akvariene er forskjellig. Vi samler data (observerer) og finner ut hvordan

individantallet utvikler seg i akvarier med ulike næringsmengder. Det er

næringsmengden som er parameteren i eksperimentet vårt. Vi må være

sikre på at de forskjellene vi observerer, skyldes at vi varierer denne

parameteren, og ikke noe annet. Derfor er det viktig at de andre

forholdene i akvariet, som temperatur og lysforhold, er helt like. Vi må

også sørge for at avfallsstoffene ikke hoper seg opp i akvariene. Vi

varierer altså én parameter, næringsmengde, mellom ulike akvarier,

mens de andre forholdene holdes likt hele tiden.

Vi kan også utføre et eksperiment for å se på effekten av for eksempel

oksygeninnholdet på antallet vannlopper i akvariet. Da velger vi

oksygeninnholdet som parameter. Nå er det oksygeninnholdet vi

varierer mellom akvariene, de andre forholdene holdes helt likt i alle

akvarier.

Sikre observasjoner

Det kan være vanskelig å telle alle vannlopper i akvariet. Det ville ta lang

tid, og hvordan måtte det i så fall foregå i praksis? For å finne ut hvor

mange vannlopper det er i akvariet, tar vi en vannprøve på for eksempel

100 milliliter. Vi teller antallet individer i prøven. Hvis akvariet er på

100 liter, kan vi gange antallet vi telte i vår prøve, med 1000. Da får vi et

naturvitenskap og naturfag


10

kapittel 1

omtrentlig tall på mengden av vannlopper i akvariet. Men er vi sikre på

at det antallet vi har kommet fram til ved å gange med 1000, ligger nær

opp til det virkelige antallet vannlopper i akvariet? Hva om vannloppene

i akvariet «klumper seg»? Da fikk vi kanskje med oss for mange eller for

få vannlopper i prøven vår. Vi må altså først forsikre oss om at prøven vi

tar, er en representativ prøve. For å være sikker på at tilfeldighetene ikke

spiller oss et puss, kan vi ta flere vannprøver. Når vi tar gjennomsnittet

fra flere prøver, kan vi redusere risikoen for at vi ved en tilfeldighet har

fått et for lavt eller for høyt antall.

Feil og usikkerhet

Når vi gjør observasjoner, kan det oppstå feil. Det kan være en tilfeldig

feil, for eksempel fordi vi teller feil eller leser av en feil verdi på et

måleinstrument. Ved feil bruk av et måleinstrument kan vi få feil

verdier. Når et instrument vi bruker, ikke er riktig innstilt, får vi en feil i

alle de målingene vi gjør. Vi snakker da om en systematisk feil.

Mange ganger vet vi at vi gjør feil. Når vi vet at det er snakk om små

feil som ikke vil få betydning for det endelige resultatet, kan vi se bort

fra dem. I enhver undersøkelse bør det være med en vurdering av

mulige feilkilder og av den betydningen de kan ha for resultatet.

Usikkerhet i målinger er ikke det samme som feil. Det vil alltid være

en usikkerhet i alle målinger vi gjør, selv om det ikke er feil. La oss anta

at vi vil gjøre nøyaktige målinger av temperaturen i en væske i en kolbe.

Vi bruker et digitalt termometer som gir oss måleverdier med to

desimaler, altså to siffer etter komma. Fem målinger gir følgende resultat

i grader celsius:

Måling nr. 1 2 3 4 5

Målt temperatur i o C 11,26 11,20 11,22 11,21 11,25

Vi regner ut gjennomsnittsverdien: (11,26 + 11,20 + 11,22 + 11,21 + 11,25): 5 = 11,228


Vi runder av til 11,23. Hvor stor er usikkerheten i denne verdien?

Et mål for usikkerheten er hvor stort avvik det er mellom gjennomsnittsverdien

og de verdiene som ligger lengst fra gjennomsnittsverdien.

Forskjellen mellom den største verdien og den minste verdien

vi har målt, er 11,26 – 11,20 = 0,06. Halvparten er 0,03. Når vi oppgir

måleverdien vår, kan vi oppgi dette som et mål for usikkerheten:

Den målte verdien er 11,23 ± 0,03

naturvitenskap og naturfag

En skjematisk modell av et

atom.

11


1 kapittel 1

Oppgaver

1 Vi tenker oss at klassen har fått i oppdrag å avgjøre hvor lang en alen skal være. Ordet alen betyr opprinnelig

underarm. Alen var navnet på lengden fra albuen til langfingerspissen. Hvordan vil dere gå fram?

2

Hva er den minste temperaturforskjellen du klarer å registrere ved å stikke hånden ned i vann med ulike

temperaturer? Har temperaturen på vannet noe å si for temperaturforskjellen du klarer å registrere? Hvordan ville

du legge opp en undersøkelse som kan gi svar på disse spørsmålene?

3

Sett strek mellom det som hører sammen.

lengde temperatur

K en fot

usikkerhet forenkling av virkeligheten

30,48 cm tolv tommer

modell meter

en fot ikke det samme som feil


4

naturvitenskap og naturfag

Vi tenker oss at fire elevgrupper skal forsøke å finne ut hvor mange vannlopper det er i et akvarium. Akvariet er på

200 liter. Tabellen viser hvordan gruppene gikk fram, og hvilke resultater de fant. Kommenter arbeidet til hver av

gruppene.

5

Gruppe Framgangsmåte

I

II

Prøver fra ulike steder

i akvariet

Prøver fra ulike steder

i akvariet

Antall

prøver

Prøvestørrelse

Antall individer

i prøven(e)

3 200 ml 40, 72, 47

5 100 ml 31, 28, 18, 40, 22

III Prøver fra overflaten 5 100 ml 35, 41, 30, 40, 38

IV

Prøver fra ulike steder

i akvariet

Sett ordene på riktig plass:

5 100 ml 34, 20, 29, 41, 17

Beregning av antall individer

i akvariet

(40 + 72 + 47) : 3 = 53

53 · 1000 = 53 000

(31 + 28 + 18 + 40 + 22) : 5 =27,8

27,8 · 2000 = 55 600

(35 + 41 + 30 + 40 + 38) : 5 = 36,8

36,8 · 2000 = 73 600

(34 + 20 + 29 + 41 + 17) : 5 = 28,2

28,2 · 200 = 5 640

forstørret protonene kuler modeller kjernen elektronskall

Vi tegner ofte av atomer. I en atommodell er ofte markert med plusstegn og

plassert i midten av atomet, i . Elektronene er tegnet som små prikker på sirkler rundt kjernen.

Sirklene skal illustrere . Modellen er kraftig i forhold til virkeligheten. På

modellen ser atomene ut som flate sirkler, mens de i virkeligheten kan sammenlignes med små .

1


1 kapittel 1

6

Gjør ferdig begrepskartet.

Figurer Hva er det?

Egenskaper

Begrepet

Eksperimenter

Eksempler


7

a Er fargen i det midtre feltet lik i begge ender? Dekk

ytterfeltene med papir. Hvordan ser det midtre feltet ut

nå?

c Når du ser på dette bildet, vil hjernen din fylle ut den

manglende informasjonen slik at du ser en firkant selv om

sidene mangler.

naturvitenskap og naturfag

b Klarer du å se både ansiktene og vasen?

d Hvilken av de vertikale linjene er lengst?

1


1 kapittel 1

8

Svaralternativ Rett svar

Hva gjør en A B C A B C

Botaniker studerer bier studerer fisker studerer planter

Astronom skriver horoskop

studerer

verdensrommet

Geolog studerer jordskorpa kartlegger gener

er en astrolog

studerer

verdensrommet

Arkeolog daterer gamle funn jobber på et arkiv tegner hus

Zoolog studerer blåveis studerer dyr studerer alger

Glasiolog studerer galakser studerer isbreer studerer fjell

Fysiolog

masserer vonde

muskler

studerer fysikk

studerer hvordan

kroppen virker

Meteorolog melder været studerer meteorer studerer metropoler

Toksikolog jakter på giftstoffer lager medisiner lager E-stoffer

Radiograf lager grafer tar røntgenbilder bruker radiobølger

Farmasøyt lager turbiner lager fargestoffer lager medisin

Astrolog er en astronom skriver horoskop

studerer

verdensrommet


Nett- Og gruppeOppgaver

Nettressurser til flere av disse oppgavene finner du på www.gyldendal.no/senit.

9

Temperaturskalaer

Temperatur oppgis vanligvis i grader celsius. I noen land bruker de grader fahrenheit. Etter det internasjonale

SI-systemet skal vi bruke målenheten kelvin. Finn ut litt om hver av disse måleenhetene og om sammenhengen

mellom dem.

10

Måleenheter

a Hvor stort er et mål?

b Hvor stor er en favn?

c Hvor mye er en gallon?

d Finn flere eksempler på gamle måleenheter som fortsatt er i bruk.

11

Reklame

I reklamen vises det ofte til såkalte vitenskapelige undersøkelser for å overbevise kjøperen om hvor fortreffelig et

produkt er. Finn eksempler på dette blant ulike produkttyper.

Forslag til korte foredrag

• Historien til en av enhetene i SI-systemet

• Gamle måleenheter

• Prefikser

• Naturvitere i arbeidslivet

• Aristoteles

• Galileo Galilei

• Placeboeffekt

naturvitenskap og naturfag 1


1 kapittel 1

Forsøk

KOpper

UTSTyR:

• Termometer

• Varmt vann

• Ulike kopper

(pappbeger

med og uten

hank,

isoporbeger,

plastkopp osv.)

Gjennomfør forsøket.

Hvilken kopp egner seg best?

Til videre arbeid:

Du har fått i oppgave å arrangere fotballturnering. Under denne fotballturneringen skal det

selges varme drikker. Før du går til innkjøp av kopper, bestemmer du deg for å undersøke

hvilke kopper du bør kjøpe inn. Du ønsker at koppene skal holde drikken varm lengst mulig.

Hvordan vil du gå fram for å undersøke det?

Tenk deg at du får i oppgave å konstruere en super kopp. Hvordan vil den se ut?


vI Ser pÅ BLaDCeLLer I LYSMIKrOSKOpet

UTSTyR:

• Lysmikroskop

• Objektglass

• Dekkglass

• Dråpeteller

• Pinsett

• Fagermose

naturvitenskap og naturfag

Hensikten med denne øvelsen er å bli kjent med hvordan lysmikroskopet er bygd opp og

virker. Vi skal lære å lage et mikroskopipreparat. Vi skal se på celler som inneholder

kloroplaster. Det er i slike celler fotosyntesen foregår.

1


0 kapittel 1

1 Se på mikroskopet. Finn alle delene som er navngitt på figuren.

2 Slå på lyset til mikroskopet. Drei på revolveren til det minste objektivet peker nedover. Du kjenner et klikk når

objektivet er på plass. Se gjennom okularet og vri på blenderen. Du ser at du kan regulere lysstyrken.

3 Lag et vannpreparat av et moseblad slik figuren nedenfor viser.

Vann utenfor dekkglasset kan du tørke bort med et stykke tørkepapir. Har du for mye vann under dekkglasset,

kan du få sugd opp noe ved å stikke et stykke tørkepapir inntil kanten av dekkglasset.

4 Legg objektglasset med vannpreparatet på objektbordet med dekkglasset og bladet rett over hullet i

objektbordet. Det minste objektivet skal fortsatt peke nedover. Begynn alltid undersøkelsene gjennom

mikroskopet med det minste objektivet!

5 Se på bladet gjennom mikroskopet. Flytt på objektglasset til bladet ligger midt i synsfeltet. For å få et skarpt

bilde må du skru objektbordet ned eller opp ved hjelp av grovinnstillingsskruen. Vær forsiktig når du skrur

objektbordet oppover, slik at objektivet ikke berører dekkglasset.

6 Du får et helt skarpt bilde ved å skru på fininnstillingsskruen. Finn en passende lysstyrke ved å skru på

blenderen.

Hva ser du? Kan du se om bladet har tenner og annerledes celler i bladkanten? Kan du se hva som gir bladet

grønnfarge?

7 Utenpå okularet står det hvor mange ganger det forstørrer. På siden av objektivet står det hvor mange ganger

objektivet forstørrer. For å finne ut hvor mye bladet er forstørret, ganger du de to verdiene med hverandre.

Hvor mange ganger er preparatet ditt forstørret?


naturvitenskap og naturfag

8 Når bladet er midt i synsfeltet og bildet er skarpt, kan du forstørre mer ved å dreie revolveren til det neste

objektivet er på plass. Du må ikke endre på grovinnstillingen, men du vil se at du må justere litt med

fininnstillingen. Du kan også justere lysstyrken.

Hvor mange ganger er bladet forstørret nå? Kan du se strukturer som du ikke så ved den minste forstørrelsen?

Se også på bladranden.

9 Forstørr så mye som mulig. Hvor mange ganger er bladcellene forstørret nå? Kan du se cellevegg, cellekjerne og

kloroplaster?

1


kapittel 2


Økologi

2.1 Mennesket endrer miljøet

2.2 Naturmiljøet

2.3 Populasjoner

2.4 Økosystemer i endring

økologi

Økologi er læren om samspillet og sammenhengene

i naturen. Økologi handler også om mennesket, om den

rollen mennesket har i naturmiljøet, og hvordan

mennesket virker inn på dette miljøet. Dette kapitlet tar

for seg den delen av økologien som studerer hvordan

bestander av dyr og planter utvikler seg. Videre handler

det om hvordan naturen kan endre seg over tid. Eksempler

på spørsmål vi skal finne svar på, er:




Hvordan utvikler bestander av planter og dyr seg når

de får vokse uten begrensninger?

Hva er det som gjør at bestander ikke kan vokse i det

uendelige?

Hva er årsaken til lemenår?

Vil folketallet på jorda slutte å øke i framtiden?

Hva er økologiske suksesjoner?


kapittel 2

Naturlige svingninger

Naturen omkring oss endrer seg hele tiden. Det har den alltid

gjort. Enkelte år oppleves myggplagen i fjellet som verre enn

noensinne. Andre år er det lite mygg å se. Jegere kan fortelle om

gode og dårlige rypeår. Lofotfiskerne har lenge visst at mengden

av torsk varierer fra år til år, og at torsken enkelte år gyter

nærmere land enn andre år.

At det er variasjoner fra år til år, oppfatter de fleste som

naturlig. Men når vi kan se en tendens, for eksempel at det år

etter år er stadig mindre stortorsk i fangstene, fyller det oss med

en viss bekymring. Er det noe som er galt? Eller er det bare en

del av en naturlig svingning som strekker seg over en lengre

periode?

Problemet er hvordan vi skal kunne skille mellom naturlige

variasjoner og endringer som vi kanskje selv kan være årsaken

til. Det er fortsatt mye vi ikke vet om de naturlige endringene

i naturen. Forskere i mange land arbeider for å få ny kunnskap

om sammenhengene, og om både de naturlige endringene

i naturen og de endringene som vi selv er årsak til.


2.1 Mennesket endrer miljøet

Så lenge mennesker har levd på jorda, har de påvirket miljøet rundt seg.

Mennesket har grunnlagt byer, dyrket opp jordbruksarealer og bygd ut

systemer for transport av mennesker og varer til alle verdenshjørner.

Menneskets evne til å bruke og å omforme miljøet rundt seg for å

skape gode livsmiljøer for seg selv har ført til store endringer av det

opprinnelige miljøet. Mennesket høster av naturressursene, erstatter

naturlige miljøer med kunstige miljøer og slipper ut avfallsstoffer i vann,

jord og luft.

Antallet mennesker på jorda stiger stadig, og «presset» på miljøet

fortsetter å øke. Drivkraften er å gi mennesker gode livsvilkår, men i

mange tilfeller er kostnadene høye. Kostnadene er at viktige ressurser

brukes opp, at avfallsstoffer forurenser jord, vann og luft, og at stadig

mer av det naturlige miljøet blir ødelagt. Selv om mennesker skaper sine

egne livsmiljøer, er mennesker avhengig av naturmiljøet rundt seg med

mangfoldet av planter, dyr og andre organismer.

Mange spør seg om vi kan fortsette å påvirke miljøet rundt oss i

samme takt, og om vi tar nok hensyn til senere generasjoners behov. Det

er i dag bred enighet om at menneskets påvirkning av miljøet må være

bærekraftig. Det vil si at påvirkningen av miljøet ikke skal være større

enn det som tåles i et lengre tidsperspektiv. Vi må ikke komme i den

situasjonen at ressursene er brukt opp, og at så mye av naturmiljøet er

ødelagt at vi også har ødelagt for kommende generasjoner.

økologi

Mennesket endrer sitt

eget og andre organismers

livsmiljø.


kapittel 2

Strandnotundersøkelse tidlig

på 1900-tallet og i 2002.

Overvåkning gjennom lange tidsserier

Siden 1990 har Norsk institutt for naturforskning årlig samlet data om

naturtilstanden i utvalgte områder i Norge. De syv områdene som er valgt

ut, er spredt over hele landet. De fleste er vernede områder og er ikke

utsatt for endringer i arealbruk. De organismene som overvåkes spesielt, er

lav og alger på trær, moser, markvegetasjon, smågnagere, spurvefugl, rype,

jaktfalk og kongeørn. I overvåkningsprogrammet inngår også målinger av

miljøgifter i rovfuglegg. Hensikten med overvåknings-programmet er å få

mer kunnskap om de naturlige variasjonene i naturen. På denne måten vil

vi lettere kunne oppdage endringer som kan skyldes menneskelig aktivitet.

Jo lenger en tidsserie varer, desto mer kunnskap kan den gi oss om

naturlige endringer. En av de beste tidsseriene vi har, er de årlige

undersøkelsene som er gjort av fisk og annet liv i havet på mer enn 100

lokaliteter langs Skagerakkysten. Undersøkelsene har blitt utført hvert år

siden 1919 på nøyaktig samme måte. En bruker en strandnot for å fange alt

som finnes over et bunnareal på nærmere 700 m 2 . Hvert år tas prøvene på

nøyaktig samme sted og med samme redskap. I årenes løp har en måttet

skifte ut nota flere ganger, men nye nøter ble hver gang laget nøyaktig

etter de gamle målene.

Denne tidsserien har blant annet vist at det er kortsiktige svingninger

i mengden småtorsk som vokser opp langs Skagerakkysten. De kortsiktige

svingningene opptrer med 2 til 2,5 års mellomrom

og skyldes trolig kannibalisme og konkurranse om

mat mellom en årsklasse og den ett år eldre

årsklassen. Den yngste årsklassen taper mot dem

som er ett år eldre, og det er derfor sjelden to

sterke årsklasser

i påfølgende år. Ett år senere vil det være en ny

årsklasse som er yngst. Disse vil greie seg bra fordi

årsklassen over dem ble redusert året før.

2.2 Naturmiljøet

Økologi er læren om samspillet og

sammenhengene i naturen.

Mennesket er en del av naturen, og økologi

handler også om mennesket, om den rollen

mennesket har i naturmiljøet, og om hvordan det

virker inn på dette miljøet.

Organismer er tilpasset det miljøet de lever i.

De lever i samspill med hverandre og det miljøet


de er en del av. Sammenhengene i naturen kan være kompliserte.

Økologien er den delen av naturvitenskapen som forsøker å gi kunnskap

om sammenhengene og de naturlige og menneskeskapte forandringene

som skjer i naturmiljøet.

Tilpasninger

Rypa har gråbrun fjærdrakt om sommeren, mens den er nesten helt hvit

om vinteren. Det er en tilpasning til miljøet rypa lever i. Soldogg er en

plante som vokser på næringsfattige myrer. Den har et dårlig utviklet

rotsystem. Likevel klarer soldogg å skaffe seg de nødvendige næringsstoffene.

Den lever av insekter som setter seg fast på de klebrige

kjertelhårene på bladet. Kjertelhårene skiller ut enzymer som gjør at de

bløte delene av insektet blir fortært. Soldoggens fangst av insekter er en

tilpasning til det næringsfattige miljøet den lever i.

Mimikry

Vi vet at veps kan stikke, og det er nok til at vi er på vakt når en veps

kommer i nærheten. Men kanskje har du noen ganger også latt deg

skremme unødvendig. Noen blomsterfluer ligner mye på veps. De lever av

nektar de suger ut av blomster, og kan ikke stikke. De kan lett skilles fra

vepsen på at de kan stå helt stille i lufta, nokså lenge. Vepsen greier ikke

stå helt stille i lufta. Ved at blomsterfluene etterligner veps, lurer de ikke

bare oss, men også insektetende fugler. De fleste fuglene holder seg unna

vepsen, og blomsterfluene drar god nytte av at de blir forvekslet med veps.

Også hos enkelte andre ikke-stikkende insekter kan vi se det gule og svarte

stripemønsteret. De gule og svarte stripene til vepsen ser ut til å fungere

som et «faretegn» i naturen, noe som også andre insekter bruker som et

økologi

Soldogg er en kjøttetende

plante.

Rype i sommerdrakt og

i vinterdrakt.


kapittel 2

Blomsterflua på bildet til

høyre etterligner vepsens

gule og svarte striper.

Det kan lure både

insektetende fugler og oss.

vern mot å bli spist opp. Når dyr utvikler ytre kjennetegn som fungerer

som etterlignere av andre dyr, kaller vi det mimikry, av det greske ordet for

«herme».

Samspill og sammenhenger

Organismer kan virke inn på sitt eget livsmiljø og også på livsmiljøet til

andre organismer. Planterøtter sprenger løs berggrunnen slik at det

dannes jord. Trærne som vokser opp i en skog, gir ly for vinden, og etter

hvert som skogen vokser til, hindrer den tette skogen sollyset i å nå ned

til skogbunnen. Når mange dyr beiter i et område i lang tid, fører det til

slitasje på plantedekket, og jordsmonnet kan bli vasket vekk med

regnvannet. Gjennom sin bruk av naturen har mennesket ofte endret sitt

eget og andre organismers livsmiljø.

Organismer påvirker også hverandre. Dyr spiser planter eller andre

dyr og kan selv bli spist. Noen organismer forårsaker sykdommer hos

andre. Organismer påvirker også hverandre når de konkurrerer om føde

eller plass.

Dovrefjell er et av de siste fjellområdene hvor det lever både villrein,

jerv, fjellrev og rovfugler som kongeørn, jaktfalk og fjellvåk. Jerven

spiser blant annet rein. Fordi de eldste og svakeste reinene er et lettere

bytte for jerven enn de unge og friske reinene, er jerven med på å

opprettholde en sunn villreinstamme. Jerven gjemmer gjerne noe av

byttet den tar. Matlageret til jerven er en viktig næringskilde for

fjellreven. Jerven kan også ta sau, og det har ført til konflikter. Noen

mener at vi derfor må redusere bestanden av jerv i området. Hvordan vil

det på sikt kunne virke inn på villreinstammen? Hvordan vil det gå med

fjellreven om jervebestanden reduseres? Både jerv og fjellrev er truede

dyrearter, og Norge har gjennom internasjonale avtaler forpliktet seg til

å verne om truede planter og dyr.


Arter og populasjoner

I Norge finnes det både fjellrype og lirype. Fjellrype er vanligst i høytliggende

fjellområder, mens lirype er mer vanlig i lavereliggende områder.

Fjellrype og lirype ser noe forskjellig ut, og de foretrekker forskjellige

miljøer. Der fjellrype og lirype finnes i samme område, vil de normalt

ikke få avkom med hverandre. Fjellrype og lirype er derfor forskjellige

arter.

Alle fjellryper innenfor et bestemt område utgjør områdets bestand

eller populasjon av fjellryper.

Art: Alle individer som naturlig kan få avkom med hverandre.

Populasjon: Alle individer av en art i et bestemt område.

En populasjon kalles også en bestand eller stamme.

raser av samme art

Hund og katt er ulike arter. Eple og appelsin er også ulike arter. Forskjellige

arter kan ikke få fruktbart avkom med hverandre. Innenfor hundearten er

det blitt avlet fram mange raser, som schæfer, bokser og cocker spaniel.

Hunderasene kan få fruktbart avkom med hverandre.

Av epler og appelsiner finnes det også ulike raser. Det er vanligst å

bruke betegnelsen «sort» når det gjelder planter, vi snakker for eksempel

om eplesortene Gravensten og James Grieve. Noen ganger kan de enkelte

sortene eller rasene bli svært ulike. Visste du for eksempel at blomkål,

brokkoli og vanlig hodekål alle er sorter eller raser av én og samme art?

«Raser» er et begrep som vi i hovedsak bruker om de ulike sortene og

variantene som finnes av kulturplanter og husdyr. Ulikhetene mellom

rasene av husdyr og kulturvekster er et resultat først og fremst av bevisst

avlsarbeid, med krysninger og utvelgelse av bestemte individer.

Fjellrev

økologi


0 kapittel 2

Økosystemet i fjellet.

Samfunn og økosystem

Fjellrypa holder gjerne til i nærheten av vierkratt og lyng. Der finnes det

også andre planter, fugler, insekter og andre dyr. Populasjonene av disse

artene utgjør til sammen et samfunn. Ofte skiller vi mellom plantesamfunn

og dyresamfunn. Artene i samfunnene lever i samspill med

hverandre og miljøet omkring. Alle plante- og dyresamfunnene i et

område, sammen med det miljøet de lever i, er et økosystem. Eksempler

på det er et fjellområde, en innsjø eller et havområde.

Samfunn: Alle populasjoner av planter og dyr som normalt lever

sammen i et område.

Økosystem: Alle plante- og dyresamfunn i et område, sammen med

det miljøet de lever i.

Avsnitt 2.1 og 2.2:

1 Nevn noen arter som kan ha store svingninger i antall individer

fra år til år.

2 Gi eksempler på tilpasninger i naturen.


3 Gi eksempler på samspill mellom arter.

4 Hvordan vil det på sikt virke inn på villreinbestanden på Dovrefjell

dersom vi reduserer bestanden av jerv i området?

5 Hvordan vil det gå med fjellrevbestanden på Dovrefjell dersom

bestanden av jerv i området reduseres?

6 Fjellrype og lirype er to forskjellige arter. Hva vil det si, og hvor trives

disse artene best?

7 Hva er forskjellen på et samfunn og et økosystem?

2.3 Populasjoner

Populasjonsvekst

I et forsøk ble noen få vannlopper sluppet opp i et akvarium. Det var

rikelig med næring for vannloppene i akvariet. Etter 30 dager hadde

antallet vannlopper økt til ca. 20 000. Vannloppepopulasjonen fortsatte

å vokse. Etter 45 dager var det ca. 35 000 individer. Men deretter sluttet

populasjonen brått å vokse, og antallet vannlopper begynte å avta igjen.

Faktorer som regulerer populasjonsvekst

Alle organismer etterlater seg mer avkom enn hva som trengs for at

antallet individer skal forbli det samme. Derfor vokser populasjoner så

lenge det ikke er noe som hindrer veksten. I akvarieforsøket med

vannlopper var det mangel på næring som stoppet videre vekst. Hadde

det vært fisk i akvariet, ville vannloppepopulasjonen trolig ikke kunnet

vokse seg så stor som den gjorde.

Matmangel og naturlige fiender er eksempler på faktorer som

regulerer veksten i en populasjon. Andre eksempler på faktorer som gjør

det, er plassmangel og opphoping av avfallsstoffer.

Ingen populasjoner kan vokse uendelig.

er det flere kråker nå enn før?

Når nettene blir lange og kulda setter inn, samler kråkene seg i store

flokker. De største samlingene finner vi vinterstid, midt på dagen, ved

søppelfyllinger og i fjæra. Om kvelden samles de på faste plasser for felles

overnatting i tette flokker i skogholt og tregrupper i byer og tettsteder. De

store, støyende kråkeflokkene vinterstid kan lett få oss til å tro at det har

blitt mange flere kråker. Men har det egentlig det?

Undersøkelser har vist at hekkebestander av kråke er meget stabile fra

økologi

1

kontrolloppgaver

More magazines by this user
Similar magazines