ISTID OG DYRS TILPASNING

Transkript

1 ærervejledning dskoling yrs tilpasning - undervisningsmateriale å de følgende sider er en række opgaver, som omhandler dyrs tilpasning set i relation til det kolde klima som herskede under og mellem istiderne. aterialet henvender sig til elever i udskolingen, men kan ved ændringer anvendes til gymnasiet. et er vores håb at opgaverne kan give anledning til nogle gode arbejdstimer, og en masse gode diskussioner, som kan bidrage til et indblik i den natur der omgiver os og dens historie. vor det er relevant er eleverne selvfølgelig velkomne til at søge svar på opgaverne i bøger og på nettet. 1

2 ærervejledning dskoling yrs tilpasning ndholdsfortegnelse 1. ergmans regel llens regel ilpasning er en balancegang ilpasning skaber arter år tilpasning ikke kan følge med ind dyrearter

3 ærervejledning dskoling yrs tilpasning et vigtige her er, at der ikke kun er en metode / strategi vis en isbjørn bliver jagtet af mennesker eller hunde, vil den forsøge at løbe væk. en når den løber laver musklerne varme, som kroppen har svært ved at slippe af med på grund af en tykke pels. erfor kan en isbjørn ikke løbe særlig langt, før den bliver for varm. en er nødt til at stoppe og køle af. r den i nærheden af vand, springer den i vandet, men ellers må den tage kampen op med sine forfølgere. 1. ergmans regel ammenhæng mellem omgivende temperatur og dyrs kropsstørrelse er kendt som ergmans regel. Jo større et dyr er, jo mindre er overfladen i forhold til dens rumfang. erfor har et stort dyr et forholdsvis mindre varmetab en et lille dyr. isse 3 pingvinarter lever henholdsvis tæt på ækvator, på sydpolen og lige midt imellem ved rgentinas kyst. e kortet. e er tilpasset temperaturer fra tropisk varme til arktisk kulde med gennemsnitstemperaturer på hhv.: +24, -19 og +8 grader Celsius. eres vægt er henholdsvis: 40, 5 og 2 kg. eres højder er henholdsvis: 120, 70 og 50 cm 3

4 ærervejledning dskoling yrs tilpasning pgave 1.a: vem lever hvor? ræk en streg fra hver pingvin til den rigtige cirkel. vordan kan du se det? tørrelsen. år man sammenligner dyr med samme kropsform og biologi, vil de dyr, der lever koldt, oftest være større. pgave 1.b: eregn forholdet mellem overflade og rumfang for de 3 pingvinarter. Vi forsimpler opgaven ved at antage, at kroppen har form som et rør. Vi antager desuden, at pingvinen har samme massefylde som vand. ermed kan radius (r) for røret beregnes ud fra vægt og højde. nvendte formler for en cylinder: umfang = πx r2 x højde; verflade = 2πr2 + 2πr x højden eregning af rumfang : ed en massefylde på 1 svarer 40 kg kropsvægt til 40 liter som svarer til et rumfang på cm3 = cm3 eregning af radius r: umfang = πx r2 x højde r2= rumfang/højde x π r = rumfang/højde x π r = cm3/120 cm x π r = 10,30 cm eregn cylinderoverflade : = 2 x πx r2 + 2πr x højde. = 8.432,6 cm2 verflade-rumfang forholdet er dermed ejserpingvin: / = 0,210/cm agellan pingvin: /= 0,224/cm alapagos pingvin: /= 0,300/cm av de samme beregninger for de 2 andre pingviner. e fremkomne /r tal siger noget om, hvilken af disse 3 pingviner, der har det største overfladeareal i forhold til rumfang, hvilket er et udtryk for størrelsen af varmetabet. Jo større tal, jo større varmetab. pgave 1.c: år først radius er beregnet, kan formlerne / reduceres, hvilket kan spare nogle beregninger. røv det. /= 2 x πx r2 + 2πr x højde / πx r2 x højde = 2(r+h)/r x h en det er ikke kun kropsstørrelse, som bestemmer forholdet /r og dermed varmetabet. roppens form og ekstremiteter (dvs. alt hvad der stritter ud fra kroppen, så som ører, ben og hale), har også stor betydning. e næste opgave. 4

5 ærervejledning dskoling yrs tilpasning 2. llens egel Joel. llen skrev i 1877: for varmblodet dyr varierer kroppens form og størrelse i forhold det klima de lever i, nu kendt som llens egel. g hvad betyder så det? et han gjorde var, at sammenligne dyr der lever i varme områder, med dyr der lever i kolde områder, og dyr der lever midt imellem. erved så han, at der er nogle karakteristiske træk, som forandrer sig på en forudsigelig måde. d fra det opstillede han en regel. erunder er vist 3 arter af ræve. a b c pgave 2.a: isse 3 arter af ræve lever i varm ørken, tempereret klima og arktisk klima. vem lever hvor og hvordan kan du se det? a= arktisk, b= tempereret, c = varm ørken yrs kropform og især ekstremiteter har betydning for forholdet mellem kroppens rumfang og overflade. n stor kropsoverflade er en fordel, hvis man skal afgive varme til omgivelserne, men en ulempe, hvis man gerne vil holde på varmen. 5

6 ærervejledning dskoling yrs tilpasning orholdet mellem overflade og rumfang varierer med formen. pgave 2.b: e på ovenstående figurer. lle 3 figurer består af 8 terninger, så rumfanget er 8. igurerne er sat sammen på forskellig måde, så de danner 3 forskellige figurer, med forskellige overflader. vor stor er overfladen () på de 3 figurer? = 28 = 24 C = 34 eregn forholdet overflade/rumfang (/). = 3,5 = 3 C = 4,25 an du sige nogen om hvad de tal der fremkommer betyder? t lille tal betyder kompakt krop, stort tal betyder længere tyndere krop og ekstremiteter en afrikansk elefants ører er store og tynde, med forholdsvis tynd hud, og de er uden behåring. e virker både som store vifter og radiatorer, hvor elefanten kan komme af med overskudsvarme til omgivelserne. il sammenligning er mammuttens ører små og dækket af pels. yrene har rigtig mange andre måder at regulere deres kropstemperatur på. Vi har kunne arbejdet med nogle få af dem, så som isolering og varmeproduktion. ogle dyr bygger reder og går i hi i den koldeste periode, hvilket stiller helt andre tilpasningskrav. ndre dyr flyver syd på til varmere himmelstrøg, og det stiller også store krav til dyrene. er er rigtig mange forskellige strategier. egn/beskriv dit istidsdyr! u har nu lært lidt om hvordan istidsdyrene har tilpasser sig til kulden. vis du kunne skabe dit helt eget super tilpassede istidsdyr, hvordan skulle det så se ud? egn dit eget istidsdyr og beskriv, hvordan det er tilpasset til det kolde klima. 6

7 ærervejledning dskoling yrs tilpasning 3. ilpasning er en balancegang et er godt at have en god varm pels, når det er vinter, men den kan blive et problem om sommeren. ådan er der både fordele og ulemper ved de fleste strategier (langsigtet måde at løse problemer på). n varm pels betyder, at det er svært at komme af med den varme, som musklerne laver, når dyret f.eks. løber. r det et byttedyr, som forsøger at løbe fra et rovdyr, må det derfor forsøge at komme væk på en anden måde. r det et rovdyr, som jager, må det finde en anden jagtteknik. t tykt fedtlag holder også godt på varmen. il forskel fra pelsen kan dyret køle sig af ved at lade blodet strømme igennem huden, dvs. uden på fedtlaget, og således komme af med varmen. edt betyder også, at der skal ædes meget, og at dyret bliver større og derfor skal bære rundt på en større vægt. erved bliver det langsommere og et lettere bytte for rovdyrene. r det selv er et rovdyr, så får det sværere ved at løbe og jage. pgave 3.a: røv at finde fordele og ulemper ved de forskellige tilpasninger til kulde. rug gerne bestemte dyr som eksempler. usk at tage i betragtning, om det er rovdyr/planteæder, og om de færdes på land/i vand/i luften. e også på, om dyret har et specielt udseende eller en speciel adfærd, som en del af tilpasningen. 7

8 ærervejledning dskoling yrs tilpasning els jer ilpasning ordele lemper solerer godt, forholdsvis billigt at udskifte og dermed at variere isoleringsevnen. an skifte farve efter årstid. eskytter mod bid, slag og sol. lyveevne. solerer godt. an være vandtæt. eskytter mod bid, slag og sol. vært at komme af med varme. ved vil klistrer en lang pels. kal rengøres/ plejes kal vedligeholdes. t fjerskifte koster ressourcer og kan betyde midlertidig tab af flyveevne og svømmeevne. pbygning kræver meget energi/ føde. iver en stor, tung krop på land. edt/spæk solering. agrer energi. iver strømlinet krop, er lettere end vand, og beskytter mod bid og slag må øre ister ikke så meget varme. årligere til at opfange lyd. ille hale indre varmetab. an ikke bruges som vifte eller til isolering og skygge. orte ben indre varmetab. indre skridt og dermed lavere hastighed. tor kompakt krop orholdsvis mindre varmetab. ung at bære på. angsom at bevæge. amuflage kjule sig for rovdyr/byttedyr. vis omgivelserne ændrer sig kan kamuflage ofte virke omvendt. vis dyr gerne vil ses, fordi de bruger synet til at finde hinanden eller farver for at advare fjender. Vinterhi/dvale parer på energien i perioder, hvor føden er sparsom ræver gode forberedelser, evne til at sætte stofskifte ned, evne til at lave depoter af føde eller fedt. eagerer langsomt under dvalen. 8

9 ærervejledning dskoling yrs tilpasning pgave 3.b: røv at tegne/beskrive dit eget supertilpassede istidsdyr en gang mere, hvor du tager højde for bagdelene ved en tilpasning. igner dit nye dyr det, som du tegnede før? igner det en af de dyrearter, som vi kender? vilket? 9

10 ærervejledning dskoling yrs tilpasning 4. ilpasning og isolering skaber arter aturen er god til at finde nye måder at løse problemerne på. et er denne opfindsomhed eller tilpasning, som over tid er med til at skabe nye arter. en er en af de mekanismer, der driver den udvikling, som vi kalder evolution. ilpasning er noget, der sker over meget lang tid, men nogle gange kan og skal det gå hurtigt. ksempel: sbjørne er udviklet fra den brune bjørn. en brune bjørn levede i skovene, som grænser op til tundraen og de kolde områder. åske var der nogle brune bjørne, som under en varmeperiode vandrede langt mod nord. a en efterfølgende kold periode satte ind, og isen kom tilbage, blev de isoleret i isen. en brune bjørnen er overvejende vegetar og bjørnene måtte hurtigt tilpasse sig til en ny fødekilde. u skulle den jage fisk og sæl. Ved tilfældig ændringer i arveanlæggene er lyse bjørne udviklet. ehavde mere held, når de jagede, fordi de var bedre kamuflerede. ordi de var bedre jægere, klarede de sig bedre end de andre, og fik dermed også flere unger som overlevede. isse unger bar de voksnes gener for lys pels, og nogle af ungerne blev endnu lysere i pelsen. ådan blev det ved, indtil alle unger blev født hvide. er var en selektion for hvid pels. år ydre forhold påvirker en arts udvikling, kalder vi det for et selektionstryk. rten bliver på en måde skubbet i en bestemt retning, fordi de individer, som har en fysisk fordel, som f.eks. hvid pels, lever bedre og får flere afkom. sbjørnen som art er kun år gammel, og det er meget ungt i evolutions-sammenhænge. pgave 4.a: an du nævne andre eksempler mellem de dyrearter, som vi har arbejdet med, hvor deres tilpasning kan forklares på lignende måde? olarræv ækat eller hermelin. vor vinterperioden med sne er lang, skifter lækatten til den hvide pels. et er dagens længde (fotoperioden), som er bestemmende for, hvornår skiftet sker. anmark skifter pelsen farve i november-december og tilbage til den brune pels i februar. yd for anmark og i ngland beholder lækatten sin brune pels, og nord for anmark er perioden med hvid pels længere. 10

11 ærervejledning dskoling yrs tilpasning 5. år tilpasning ikke kan følge med ilpasning er en mekanisme, som normalt kræver meget tid. år det går meget hurtig, sker det over nogle få generationer, men for større dyr drejer det sig alligevel om mange, mange år. ogle arter, så som bakterier og virus, tilpasser sig meget hurtigt, mens andre arter, såsom de store pattedyr, tilpasser sig meget langsomt. et afhænger især af deres evne til at sætte unger i verden, og hvor hurtigt ungerne er til selv at få unger vi snakker om generationslængde. Chancen for, at der er en unge, som er lidt bedre tilpasset til en ny situation, er større, jo flere unger der bliver født, og jo kortere deres generationslængde er. pgave 5.1: ævn en art, som får mange unger, og som har en kort generationstid: fx bananfluer lægger æg og generationstiden fra æg til voksen er kun dage ved 25 C. ævn en art, som får få unger, og som har en lang generationstid: fx mennesket. anmark fødes i gennemsnit 1,854 børn pr kvinde og de er i gns. 29 år, når de får deres første barn. Jordens klima er lige nu under store forandringer. emperaturen er stigende (global opvarmning) og det medfører, at i de kolde områder, som fx rønland, smelter isen og der bliver mindre havis. limaændringen sker så hurtig, at ingen dyr kan nå at tilpasse sig. sbjørnen, som er afhængig af havisen for at kunne fange sæler, må derfor forsøge at finde nye fødeområder eller nye fødekilder. e fleste af de istidsarter, som ikke lever mere, uddøde, fordi de ikke kunne tilpasse sig de klimatiske forandringer, eller blev udryddet af mennesket. e sidste mammutter overlevede på Wrangeløen i ishavet nord for ibirien. er levede de i år, efter at arten var forsvundet fra alle andre steder. ens de levede isoleret på øen, blev arten mindre og mindre. e sidste uddøde for kun år siden. pgave 5.2: vorfor blev mammutterne mindre på Wrangeløen? iskussion: å øer er der en tendens til, at store pattedyr bliver mindre, og små pattedyr bliver større. vad kan forklare denne tendens? er er 3 faktorer, som taler for denne tendens. å øer er der færre rovdyr, mindre konkurrence mellem arter og færre ressourcer, derfor er færre fordele ved at være meget stor eller meget lille. tore dyr som mammutter har en klar fordel over for de store rovdyr, men hvis føden er knap er stor størrelse en bagdel. e samme faktorer betyder også, at smådyr, som oftest er byttedyr, ændrer strategi fra at producere mange unger, som hurtigt kan klare sig selv, til kun få unger, som kræver mere yngelpleje. e mere på: 11

12 ærervejledning dskoling yrs tilpasning roksen stammer oprindelig fra ndien, hvorfra den over en periode på år bredte sig over et kæmpe område mellem ngland i vest og til ina i øst. or 400 år siden, i 1627 blev den sidste ægte urokse dræbt i Jaktorów-skoven i olen. pgave 5.3: vorfor tror du, at uroksen forsvandt? roksen blev jaget for dens kød, men den lever videre i vores tamkvæg, som alt sammen er udviklet fra uroksen. ennesket har en helt speciel evne til at tilpasse sig alle former for miljøer. om menneske har vi ikke behov for at tilpasse vores krop for at klare os til nye omgivelser. Vi bruger i stedet vores hjerne til at udtænke måder at tilpasse os på: lave tøj, huse, mad og transportmidler. ller vi ændrer vores omgivelser, så de tilpasses os. et gør os til den hurtigst tilpassende og mest fleksible art, som nogensinde har eksisteret. pgave 5.4: vad er menneskets vigtigste evne i forhold til tilpasning? vnen til at tænke, forstå verden omkring os, opfinde ting. ennesket tilpasser sig, og breder sig mere og mere, ofte på bekostning af andre arter. enneskets behov for plads, mad og andre ressourcer gør, at der bliver mindre plads til andre arter. orandringer i naturen sker nu så hurtigt, at kun de arter, som er knyttet til mennesket eller til vores brug af naturen, kan følge med. pgave 5.5: vilke af følgende danske arter er truede eller uddøde pga. mennesket? rondyr: ikke truet, men blev næsten udryddet i anmark i midten af 1800-tallet, fordi de gjorde skade på landbrugets marker. må fritlevende bestande fra bl.a. old kov og ille Vildmose har siden bredt sig, og de findes nu over det meste af anmark. irkeugle: tærkt truet. åske er der 15 ynglepar tilbage, og arten formodes at uddø som dansk art i løbet af få år. rsag: rtens levesteder er forsvundet i takt med ændringer i landbrugsdriften. asselmus: tærkt truet. asselmusen er blandt anmarks sjældneste og mest truede dyrearter. en findes kun relativt få steder i landet på små isolerede øer af yngre blandingsskov med masser af krat lv: ar været uddød i anmark i ca. 500 år, men er nu vendt indvandret fra yskland. rsagen til, at den forsvandt, var jagt. rfugl: ddød i anmark. idste registrering skete i rsag: evestederne, de danske heder, er forsvundet. rævling: kke truet. igtig mange dyr dræbes i trafikken. erfor kan der lokalt være få eller ingen grævlinger i et område. dder: dderen er ikke truet i anmark. en er i solid fremgang i Jylland, hvor den breder sig sydpå fra ord- og idtjylland. dderen er totalfredet og må hverken jages eller reguleres. 12

13 ærervejledning dskoling yrs tilpasning vane: kke truet. å grund af jagt var der i starten af 1900-tallet kun 3-4 svanepar tilbage i anmark blev arten fredet, og bestanden er nu oppe på svanepar. ghjort: ghjorten regnes nu for uddød i anmark. ndtil midten af 1800-tallet var eghjorten formentlig udbredt i det meste af anmark. en forsvandt sandsynligvis fra jælland først, omkring 1873, mens arten er registreret frem til 1950erne på belø nord for yn og ornholm. et sidste dyr blev set i skovene ved Vejle jord omkring n enkelt eghjorte-han blev observeret i juni 2008 ved areskoven nordvest for øbenhavn. ghjorten er listet som forsvundet på den danske rødliste

14 ærervejledning dskoling yrs tilpasning ind dyrearter edenfor er dyr, der levede under eller lige efter istiden, skrevet ind på kryds og tværs, på skrå og bagfra. er er også 14 dyrenavne inklusiv et enkelt fantasidyr eller betegnelser for dyregrupper. pgave 6.1: ind de 19 istidsarter? Vandrefra venstre mod højre: oskusokse, polarræv, mennesket. Vandret fra højre mod venstre: isbjørn, sneugle, uldhåret mammut, rensdyr. kråt fra venstre mod højre: snegås. kråt fra højre mod venstre: uldhåret næsehorn, humlebi, lækat. odret ned: irkemus, kæmpehjort, sabelkat, hulehyæne, lemming, skovelefant, urfugl, hulebjørn. Q V X Ø V J Ø Z J Ø J

15 ærervejledning dskoling yrs tilpasning 15 Q V X Ø V J Ø Z J Ø J øsning på andre dyrenavne eller betegnelser for dyregrupper, som ikke forbindes med istid (14) Vandret fra venstre mod højre: midgårdsorm, oksefrø, ryle, snog, kirkeugle. Vandret fra højre mod venstre: tiger. kråt fra venstre mod højre: lam, kudu, oryx. kråt fra højre mod venstre: odret ned: rødhals, hjort, hare, gris, ørn.