食物連鎖と食物網

中学校生物草原のロトカ・ヴォルテラ食物網モデル

この実験について

草原の食物網では、草、3種の草食動物、カエル、ヘビ、そして2種の頂点捕食者がつながっています。すべての種は、最初は均衡のとれた状態にあります。任意の種をクリックして削除し、その後数年間に食物網全体へ広がる影響を観察しましょう。個体数が増える種も減る種もあり、完全に姿を消す種もあります。降水量を変えて、食物網の底辺で起きた干ばつが頂点の動物にどう影響するか見てみましょう。

学習目標

  • 食物網の中で、生産者、一次消費者、二次消費者、頂点捕食者を特定する
  • 食物網の矢印はエネルギーの流れの向きを示すことを説明する
  • ある種を取り除くと、その捕食者、餌となる生物、競争相手にどのような影響があるか予測する
  • 生産者の変化が食物網を上位へどのように波及するか説明する

使い方

  1. 1生産者とすべての消費者を挙げ、草からタカまでの食物連鎖を一つずつたどる。
  2. 2ウサギに何が起こるか予測し、次にキツネをクリックして取り除き、再生を押す。
  3. 3リセットしてネズミを取り除き、ヘビとタカがいなくなる理由を説明する。
  4. 4リセットして降水量を60%に下げる。最初に影響を受ける種はどれか、またその理由は何か?

モデル

一般化ロトカ=ヴォルテラモデル。捕食関係は捕食者を増加させ、被食者を減少させる。
草は自力で成長する。食物がなければ、すべての動物は減少する。
過密状態がすべての種の個体数を抑制するため、生物群集は安定状態に落ち着く

前提条件

  • これは定性的な学習用モデルです。個体数は実際の数ではなく、開始時の値に対する割合として表示されます。
  • 各食物連鎖は一定の割合でバイオマスを移動させ、すべての種は個体数の過密による制限を受けます。
  • 個体数が開始時の1%を下回った種は、その地域では絶滅したものとみなされ、再び追加しない限り戻ってきません。
  • 降雨量によって変わるのは草の成長速度だけです。季節、病気、移動は考慮されません。

授業で試してみましょう

  1. Q1キツネを取り除くと、ウサギが増えます。では、なぜ草は少し減るのでしょうか?
  2. Q2ネズミを取り除くと、ヘビとタカがいなくなります。では、なぜキツネは生き残るのでしょうか?
  3. Q3バッタを取り除くとカエルは絶滅しますが、キツネは増えます。この一連の影響を説明してください。
  4. Q4取り除いたときに、ほかの種を最も多く絶滅させる種はどれですか?それはその種について何を示していますか?

よくある質問

食物連鎖と食物網の違いは何ですか?

食物連鎖は、生産者から頂点捕食者までの一つの食物経路です。食物網は、生息地にあるすべての食物連鎖を結び付け、多くの動物が複数の種を食べ、また複数の種に食べられていることを示します。

矢印はなぜ被食者から捕食者に向かっているのですか?

矢印はエネルギーと物質の流れを表しています。キツネがウサギを食べると、エネルギーはウサギからキツネへ移動します。

このモデルは動物の実際の数を示していますか?

いいえ。傾向を示しています。実際の食物網にはもっと多くの種が存在し、それらの相互作用の強さは現地で測定されます。生徒が比較すべきなのは、変化の方向です。