Bios biologi 1 (2012)

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

Sletbakk • Gjærevoll Håpnes • Hessen • Røsok Heskestad

BIOS 1

. . . . . . . . . .

BIOS 1

. . . . . . . . . .

Biologi 1 dekker læreplanen i biologi for studiespesialiserende utdanningsprogram på Vg2.

Læreverket består av: • Bok som inneholder både grunndel og studiedel • Fagnettsted www.bios.cappelendamm.no

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

3010-14775-Vāks

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

BIOS 1

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

Marianne Sletbakk • Inger Gjærevoll • Arnodd Håpnes Dag O. Hessen • Øystein Røsok • Per Audun Heskestad

Biologi 1

Biologi 1 bokmål

ISBN 8202370893

ISBN 978-82-02-37089-3

9

bokmål

788202 370893 www.cappelendamm.no

3010-14775-016087_Cappelen_Bios biologi 1 Laerebok (2012) 1.opplag-Vaks.indd 1

12.27.3 15:26

© CAPPELEN DAMM AS, 2012 ISBN 978-82-02-37089-3 3.utgave, 1. opplag, 2012 Bios 1 følger læreplanene for Kunnskapsløftet i faget biologi for studiespesialiserende utdanningsprogram i videregående skole.

Illustratører: Bjørn Norheim og Keops / Terje Sundby (kapittel 4) Omslagsdesign:Kristine Steen Omslagsfoto: Getty images / Thinkstock Grafisk formgiving: 07-gruppen – Kristine Steen Bilderedaktør: Anne Muniz Forlagsredaktør: Anne Muniz Trykk og innbinding: Livonia Print SIA, Latvia 2012 Boken satt i Berling LT Std 10,5/15 og trykt på 100 g G-print Materialet i denne publikasjonen er omfattet av åndsverklovens bestemmelser.

Uten særskilt avtale med Cappelen Damm AS er enhver eksemplarfremstilling og ­tilgjengeliggjøring bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk.

Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel. www.cdu.no www.bios.cappelendamm.no

. . 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

innhold

Forord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1: Naturen rundt oss . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1 1.2 1.3 1.4

Biologi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Økologi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Feltarbeid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Biologi i mediesamfunnet . . . . . . . . . . . . 23 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2: Taksonomi: mangfold satt i system . . . . . . . . 29 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Artsmangfoldet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Hva er en art? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Klassifikasjonssystemet . . . . . . . . . . . . . . . 38 De seks rikene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Livets tre – systematikk og evolusjon henger sammen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

3: Tilpasning og atferd . . . . . . . . . . . . . 53 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Habitater og nisjer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Atferd: en tilpasning til omgivelsene . . . 60 Stimulering, motivering og pregning . . . 64 Orientering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Kommunikasjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Paringsatferd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Læring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4: Celler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

Eukaryote og prokaryote organismer . . 82 Eukaryote celler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Prokaryote celler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Bakterier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Arkeer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Virus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Fra prokaryot til eukaryot organisme . 113 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

5: Transport gjennom ­cellemembranen . . . . . . . . . . . . . . . 121 5.1 Cellemembranen kontrollerer transport inn i og ut av celler . . . . . . . . 122 5.2 Hvordan cellemembranen er bygd opp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 5.3 Transport gjennom cellemembraner . . 126 5.4 Passiv transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 5.5 Aktiv transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 5.6 Kanaltransport mellom celler . . . . . . . . 134

Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

6: Formering hos planter 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

. . . . . . . 141 Utviklingen av plantelivet . . . . . . . . . . . . 142 Formering hos planter . . . . . . . . . . . . . . 145 Generasjonsveksling hos planter . . . . . 145 Alger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Moser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Karsporeplanter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Frøplanter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Sporeplanten dominerer hos landplantene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Innhold

Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

7: Transport, vekst og utvikling hos planter 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9

. . . . . . . . . . 163 Bygningstrekk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Rota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Stengelen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Bladet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Transport av vann . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Transport av fotosynteseprodukter . . . 175 Ytre faktorer påvirker vekst . . . . . . . . . . 176 Utvikling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Plantenes reaksjon på ytre stimuli . . . . 181 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

8: Hormonsystem og nervesystem hos mennesket 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8

195 Vev, organer og organsystemer . . . . . . 196 Kommunikasjonen i kroppen skjer gjennom hormoner og/eller nerver . . . 199 Hormonsystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Stoffer som påvirker hormonsystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Nerveceller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Stoffer som påvirker nervesystemet . . 215 Det sentrale og det perifere nervesystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Sansene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

9: 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

Transport og bevegelse hos mennesket . . . . . . . . . .

241 Sirkulasjonssystemet . . . . . . . . . . . . . . 242 Sirkulasjonssystem og livsstil . . . . . . . 246 Gassutvekslingssystemet . . . . . . . . . . 250 Fordøyelsessystemet . . . . . . . . . . . . . . 254 Ekskresjonssystemet . . . . . . . . . . . . . . 262 Bevegelsessystemet . . . . . . . . . . . . . . 266 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

10: Menneskets immunsystem . . 279 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6

Immunsystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 Det uspesifikke immunforsvaret . . . . 282 Det spesifikke immunforsvaret . . . . . 285 Lymfesystemet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 Vaksine og serum . . . . . . . . . . . . . . . . 296 Organdonasjon og medisinske kriterier for død . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

11: Organsystemer hos dyr . . . . . 311 11.1 11.2 11.3 11.4

Dyr i protistriket og dyreriket . . . . . . . 312 Sirkulasjonssystemet . . . . . . . . . . . . . . 317 Gassutvekslingssystemet . . . . . . . . . . 325 Utskilling – ekskresjon og osmoregulering . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .338 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340

. . 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12: Formering hos dyr

13: Biologisk mangfold

12.1

13.1 13.2 13.3 13.4

12.2 12.3 12.4 12.5 12.6

. . . . . . . . . . 349 Utviklingen av formeringsmåter hos dyr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Ukjønnet formering og generasjonsveksling . . . . . . . . . . . . . . 353 Kjønnet formering . . . . . . . . . . . . . . . . 355 Eksempler på dyr med ulike formeringsmåter . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 Eksempler på dyr med bare kjønnet formering . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Formering hos mennesket . . . . . . . . 368 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

. . . . . . . . . 385 Myldrende mangfold . . . . . . . . . . . . . . 386 Tre nivåer av biologisk mangfold . . . .388 Naturen er i stadig forandring . . . . . . 394 Hvilken verdi har det biologiske mangfoldet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 Mønstre i mangfold . . . . . . . . . . . . . . . 399 Trusler mot det biologiske mangfoldet i dag . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 Ansvaret for å ta vare på biologisk mangfold . . . . . . . . . . . . . . . . 405 Ansvar for vern og bevaring av biologisk mangfold globalt . . . . . . 407 Sammendrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 Oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412 Øvinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

Stikkord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 Fotoleverandører . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 Systematisk oversikt . . . . . . . . . . . . . . 422

13.5 13.6 13.7 13.8

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Innhold

Forord I Kunnskapsløftet er biologi 1 et programfag i studie­ spesialiserende utdanningsprogram på 5 uketimer.

Formålet med programfaget er at det skal være et allmenndannende fag og gi grunnlag for å kunne bruke biologisk fagkunnskap i ulike sammenhenger i teoretiske og praktiske situasjoner: når du arbeider med forskjellige miljøutfordringer, når du forsøker å forstå problemer knyttet til livsstil, kropp og helse og når du vurderer etiske sider ved biologisk informasjon. Programfaget skal også forberede til videre studier i biologi og biologirelaterte fag som sykepleie, medisin, odontologi, fysioterapi og idrettsfag.

Naturen er en flott læringsarena. Der kan du oppleve glede og undring over naturens mangfold og skjønnhet, og du kan erfare naturens sårbarhet.

Først de siste årene har vi tatt inn over oss at an­svaret for kloden angår oss alle, og forstått at enkeltmennesket må ta ansvar. Vi har ønsket å lage et læreverk som skaper interesse for biologifaget, og som gir deg biologikunnskap, innsikt og forståelse. Det gir deg et godt grunnlag for å vurdere kvaliteten på all informasjon som strømmer inn over deg, slik at du kan ta stilling til biologiske problemstillinger.

Bios biologi 1 er en alt-i-ett-bok med teori, oppgaver og øvinger. Grunndelen inneholder teoristoff med margtekster som forklarer vanskelige ord eller utdyper grunnteksten, rammer som oppsummerer sentralt stoff, fordypningsstoff med ut­dypende stoff i forlengelsen av læreplanen og sammendrag – en punktvis oppsummering av hele kapittelet.

Hvert kapittel starter med kompetansemålene som er omtalt i det påfølgende kapittelet. Du bør se på læreplanens kompetansemål mens du arbeider med faget. Etter hvert kapittel finner du en studiedel med oppgaver som varierer fra lette repetisjonsoppgaver til vanskeligere oppgaver, der du kanskje må søke i oppslagsbøker og på Internett, disse oppgavene er merket med . Sist i studiedelen finner du både raske og mer tidkrevende øvinger.

Takk til konsulenter, tegnere og andre som har gitt råd og innspill til arbeidet med boka. Vi er takknemlige for alle tilbakemeldinger som kan gjøre læreboka bedre.

Like viktig som reisen til månen er humlens spiraler i luften og kretsgang i blomstenes solsystem.

Med brummende motor lander den mykt på en honninggul klode og møter et solsikkelandskap med duftende kratere.

Der samler den prøver og søte bevis på at livet står fortsatt ved lag H arald S verdrup ,

fra

«F ugles krem s el », 1980

Lykke til med biologifaget!

Oslo, april 2012 Marianne Sletbakk, Inger Gjærevoll, Øystein Røsok, Arnodd Håpnes, Dag O. Hessen og Per Audun Heskestad

. . 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

du skal kunne

• planlegge og gjennom­ føre undersøkelser i laboratorium fra alle hovedområdene, ­rapportere fra arbeidet med og uten digitale verktøy og peke på feil­ kilder i undersøkelsene • gjennomføre et større feltarbeid og bruke ­biologiske metoder til å samle inn, kartlegge og utforske ulike typer organismer og legge fram resultatene fra undersøkelsene • observere og navngi noen vanlige arter fra ulike biotoper og sam­ menlikne dem med hensyn til fellestrekk og variasjon ved å bruke kunnskaper fra systematikk • trekke ut informasjon fra biologiske tekster, brosjyrer, aviser, bøker og fra Internett, og ­vurdere hvordan infor­ masjonen er underbygd

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

1 : Naturen rundt oss

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . . .

Biologi er læren om alle levende organismer på jorda. Når du nå skal lære om livet på jorda, artene, hvordan de fungerer og området de forskjellige artene lever i, må du både tilegne deg biologisk kunnskap og gjøre aktive observasjoner ute i naturen og i laboratoriet. Gjennom feltarbeid kan du studere og lære om de mest utrolige naturfenomener.

Hvordan greier keiserpingvinen å dykke over 500 meter ned i havet på jakt etter mat? Og hvordan kan pinnsvinet ligge i dvale hele vinteren uten å spise eller drikke eller bevege seg noe særlig?

Biologene har systematisert alle kjente levende arter etter oppbyg­ ning og utseende. Når du nå får kunnskap om hva som kjennetegner de forskjellige artene, og lærer å bruke bestemmelseslitteratur, kan du etter hvert klare å finne ut hvilken art en organisme tilhører.

Gjennom å studere biologi får du et godt grunnlag for å forstå og ta stilling til en rekke ulike problemstillinger som du har daglig nytte av.

Dette kan være knyttet til miljødiskusjoner, hvordan din egen kropp fungerer, hvordan planter og dyr lever eller for eksempel når du skal ta stilling til mediesaker der det trengs biologisk kunnskap.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

1.1 Biologi Hva er biologi? Det korte svaret er at biologi er læren om alt levende, eller litt mer presist at biologi er studiet av levende organismer og hvordan de forholder seg til hverandre og sitt miljø. Det lange svaret vil omfatte resten av denne boka, selv om også den må sies å være en kortversjon. Læren om livet omfatter svært mye, og biologi overlapper med fag som medisin og kjemi.

Levende eller ikke-levende Det er faktisk ikke så enkelt som man kanskje skulle tro å trekke et skarpt skille mellom liv og ikke-liv. Alle organismer er satt sammen av forskjellige byggesteiner som hver for seg ikke er levende, men hvor summen er levende.

DNA = deoksyribonukleinsyre

Et felles kjennetegn for alle levende organismer er at de • er bygd opp av celler • reproduserer seg selv ved hjelp av arvestoffet DNA • vokser og utvikler seg • tar til seg energi fra omgivelsene • sanser omgivelsene rundt seg og reagerer på forandringer i omgivelsene • har en høy grad av organisering inne i celler og vev Hvis vi skal peke på ett karaktertrekk som forener alt levende, er det nettopp at arvestoff er bygd opp på samme måte. Dersom vi fant rester av DNA på Mars, ville vi med stor sannsynlighet kunne fastslå at det er eller har vært liv her. Denne felles oppskriften på liv forteller også noe om slektskapet mellom alt levende. Vi kan «vekke» gamle DNA-biter til live, slik at

a) Virus (ebolavirus).

A

B

b) Bakterie (Heliobacter pylori).

Hva er levende?

. . 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

de blir aktive igjen. Likevel vil vi ikke kalle DNA-biter levende. Hva da med virus? Virus består bare av korte DNA-fragmenter med noen få gener i et proteinskall, og de er helt avhengige av andre organismers cellemaskineri for å formere seg. Dermed er virus ikke levende organismer, men parasittiske DNA-biter.

De siste tiårenes teknologiske utvikling har også medført et betydelig løft for biologisk forskning. Nå finnes metoder og muligheter som var ukjente for bare 20 år siden. Sammen med vitenskaper som matematikk, statistikk, fysikk, kjemi og medisin utgjør genetikk, økologi og evolusjon det som nå kalles livsvitenskap.

Biologi er studiet av levende organismer og hvordan de forholder seg til hverandre og sitt miljø.

ekstrastoff

Fagfelter innenfor biologien Biologi omfatter alt fra molekyler i celler til de store økosystemene på jorda. Cellebiologene eller molekylær­ biologene studerer de komplekse pro­ sessene som foregår inne i cellene.

Mikrobiologene studerer bakterier, encellede protister og virus, og celle­ biologien, studiet av cellene, begynte nettopp her. Botanikeren, mykologen og zoologen studerer henholdsvis plan­ ter, sopp og dyr. For å forstå hvordan en art forholder seg til miljøet både på ut­siden og på innsiden, er det nød­ vendig å vite hvordan den er bygd og fungerer – artens anatomi og fysiologi. Økologen studerer nettverkene av forbindelser mellom artene, hvordan artene påvirker omgivelsene – og hvilke miljøfaktorer som påvirker artene. Selv en døgnflues liv er ikke så enkelt som vi kanskje skulle tro. Med sin anatomi, sin fysiologi og sin atferd skal den klare seg gjennom en utfordrende barndom på elvebunnen. Den skal overleve tørke eller flom, spise uten selv å bli spist i et kappløp med konkurrenter og fisk på vei mot den endelige eksamen i livet: det ene døgnet da den som voksen skal

sverme, finne seg en partner og repro­ dusere. Dette er en komplisert vev av liv og livsprosesser som alle arter tar del i.

Dette er også en del av en kontinuerlig utviklingsprosess. Evolusjonsbiologen studerer hvordan individer kan tilpasse seg nye miljøer og tåle forandringer bedre enn andre, og på den måten kan nye arter oppstå. Artsdannelse tar som regel svært lang tid, gjerne hundretuse­ ner av år.

Noen biologer studerer spesielle prosesser, noen studerer spesielle arter, noen studerer samspillet mellom dem, og i noen tilfeller får fagfeltet navn etter hvor man studerer dette. En marinbiolog studerer livet i havet enten det er snakk om mikroskopiske planktonalger eller hval. De fleste biologer bruker kunnskap fra flere ulike felter innenfor biologien.

Dette gjelder ikke minst for økologene, som studerer samspillet innen arter, mellom arter og samspillet mellom artene og deres livsmiljø. Samtidig er de fleste biologer på en eller annen måte opptatt av hvordan arv og gener påvirker de organismene eller proses­ sene de studerer.

I løpet av ett døgn må ­døgnflua finne en partner og formere seg.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

Biologen arbeider ofte både i laboratoriet og i felt.

endrede teorier

observasjon, ideer, eksisterende teorier hypoteser forsøk bekreftet

ikke bekreftet

Figuren viser leddene i den naturvitenskapelige Figur 1.5arbeidsmetoden.

Biologiske arbeidsmetoder I læreplanen står det: «For å utvikle kunnskap om metoder og tenkemåter i biologi er det nødvendig å arbeide både praktisk og teoretisk med programfaget. Vekselvirkningen mellom teoretiske kunnskaper og praktiske ferdigheter og opplevelser fra laboratoriet og feltarbeid er grunnleggende for biologisk forståelse.» Det vil si at du lærer biologi gjennom å lese teori, men at det du lærer ved å observere og undersøke selv, er like viktig.

For å finne ut av hvordan levende organismer oppstår, hvordan de fungerer og har utviklet seg, og hvordan de forholder seg til hverandre og miljøer omkring, bruker biologer den naturvitenskapelige arbeidsmetoden. Den naturvitenskapelige arbeidsmetoden begynner ofte med en observasjon. Ut fra observasjonen forsøker biologen å finne en eller flere mulige forklar­ inger, hypoteser. For å teste gyldigheten av en hypotese gjør vi ofte forskjellige forsøk for å bekrefte eller avkrefte den. Dersom hypotesen ikke stemmer, kan vi begynne på nytt med en ny hypotese eller nye forsøk. Denne måten å arbeide på med logiske slutninger steg for steg kalles deduksjon.

Metoden kalles hypotetisk-deduktiv metode. Den naturvitenskapelige arbeidsmetoden tar utgangspunkt i hypotetisk-deduktiv metode og kjenne­ tegnes ved systematisk testing av en eller flere hypoteser.

Det er også mange studier som baseres på kartlegging og observasjoner, for eksempel undersøkelser av biologisk mangfold i et økosystem eller genetiske studier for å påvise graden av slektskap mellom arter. Grunnlaget for den viktigste biologiske teorien, Darwins evolusjonsteori, ble for eksempel

. . 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Svarte svaner (Cygnus atratus) lever naturlig i Australia og på New Zealand.

Deduksjon (latin): logisk slutning fra det ­allmenne til det spesielle.

Induksjon (latin): logisk slutning fra enkelt­ tilfeller til det allmenne.

lagt gjennom langvarig observasjon av mangfold, av variasjon innenfor og mellom arter, studium av økologiske tilpasninger og andre studier som til sammen utgjorde brikker i et puslespill. Biologiske metoder bygger som regel på forskjellige former for analyser – alt fra telling, måling og veiing til avanserte instrumentanalyser og matematiske analyser og modeller.

Ofte er det slik at man på grunnlag av et visst antall forsøk eller et visst antall observasjoner trekker generelle slutninger. Induksjon kalles det. Slike induktive slutninger kan brukes til å sette opp teorier, men ikke noe bevis.

For eksempel vil det for en europeer være naturlig å trekke den slutning av vanlige observasjoner at alle svaner er hvite, for vi ser jo aldri svarte svaner.

I dette tilfellet blir teorien feil, for det finnes faktisk svarte svaner.

Det er allikevel ofte slik at forskning først og fremst er motivert av ønsket om å vite mer, uten at det ligger noen bestemt hypotese bak. Mange biologiske spørsmål har ikke entydige svar, og mye biologisk forsk­ning gir ikke endelige svar med to streker under. Biologiske problemstillinger er ofte sammensatte, og det er mange faktorer som spiller inn. Ofte må vi akseptere at det er en større eller mindre grad av usikkerhet, selv om vi stadig vet mer.

Den naturvitenskapelige arbeidsmetoden er sentral innenfor bio­ logien. Den går ut på at en hypotese blir testet, og ut fra resul­ tatene blir den da styrket eller avkreftet.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

1.2 Økologi Oikos = hus, hjem, logos = lære

Økologi kan enkelt beskrives som læren om samspillet mellom organismer i naturen og mellom organismene og det miljøet de lever i. For å forstå bedre hvordan naturen virker, må vi tilegne oss kunnskaper om artenes tilpasninger og utbredelse og hvilke miljøfaktorer og prosesser som styrer dette. Miljøfaktorer påvirker en arts leveområde og ressurstilgang.

Eksempler er sykdom, klima, næringstilgang, trekkruter, lyd, konkurranse fra andre individer av samme eller en annen art og rovdyr. Dette lærer vi mye om når vi gjør feltarbeid. Det finnes også mange bra fagbøker som beskriver artene, deres levesteder og levemåter og hvilke miljøfaktorer som bidrar til å skape de store variasjonene som vi ser ute i naturen. Mange viktige prosesser virker på flere nivåer. Det er for eksempel konkurranse om mat både mellom individer av samme art og mellom individer av forskjellige arter. Det viktigste for en organisme er å formere seg og føre sine gener videre. Miljøforholdene på jorda endrer seg hele tiden, og organismene må alltid tilpasse seg disse endringene.

Økologi er læren om organismene, deres tilpasninger og samspill med hverandre og forholdet til miljøet der de lever.

Fra individ til økosystem For å forstå den komplekse naturen bedre skal vi kort repetere noen sentrale begreper fra naturfag for å forstå hvordan et økosystem er bygd opp: individ – art – populasjon – samfunn – økosystem.

• Et individ er en levende og selvstendig organisme.

• Generelt kan vi si at en art består av 1. individer som er svært lik hverandre av utseende i karaktertrekk som form og farge 2. individer som kan formere seg og få forplantningsdyktig avkom 3. individer som vi kan bestemme og definere med genetiske metoder (DNA-undersøkelser). Genetisk artsbestemmelse er mest presis • En populasjon er en samling individer av samme art som lever innenfor et avgrenset geografisk område.

• Et samfunn består av alt levende (alle populasjoner av alle de forskjellige organismene) innenfor et naturlig avgrenset område, f.eks. alle de levende organismene i en skog.

• Et økosystem er et geografisk avgrenset område med alle de biotiske og abiotiske faktorene som finnes der.

. . 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

økosystem

samfunn

populasjon (individer av samme art)

individ

Ett eller flere samfunn utgjør til sammen den biotiske (levende) delen av det vi kaller et ­økosystem. Alle de forskjellige artene i disse samfunnene, fra de minste encellede organismene til de største planter og dyr, utgjør ­biotiske faktorer i økosystemet. Et økosystem inneholder også abiotiske (ikke-levende) fak­ torer. Eksempler på abiotiske faktorer er jord, vann, næringsstoffer og klima. I et økosystem kan det være flere tusen forskjellige plante- og dyrearter som samvirker med de abiotiske faktorene. Vi kan avgrense et økosystem ut fra hva som skal studeres. For eksempel kan vi snakke om den nordlige barskogen (taigaen) som ett økosystem som strekker seg fra stillehavskysten gjennom hele Sibir og ut til kysten i Norge.

Vi kan også definere en hul, gammel eik som har et helt særegent artsmangfold og miljø, som et eget lite økosystem.

Et økosystem er et geografisk avgrenset område der alle biotiske (levende) og abiotiske (ikke-levende) faktorer påvirker hverandre.

Figur 12.8 Granskog. Dette er en del individer av gran som utgjør en liten del av skogen.

Populasjonen består også av individer som vi ikke ser, og som befinner seg andre steder i det samme øko­ systemet.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

Næringskjeder og næringsnett Kongeørn

Rype

Harerug

Plantene i en næringskjede kaller vi produsenter.

Over produsentene er det flere ledd med konsumenter (forbrukere). Vi kaller dem primær-, sekundærog tertiærkonsumenter etter det konsumentleddet de befinner seg på. Det finnes også et ledd med nedbrytere. Som regel er mange næringskjeder viklet inn i hverandre og danner store næringsnett. Noen næringsnett er kompliserte fordi mange arter påvirker hverandre. Arter kan også opptre på forskjellige steder i det samme næringsnettet. Et næringsnett kan forandre seg gjennom året, og en arts plass kan forandre seg med individets alder. For eksempel spiser rypekyllinger insekter og er sekundærkonsumenter de første leveukene. Så går de over til vegetarisk kosthold og blir primærkonsumenter resten av livet.

En næringskjede viser hvem som spiser hvem. Alle ender i et nedbryterledd. Et næringsnett er sammensatt av mange næringskjeder.

En enkel næringskjede i fjellet med harerug, rype og kongeørn.

1.3 Feltarbeid

Biotop, fra gresk bios = liv og topos = sted

I biologi er det nødvendig å kombinere teoretisk kunnskap og hypoteser med praktiske studier i felt eller laboratorium. I feltarbeidet er det ofte interessant å undersøke både biotiske og abiotiske faktorer og studere artenes tilpasninger og levevis i økosystemet. Resultatene og konklusjonene skal presenteres på en faglig tilfredsstillende måte.

Feltarbeid er praktisk arbeid ute i naturen. Gjennom feltundersøkelser vil du øve opp evnen til å undersøke og registrere det du observerer. Du får også øving i å bruke utstyr og metoder for å hente inn de opplysningene du er ute etter.

Det kan være lurt å velge et avgrenset område på stedet der du har feltarbeid. Det forenkler arbeidet og det gjør også resultatet mer verdifullt, siden det gir deg opplysninger om både området og naturtypen.

Når du undersøker planter, kan du se hvor mange forskjellige arter det er, og hvordan de er tilpasset miljøet de lever i. Du kan for eksempel sammenlikne naturtyper. Naturtype er en ensartet type natur som omfatter alle planter og dyr og de abiotiske miljøfaktorene som virker der.

Høgstaudegranskog og lyngfuruskog er for eksempel naturtyper. Du kan også sammenlikne biotoper. En biotop er levestedet til dyr og/eller planter som naturlig lever sammen. Fuglearten dompap har en større granskog,

. . 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

inkludert høgstaudegranskog, som biotop. En biotop kan derfor bestå av flere naturtyper. Det er glidende overgang mellom begrepene biotop og økosystem, men et økosystem vil som regel være arealmessig større og inneholde flere naturtyper og biotoper. Barskogen på Østlandet kan sies å være et større økosystem, vi ville ikke kalle dette en naturtype eller en biotop.

Dompap.

Hvis det er vanskelig å artsbestemme grupper av planter som gras og mose, kan du gjerne velge å avgrense undersøkelsen til for eksempel blomsterplanter. Hvis du har litt kunnskap om smådyr, som tusenbein, skolopendere, insekter og edderkoppdyr, kan du også undersøke dette.

Nyttige arbeidsmetoder i feltarbeid er ruteanalyse, linjeanalyse og totalanalyse. Ruteanalyse vil si at du måler opp et areal på for eksempel 1 x 1 meter. Der registrerer du det du finner av arter, og hvor mye eller mange det er av hver art. Når vi registrerer planter eller sopp, teller vi som regel ikke nøyaktig hvor mange individer det er av en art, men vi finner artens dekningsgrad. Dekningsgraden til en art vil si hvor mange prosent arten dekker av det arealet vi undersøker. Linjeanalyse går ut på å trekke en linje gjennom forskjellige biotoper, for eksempel fra et vann, gjennom en myr og inn i en skog – eller opp en dalside. Ved linjeanalyse er det viktig å få fram gradienten langs linja, forandringer i arter fra for eksempel vått til tørt eller fra lyst til skyggefullt. På forskjellige steder langs linja gjør du en og en ruteanalyse, slik at du kan danne deg et bilde av hvordan artene er tilpasset naturtypene langs linja.

Fuktig granskog (høgstaudegranskog/storbregnegranskog) og tørr furuskog (lavdominert) kan være ytterpunktene i en fuktighetsgradient i skogen. Den fuktige og frodige granskogen finner vi i dalbunnen der bekken renner, mens den tørre furuskogen vokser på skrinne koller og topper med tynt jordsmonn.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

Totalanalyse betyr å gjenkjenne så mange arter som mulig i hele biotopen. I tillegg til disse analysene kan du lete etter spor og rester av dyr. Du kan sette opp insektfeller slik figuren ved siden av viser, og registrere arter og antall.

Feltarbeid er praktisk arbeid ute i naturen.

Gjennom feltundersøkelser vil du øve opp evnen til å undersøke og registrere det du observerer.

En insektfelle kan du lage ved å grave ned en melkekartong eller en plastflaske Figur 1.10 med avskåret topp. Ha litt kullsyreholdig vann (for eksempel farris) i bunnen av kartongen. Det bedøver dyrene. Hvis det er fare for regn, lager du et tak over fella. Et slikt tak kan også lokke til seg mørkelskende dyr.

Andre undersøkelser du kan gjøre som feltarbeid Menneskelig påvirkning: Velg ut et naturområde som du vil kartlegge. Få med veier, bebyggelse, gårdsdrift, planting, hogst og forskjellige typer friluftsutnytting. Finn ut om og eventuelt hvordan dette påvirker hvilke arter som lever i området.

. . . .

Biotopundersøkelser: Du kan undersøke et større eller mindre område og se etter både planter, dyr og menneskelig påvirkning. Du kan kartlegge området, og du kan intervjue myndigheter og/eller grunneiere for å finne ut hva området blir brukt til eller planlegges brukt til.

Dersom du undersøker et vann, kan du bruke forskjellige apparater for å måle temperatur, pH-verdi og oksygeninnhold og registrere vannfarge og siktdyp. I jordbunnen kan du undersøke jordprofiler, måle fuktigheten, kalkinnholdet, organisk innhold og innholdet av næringssalter som nitrogen og fosfor.

Klimaundersøkelser: Her kan du undersøke temperatur, vind, nedbør, luftfuktighet og lys. Du kan vurdere hvordan disse faktorene virker inn på organismene som lever i det området du undersøker.

Skog som økosystem Skog har vi mye av i Norge, så skogen som mål for et feltarbeid er aktuelt for mange skoler. I dette kapittelet finner du forslag til hva du kan undersøke i forbindelse med skog. På Bios’ nettsider kan du finne flere forslag til feltarbeid i andre naturområder.

Skogen er et variert økosystem, og i forskjellige deler av landet vårt er det ulike typer skog som dominerer. I sør har vi områder med sommergrønne arter som krever en viss varme for å kunne trives. Denne skogen kalles edellauvskog, og trærne som dominerer her, kaller vi varmekjære treslag.

Typiske arter er eik, alm, lind, ask og bøk. Siden trærne mister lauvet om

. . 16. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mye av Norge tilhører den boreale sonen som er dominert av barskog.

Boreal betyr nordlig.

høsten, får mindre planter på skogbunnen lys nok til å kunne gi et artsrikt mangfold i skogen. Andre arter lauvtrær tåler mer kulde, og dem kan vi finne over store deler av landet. Slike arter er bjørk, rogn, selje, osp og or.

Dersom vi kommer langt nok opp mot fjellet eller langt nok nord i landet, vil vi se at skogen etter hvert forsvinner. Vi er da kommet til skoggrensen, og vanligvis er bjørka det tresalget som danner skoggrensen.

Mesteparten av Norge hører til den boreale sone. Det betyr at området domineres av barskog, skog som er vintergrønn. Av naturlige bartrær som danner skog i Norge, har vi gran opprinnelig på Østlandet og furu opprinnelig på Vestlandet og i Nord-Norge. Når det i dag også for eksempel finnes granskog på Vestlandet, kommer det av at den en gang er blitt plantet der.

Noen steder er skogen fredet, slik at det verken er lov til å hogge der eller rydde vekk døde og råtnende trær. Slike døde trær er viktige leveområder for mange grupper av organismer som mose, lav, insekter og fugler.

Gammel naturskog er sjelden i Norge. Her finner vi som regel mange flere leve­ steder og langt flere sjeldne arter enn det som finnes i unge skoger som er aktivt påvirket av skogbruk.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

Feltarbeid i skog

Tidlig på våren danner hvitveisen dominerende tepper i enkelte lauvskoger. Den utnytter sollyset maksimalt før bladene på lauvtrærne kommer og skygger ut bakken. Senere overtar andre, mer skyggetålende planter.

En skog kan være ganske forskjellig fra et sted til et annet når det gjelder arter og økologiske forhold. Skogtypene og hvilke arter som lever der, henger sammen med miljøfaktorer som klima, høyde over havet, geografisk beliggenhet og jordsmonn. I barskogen er det ofte lite lys på skogbunnen.

Derfor finner vi få blomsterplanter, og de som lever der, er arter som er tilpasset sparsomt med lys, blant annet gaukesyre og mange typer lyng, som blåbær, blokkebær og tyttebær. I lauvskogen er det ofte omvendt. Der er det mye lys, særlig om våren før lauvet kommer, og da dominerer blomsterplanter, blant annet hvitveis.

Skogen egner seg godt både til ruteanalyse og linjeanalyse. Vi kan for eksempel trekke en linje fra en tørr høyde i terrenget og ned til en mer ­fuktig bunn. Hvis skogen ligger mot et vann eller en myr, kan det trekkes linjer der.

En metode som brukes for å forklare sammensetningen av planter i en skog er å dele skogen inn i fire sjikt etter høyde på plantene: bunnsjikt med moser og lav helt nede i skogbunnen, feltsjikt med urter og lyng, busksjikt med små trær og busker opptil ca. 3 meter samt tresjiktet med de store trærne. Her kan man både definere dekningsgrad og hvilke arter som dominerer i de forskjellige sjiktene. Dette kan variere betydelig langs en linje­ analyse i skogen. Vi kan bruke økologisk kunnskap til å beskrive hvorfor det er forskjellige planter som dominerer ulike steder langs denne linja, og å forsøke å forklare hvilke forskjellige miljøfaktorer som bidrar til dette.

Dersom det er mulighet for å bruke flere dager spredt ut over året, kan vi studere hvordan ulike blomsterarter blomstrer til ulike tider. Hvilke arter kommer tidligst om våren? Hvilke arter «holder ut» lengst utover høsten?

Hva forteller det om artenes strategier og tilpasninger?

Det er lurt å hente inn bakgrunnsstoff om arter, økologi og naturtyper i skog før du begynner med selve feltarbeidet. Mye bra stoff finnes på

80 % av skogen i Norge er lyngrike bar- og bjørkeskoger. Den vanligste skogtypen er blåbærgranskog, der blåbær dominerer i feltsjiktet, mens gran dominerer i tresjiktet.

. . 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Internett, og du kan finne fram til dette gjennom lenker på Bios’ nettsider.

Det er også lurt å tenke ut mulige hypoteser for hva du vil finne, før du drar ut i skogen. Dersom du skal gjøre linjeanalyse fra lyst og åpent terreng til mørk og tett skog, hvilke arter vil dominere i de ulike rutene langs linja?

Skog egner seg godt for feltarbeid. Både ruteanalyse, linjeanalyse og vurdering av sjikt er godt egnede arbeidsmetoder.

Plan for feltarbeid i skog Det er mye du kan undersøke i en skog. Forberedelser er en viktig del av et feltarbeid. Her får du et forslag både til hvordan arbeidet kan planlegges, og hvordan det kan gjennomføres.

Det avsettes to dager til arbeidet, en dag tidlig på høsten og den andre dagen sent på våren.

Klassen deles inn i grupper, der hver av gruppene får tildelt eller velger et område som skal undersøkes. Her kan man gjerne legge opp til en halv dags arbeid for både å gå gjennom og registrere arter og måle forskjellige abiotiske faktorer. Området velger dere ut fra hva som er tilgjengelig i skolens nærhet. Her er noen forslag: granskog, furuskog, lauvskog, blandingsskog, ung skog, gammel skog, plantet skog eller fjellbjørkeskog.

Sportegn etter ekorn kan du se mange steder i granskogen.

Dere kan arbeide med metoder som: • Observasjon og kartlegging av arter • Måle/vurdere dekningsgrad i de forskjellige sjiktene og hvilke arter som dominerer • Fotografering og/eller tegning av området, av arter dere finner osv.

• Bruk av feller og håver til innsamling av dyr • Graving etter smådyr, sopp, planterøtter eller for å se på jordsmonn og jordprofil • Plukking eller observasjon av smådyr i råtne stubber og under bark.

Husk å være forsiktig så dere ikke påvirker artene som lever der, ­unødig mye. Bare pirk lett i bark eller ved uten å ødelegge mye, siden dette er et viktig leveområde for mange arter. Er du i gammel skog, er det spesielt viktig å være forsiktig • Registrering av lyder, dyrespor og sportegn etter dyr, som ekskrementer, gnagemerker osv.

• Måle abiotiske faktorer som lys, jorddybde, fuktighet etc. forskjellige steder i området • Samler dere inn planter, skal rota aldri tas med, bare knekk stengelen nede ved bakken. Legg plantene pent i en litt fuktig plastpose, slik at de ikke skades før videre undersøkelse på laboratoriet

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

Resten av dagen brukes til etterarbeid på skolen (eller annet passende sted).

Der kan dere arbeide med • identifisering av innsamlede objekter • Internett eller andre kilder for å finne mer informasjon om enkelte arter • forslag til næringskjeder og næringsnett • menneskelig påvirkning • skriving av rapport og planlegging av presentasjon, digitalt, muntlig, skriftlig Når feltarbeidet høst og vår er avsluttet, er det lurt å lage en samlet rapport.

Både forberedelser og etterarbeid er en viktig del av et feltarbeid.

Bestemmelse av arter Når vi gjør feltarbeid, er det viktig å kunne finne ut hvilke arter som lever i området som vi undersøker. Det finnes mange felthåndbøker og bestemmelsesnøkler for alle typer organismer, og med litt øvelse kan vi finne navnet og andre interessante opplysninger om planten eller dyret som vi har funnet. Noen bøker har foto eller tegninger av de fleste levende arter, men det kan ta tid å tilfeldig bla igjennom alle disse for å finne svar på hva det er vi ser. Dersom vi har en plante, tar vi fram en flora. Er det en sopp vi ønsker å vite navnet på, tar vi en soppbok. Blant dyr må vi skille litt mer før vi tar riktig faunabok, for eksempel en fuglebok, en insektbok eller en pattedyrbok. Det finnes også spesialbøker om livet i fjæra eller livet i skogen. Her finner du informasjon om ulike arter. Til slutt må du kanskje bruke en bestemmelsesnøkkel for å finne navnet på arten.

En bestemmelsesnøkkel er bygd etter prinsippet om et enten – eller.

Hos en plante kan nøkkelen for eksempel inneholde spørsmål om blomstene er gule eller blå, om bladene er hårete eller snaue, eller om bladene er 3 eller 6 cm lange, runde eller avlange. Hos fugler kan en slik nøkkel inneholde spørsmål om fargen på halefjærene er grå eller svarte, om beina er røde eller gule, eller om nebbet er spisst eller krumt. Det er ofte mange spørsmål i en nøkkel, og du må svare rett på alle før nøkkelen gir deg riktig navn på arten.

Det er ikke alltid så lett å bruke en nøkkel. Noen arter er ganske like, og innen en art er det variasjoner både i farge og form. Kanskje du må begynne forfra igjen, men med trening vil du lettere se etter de riktige kjenne­ tegnene. Av og til kan det være lurt å ha en liten lupe, slik at du kan se detaljene bedre.

. . 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

La oss si at du går i fjæra og ser en fugl du tror er en måke. Da kan du for eksempel bruke følgende bestemmelsesnøkkel: I Grå rygg

II Svart rygg

a. Svarte og hvite vingespisser

1. Gulgrønne bein

Fiskemåke (Larus canus)

2. Gråaktige bein med svakt rødskjær

Gråmåke (Larus argentatus)

b. Svarte vingespisser, svarte bein

Krykkje (Rissa tridactyla)

a. Gule bein

Sildemåke (Larus fuscus)

b. Gråaktige, kjøttfargede bein

Svartbak (Larus marinus)

Klarer du å artsbestemme disse måkene?

Når vi gjør feltarbeid, er det viktig å kunne finne ut hvilke arter som lever i området som vi undersøker. Du kan bruke en bestemmelsesnøkkel eller et oppslagsverk for å finne navnet på en art.

Laboratoriearbeid Mye biologisk forskning foregår på laboratoriet. Små organismer, celler eller detaljer kan vi undersøke ved hjelp av stereolupe eller mikroskop.

Større organismer kan undersøkes ved for eksempel disseksjon, som betyr at du skjærer i det du skal undersøke. Vi kan også dyrke planter, sopp og bakteriekulturer og studere dyr og gjøre forskjellige forsøk. Det er strenge etiske regler for hva man kan gjøre av forsøk på levende organismer og særlig på dyr. Samtidig er det svært mye viktig kunnskap som framskaffes

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

gjennom forskjellige laboratorieforsøk. Mer om metoder og forskjellige typer laboratoriearbeid skal vi lære gjennom øvingene i denne boka.

I alle forsøk er det viktig å vurdere eventuelle feilkilder. Det er viktig i størst mulig grad å prøve å begrense feilkildene og vurdere usikre faktorer som påvirker resultatet. Skal du for eksempel gjennomføre et forsøk med frøspiring, er det viktig å ha kontroll på abiotiske faktorer som fuktighet, temperatur og lystilgang. I tillegg kan frø ha ulik spiringsevne, pottene kan ha ulik mengde jord, jord kan inneholde forskjellige typer næringsstoffer, vannmengden kan variere litt fra potte til potte osv. Hvordan vi tolker det vi observerer, kan også variere fra person til person. Forsøket bør derfor helst gjøres flere ganger, eller av flere grupper. Da kan man for eksempel se bort fra resultater der avviket er stort, og beregne gjennomsnittet av de andre resultatene. Prøv å vurdere grundig hvorfor det ble ulike resultater. I et enkelt og lite frøspiringsforsøk bør du være forsiktig med å trekke konklusjoner.

Sjekk gjerne faglitteratur eller spør eksperter om råd.

Mye biologisk forskning foregår på laboratoriet. I alle forsøk er det viktig å vurdere eventuelle feilkilder.

Selv om den naturvitenskapelige arbeidsmetoden ikke kan gjennomføres på samme måte som forskerne gjør det i store forsøk, er det allikevel framgangsmåten i denne arbeidsmetoden som skal ligge til grunn i forsøkene vi gjør.

Noen forsøk kjenner vi ikke resultatet av på forhånd, i andre vet vi mer om hva resultatet antakelig blir. Du bør uansett sette opp hypoteser sammen med de andre i klassen, og observere, måle og notere deg resultater og mulige feilkilder.

Etter forsøket kan arbeidet oppsummeres i en rapport. Tabellen nedenfor gir en oversikt over hva rapporten din bør inneholde:

Innhold

Beskrivelse

Tittel på forsøk, navn og dato

Bruk gjerne samme tittel som på øvingen i boka og eventuelt nummer.

Hensikt

Hva vil du finne ut gjennom forsøket, hva kan du lære?

Sett opp hypoteser som skal testes.

Utstyrsliste

Sett opp en liste over alt utstyr du brukte, ta gjerne et bilde av utstyret og legg det inn i rapporten. Da er det lettere å huske i ettertid hva du gjorde.

Framgangsmåte

Beskriv hvordan dere brukte utstyret og gjennomførte forsøket.

Figurer/bilder

Lag en figur eller ta bilde av oppsettet av utstyr og hva dere så. Det kan hjelpe deg til å beskrive forsøket. Sett gjerne navn på det du ser på figuren/bildet.

Resultat

Forklar hva dere observerte under forsøket, og noter resultatene.

Konklusjon og feilkilder

Drøft resultatene og skriv de konklusjonene dere kom fram til. Bekrefter eller avkrefter resultatene den hypotesen du testet? Vurder feilkilder i forsøket og beskriv hvordan de eventuelt kan ha påvirket resultatet ditt.

. . 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 Biologi i mediesamfunnet Det er en selvfølge at det er en jurist og ikke en flypilot som uttaler seg om juridiske problemstillinger omkring nedlasting av musikk fra Internett.

Like selvfølgelig er det at det er biologer som bør få uttale seg når biologiske problemstillinger tas opp i mediene.

Hver dag kommer du borti biologi-relaterte saker. Klimaendringer, fiske­ kvoter, fattigdom, biologisk mangfold, forurensning og kosthold – alt dette er temaer som er knyttet til biologifaget. I alle presentasjoner og diskusjoner av viktige samfunnsspørsmål trenger vi kunnskapen til objektive fagpersoner.

Det finnes mange gode fagtidsskrifter og nettsteder med solid og spennende biologisk fagstoff i Norge. Eksempler på slike kan du se på Bios-nettsidene.

Samtidig hender det ikke så sjelden at biologiske fenomener blir framstilt på en noe sensasjonspreget og upresis måte i aviser og andre ikke-faglige medier.

Ofte har verken journalisten eller intervjuobjektet biologisk kompetanse, og altfor sjelden blir fageksperter bedt om å kommentere fenomener. Dette kan både føre til en forvrenging av fakta i viktige miljøspørsmål og til en feilaktig framstilling av biologisk interessante fakta.

Tabloidisert biologi

Rødrev finnes i flere ­fargevarianter.

«Svartreven fra helvete» var den dramatiske overskriften i en avisartikkel fra noen år tilbake. Artikkelen skapte frykt. Denne svartreven skulle visstnok være en spesielt stor og aggressiv rev som angrep sauer og var lite folkesky.

Den ble beskrevet som en art som ikke hører hjemme i vår fauna. «Spredningen av disse dyrene er en situasjon vi definitivt ikke liker», sa Fylkesmannen i Sogn og Fjordane om saken. Vanlig rødrev kan også ta sau og lam, men siden dette ikke var en normalt utseende rev, ble dyret tillagt andre egen­ skaper, nærmest som et overnaturlig dyr. Noen mente at «udyret» snarest måtte utryddes, mens avisene framstilte saken som et dramatisk, uforklarlig naturfenomen. Ingen med biologiske fagkunnskaper ble kontaktet for å forklare fenomenet med saklig genetisk og økologisk kunnskap. Hva var egentlig dette? En farlig mutant? En ny art?

Eller bare en rødrev med en litt uvanlig pelsfarge?

Det enkle biologiske svaret er at dette er en meget sjelden fargevariant av rødrev, et fasciner­ ende eksempel på hva som finnes i vår fantastiske og varierte natur. Blant rødrev er det individuelle fargeforskjeller. Variasjon i pelsfarge er genetisk betinget. Vanlig rødrev har rødbrun pels med

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

svarte og hvite detaljer. Svartrev er en fargevariant med svart pels. Det finnes gamle nedtegnelser som beskriver svartrev, men siden denne varianten er meget sjelden, vekker den desto mer oppsikt når den blir oppdaget ute i naturen. Saken ble i avisene framstilt på en spekulativ måte, der sensasjonen kombinert med frykt for det ukjente var sentrale elementer. Med biologisk kunnskap kunne journalisten ha brukt saken positivt for nettopp å formidle at det finnes både rød og svart rødrev og slik vise hvor store variasjonene kan være innenfor en enkelt art.

Rovdyrforvaltning og menneskeskapte klimaforandringer

Jerven spiser sau og rein og er derfor en omdiskutert art i norsk fauna. Det har vært en markert nedgang i antall sauer drept av jerv fra 2007 til 2011, men likevel kan dette faktum presenteres på ulike måter i mediene.

I saker som lett skaper stor debatt, kan framstillingen av fakta ofte være svært forskjellig fra journalist til journalist. Det kan skyldes at journalisten har sympatier i en retning, eller at den som intervjues og kommenterer, ønsker å få brukt sin innfallsvinkel mest mulig politisk til sin fordel. Rovdyrforvaltningen i Norge er en slik betent sak der fakta kan framstilles svært ulikt i forskjellige medier. De offisielle tallene som viser sau tatt av rovdyr de siste fem årene, ble framstilt på følgende måte av to forskjellige aviser: «Kraftig nedgang i sauetap til rovdyr» og «Nok en blodig rovdyrsommer».

Faktagrunnlaget som forelå for de ulike oppslagene, var fra den offentlige etaten Statens naturoppsyn (SNO), som presenterte tall for sau dokumentert tatt av forskjellige rovdyr. Tallene viser at det i perioden fra 2007 til 2011 er påvist en reduksjon på nærmere 40 prosent i antall rovviltskader forårsaket av bjørn og gaupe, mens det for jerv er en reduksjon på over 30 prosent. Ulveskadene er mye mer tilfeldige og vil varierere mye fra år til år.

Selv en nokså god nyhet, der fakta er at færre sau tas av rovdyr i dag enn for noen år siden, kan altså bli slått opp med negativt fortegn for rovdyrene. Derfor er det viktig å sjekke ut hvem som uttaler seg, og om denne har en interesse i saken eller framstår som en nøytral observatør. Det lønner seg alltid å være kritisk og dobbeltsjekke sannheten bak en mediesak.

Et annet eksempel på saker som har fått mye og til dels selvmotsigende oppslag er mediene, er knyttet til temaet menneskeskapte klimaforandringer. Her er de aller fleste forskerne enige om at den temperaturøkningen som registreres, skyldes menneskeskapte klimagassutslipp. De som fester lit til dette og frykter raske og omfattende forandringer for livet på jorda, krever politiske tiltak som snarest mulig begrenser utslippene.

Men noen få forskere, 3–5 prosent av dem som driver

. . 24. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

med klimarelatert forskning, konkluderer med at det meste skyldes naturlige svingninger. Det er et lite mindretall som hevder de ikke finner bevis for at klima­ endringene skyldes menneskeskapte klimagassutslipp, at prognosene for de neste femti årene er sterkt over­ drevet og at det ikke er behov for tiltak. De som støtter dette synet, de såkalte klimaskeptikerne, er meget aktive i mediene og bidrar til å skape betydelig forvirring om hva som er riktig og galt. Disse uenighetene skaper dermed stor usikkerhet hos mange, særlig siden saken i seg selv er meget kompleks og vanskelig å forstå og sette seg inn i. Dermed mister også mange interesse av å delta i den viktige debatten og påvirke miljøpolitikken, en interesse som er viktig for å få til nødvendige forandringer i viktige miljøsaker.

Oljeselskapene vil tjene mye på at det ikke kommer tiltak som begrenser deres produksjon. Det er gunstig for deres politiske påvirkningsarbeid å vise til forskere som mener klimaforandringene ikke er menneskeskapte, selv om de bare utgjør et lite mindretall.

Grunnen til at saker kan framstilles svært ulikt, er at mange sentrale aktører har store, ofte økonomiske interesser i sakene, og da vil de kunne bruke store ressurser for å få en sak til å gå i sin retning. For eksempel vil alle oljeselskapene tjene svært mange penger hvis de unngår politiske tiltak for å stanse klimagassutslipp fra forurensende olje- og gassproduksjon de neste 50 årene. Derfor vil jo de tjene på å trekke fram de forskerne som hevder at klimaforandringene ikke skyldes menneskeskapte utslipp, og dette er det viktig å være klar over i mediedebatten.

Det er mange økologiske faktorer som gjør seg gjeldende i naturen, og det kan være mange årsaker til at det skjer endringer i miljøet, eller til at det gjøres spesielle observasjoner som omtales i mediene. Gjennom biologi­ faget skal du opparbeide gode kunnskaper så du kan diskutere biologisk fagstoff med andre, og du skal på et kritisk og selvstendig grunnlag vurdere den biologiske informasjonen som presenteres. Du skal lære å skille mellom presise og mindre presise framstillinger av biologiske forhold. Gjennom biologifaget skal du få en basiskunnskap som gjør deg i stand til selv å kunne bidra med gode og saklige faginnspill i samfunnsdebatten.

Når du har gode biologikunnskaper, kan du selv trekke ut og vurdere innholdet i biologiske tekster.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

sammendrag

• Biologi er studiet av levende organismer og hvordan de forholder seg til hverandre og sitt miljø.

• Den naturvitenskapelige arbeidsmetoden er sentral innenfor biologien. Den går ut på at en hypotese blir testet, og ut fra resultatene blir den da styrket eller avkreftet.

• Økologi er læren om organismene, deres tilpasninger og samspill med hverandre og forholdet til miljøet der de lever.

• Et økosystem er et geografisk avgrenset område der alle biotiske (levende) og abiotiske (ikke-levende) faktorer påvirker hverandre.

• En næringskjede viser hvem som spiser hvem.

Alle ender i et nedbryterledd. Et næringsnett er sammensatt av mange næringskjeder.

• Feltarbeid er praktisk arbeid ute i naturen.

Gjennom feltundersøkelser vil du øve opp evnen til å undersøke og registrere det du observerer.

• Når vi gjør feltarbeid, er det viktig å kunne finne ut hvilke arter som lever i området som vi undersøker. Du kan bruke en bestemmelsesnøkkel eller oppslagsverk for å finne navnet på en art.

• Mye biologisk forskning foregår i laboratoriet.

I alle forsøk er det viktig å vurdere eventuelle feilkilder.

• Når du har gode biologikunnskaper, kan du selv trekke ut og vurdere innholdet i biologiske tekster.

Oppgaver

1.1 Biologi 1.1.1 Hva betyr ordet biologi?

1.1.2 Hva kjennetegner alle organismer?

1.1.3 Virus blir definert som ikke-levende.

Kan du tenke deg noen grunner til det?

1.1.4 a) Finn ut hvilken utdanning som kreves eller anbefales for følgende yrker: marinbiologisk forsker, legemiddelkonsulent, kriminolog.

b) Ta kontakt med en person som arbeider i et biologisk yrke, gjerne i et av de yrkene som er nevnt i den foregående oppgaven. Intervju denne personen og legg fram en muntlig eller skriftlig rapport om det du lærte om dette yrket.

1.1.5 a) Forklar kort den naturvitenskapelige arbeidsmetoden.

b) Hva er hensikten med å bruke den naturvitenskapelige arbeidsmetoden?

1.1.6 a) Hva er forskjellen på en hypotese og en teori?

b) Hva er forskjellen på deduksjon og induksjon?

1.1.7 Ørreten er en fisk som har stor tilpasningsevne. Fargen kan for eksempel variere mye. En tenkelig forklaring på det er at fargen varierer med bunnforholdene i innsjøen der ørreten lever. Hvordan vil du gå fram for å sjekke om denne hypotesen stemmer eller ikke?

. . 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Økologi 1.2.1 Hva betyr ordet økologi?

1.2.2 Nevn noen miljøfaktorer (abiotiske ­faktorer) som virker inn på

a) et grantre i skogen

b) en torsk i havet

c) et menneske i byen 1.2.3 Forklar hvordan et økosystem er bygd opp. Velg et konkret økosystem og bruk eksempler på arter og miljøfaktorer i dette økosystemet.

1.2.4 Forklar ordene og gi eksempler: individ, art, populasjon, samfunn og økosystem.

1.2.5 Hvorfor kalles planter for produsenter og dyr for forbrukere?

1.2.6 Hvilken sammenheng er det mellom næringskjeder og næringsnett?

1.3 Feltarbeid 1.3.1 Hva slags arbeid kan være feltarbeid i biologi og hvorfor er feltarbeid så nyttig?

1.3.2 a) Hva mener vi med naturtyper og ­biotoper?

b) Gi konkrete eksempler på hvordan du kan studere naturtyper og biotoper.

1.3.3 Nevn og forklar eksempler på arbeids­ metoder i biologisk feltarbeid.

1.3.4 Hva mener vi med dekningsgraden til en art?

1.3.5 Hva betyr det at det er en gradient langs en linje? Gi eksempler på slike ­gradienter.

1.3.6 Hva undersøker vi når vi foretar ­totalanalyse?

1.3.7 Hvilke sjikt har vi i skogen? Forklar forskjellen på disse sjiktene.

1.3.8 Hvordan kan du finne navnet på artene du finner?

1.3.9 Hvordan fungerer en bestemmelsesnøkkel?

1.3.10 Hvorfor kan vi ikke alltid stole på resultatet vi får ved å bruke en bestemmelsesnøkkel?

1.3.11 Lag en bestemmelsesnøkkel for klærne du og tre klassekamerater har på dere.

Ut fra bestemmelsesnøkkelen skal andre elever kunne finne ut hvem som er deg.

1.3.12 Finn ut hva som er forskjellen på en ­stereolupe og et mikroskop.

1.3.13 Hva er feilkilder, og hvordan kan vi begrense feilkildene?

1.3.14 a) Hvilke hovedpunkter bør en rapport fra et forsøk inneholde?

b) Hva inneholder en god konklusjon?

1.4 Biologi i mediesamfunnet 1.4.1 Kikk gjennom en eller flere aviser en uke.

Finn innlegg og artikler som handler om biologi. Vurder om forfatteren har greie på temaet eller ikke.

1.4.2 a) Hvor ville du lest eller søkt for å finne mest mulig sikker kunnskap om et biologisk tema?

b) Nevn eksempler på at det er viktig med biologisk kunnskap for å kunne følge med i mediesamfunnet.

1.4.3 Finn ut mer om fugleinfluensa og situasjonen i verden for noen år siden og i dag.

1.4.4 Hver uke skal en av elevene i klassen holde foredrag om en nyhetssak knyttet til biologifaget. Sett opp en ansvarsliste med alle elevene i klassen. Hver elev skal ha ansvar for å kunne holde et fem minutters foredrag om en sak som har vært aktuell siste uke.

1.4.5 Sett opp en liste med argumenter for å ha rovdyr i et område og en annen liste med argumenter mot å ha rovdyr i samme område. Velg gjerne et konkret område, enten en naturtype eller et ­geografisk avgrenset område.

1.4.6 Nevn eksempler på at økonomiske interesser påvirker hva som kommer fram i mediene av biologisk informasjon.

1.4.7 Er klimaendringene i vår tid menneskeskapte eller ikke? Finn argumenter for begge syn.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 • Naturen rundt oss

Øvinger

Ø 1.1 Bestemmelsesnøkkel Utstyr Blad fra forskjellige løvtrær

art bladene tilhører. NB! Nøkkelen gjelder bare for opprinnelig norske trær, ikke for innførte arter og hagearter. Vær også oppmerksom på at ikke alle blad hos samme art eller på samme tre er helt like.

Noen arter kan ha blad med store individuelle forskjeller, så prøv å finne blad som er mest mulig lik det som ser vanligst ut på treet.

Teori og framgangsmåte En bestemmelsesnøkkel er et hjelpemiddel du kan bruke for på en enkel og sikker måte å finne ut hvilken art eller gruppe en organisme tilhører.

Når du bruker denne nøkkelen, får du spørsmål som du skal besvare med ja eller nei. Ut fra svaret du kommer fram til, går du videre til et nytt nummer i nøkkelen, eller til ett eller flere forslag til arter.

Ta deg en tur ut og finn blad fra forskjellige trær. Bruk nøkkelen nedenfor til å finne ut hvilken

1 2 3 4 5 6

7 8 9

Oppgaver • Sjekk om du har fått samme svar som de andre elevene.

• Dersom ikke, finn ut hva som er gjort feil.

• Å bruke en bestemmelsesnøkkel er en måte å bestemme en art på. Kan du foreslå andre måter?

• Hvilke feilkilder kan det være ved å bestemme arter ved bruk av nøkkel?

Beskrivelse

Gå til

Blad oppdelt i finner

2

Hele blad

3

Små blad, ca.10 cm med ca.15 finner som står vinkelrett på stilken

Rogn

Store blad, ca. 30 cm med 9–13 finner som står skjevt på stilken

Ask

Håndnervet. Store blad med 5 fingrer og spisse tupper

Lønn

Fjærnervet

4

Bølgetannede eller jevne bladkanter

5

Sagtannede bladkanter

7

Sterkt bølgetannede bladkanter, innskjæringer halvveis til midtnerven

Eik

Jevnt eller svakt bølgekantede blad

6

Omvendt eggeformede, læraktige blad med rette sidenerver

Bøk

Ovale blad, ikke læraktige, med buede sidenerver

Selje

Nesten runde blad med butte uregelmessige tenner

Osp

Rund eller innovervendt tupp

Svartor

Spiss tupp

8

Hjerteformede blad

9

Ikke hjerteformede blad

10

Tydelig hjerteformet. Glatt og fint sagtannede blad. Markert spiss

Lind

Hjerteformet basis. Håret, ujevnt tannet og noe bølget

Hassel

10

Ikke-symmetrisk bladbasis. Uregelmessig tannet Symmetrisk bladbasis

11

11

Små blad, vanligvis under 5 cm. Ca. 10 sidenerver

Bjørk

Større blad med over 15 sidenerver

12

Ovale til nesten runde blad med grågrønn underside

Gråor

Ovale til lansettformede, litt læraktige blad med inntrykte nerver

Hegg

12

helt blad

finnet blad

sagtannet blad

bølgetannet blad

håndnervet blad

fjærnervet blad

. . 28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

du skal kunne

• gi eksempler på varia­ sjon innenfor og mel­ lom populasjoner av samme art, og forklare hva denne variasjonen har å si • forklare hvordan en art blir definert, og hvordan det biologiske mangfol­ det blir organisert i tak­ sonomiske systemer

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

2 : Taksonomi: mangfold satt i system

. . . .

. . . .

. . . .

. . . . .

I biologi skal du lære om hvordan forskjellige organismer er bygd opp og fungerer. I naturen lever organismene sammen i ulike livsmiljøer.

Miljøforholdene på jorda endrer seg hele tiden. De individene som klarer å tilpasse seg disse endringene, vil ha størst sjanse til å over­ leve. For å forstå disse prosessene må vi studere hvordan organismer lever sammen og påvirker hverandre, både innen populasjoner og mellom populasjoner. I naturen handler mye om å spise eller bli spist – eller å unngå å bli spist, å finne tilfredsstillende leveområder og få avkom. De som best mestrer disse utfordringene, er de som i størst grad fører sine gener videre. Det vil sakte, men sikkert gjøre at en art utvikler seg. Individer av samme art som lever i ulike leveområder, vil kunne utvikle seg i ulik retning. Det er derfor, som vi skal se, ikke alltid helt enkelt å avgjøre hvordan vi skal definere hva en art er.

Det fantastiske mangfoldet vi har på jorda, blir organisert etter oppbygning, slektskap og utseende. For både forskere og andre biologiinteresserte er det nødvendig å systematisere artene og ha et enhetlig og logisk system for å sette navn på dem, det vi kaller et taksonomisk system eller klassifikasjonssystem.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 • Taksonomi: mangfold satt i system

2.1 Artsmangfoldet Biologisk mangfold kan kort forklares som variasjonen av liv eller summen av gener, arter og økosystemer i et område. Vi snakker om biologisk mangfold på tre nivåer: genetisk nivå, artsnivå og økosystemnivå.

• Biologisk mangfold på genetisk nivå er den variasjonen som finnes innenfor hver art • Biologisk mangfold på artsnivå er den variasjonen som finnes av ulike arter • Biologisk mangfold på økosystemnivå er det totale biologiske mang­ foldet innen et gitt økosystem Vi skal her konsentrere oss om artsmangfoldet. Du kan lese mer om bio­ logisk mangfold i kapittel 13.

Det er på mange måter naturlig å starte med arten når man vil skaffe seg en oversikt over hva som finnes i naturen. Mangfoldet på artsnivå kommer til uttrykk gjennom antall arter og variasjonen i individtall mellom arter. Hittil er 1,8 millioner arter vitenskapelig beskrevet i verden, og hvert år beskrives og navnsettes omtrent 15 000 nye arter. Anslagene på uoppdagede arter – hovedsakelig sopper, insekter og mikroorganismer – varierer fra fem millioner til mer enn hundre millioner. Trolig utgjør encellede organismer det største mangfoldet både artsmessig og genetisk, men fortsatt oppdages og beskrives også «nye» pattedyr- og plantearter hvert år.

Oversikt (et anslag) over artsmangfoldet i Norge.

Bakterier og arkeer er ikke med.

Artsgruppe

Antall arter i Norge

Insekter

23 000 (16 000 beskrevet)

Virvelløse dyr i ferskvann

1000

Virvelløse dyr i saltvann

3500

Fisker i ferskvann

45

Fisker i saltvann

150

Fugler

450 (250 hekkende)

Pattedyr

90

Karsporeplanter og frøplanter

2800

Moser

1050

Alger (protister)

20 000 (usikkert anslag)

Sopper

6000–7000

Lav

1800

. . 30. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Vi kan se at marekatten er en ape, men den er mindre i slekt med mennesker enn andre aper, som sjimpansen. Katten er en enda fjernere slektning.

Et annet navn på klassi­ fikasjonssystem er tak­ sonomisk system.

Populasjon er en samling individer av samme art som lever innenfor et avgrenset geografisk område.

Det er åpenbart at noen arter likner hverandre mer enn andre. Mennesker likner mer på sjimpanser enn på marekatter, men mer på marekatter enn andre katter. Katter på sin side likner mer på andre kattedyr enn hunder, men alle disse gruppene har mer til felles med hverandre enn med øgler, frosker eller fisker. Det er altså et system, men hvilket? Hvordan kan man best stille opp et slektskapstre for alt levende? Det er behov for å ha et system som flest mulig er enige om organiseringen av, og taksonomi, eller systematikk, dreier seg om hvordan vi grupperer, identifiserer og navnsetter alle kjente levende organismer i et klassifikasjonssystem.

Den vanlige måten å klassifisere på er basert på arten som det laveste nivået og høyere systematiske nivåer som klasse eller familie. Det viser slektskap til andre arter, men i stadig større grad studeres nå slektskapsforhold basert på genetiske analyser hvor man ser på likheter og forskjeller i DNA, for eksempel mellom populasjoner av samme art. Før vi ser nærmere på de ulike nivåene i klassifikasjonssystemet, er det nødvendig å vite litt om hensiktsmessige måter å definere en art på. Arten er grunnenheten i de fleste klassifikasjonssystemer. Å definere en art er faktisk ikke så enkelt som man kanskje skulle tro.

Biologisk mangfold kan kort forklares som variasjonen av liv eller summen av gener, arter og økosystemer i et område. Vi snakker om biologisk mangfold på tre nivåer: genetisk nivå, artsnivå og økosystemnivå.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 • Taksonomi: mangfold satt i system