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中学「理科2分野」の「生物と自然界:生物のつながりとつり合い」分野の学び方

中学「理科2分野」の「生物と自然界:生物のつながりとつり合い」分野の学び方をご紹介します!

食物連鎖と食物網

水は海や湖から蒸発し、雲となって大気を漂い、雨となって地上に降り注ぎ、また海や湖に帰っていくという循環を行っているのは、よく御存じだと思います。

実は生命の命も、同じように地球上を循環していると考えることができます。それが食物連鎖です。

植物が太陽や大地のエネルギーを利用してアミノ酸を合成し、それを草食動物が大量に食べることによって、草食動物の肉には大量のアミノ酸が蓄えられることになり、その肉を肉食動物が食べて、命を繋ぎます。

食べる、食べられるという行為を経ることによって、個体の命はこの世からなくなってしまいますが、栄養素は食べた相手に受け継がれているのです。

以前はこの様子を食物連鎖と紹介していましたが、動物は1種類の餌を食べて生きているわけではないため、いろいろな動物を食べる生物、いろいろな動物に食べられる動物が複雑に絡み合う網のように表現されるという事で、食物網と呼ばれます。

生産者と消費者

生産者

自分が生きていくのにほかの生き物を必要とせず、ただ太陽エネルギーと、土や水などの環境さえあれば生きていくことができ、さらにほかの生き物にとって餌となるエネルギーも生産するのが生産者と呼ばれる生き物です。これは植物やプランクトンが挙げられます。

消費者

消費者は、生産者である植物や微生物を食べて生きている動物を言います。一般的に、ピラミッドの上位にいる消費者の方が複雑な体の構造と大きなサイズを持っています。

生産者の消費者の関係

地球という単位で見てみると、消費者は単なるごくつぶしでは?と思う方もいるかもしれませんが、自分より下位の消費者の数を一定に保つことで、生産者の数が減るのを防ぐ効果があります。

例えば狼がいなくなったらシカだらけになって草がなくなってしまいます。実際に日本には狼が絶滅してしまったため、定期的にシカを駆除しなければいけません。

また、生産者の数が多ければ、それを餌にして生きる消費者や、消費者である動物を食べて生きている人間が生きていくにあたって、それほど競争しなくてもいいという事がお分かりだと思います。

なぜなら仕事に置き換えて考えると求職者数にたいして企業の求人数が多いのと同じ状態だからです。緑が豊富な土地を増やすことや、水質をきれいに保っておくことは、何よりの国力増強になるのです。

個体数ピラミッドと生物量ピラミッド

個体数ピラミッド

食物連鎖は、生産者が多く、消費者が少なく、その消費者を食べる消費者はもっと少ないという関係にあります。

消費者はその大きな体を維持するために、自分の前の段階の生産者、あるいは消費者がせっせと体の中に集めたエネルギーをがっぽり奪う(食べる)ことが必要なのですから、これは当然のことです。

例えば、1匹のリスが生きるためには1個のどんぐりでは足りません。何百個、何千個というどんぐりが必要です。そのリスを食べるフクロウだって1匹のリスでは足りません。一生のうちにたくさんのリスを食べることになるでしょう。

そのため、自然全体の数ではどんぐり>リス>フクロウになるのです。これが個体数ピラミッドです。

生物量ピラミッド

仮に何億個というどんぐりを供給するどんぐりの巨木であったらどうでしょうか。この巨木1本で何匹ものリスを養える場合もあります。これでは個体数ピラミッドは成り立ちません。

その場合に用いる考え方が、生物量ピラミッドです。

この場合はどんぐりの木の数ではなく、どんぐりが木の実として生産したエネルギーの量をピラミッドとして考えるのです。

何億個にも及ぶどんぐりのエネルギー>何匹ものリスが生きるためのエネルギーとなり、無事にピラミッドが成り立ちます。

おわりに

自然の環境を良好に保つことが、巡り巡って自分の人生を豊かにしてくれるという仕組みを知ることにつながります。

このような大きな視野で物事をとらえるのは、立派な人物になるためには絶対に必要な要素ですので、中学生の皆さんも頑張ってくださいね。

(image by 筆者)

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