אקוטופ הוגדר לראשונה על ידי ארתור טנסלי ב-1939.
שימושים במערכת החינוך.
אקוטופ משמש כעבודת חקר במדעי הסביבה. האקוטופ הוא עבודת חקר סביבתי לתלמידי הרמה המוגברת,
הכוללת התייחסות להיבטים סביבתיים, בהיקף של 1 יח"ל. במסגרת האקוטופ נדרש
התלמיד לבחור נושא לעבודה, להגדיר שאלות מחקר, לתכנון את המחקר, לבצע אותו ולסכם
את המחקר בעבודה כתובה. העבודה נבדקת על ידי בוחן חיצוני והתלמיד נבחן עליה בפניו
בעל פה.
עבודת האקוטופ מאפשרת לתלמידים להתנסות
ביישום עקרונות במדעי הסביבה באמצעות עבודה מעשית בשטח ולמידה אקטיבית, תוך ביצוע
מיני מחקר, מקנה לתלמיד מיומנויות חקר, יסודות של חשיבה מדעית, דפוסים של עבודה
עצמאית (הנחיה "מרחוק" של המורה) ועבודת צוות (לתלמידים העובדים בזוגות
או בשלשות).
אקוטיפ
אֵקוֹטִיפּ (באנגלית: Ecotype) הוא מושג באקולוגיה המתאר אבולוציה מתכנסת. אקוטיפ הוא אוכלוסייה גאוגרפית נפרדת של פריטים בתוך מין, אשר מותאמת גנוטיפית לתנאים סביבתיים ספציפיים. לדוגמה, צמח אשר גדל בהר, נמוך מצמח ממין זהה הגדל בעמק, או בעל זמן פריחה שונה.
השינוי במבנה היצור החי נובע מצורכים הישרדותיים שונים ופרטים יחידים מאותו המין שמגלים עמידות מצליחים להתרבות בצורה מיטבית יותר מה שגורם להתפתחות אקוטיפ ובסופו של דבר גם התפצלות לתת-מינים.
אקופנוטיפ
אנדוטרופי
אקטוטרופי
אוטוטרוף
אוטוטרוף ("Autos" ביוונית פירושו "עצמי", ו"trophe" פירושו "תזונה"; Autotroph פירושו "מזין את עצמו"; בעברית: יצרן) מתייחס ליצור המייצר את מזונו בכוחות עצמו והראשון בזרימת האנרגיה לעולם החי.
סיווג.
רוב היצורים בעולם, ובכללם האדם, אינם אוטוטרופיים, אלא הטרוטרופים; הם צורכים תרכובות אורגניות מהסביבה, ומשתמשים בהן לבניית התאים המרכיבים אותם, על כל מיליוני החומרים המצויים בהם.
היצורים האוטוטרופים מסוגלים לנצל את הפחמן הדו-חמצני המצוי באוויר לשם ייצור התרכובות המרכיבות את התא. היצורים האוטוטרופים היחידים הם רוב הצמחים וקבוצות מסוימות של חיידקים ופרוטיסטים. הצמחים, למשל, סופגים פחמן דו-חמצני מהאוויר ומים מהקרקע ומרכיבים מהם, בתהליך הפוטוסינתזה (הטמעת אור, בעברית), גלוקוז, תרכובת אורגנית פשוטה ממנה ניתן ליצור חומרים רבים אחרים המרכיבים את תאי הצמח.
היצורים האוטוטרופים מתחלקים לשתי קבוצות, לפי האופן בו הם מפיקים אנרגיה:
ביוטיפ
ביומסה (אקולוגיה)
באקולוגיה, ביומסה היא המסה הכוללת של כל החומר האורגני הלא מאובן באזור ובזמן מסוים. לדוגמה, צמחים (כולל עצים) ובעלי חיים הם ביומסה, וכמו כן גם החומרים שהם מייצרים, כגון גללי בעלי חיים ועץ.
מקובל למדוד ביומסה של יצור מסוים, או של כלל היצורים החיים באותו אזור. ניתן למדוד ביומסה ממוצעת, ביחידות של מסה ליחידת שטח (למשל, גרם למטר מרובע או טון לקילומטר מרובע), ואפשר למדוד ביומסה כוללת, כגון כלל הביומסה באגם מסוים.
ניתן למדוד ביומסה "ברוטו" או "נטו" בדרגות שונות. למשל, אם רוצים לחשב ביומסה של דגי סלמון באגם מסוים, ניתן לכלול בחישוב את:
אופן המדידה תלוי ביישום שלשמו מודדים.
ביומסה גלובלית.
ישנן הערכות שונות וסותרות לגבי הביומסה הכוללת על כדור הארץ.
לפי אחד המקורות, הביומסה הכוללת על כדור הארץ היא 75 מיליארד טון, ומתוכם:
מדידה זו נעשתה, כנראה, בשיטת ה"ברוטו" - משקל ממוצע של אדם אחד מוערך בכ-40 ק"ג, כפול כ-6.6 מיליארד בני אדם. אם מודדים בשיטת ה"נטו" (כלומר, משקל יבש בלבד), יש להכפיל מספרים אלה בשליש בערך (זה, בקירוב, שיעור החומר היבש). לפי שיטה זו, הביומסה של בני האדם היא כ-100 מיליון טון.
הקבוצה של יצורים עם הביומסה הגדולה ביותר היא כנראה הסרטנאים ממשפחת השטרגליים.
הביומסה הכוללת של חידקים מוערכת כשווה לזו של צמחים.
הביומסה הכוללת של הדגים מוערכת בין 0.8 ל-2 מיליארד טון.
ביוספירה
ביוספרה (מיוונית: βίος – בִיוֹס, "חיים" ו־σφαῖρα – ספֵירה, "כדור"), המכונה גם אֶקוספירה (מיוונית οἶκος – אוֹיקוס, "סביבה" ו־σφαῖρα, "כדור"), היא סך כל המערכות אקולוגיות בכדור הארץ. הביוספרה היא מערכת סגורה (מלבד קרינה סולארית, קרינה קוסמית וחום מפנים כדור הארץ), ובמידה רבה מווסתת את עצמה. על פי השערת גאיה הכללית ביותר, הביוספרה היא המערכת האקולוגית עולמית המשלבת את כל היצורים החיים ואת קשריהם, כולל האינטראקציה שלהם עם יסודות הליתוספירה, הגאוספירה, ההידרוספרה והאטמוספירה. יש להניח כי הביוספרה התפתחה בתהליך של היווצרות חיים (חיים שנוצרו באופן טבעי מחומר שאינו חי, כגון תרכובות אורגניות פשוטות) או בתהליך היווצרות ביולוגית (חיים שנוצרו מחומר חי), לפני כ־3.5 מיליארד שנה לפחות.
הביוספירה איננה אחידה, והיא כוללת סביבות שונות ואזורים בעלי הרכבי מינים שונים. בצורה גסה אך מדויקת ניתן לומר שהמגוון הביולוגי נמצא בשיאו בקרבת קו המשווה, והולך ופוחת ככל שמתרחקים מקו המשווה ומתקרבים אל הקוטב הצפוני והדרומי. הסיבה לכך נעוצה בהיותו של העולם בעל צורה כדורית, כך שקרינת השמש (אור וחום) לא מתחלקת בצורה שווה על פני העולם כולו. למעשה מגיעה הקרינה הרבה ביותר אל אזור קו המשווה. משתי סיבות עניין זה גורם להתחלקות המגוון הביולוגי כפי שתואר: ראשית, המערכת האקולוגית תלויה באנרגיה מן השמש הנקלטת על ידי צמחים ולכן ככל שרמות הקרינה גבוהות יותר כך המערכת תהיה עשירה יותר. שנית, ההתחלקות האסימטרית של הקרינה גורמת לחימום האוויר בצורה אסימטרית, מה שיוצר דפוסי אקלים אופייניים בחלקים שונים של כדור הארץ, המובילים ליצירת חברות ביולוגיות המתאימות לאקלימים אלו בכל אחד מחלקי כדור הארץ.
מסיבות אלו, מחלקים אקולוגים את הביוספירה לאזורי משנה, כשכל אחד מאופיין באקלים ייחודי ובעקבות כך בהרכב ומגוון מינים שונה. אזורים אלו מכונים ביומות. דוגמאות לביומות הן מדבר, יער גשם טרופי, סוואנה, טונדרה וכדומה. הגורם אשר מייחד ביומה אחת מחברותיה הוא חברת שיא אופיינית. חברת שיא היא חברה ביולוגית המתקיימת לאורך זמן ללא שינוי ניכר במגוון הביולוגי שלה או בבית הגידול בה היא מצויה, והיא מהווה את השלב הסופי של התפתחות החברה. אף על פי שקיימת מחלוקת לגבי התייחסות לחברות שיא, ברור בביומות שונות תתקיימנה חברות שיא שונות. כך, חברת השיא בביומת המדבר, שונה לחלוטין מחברת השיא ביער גשם.
בגלל דפוס המגוון הביולוגי, קווי רוחב שונים מתאפיינים בביומות שונות. קו המשווה למשל (קו רוחב 0°) מתאפיין ביערות גשם טרופיים וסוואנות טרופיות, בעוד שחוג הקוטב מתאפיין בטונדרות קפואות.
הטרופיט
הידרופיט
הלופיט
המיקריפטופיט
טרופופיט
כמפיט
כמפיט (Chamaephyte) הוא כל צמח רב שנתי שניצני התחדשותו נמצאים בגובה נמוך מעל פני הקרקע (כ-10 עד 20 ס"מ), ואינו מגיע לגובה של שיח או אפילו ל"בן שיח" (בין 25 ס"מ לחצי מטר). מתאפיין בענפים רכים ובמשך חיים שאינו עולה על מספר שנים. דוגמאות לכמפיטים: אזוביון, רוזמרין רפואי, וינקה, קורנית ואברשיים (כמו אברש או חמוציות).
כמפיטים חשובים כמאכל לחיות, במיוחד בסביבות קיצוניות, כמו באזורים גבוהים, קרים, יבשים או סלעיים במיוחד.
ליתופיט
מזופיט
מיקוטרופי
ספרמטופיט
ספרמפיט
פסמופיט
קסרופיט
קריפטופיט
קריפטופיט (Cryptophyte) הוא צמח עשבוני רב-שנתי שניצני ההתחדשות שלו חבויים בתוך הקרקע (או בתוך המים) וכל חלקיו שמעל האדמה מתים בתום עונה אחת. סוג זה של צמחים מתחלק לשלושה תתי סוגים:
צמח חד-שנתי
איקריוטים
אֵיקַרְיוֹטִים (שם מדעי: Eukaryota, Eukarya, Eucarya – "בעלי גרעין") הם יצורים תאיים בעלי גרעין ואברונים, המהווים על-ממלכה במיון עולם הטבע. הם כוללים מגוון גדול של אורגניזמים, ובהם חד-תאיים כמו פרוטוזואה, ריריות, אצות ופטריות חד-תאיות, וכן את הממלכות של הרב-תאיים: פטריות, צמחים ובעלי חיים בהם גם בני אדם. שתי העל-ממלכות האחרות - חיידקים וארכאונים - כוללות את היצורים הפרוקריוטיים.
תא איקריוטי מתאפיין בכך שקיימים בו גרעין ואברונים מתמחים, המופרדים מהציטופלזמה על ידי ממברנה ביולוגית. לעומתו, תא פרוקריוטי הוא חסר גרעין ואברונים (פרו - לפני, קריוט - גרעין; "לפני הופעת הגרעין").
מבנה התא האיקריוטי.
תאים איקריוטיים לרוב גדולים יותר מתאים פרוקריוטיים. המחשה לכך ניתן למצוא בהשוואה בין מסת התאים המרכיבים את גוף האדם, לבין מסת החיידקים השוכנים בו באופן תמידי. אף שמספר החיידקים ומספר תאי האדם הם בעלי אותו סדר גודל (formula_1), מסת החיידקים בגוף מסתכמת בכ-200 גרם בלבד; הדבר מתאפשר בזכות ההבדל העצום בין גודלם של תאי הגוף (האיקריוטיים) וזה של החיידקים (הפרוקריוטיים).
תאים איקריוטיים מכילים מבנים שונים שמכונים "אברונים". במרכז התא נמצא גרעין המוקף ממברנה כפולה ובה מעברים מיוחדים למעבר חומרים חיוניים. בתוך הגרעין נמצא החומר התורשתי של התא (ה-DNA) המאוחסן בכרומוזומים; משם מנוהלות פעילויות התא. כל מה שנמצא מחוץ לגרעין נקרא "ציטופלזמה". הציטופלזמה היא נוזל צמיג שבו נמצאים כל שאר אברוני התא ובו מתבצע חלק מחילוף החומרים של התא. יציבות מבנה התא נשמרת על ידי שלד התא.
המיון המדעי של האיקריוטים.
קארולוס ליניאוס חילק את עולם הטבע לשתי ממלכות: בעלי חיים וצמחים. כאשר התחילו לגלות במאה ה-19 את החיידקים החד-תאיים השונים, הזיזו אותם פעמים רבות בין הצמחים לבין בעלי החיים, עד שב-1866 הציב אותם ארנסט הקל בממלכה משלהם. במאה ה-20 זכו גם הפטריות להיות ממלכה נפרדת, וכך נוצרו ארבע הממלכות המוכרות כיום: