Name: animal classification and adaptation
Uploaded: 2019-01-31T09:27:27.000Z
Duration: 6 min 8 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Louisiana Student Standards for Science

High School

Life Sciences

ecosystems-interactions-energy-and-dynamics

Ecosystems: Interactions, Energy And Dynamics

HS-LS2-7

Animal Diversity

İsimlerinin yanı sıra, atların ve denizatlarının ortak noktası nedir? Çok farklı görünseler de, ikisi de hayvandır. Genel olarak hayvanları, hareketli, yani bağımsız hareket edebilen, enerji için organik madde tüketen ve eşeyli üreme yeteneğine sahip çok hücreli organizmalar olarak tanımlarız. Türler, örneğin akciğerler ve solungaçlar gibi habitatlarındaki uygunluklarını en üst düzeye çıkarmak için farklı özelliklerini belirli işlevlerle geliştirdiler. İyi bir kural, formun işlevi takip etmesidir, yani bir özelliğin işlevi, yapısı ve görünümü ile tahmin edilebilir. Örneğin, Galapagos Adaları'ndaki farklı ispinoz türleri, nektar tüketmek için ince gagalar ve büyük tohumları kırmak için kalın gagalar gibi belirli diyetler için farklı gagalar geliştirmiştir. Böylece, beslenmeyle ilgili yapıları gözlemleyerek bir türün diyetlerini tahmin edebiliriz. 
Bazı özellikler evrim ağacındaki dallanma noktalarını işaretler ve bu tüm hayvan yaşam ağacı boyunca geçerlidir. Hayvanların evrim ağacının temel yapısına bakarsak, birçok farklı filuma bölündüğünü ve her bir filumun ana ortak özelliklerle tanımlandığını görebiliriz. Bunları kısaca gözden geçirelim. 
İlk büyük filum, basitçe gözenek taşıyan anlamına gelen Porifera'dır. Yetişkinler kadar sabit olan Porifera, süngerler gibi filtre besleyiciler içerir. Simetri ve farklı doku katmanlarının olmaması, Porifera'yı diğer gruplardan ayırır ve onlara, bütün bir organizmanın küçük bir hücre grubundan yeniden büyüyebileceği muazzam bir yenilenme kapasitesi verir. 
Bir sonraki filum olan Cnidaria, deniz anemonları ve denizanasını içerir ve bu grup, avlarını sokmak ve bastırmak için kullandıkları uçlarda özel hücrelere sahip dokunaçları ile karakterize edilir. Cnidarians, merkezi bir eksen boyunca eşit parçalara bölünebildikleri ve içte endoderm ve dışta ektoderm olmak üzere iki doku katmanına sahip oldukları için radyal olarak simetriktir. Bu, Cnidarians'ın tek bir açıklıkla basit bir bağırsak geliştirmesini sağladı. 
Kelimenin tam anlamıyla yassı kurtlar anlamına gelen Platyhelminthes, bir sonraki grubumuzdur. Yassı solucanlar iki taraflı simetri sergiler, bu da tek bir eksen boyunca ayna görüntüsü yarımlarına sahip oldukları anlamına gelir. Bilateral simetri, bu hayvanların çevreleriyle sürekli etkileşime girecekleri ön uca veya başın yakınında duyu organlarının bir konsantrasyonu olan sefalizasyonu mümkün kıldı. Sefalizasyon, sırayla, bir besin kaynağına doğru hareket etmek gibi yönlü hareketleri mümkün kıldı. Platyhelminthes ayrıca ektoderm ve endoderm arasına sıkıştırılmış üçüncü bir doku tabakası olan mezoderm geliştirdi. 
Hayvanlar daha karmaşık hale geldikçe, koelom adı verilen mezoderm kaplı bir vücut boşluğu geliştiren, solucan gibi parçalı filum, Annelids idi. Bu yeni özellik, daha fazla doku uzmanlaşmasını sağladı ve organ gelişiminin önünü açtı. 
Bu uzmanlığın karmaşıklığı, ahtapotlar, salyangozlar ve istiridyeler gibi çeşitli vücut planlarını içeren bir grup olan yumuşakçalarda artar. Bu grup, bir manto ile örtülmüş ve yerinde tutulan birçok özel organa sahiptir. 
Eklembacaklılar tartışmasız en çeşitli filumdur ve böcekleri, kabukluları ve örümcekleri içerir. Eklemli uzantılar geliştiren ilk gruptular ve bu nedenle buna göre adlandırıldılar. Ayrıca duyusal antenleri vardır ve vücutları baş, göğüs ve karın olmak üzere üç özel bölüme ayrılmıştır ve hepsi bir dış iskeletle kaplıdır. 
Son olarak, Chordate filumu, eski dostumuz tohum yiyen ve diğer tüm kuşların yanı sıra tunikler veya deniz fışkırtmaları, balıklar, amfibiler, sürüngenler ve memelileri içerir. Kordalılar, isimlerini geliştirdikleri yeni bir fiziksel özellikten, bu tipik Kordat embriyosunda açıkça görülen sinir kordonundan alır. Bu, çoğu yetişkinde beyin ve omuriliğe doğru gelişir. Ayrıca kıkırdaklı bir yapıya, omurga veya omurga haline gelen notokorda sahiptirler. 
Burada, ana hayvan filumunu son derece basitleştirilmiş bir şekilde karakterize ettik. Ancak gördüğünüz gibi, tek bir filum içinde bile, bulunabilecek çok sayıda biçim ve işlev farkı vardır. Bu, tek bir filumun farklı üyelerinin farklı yapılarını ve fizyolojilerini gözlemleyebileceğimiz ve işlevlerini ve yaşam öykülerini tahmin edebileceğimiz anlamına gelir. 
Bu laboratuvarda kerevit ve cırcır böceği yapılarını gözlemleyecek ve işlevlerini tahmin edeceksiniz.

hayvan Çeşitliliği

Kingdom Animalia, bir dizi ortak özellik ile birleşmiş bir dizi organizmadan oluşur. Birkaç istisna dışında hayvanlar, hareket eden, organik madde tüketen ve eşeyli olarak çoğalan çok hücreli ökaryotlardır. Bu özellikler paylaşılsa da, bu krallık içindeki türler de son derece çeşitlidir. Bu çeşitlilik, her türün farklı bir nişe adapte olmasından kaynaklanmaktadır. Bir türün nişi, o türün alanını, işlevini ve çevresindeki diğer biyotik ve abiyotik faktörlerle olan ilişkisini içerir. Evrimsel adaptasyon yoluyla niş uzmanlaşma, türlerin çevrelerinde etkili bir şekilde hayatta kalmalarına ve üremelerine izin verir ve aynı habitat içindeki türler arasındaki rekabeti azaltır1-2.
<h4>Sınıflandırma</h4>
Kingdom Animalia'daki çeşitlilik, evrimsel soylarına göre 36 farklı filumun sınıflandırılmasına yol açmıştır. Porifera, Cnidaria, Platyhelminthes, Annelida, Mollusca, Arthropoda ve Chordata dahil olmak üzere bu filumlardan yedisi tartışılacaktır. Birincisi, filum Porifera, en eski, en basit, en atalardan kalma filumdur. Farklı doku katmanlarından yoksun çok hücreli, asimetrik filtre besleme süngerleri içerir. İlginç bir şekilde, süngerler tek bir hücre seviyesine kadar parçalandıktan sonra yeniden büyüyebilir. Daha sonra, karmaşıklığı artan Cnidaria filumu, denizanası ve mercan içerir. Bu filumun üyeleri radyal olarak simetrik ve diploblastiktir (iki doku katmanına sahiptir). Bu doku katmanlarına iç tabakayı oluşturan endoderm, dış tabakayı oluşturan ektoderm denir. Cnidaria filumundaki organizmalar, yiyeceğin girdiği ve atıkların atıldığı tek bir açıklığa sahip basit bir bağırsak içerir. Hem Porifera hem de Cnidaria, yetişkinler olarak büyük ölçüde hareketsiz olan organizmaları içerir. Bununla birlikte, kalan filumlar, harekete ve daha karmaşık davranışlara izin veren adaptasyonlar geliştirmiştir.
Cnidaria'yı takiben, Platyhelminthes ve Annelida olarak adlandırılan iki solucan filumu vardır. Bu filumların her ikisinden de gelen solucanlar, derilerinde gaz alışverişi yaparak nefes alırlar. Sonuç olarak, çoğu solucan geniş bir yüzey alanı / hacim oranına sahiptir ve nemli veya su ortamlarında yaşar. Gazların etkili bir şekilde difüzyonunu kolaylaştırmak için bu organizmaların derisi nemli kalmalıdır. Solucanların bir diğer ortak özelliği de iki taraflı simetrileridir. Bu, bir organizmanın bir düzlem boyunca simetrik olarak ikiye bölünebileceği anlamına gelir. İki taraflı simetri sadece solucanlarda değil, bu evrimsel noktadan itibaren her filumda görülür. Bu tür bir simetri, yönlendirilmiş harekete izin vermek ve duyu organlarını çevreleriyle etkileşime girdikleri ön uca veya başın yakınına yoğunlaştırmak için önemlidir. Solucanlar ve daha sonra filumlar ayrıca ektoderm ve endoderm arasında yer alan mezoderm adı verilen ek bir doku tabakası içerir. Sonuç olarak, bu organizmalar "triplolastik" olarak kabul edilir.
İki solucan filumundan Platyhelminthes daha eski ve basittir. Bunlar, serbest yaşayan veya parazit olabilen yassı kurtları ve trematodları içerir. Cnidarians gibi, tek bir açıklığı olan basit bir bağırsağa sahiptirler. Phylum Annelida, solucanlar, sızıntılar ve poliketa dahil olmak üzere daha karmaşıktır. Bu organizmalar, bağırsak ve vücut duvarı arasında sölom adı verilen bir vücut boşluğu içerir. Vücutlarının segmentasyonu nedeniyle de farklıdırlar. Bir organizmanın segmentlere bölünmesi, her segmentin özel formlara ve işlevlere adaptasyonuna izin veren önemli bir evrimsel adımdı. Bu filumdaki başlıca evrimsel ilerlemeler, yiyecekleri kavramak ve işlemek için özelleşmiş uzantılara sahip ön segmentlerin yanı sıra hareket için özelleşmiş uzantılara sahip arka segmentlerin gelişimini içerir.
Bir sonraki filum olan Mollusca, ahtapotlar, salyangozlar, sümüklü böcekler ve istiridyeler dahil olmak üzere morfolojik olarak çok çeşitli organizmalar içerir. Bu grup için birkaç tanımlayıcı özellik vardır. Bununla birlikte, tüm yumuşakçalar, solunum organları, sindirim sistemi ve üreme yapıları için koruyucu bir örtü görevi gören bir mantoya sahiptir. Daha sonra, en çeşitli organizma grubu filum Arthropoda'dır. Bu filum tek başına, kabuklular, böcekler ve örümcekler de dahil olmak üzere bugün bilinen tüm canlı ve soyu tükenmiş türlerin yaklaşık dörtte üçünü oluşturur. Bu filumun tüm üyeleri, dış iskelet adı verilen kitinden yapılmış sert, dış bir kaplamaya sahiptir. Bu dış iskelet, yerini alacak yeni ve daha büyük bir iskelet için periyodik olarak dökülür. Annelida gibi, eklembacaklılar da bölümlere ayrılmıştır. Bununla birlikte, tekrar eden birden fazla bölüm yerine, eklembacaklılar baş, göğüs ve karın adı verilen üç ayrı bölüme ayrılır. Çoğu, anten adı verilen kafaya bağlı özel algılama yapılarına sahiptir.
Son olarak, filum Chordata, omurgası olan ve omurgası olmayan tüm hayvanları içerir. Bu grubu birleştiren iki tanımlayıcı özellik, bir sinir akoru ve bir notokordun varlığıdır. Sinir kordonu, kordat sinir sisteminin önemli bir parçasıdır ve notokord, sinir kordonu ile sindirim sistemi arasında uzanan kıkırdaklı bir yapıdır. Phylum Chordata, tunikleri (larvadan yetişkin yaşam evresine metamorfozdan sonra sinir kordonlarını ve notokordlarını kaybeden), balıkları, amfibileri, kuşları, sürüngenleri ve memelileri (insanlar dahil) içerir3.
<h4>Biçim ve İşlev</h4>
Kingdom Animalia'daki 36 filumun tamamında gözlemlenen vücut yapısı, habitatlar ve davranışlardaki büyük çeşitlilik gerçekten şaşırtıcı. Bu farklılıkları daha iyi anlamak için, biçim ve işlev arasındaki bağlantıyı göz önünde bulundurmak önemlidir. "Form" basitçe bir yapının veya organizmanın şekli, boyutu ve özü anlamına gelirken, "işlev" bu yapının kullanılma şeklini ifade eder. Buna göre, bir yapının işlevi, gözlemlenen forma dayalı olarak tahmin edilebilir veya bunun tersi de geçerlidir. Örneğin, sert kabuklu yemişleri kırmak için uzmanlaşmış bir kuşun sağlam, keskin bir gagaya sahip olduğu tahmin edilirken, meyve yiyen bir kuşun daha küçük, daha yuvarlak bir gagası olabileceği tahmin edilir.
Daha da önemlisi, bir organizmanın şekli fizyolojik gereksinimleri ile sınırlıdır. Örneğin, tüm hayvanlar organik maddeleri tüketmeli ve sindirmeli ve çevreleriyle gaz alışverişi yapmalıdır. Sonuç olarak, bir hayvanın formuna yapılan herhangi bir adaptasyon, bu süreçleri verimli bir şekilde kolaylaştırmak için devam etmelidir. Örneğin, daha küçük hayvanlarda, gazların deri boyunca difüzyonu mümkündür ve çoğu zaman yararlıdır. Bununla birlikte, bir hayvanın büyüklüğü arttıkça, yüzey alanı / hacim oranı, deri boyunca difüzyon artık yeterli gaz değişimini sağlayamayana kadar azalır. Bu tür daha büyük hayvanlar, bir balinanın akciğerleri veya bir balığın solungaçları gibi gaz alışverişi ile başa çıkmak için karmaşık sistemler geliştirmiştir. Sonuç olarak, gaz değişim sistemlerinin morfolojisi hem bir organizmanın boyutuna hem de çevresine bağlıdır.
Benzer şekilde, genellikle, yalnızca organizmanın fizyolojik gereksinimi tarafından kısıtlanan, biçimin işlevi takip ettiği diğer adaptasyon türlerini takip eder. Bununla birlikte, formun işlevi takip etmediği durumlar vardır. Körelmiş yapılar, bir organizmanın atasında bir amaca hizmet eden, ancak mevcut formlarında artık yararlı olmayan yapılardır. Bu tür yapıların bir bireyin zindeliği üzerinde çok az etkisi vardır veya hiç etkisi yoktur ve bu nedenle popülasyon içinde evrimsel olarak lehte veya aleyhte seçilmezler. Sonuç olarak, bazı yapılar sınırlı fonksiyonel kapasite ile devam eder. Örneğin, kalın bağırsağın sonundaki küçük bir cep olan insan apandisiti, atalarımızdan evrimsel bir kalıntıdır. Bu yapının yararlı bağırsak bakterilerini depoladığı varsayılmış olsa da, apendiksin çıkarılması hiçbir zararlı etki olmaksızın mümkündür.
<h4>Yakınsak Evrim</h4>
Animalia Krallığı'nda görülen adaptasyonlar arasında, birçoğu evrimsel tarih boyunca birçok kez gelişmiştir. Örnek olarak bir yarasanın kanatlarını ve bir kuşun kanatlarını düşünün. Bu yapılar evrimsel ilişkinin bir sonucu değildir, bunun yerine yakınsak evrimdenortaya çıkmıştır 4. Yakınsak evrim, iki organizma benzer çevresel baskılar veya nişler nedeniyle bağımsız olarak benzer özellikler geliştirdiğinde ortaya çıkar. Yarasaların, kuşların ve iç kısımların kanatları bağımsız olarak gelişmiştir ve "yakınsak özellikler" olduğu söylenir. Açıkçası, bu tür özellikler ortaya çıktıkları nişler için oldukça faydalıdır.
<h4>Başvuru</h4>
<ol class="referanslar">
	<li>Hollins, J., ve ark. (2018). 'Balıkçılığın neden olduğu evrime fizyolojik bir bakış açısı.' Evol Uygulaması 11(5): 561-576.</li>
	<li>Leong, M., ve ark. (2017). 'İnsanların Sağladığı Yaşam Alanları: Evlerdeki eklembacaklıların çeşitliliğini ve bileşimini etkileyen faktörler.' Bilim Temsilcisi 7(1): 15347.</li>
	<li>Wray, G. A. (2015). 'Moleküler saatler ve metazoan sinir sistemlerinin erken evrimi.' Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 370(1684).</li>
	<li>Foll, M., vd. (2014). 'Asya ve Amerika'da yüksek irtifaya yakınsak adaptasyonun yaygın sinyalleri.' J Hum Genet 95(4): 394-407.</li>
</ol>

Hayvan Çeşitliliği

Kingdom Animalia, bir dizi ortak özellik ile birleşmiş bir dizi organizmadan oluşur. Birkaç istisna dışında, hayvanlar çok hücrelidir ...

Education

JoVE Lab Manual

Biology

Biyoloji

Evolution

Evrim

animal classification and adaptation

Kingdom Animalia includes a wide range of organisms that share a few basic traits. Most animals are multicellular eukaryotes that move, consume organic matter, and reproduce sexually. Even with those shared features, animals are extremely diverse because each species adapts to a different niche. A niche is the place, role, and set of interactions a species has with living and nonliving parts of its environment. Specialization helps species survive, reproduce, and reduce competition with others in the same habitat.

This diversity has led scientists to classify animals into 36 phyla based on evolutionary lineage. Seven major phyla are highlighted here: Porifera, Cnidaria, Platyhelminthes, Annelida, Mollusca, Arthropoda, and Chordata. Porifera is the earliest and simplest group. It includes sponges that are multicellular, asymmetrical, and filter feeding. They lack distinct tissue layers, and some can regrow even after being broken apart to the level of a single cell.

Cnidaria is a more complex phylum that includes jellyfish and corals. These animals are radially symmetric and diploblastic, which means they have two tissue layers: ectoderm and endoderm. They also have a simple gut with one opening for both food intake and waste removal. Both Porifera and Cnidaria include animals that are mostly sedentary as adults. The next groups show more movement and more complex behavior.

Platyhelminthes and Annelida are the two worm phyla discussed here. Worms in both groups exchange gases across their skin, so they usually need moist or aquatic environments and a large surface area to volume ratio. They also have bilateral symmetry, which means the body can be split into matching left and right halves. This symmetry supports directed movement and places sensory organs near the anterior tip, or head. Worms and later phyla are triploblastic because they also have a mesoderm, the middle tissue layer.

Platyhelminthes is the older and simpler worm phylum. It includes flatworms and trematodes, which may live freely or as parasites. Like cnidarians, these animals have a simple gut with one opening. Annelida is more complex and includes earthworms, leeches, and polychaetes. These animals have a coelom, which is a body cavity between the gut and the body wall, and they are segmented. Segmentation was an important evolutionary step because it allowed different body segments to specialize for different tasks, such as grasping food or moving.

Mollusca is a highly varied phylum that includes octopuses, snails, slugs, and clams. Members of this group share few obvious features, but all mollusks have a mantle. The mantle is a protective covering for the respiratory organs, digestive tract, and reproductive structures. Arthropoda is the most diverse animal phylum and includes crustaceans, insects, and arachnids. It makes up about three quarters of all known living and extinct species. Arthropods have a chitin-based exoskeleton that must be shed and replaced as they grow. They are also segmented, but their bodies are organized into the head, thorax, and abdomen, and most have antennae for sensing.

Chordata includes animals with a backbone and a few without one. Two features unite this group: a nerve cord and a notochord. The nerve cord is a major part of the chordate nervous system, and the notochord is a cartilaginous support structure between the nerve cord and the digestive tract. Chordates include tunicates, fish, amphibians, birds, reptiles, and mammals, including humans. Tunicates are unusual because they lose the nerve cord and notochord after they change from larva to adult.

The many body forms seen in Kingdom Animalia show how closely form and function are linked. Form means the shape, size, and substance of a structure, while function is the way that structure is used. A bird that cracks hard nuts is expected to have a sturdy, sharp beak, while a fruit-eating bird may have a smaller, rounder beak. Animal form is also limited by basic needs. Animals must eat, digest, and exchange gases with their environment, so any adaptation still has to support those jobs efficiently.

Gas exchange shows this link clearly. Small animals can often exchange gases across the skin by diffusion. As animals get larger, their surface area to volume ratio decreases, and diffusion across the skin is no longer enough. Larger animals therefore use specialized systems such as the lungs of a whale or the gills of a fish. The exact form of a gas exchange system depends on both body size and environment.

Some structures do not follow function in a useful way today. Vestigial structures are traits that were useful in an ancestor but have little or no current function. They do not strongly affect fitness, so natural selection does not act on them much. The human appendix is one example. It is a small pocket at the end of the large intestine, and it may store helpful gut bacteria, but it can be removed without harmful effects.

Similar traits can also evolve more than once. This is called convergent evolution. It happens when unrelated organisms independently develop similar features because they face similar environmental pressures or fill similar niches. Bat wings and bird wings are an example, and insect wings are another. These traits are convergent, not evidence of close evolutionary relatedness, and they show how similar needs can shape animal form in different lineages.

Animal Classification and Adaptation

natural selection

Fitness and Selection in Populations

Fitness and natural selection shape how traits spread through a population over time. Variation in inherited phenotypes gives evolution its raw material. When a trait is heritable and affects survival or reproduction, natural selection can change how common that trait becomes in later generations. Fitness means reproductive success compared with others in the same population. A heritable trait that improves fitness is called an adaptation. Individuals with higher lifetime reproductive success...

artificial selection

Selective Breeding in Dogs and Crops

Artificial selection, also called selective breeding, is the human choice of which plants or animals reproduce. It uses natural variation in a population to produce traits people want. Over many generations, this can create domesticated organisms that look very different from their wild ancestors. Natural selection is a different process, but it helps explain how change happens in nature. In adaptive evolution, differences in traits can lead to differences in survival and reproductive success.

hardy-weinberg and genetic drift

Hardy-Weinberg Tests for Population Change

Hardy-Weinberg tests help scientists check whether a population is changing over time. Because evolution happens slowly and over large areas, researchers often use mathematical models to study it. These models use measurable data and computer simulations to predict how allele frequencies may shift across many generations. The Hardy-Weinberg equilibrium equation is one common model. It was developed independently in 1908 by G. H. Hardy and Wilhelm Weinberg. The equation gives the expected...

evolutionary relationships

DNA Evidence in Evolutionary Trees

DNA evidence helps scientists map evolutionary relationships between living things. Early classification began with Aristotle in the 4th century BC and was later improved during the Renaissance and by Carolus Linnaeus in the mid-1700s. These systems grouped species by physical similarity, such as the presence or absence of a backbone in vertebrates and invertebrates. Traits like a backbone are called synapomorphies, which are shared traits that likely came from a common ancestor. Physical...

plant diversity

Plant Adaptations for Land Life

Plant adaptations for land life explain how plants moved from water to land and diversified over time. Kingdom Plantae first appeared about 410 million years ago, when green algae began transitioning from aquatic environments to dry land. That shift was difficult, but land offered more light, more carbon dioxide, and far less competition than crowded oceans. Life on land forced plants to solve new problems. Aquatic plants can absorb water and nutrients directly from the surrounding liquid, use...

animal diversity

Kingdom Animalia includes a wide range of organisms that share a few basic traits. Most animals are multicellular eukaryotes that move, consume organic matter, and reproduce sexually. Even with those shared features, animals are extremely diverse because each species adapts to a different niche. A niche is the place, role, and set of interactions a species has with living and nonliving parts of its environment. Specialization helps species survive, reproduce, and reduce competition with others...

microbial and fungal diversity

How Scientists Identify Bacteria and Fungi

Bacteria and fungi are highly diverse organisms, and scientists identify them by looking at their structure, growth, and role in health. Some species help people, while others can cause disease, so learning how to tell them apart matters in biology and medicine. Biological taxonomists group organisms by evolutionary relatedness. Life is divided into three domains: Bacteria, Archaea, and Eukaryota. Bacteria belong to the domain Bacteria, which includes single-celled prokaryotes. Prokaryotic...

evolution

Explore major animal phyla, from sponges to chordates, and see how form, function, vestigial structures, and convergent evolution shape adaptation.

Animal Classification and Adaptation | JoVE K12

Tennessee Academic Standards

Biological Change: Unity and Diversity

BIO1.LS4.3

Virginia  Standards of Learning

HIgh School

BIO.8

BIO.8.d

Life Science

LS.3

LS.3.c

new-jersey-student-learning-standards-for-science

New Jersey Student Learning Standards for Science

Ecosystems: Interactions, Energy, and Dynamics

HS-LS2-2

Arizona Science Standards

HS.L2

HS.L2U3.18

Alabama Course of Study Science

9-12

Ecosystems: Interactions Energy and Dynamics

9-12.B.2.9

Next Generation Science Standards

heredity-inheritance-and-variation-of-traits

Heredity: Inheritance and Variation of Traits

HS-LS4-6

Florida Department of Education

SC.912.L.15

SC.912.L.15.7

south-carolina-college-and-career-ready-science-standards

South Carolina College and Career Ready Science Standards

Biological Evolution: Unity and Diversity

B-LS4-6.

Georgia Standards of Excellence

Environmental Science

SEV2.

SEV2.a

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

Structure and Function

HS-LS1-2.

Entomology

SEN1.

SEN1.b

Hayvan Çeşitliliği öğretimine bu 1 dakikalık eğitmen rehberiyle hazırlanın. JoVE Lab Manual üzerindeki Biology laboratuvarı için temel hazırlık adımlarını kapsar.

Biology içinde Hayvan Çeşitliliği Eğitmen Hazırlığı - 2.1K+ Görüntülenme | JoVE Lab Manual

7 dakikalık bu öğrenci protokol videosunda Hayvan Çeşitliliği prosedürlerini adım adım takip edin. JoVE Lab Manual üzerindeki Biology koleksiyonunun bir parçasıdır.

Biology içinde Hayvan Çeşitliliği Öğrenci Protokolü - 3.3K+ Görüntülenme | JoVE Lab Manual

What is an Ecosystem?

Overview

An ecosystem is the interaction between all abiotic and biotic factors in an environment and can be classified as terrestrial or aquatic. ...

Trophic Levels

All organisms in an ecosystem occupy a trophic level in the food chain. The lowest level consists of primary producers, which synthesize their food from ...

Primary Production

The total amount of energy acquired by primary producers in an ecosystem is called gross primary production (GPP). However, of this energy, producers use ...

Production Efficiency

Net production efficiency (NPE) is the efficiency at which organisms assimilate energy into biomass for the next trophic level. Due to low metabolic rates ...

Trophic Efficiency

Trophic level transfer efficiency (TLTE) is a measure of the total energy transfer from one trophic level to the next. Due to extensive energy loss as ...

Life Histories

Constrained by limited energy and resources, organisms must compromise between offspring quantity and parental investment. This trade-off is represented ...

Energy Budgets and Reproductive Strategies

Organisms must balance energy intake with the energy required for growth, maintenance, and reproduction. These trade-offs result in a variety of ...

Population Growth

Population size is dynamic, increasing with birth rates and immigration, and decreasing with death rates and emigration. In ideal conditions with ...

Ecological Niches

All organisms have a position within an ecosystem. The complete set of living and nonliving factors&#x2014;including food resources, climate, and ...

Ecological Succession

Ecological succession is influenced by the processes of facilitation, inhibition, and toleration. Facilitation occurs when early successional species ...

Keystone Species

Measures of species biodiversity, such as richness (i.e., the number of species present) and evenness (i.e., their relative abundance), describe an ...

Symbiosis

Symbiotic relationships are long-term, close interactions between individuals of different species that affect the distribution and abundance of those ...

Competition

When organisms require the same limited resources within an environment, they may have to compete for them. Competition is a net-negative interaction. ...

Predator-Prey Interactions

Predators consume prey for energy. Predators that acquire prey and prey that avoid predation both increase their chances of survival and reproduction ...

Ecological Disturbance

An ecological disturbance is a temporary disruption in the environment resulting from abiotic, biotic, or anthropogenic factors, causing a pronounced ...

What is Biodiversity?

Biodiversity describes the variety of living things at multiple organizational levels: genetic, species and ecosystem diversity. Species diversity ...

Threats to Biodiversity

There have been five major extinction events throughout geological history, resulting in the elimination of biodiversity, followed by a rebound of species ...

Biodiversity and Human Values

Human civilization relies on biodiversity in many ways. Sudden changes in species biodiversity result in environmental changes that can modify weather ...

What is Photosynthesis?

All living organisms on Earth are directly or indirectly dependent on photosynthesis. It is the only biological process that can capture energy from ...

What is Conservation Biology?

Conservation biology is a scientific field that focuses on the preservation of biodiversity in order to protect ecosystems while meeting the needs of the ...

The Anatomy of Chloroplasts

Green algae and plants, including green stems and unripe fruit, harbor specialized organelles called chloroplasts to carry out photosynthesis. They ...

Sustainable Development

As the human population continues to grow and use resources, we must be mindful of our planet&rsquo;s natural limits. Sustainable development provides a ...

Photosystems

Photosystems are multiprotein complexes that form the functional units of photosynthesis in plants, algae, and cyanobacteria. They are found embedded in ...

Conservation of Small Populations

Small population sizes put a species at extreme risk of extinction due to a lack of variation, and a consequent decrease in adaptability. This weakens ...

The Photochemical Reaction Center

Reaction centers are pigment-protein complexes that initiate energy conversion from photons to chemical entities. Therefore, photochemical reaction center ...

What is Weather?

Overview

Weather refers to the current state of atmospheric conditions at a specific time and place. Weather is temporary and is influenced by the ...

The Antenna Complex

Plants and other photosynthetic organisms comprise pigments capable of absorption of direct sunlight. These pigments are present in the reaction center - ...

What is Climate?

Climate refers to the prevailing weather conditions in a specific area over an extended period. As the saying goes, &#8220;Climate is what you expect. ...

the-z-scheme-of-electron-transport-in-photosynthesis

The Z-Scheme of Electron Transport in Photosynthesis

The light reactions of photosynthesis assume a linear flow of electrons from water to NADP+. During this process, light energy drives the splitting of ...

Global Climate Change

Throughout its ~4.5 billion year history, the Earth has experienced periods of warming and cooling. However, the current drastic increase in global ...

The Calvin Benson Cycle

Ribulose 1,5- bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCo) is a critical enzyme that catalyzes carbon dioxide assimilation during photosynthesis. However, ...

Conservation of Declining Populations

Conservation of declining population focuses on ways of detecting, diagnosing, and halting a population decline. The approach uses methods to prevent ...

Introduction to Cellular Respiration

Organisms harvest energy from food, but this energy cannot be directly used by cells. Cells convert the energy stored in nutrients into a more usable ...

Habitat Fragmentation

Habitat fragmentation describes the division of a more extensive, continuous habitat into smaller, discontinuous areas. Human activities such as land ...

What is Glycolysis?

Overview
Cells make energy by breaking down macromolecules. Cellular respiration is the biochemical process that converts &#34;food energy&#34; (from the ...

Energy-requiring Steps of Glycolysis

Glucose is the source of nearly all energy used by organisms. The first step of converting glucose into usable energy is called glycolysis. Glycolysis ...

Energy-releasing Steps of Glycolysis

Glycolysis is divided into two phases based on whether energy is utilized or released. While the first phase consumes ATP, the second phase produces ...

ATP Synthase: Mechanism

In animals, the mitochondrial F1F0 ATP synthase is the key protein that synthesizes ATP molecules through a complex catalytic mechanism. While the nuclear ...

Outcomes of Glycolysis

Nearly all the energy used by cells comes from the bonds that make up complex organic compounds. These organic compounds are broken down into simpler ...

The ADP/ATP Carrier Protein

ADP/ATP carrier or AAC protein is the most abundant carrier protein in the inner mitochondrial membrane. It transports large quantities of ADP and ATP, ...

Pyruvate Oxidation

After glycolysis, the charged pyruvate molecules enter the mitochondria via active transport and undergo three enzymatic reactions. These reactions ensure ...

The Citric Acid Cycle: Overview

In aerobic organisms, the citric acid cycle is the second stage of cellular respiration wherein molecules derived from the breakdown of carbohydrates, ...

The Citric Acid Cycle: Output

The citric acid cycle is termed an amphibolic pathway as it operates both anabolically and catabolically. The cyclic reactions balance the flux of the ...

electron-transport-chain-complex-i-and-ii

Electron Transport Chain: Complex I and II

The mitochondrial electron transport chain (ETC) is the main energy generation system in the eukaryotic cells. However, mitochondria also produce ...

electron-transport-chain-complex-iii-and-iv

Electron Transport Chain: Complex III and IV

During the electron transport chain, electrons from NADH and FADH2 are first transferred to complexes I and II, respectively. These two complexes then ...

The Electron Transport Chain

The electron transport chain or oxidative phosphorylation is an exothermic process in which free energy released during electron transfer reactions is ...

the-supercomplexes-in-the-crista-membrane

The Supercomplexes in the Crista Membrane

The mitochondrial cristae membrane is the primary site for the oxidative phosphorylation (OXPHOS) process of energy conversion mediated through ...

ATP Synthase: Structure

ATP synthase or ATPase is among the most conserved proteins found in bacteria, mammals, and plants. This enzyme can catalyze a forward reaction in ...

Use mathematical and/or computational representations to support explanations of factors that affect carrying capacity, biodiversity and populations of ecosystems at different scales. Emphasis is on quantitative analysis and comparison of the relationships among interdependent factors including boundaries, resources, climate and competition. Examples of mathematical comparisons could include graphs, charts, histograms, or population changes gathered from simulations or historical data sets.

HS-LS2-1

What are Biogeochemical Cycles?

The most common elements in organic molecules, carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and phosphorus, are only available in the ecosystem in limited ...

The Water Cycle

The Earth&rsquo;s hydrosphere includes all of the areas where the storage and movement of water occurs. Since water is the basis of all living processes, ...

The Carbon Cycle

Carbon is the basis of all organic matter on Earth, and is recycled through the ecosystem in two primary processes: one in which carbon is exchanged among ...

The Nitrogen Cycle

Nitrogen atoms, present in all proteins and DNA, are recycled between abiotic and biotic components of the ecosystem. However, the primary form of ...

Use mathematical representations to support claims for the cycling of matter and flow of energy among organisms in an ecosystem. Emphasis is on using a mathematical model of stored energy in biomass to describe the transfer of energy from one trophic level to another and that matter and energy are conserved as matter cycles and energy flows through ecosystems. Emphasis is on atoms and molecules such as carbon, oxygen, hydrogen and nitrogen being conserved as they move through an ecosystem.

HS-LS2-4

Animal Classification and Adaptation

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards