ツクルラボ

食物連鎖と数量のつり合い|食物網をつくり、つり合いがくずれてから戻るまでを見る教材

中学3年 / 第2分野 (7)自然と人間 (ア)生物と環境

食物連鎖と数量のつり合い

中学3年10〜30分・無料・登録不要

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「食べる・食べられる」でつながっていること自体は教科書の図で分かります。分かりにくいのは、一つの種がふえたり減ったりしたあと、まわりがどう動くかのほうです。

このツールは2つに分かれています。① は生き物を矢印でつないで食物網をつくります。矢印の向きは「食べられるもの → 食べるもの」で、これは食べられたものの養分がどちらへ移るかの向きです。

② はピラミッドの段の右はしをつまんで、数をふやしたり減らしたりできます。そのあと「時間を進める」を押すと、数段階かけて上下にゆれながらもとのつり合いへ戻っていくようすが見えます。

🔴 少し動かせば戻りますが、大きく動かすと戻りません。いちばん先にいなくなるのは、もともと数の少ない三次消費者です。生産者1000・一次120・二次25に対して三次はたった5。1頭を切れば絶滅で、もう戻りません。

この単元で つまずくところ

  • 矢印の向きをまちがえやすい。 「食べる → 食べられる」ではありません。食べられたものの養分が移る向き、つまり下の段から上の段へ向きます。
  • 食物連鎖は1本の鎖ではない。 1つの動物が何種類も食べ、何種類にも食べられます。だから「網」と呼びます。
  • 上の段ほど数が少ない。 だからピラミッドの形になります。エネルギーが上に移るときに大きく失われるためです。
  • ふえた種がそのままふえ続けるわけではない。 食べ物が減るので、いずれ自分も減ります。
  • つり合いは「変わらない」ことではない。 上下にゆれながら、ならすと一定にたもたれている状態のことです。
  • 一度絶滅すると戻らない。 つり合いがくずれたまま、別の状態に落ちつきます。

このツールで 何が見えるか

① 食物網をつくる
6種類の生き物を、つまんで食べるほうへ運ぶと矢印が引けます。同じ矢印をもう一度引くと消えます。
① 判定
「判定する」で「正解!」か「ミス 2」。たりない矢印とよぶんな矢印の合計です。どこがちがうかは言いません。
② ピラミッド
4つの段が、つり合っているときの数(1000・120・25・5)で並びます。点線がつり合いのときのはばです。
② 段を動かす
右はしのつまみを左右に動かすと、その段の数が0.15倍〜3倍まで変わります。
② 時間を進める
数段階かけて上下にゆれながら動きます。右のグラフに4本の線でうつり変わりが出ます。
② 絶滅
1頭を切った段は灰色になり「絶滅」と出ます。もう戻りません。

授業での使い方

5分

② を前に出して、一次消費者を1.5倍にして「時間を進める」。ゆれながら戻るところを見せ、「つり合い」とは何かを話します。

15分

各自の端末で ① を通してから ② へ。② では「どこをどれだけ動かすと絶滅するか」を探させます。

50分

② で二次消費者を1/5にする前に、4つの段がどう動くかを予想して書かせます。動かしてから予想と照らし、なぜ三次消費者が最初にいなくなるのかを考えさせます(数が少ないから)。最後に、絶滅したあとのつり合いはもとと同じかを見ます。

どの使い方でも、動かした条件はそのままURLに入ります。 画面の「リンクをコピー」を押して配れば、生徒の端末でも同じ画面が開きます。 生徒が見つけた条件のリンクを提出させれば、そのまま記録になります。

すぐ使える条件

あえて入れていないもの

中学校で教える形を優先して、省いている条件があります。 教科書や資料集の数値と合わないことがあるので、先に書いておきます。

  • 数(1000・120・25・5)と動きかたは、教科書の図に合わせて決めたモデルです。実際の生態系の値ではありません。
  • ピラミッドのはばは、4段とも同じものさし(個体数の対数、上限4000)ではかっています。だから「広い=数が多い」がそのまま読めます。正確な数は段の横に出しています。
  • 2ひきを切ったら絶滅としています(もう子孫を残せないため)。実際には数が少なくなるほど絶滅しやすくなりますが、そこはあつかいません。
  • 消費者には「ふえすぎると自分たちで頭打ちになる」ぶん(なわばりやえさ場の取り合い)を入れています。これがないと、三次消費者が絶滅したあと二次消費者がふえたままつり合ってしまい、一次消費者より多い状態で終わってしまいます。
  • ① の食物網は里山の一例です。実際にはもっと多くの生き物がつながっています。分解者(菌類・細菌類)と炭素の循環はこのツールではあつかいません。
  • 外来種、環境の変化、人間の活動による影響はあつかいません。

よくある質問

矢印はどちら向きですか?

食べられるものから食べるものへ向けます。食べられたものの養分が移る向きだからです。ススキ → バッタ → カエル、のようになります。

なぜ三次消費者から絶滅するのですか?

もともとの数が少ないからです。生産者は1000、三次消費者は5。同じ割合で減っても、5頭のほうが先に1頭を切ります。

二次消費者をふやしたのに三次消費者が絶滅するのはなぜですか?

二次消費者がふえると一次消費者を食べつくし、そのあと二次消費者自身が急に減ります。えさが急になくなるので、三次消費者がもちません。グラフで順番を追ってみてください。

絶滅したあと元に戻せますか?

そのままでは戻りません。三次消費者がいなくなったぶん二次消費者が少しふえた、別のつり合いに落ちつきます(「新しい つり合いで 落ちついた」と出ます)。「つり合いにもどす」を押すとはじめの状態からやり直せます。

どのくらい動かすと危ないですか?

1.5倍や0.7倍くらいなら戻ります。2倍・3倍、あるいは1/5ほど動かすと戻らなくなることがあります。自分でさかいめをさがしてみてください。

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直してほしいところは 改善の要望 から。ツールの画面の「要望を送る」を押せば、そのとき見ていた条件のURLが付いた状態で開きます。