RT5p9x8t4RLXE

The circulation of matter and flow of energy in nature

Source: licencja: CC 0.

Link to the lesson

Before you start you should know
  • the basic life functions of organisms;

  • the known links of the food chainfood chainfood chain.

You will learn
  • to describe the circulation of matter in nature;

  • to describe the flow of energy in nature.

RXQMLcUakXDqM
nagranie dźwiękowe abstraktu

The circulation of matter in nature

Matter is the term that encompasses all known substances. Matter is what plants, animals, humans and the environment are made of. Matter in nature doesn’t increase or decrease. Instead, it is in constant circulation. As you already know, simple compounds (e.g. water, carbon dioxide or mineral salts) are assimilated by primary producersproducersproducers in the photosynthesis process. They are used to produce protein, sugars and fats that make up a plant. When a plant is eaten, these compounds are used by herbivores – first‑order consumers – to sustain their bodies. A part of matter is excreted, e.g. in the form of simple inorganic compounds, such as water and carbon dioxide in the breathing process. Predators – second‑order consumers – eat herbivores and assimilate that matter in turn. After the death of each organism, its body is eaten by decomposersdecomposersdecomposers who decompose it into simple compounds. These in turn are used by primary producers and the circle is closed.

RytNCsHVRdIms
Ilustracja składa się z czterech obrazków, połączonych strzałkami, przedstawiających obieg materii. Pierwszy z lewej ukazuje zielone rośliny: drzewa i krzewy razem z ich korzeniami w brązowej glebie. Podpisano: producers. Od nich jedna strzałka prowadzi do obrazka brązowej sarny, która żywi się roślinami. Podpisano: first‑order consumers. Druga strzałka z napisem: szczątki roślin wskazuje koło po prawej stronie. Podpisano: plant remains. Do niego prowadzi także strzałka od sarny z napisem: szczątki i odchody zwierząt; podpisano: animal remains and droppings. W kole znajdują się kolorowe sylwetki saprobiontów, na przykład bakterii i grzybów , czyli organizmów rozkładających szczątki. Podpisano: (decomposers) saprobionts: fungi, bacteria, protozoa. Od nich strzałka wskazuje dwie kule na dole: pomarańczową i zieloną. Oznaczają one związki nieorganiczne, powstałe w efekcie rozkładu szczątków. Te związki trafiają do korzeni roślin. Podpisano: inorganic compounds.
Circulation of matter in nature
Source: Tomorrow Sp. z o.o., GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RDns6lxXxfPHn1
Ilustracja interaktywna przedstawia etapy tworzenia mini ekosystemu w słoiku. Fotografie podpisano: 1. Place the pebbles or clay granules on the bottom of the jar., 2. Cover the first layer with potting soil., 3. Then arrange the plants., 4. Wipe the inside of the jar with a paper towel., 5. Cover the mini ecosytem with a lid. The next day check the degree to which the condensation has occurred.
Closed terrarium in a glass jar
Source: Jungle Rebel, licencja: CC BY-SA 3.0.

Flow of energy in nature

Energy flows in parallel to the circulation of matter in ecosystemsecosystemecosystems. The volume of matter in circulation is constant and after various transformations still remains in the ecosystem. Energy, on the other hand, must be introduced into the system from outside and gradually dissipates. The vast majority of energy comes from the Sun.
Plants use luminous energy and store it in chemical compounds. They use a considerable part of this energy to grow their bodies, produce flowers, fruit and seeds. That’s why only part of the energy is transferred to first‑order consumersconsumersconsumers. Herbivores also use a considerable part of energy from food to sustain their own life functions (movement, body heat, food acquisition, breathing, breeding, etc.). Only a part of that energy is stored and transferred to predators. When the remains and excrements of primary producers and consumers are finally decomposed by decomposers, the rest of energy contained in chemical compounds is released. Once energy has been used, it cannot be re‑used. That’s why it’s said that, in nature, matter circulates while energy flows. The primary source of energy for all life processes on Earth is the Sun.

Rkminqqrd84Vx
Flow of energy in nature
Source: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
R26VIbvIpqFFJ1
Exercise 1
Opisz przepływ energii w przyrodzie.
Source: Jjw, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1XLWLfbtwECB
Exercise 2
Wyjaśnij, na czym polega łańcuch pokarmowy.
Rl7sYCzAP1WuT
Exercise 3
Match the pairs: English words with Polish definition. food chain Możliwe odpowiedzi: 1. odnosi się do dowolnego układu składającego się z elementów żywych lub żywych i nieożywionych, pozostających ze sobą w rozmaitych relacjach., 2. organizm rozkładający martwą materię organiczną (np. liście, ścięte pnie, martwe zwierzęta, odchody) na związki nieorganiczne, które są pobierane przez rośliny, 3. szereg organizmów uporządkowanych w taki sposób, że organizm będący wcześniejszym ogniwem jest pożywieniem następnego; na samym szczycie łańcucha pokarmowego stoi drapieżnik, na którego już nikt nie poluje, 4. organizm cudzożywny odżywiający się materią organiczną pochodzącą od innych organizmów, 5. organizm samożywny wytwarzający samodzielnie pokarm ecosystem Możliwe odpowiedzi: 1. odnosi się do dowolnego układu składającego się z elementów żywych lub żywych i nieożywionych, pozostających ze sobą w rozmaitych relacjach., 2. organizm rozkładający martwą materię organiczną (np. liście, ścięte pnie, martwe zwierzęta, odchody) na związki nieorganiczne, które są pobierane przez rośliny, 3. szereg organizmów uporządkowanych w taki sposób, że organizm będący wcześniejszym ogniwem jest pożywieniem następnego; na samym szczycie łańcucha pokarmowego stoi drapieżnik, na którego już nikt nie poluje, 4. organizm cudzożywny odżywiający się materią organiczną pochodzącą od innych organizmów, 5. organizm samożywny wytwarzający samodzielnie pokarm decomposers Możliwe odpowiedzi: 1. odnosi się do dowolnego układu składającego się z elementów żywych lub żywych i nieożywionych, pozostających ze sobą w rozmaitych relacjach., 2. organizm rozkładający martwą materię organiczną (np. liście, ścięte pnie, martwe zwierzęta, odchody) na związki nieorganiczne, które są pobierane przez rośliny, 3. szereg organizmów uporządkowanych w taki sposób, że organizm będący wcześniejszym ogniwem jest pożywieniem następnego; na samym szczycie łańcucha pokarmowego stoi drapieżnik, na którego już nikt nie poluje, 4. organizm cudzożywny odżywiający się materią organiczną pochodzącą od innych organizmów, 5. organizm samożywny wytwarzający samodzielnie pokarm consumers Możliwe odpowiedzi: 1. odnosi się do dowolnego układu składającego się z elementów żywych lub żywych i nieożywionych, pozostających ze sobą w rozmaitych relacjach., 2. organizm rozkładający martwą materię organiczną (np. liście, ścięte pnie, martwe zwierzęta, odchody) na związki nieorganiczne, które są pobierane przez rośliny, 3. szereg organizmów uporządkowanych w taki sposób, że organizm będący wcześniejszym ogniwem jest pożywieniem następnego; na samym szczycie łańcucha pokarmowego stoi drapieżnik, na którego już nikt nie poluje, 4. organizm cudzożywny odżywiający się materią organiczną pochodzącą od innych organizmów, 5. organizm samożywny wytwarzający samodzielnie pokarm producers Możliwe odpowiedzi: 1. odnosi się do dowolnego układu składającego się z elementów żywych lub żywych i nieożywionych, pozostających ze sobą w rozmaitych relacjach., 2. organizm rozkładający martwą materię organiczną (np. liście, ścięte pnie, martwe zwierzęta, odchody) na związki nieorganiczne, które są pobierane przez rośliny, 3. szereg organizmów uporządkowanych w taki sposób, że organizm będący wcześniejszym ogniwem jest pożywieniem następnego; na samym szczycie łańcucha pokarmowego stoi drapieżnik, na którego już nikt nie poluje, 4. organizm cudzożywny odżywiający się materią organiczną pochodzącą od innych organizmów, 5. organizm samożywny wytwarzający samodzielnie pokarm

Summary

  • The matter of inorganic form (water, carbon dioxide, mineral salts) changes into an organic form (sugars, proteins, fats - present in the bodies of plants and animals), finally becomes inorganic matter oncle again (result of destructors on organic compounds).

  • The energy flows from the sun, through the bodies of plants, animals and people, and at each stage is partly used and partly dispersed.

Homework
Task 1.1

The circulation of matter is often drawn as a circle, as chemical compounds used at the beginning of the process may be re‑used. Propose a way in which to draw the flow of energy through the ecosystem in order to demonstrate that there’s less and less energy at each subsequent stage.

Keywords

food chain, circulation of matter, flow of energy

Glossary

food chain
food chain
R19562lk3B5aR
nagranie dźwiękowe słówka

łańcuch pokarmowy – szereg organizmów uporządkowanych w taki sposób, że organizm będący wcześniejszym ogniwem jest pożywieniem następnego; na samym szczycie łańcucha pokarmowego stoi drapieżnik, na którego już nikt nie poluje

ecosystem
ecosystem
RGihmtWXHjHbi
nagranie dźwiękowe słówka

ekosystem – odniosi się do dowolnego układu składającego się z elementów żywych lub żywych i nieożywionych, pozostających ze sobą w rozmaitych relacjach.

decomposers
decomposers
R5aswnK3GAz8n
nagranie dźwiękowe słówka

destruent – organizm rozkładający martwą materię organiczną (np. liście, ścięte pnie, martwe zwierzęta, odchody) na związki nieorganiczne, które są pobierane przez rośliny

consumers
consumers
RtWGN7VoAYzyM
nagranie dźwiękowe słówka

konsument – organizm cudzożywny odżywiający się materią organiczną pochodzącą od innych organizmów

producers
producers
R1bOndLsZIcM0
nagranie dźwiękowe słówka

producent – organizm samożywny wytwarzający samodzielnie pokarm