מפתח תשובות · יחידה 13

אקולוגיה.

שאלות התרגול של כל שיעור, התשובות הנכונות שלהן והטעויות שהן מזהות. תשובות שנקראות מהסצנה משתמשות באותה הגדרה שהלומדים רואים.

קטלוג הטעויות הנפוצות

מפתח תשובות 8

שיעור 1 מתוך 8 · כ־20 דקות

שרשראות מזון

יצרנים, צרכנים ורמות הזנה בשרשרת מזון של אגם, החצים שמראים לאן האנרגיה זורמת, ולמה אנרגיה זורמת בכיוון אחד ויוצאת כחום כשהחומר סובב במעגל.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 5
לפתוח את השלב
מי אוכל את מי
תרגול · בחרו
השאלה
בשרשרת המזון של האגם: אצות, זואופלנקטון (פרעושי מים ושטרגליים), דגים קטנים, אוקונוסים ואנפות. מי הם הצרכנים השניוניים?

התשובה הנכונה
- נכונה הדגים הקטנים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %
אור שמש
125 W/m²
בניית פירמידת האנרגיה
בריכה
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה הדגים הקטנים
- שגויה הזואופלנקטון
  טעות נפוצה: Counts the producer as the first consumer, so calls the primary consumer the secondary one.
  משוב מהקטלוג
  את הצרכנים סופרים מהראשון שאוכל את היצרן. האצות הן יצרנים, הם לא צרכנים בכלל. הזואופלנקטון, שאוכל אצות, הוא צרכן ראשוני; הדגים הקטנים, שאוכלים זואופלנקטון, הם צרכנים שניוניים; האוקונוסים שלישוניים. מספר הצרכן קטן באחד ממספר רמת ההזנה שלו.
- שגויה האוקונוסים
  משוב
  האוקונוסים אוכלים דגים קטנים, שאוכלים זואופלנקטון: הם צרכנים שלישוניים.
- שגויה האצות
  משוב
  האצות הן היצרנים: הן מייצרות את המזון שלהן בעצמן בפוטוסינתזה, ולא אוכלות אף אחד.
משוב לתשובה נכונה
הדגים הקטנים. האצות הן היצרנים, רמת ההזנה הראשונה; הזואופלנקטון שרועה אותן הם הצרכנים הראשוניים, הרמה השנייה; והדגים הקטנים שאוכלים את הזואופלנקטון הם הצרכנים השניוניים, הרמה השלישית.

רמז
התחילו לספור צרכנים מהראשון שאוכל את האצות.

פתרון מלא
1. היצרנים, האצות, מייצרים את המזון שלהם מאור שמש. הם לא צרכנים.
2. הצרכן הראשון שאוכל אותם, הזואופלנקטון, הוא הצרכן הראשוני.
3. מי שאוכל את הצרכן הראשוני הוא הצרכן השניוני: הדגים הקטנים.
4. אחריהם האוקונוסים (שלישוניים) והאנפות בראש.
אם בחרתם בזואופלנקטון, ספרתם את האצות כצרכן הראשון.
שלב 2 מתוך 5
לפתוח את השלב
בכיוון אחד
תרגול · בחרו
השאלה
האנפה נושפת פחמן דו־חמצני, והאצות יכולות לבנות ממנו סוכר באביב הבא. ומה קורה לאנרגיה שרמה מקבלת ולא מעבירה הלאה?

התשובה הנכונה
- נכונה היא יוצאת כחום, ולא חוזרת לשרשרת
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %
אור שמש
125 W/m²
בניית פירמידת האנרגיה
בריכה
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה היא יוצאת כחום, ולא חוזרת לשרשרת
- שגויה המפרקים מחזירים אותה לאצות, כמו את הפחמן
  טעות נפוצה: Thinks energy goes round an ecosystem like matter, back to the producers through the decomposers.
  משוב מהקטלוג
  חומר סובב במעגל: הפחמן שאנפה נושפת יכול להיבנות לתוך אצות באביב הבא. אנרגיה לא סובבת. היא נכנסת כאור שמש ויוצאת כחום, גם דרך המפרקים, ששורפים את מה שהם אוכלים בנשימה תאית בדיוק כמו כל יצור אחר. אצות לא יכולות להשתמש בחום, ולכן כל מערכת אקולוגית צריכה אור שמש חדש כל הזמן.
- שגויה היא נאגרת בבוץ, ונשארת באגם לתמיד
  משוב
  מעט אנרגיה באמת נקברת בבוץ, בחומר מת שלא נרקב, אבל רוב האנרגיה שלא עוברת הלאה נשרפת בנשימה ויוצאת כחום.
משוב לתשובה נכונה
היא יוצאת מהאגם כחום ולא חוזרת. כל יצור שורף את רוב המזון שלו בנשימה תאית, והאנרגיה הזו מחממת את המים ואת האוויר. האצות לא יכולות להשתמש בחום, ולכן האגם צריך אור שמש חדש כל שנה. לחצו על פירמידת אנרגיה תחת בניית פירמידת האנרגיה: השוליים הכתומים של כל קומה הם האנרגיה הזו.

רמז
מה יוצא מכל יצור חי שנושם, חוץ מפחמן דו־חמצני?

פתרון מלא
1. חומר סובב: אותם אטומי פחמן עוברים מהאוויר לאצות, לדגים, לאנפה ובחזרה לאוויר.
2. אנרגיה זורמת בכיוון אחד: נכנסת כאור, עוברת כמזון, ויוצאת כחום.
3. גם המפרקים שורפים את מה שהם אוכלים, ולכן גם דרכם האנרגיה יוצאת כחום.
4. חום לא יכול להניע פוטוסינתזה, ולכן הוא לא חוזר לשרשרת.
אם בחרתם שהמפרקים מחזירים אותה לאצות, החלפתם בין מחזור החומר לזרימת האנרגיה.
שלב 3 מתוך 5
לפתוח את השלב
עשירית
תרגול · חשבו
השאלה
בכל שנה האצות של האגם קולטות $20\,000$ ⁠ נקודות של אנרגיה, וכל נקודה היא שנה של מזון לאנפה אחת. כל רמה מעבירה הלאה 10% מהאנרגיה שהיא מקבלת. כמה נקודות מגיעות לזואופלנקטון?

התשובה הנכונה
2000 ± 1
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %קבוע
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
בריכהקבוע
מתקבלת בטווח
± 1
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Energy reaching the water fleas and copepods, in heron-years/nodes/pond/outputs/zooplankton
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 18000 ± 1
  טעות נפוצה: Reads the 10% rule upside down: thinks 10% is lost at each link and 90% passed on.
  משוב מהקטלוג
  כלל עשרת האחוזים אומר ההפך: רק כעשירית עוברת הלאה, וכתשע עשיריות הולכות לאיבוד. רוב האנרגיה שרמה מקבלת נשרפת בנשימה תאית ויוצאת כחום, וחלק ממה שנאכל לא מתעכל או מת בלי להיאכל. לכן $20\,000$ ⁠ נקודות של אצות הופכות ל־ $2000$ ⁠ לזואופלנקטון, לא ל־ $18\,000$ ⁠.
- 20000 ± 1
  טעות נפוצה: Thinks everything an animal eats becomes its body, so all the energy of one level passes to the next.
  משוב מהקטלוג
  בעל חיים לא בונה את כל מה שהוא אוכל לתוך גופו. את רוב המזון הוא שורף כדי לחיות: לשחות, לנשום, לעכל, לתקן את הגוף ולשמור על חום. חלק יוצא בלי שעוכל, וחלק מהטרף מת בלי שנאכל. רק מה שנבנה לתוך הגוף יכול לעבור לרמה הבאה, ובאגם הזה זו עשירית.
משוב לתשובה נכונה
$20\,000 \times 0.1 = 2000$ ⁠ נקודות. שאר $18\,000$ ⁠ הנקודות לא עוברות הלאה: האצות שורפות את רובן כדי לחיות, וחלק מהאצות מתות ושוקעות בלי שנאכלו.

רמז
10% הם עשירית.

פתרון מלא
1. האנרגיה של האצות: $20\,000$ ⁠ נקודות.
2. החלק שעובר הלאה: 10%, כלומר $0.1$ ⁠.
3. $20\,000 \times 0.1 = 2000$ ⁠.
4. $2000$ ⁠ נקודות לזואופלנקטון. בשלב הבא לחצו על פירמידת אנרגיה תחת בניית פירמידת האנרגיה, ותראו אותן בקומה השנייה של הפירמידה.
אם יצא לכם $18\,000$ ⁠, הפכתם את הכלל: עשירית עוברת, תשע עשיריות הולכות לאיבוד. אם עניתם $20\,000$ ⁠, הנחתם שכל מה שנאכל הופך לגוף של מי שאכל.
שלב 4 מתוך 5
לפתוח את השלב
חצים
תרגול · בחרו
השאלה
מציירים את שרשרת המזון של האגם בחצים. לאיזה כיוון מצביע החץ בין האצות לזואופלנקטון?

התשובה הנכונה
- נכונה מהאצות אל הזואופלנקטון
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %
אור שמש
125 W/m²
בניית פירמידת האנרגיה
בריכה
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה מהאצות אל הזואופלנקטון
- שגויה מהזואופלנקטון אל האצות
  טעות נפוצה: Draws food-chain arrows from the eater to the eaten, reading them as “eats”.
  משוב מהקטלוג
  בשרשרת מזון החץ מראה לאן האנרגיה והחומר זורמים: מהנאכל אל האוכל. לכן הוא יוצא מהאצות ומצביע על הזואופלנקטון, ואחר כך מהזואופלנקטון אל הדגים הקטנים. קראו את החץ “נאכל על ידי”, ולא “אוכל”.
משוב לתשובה נכונה
מהאצות אל הזואופלנקטון: החץ מראה לאן האנרגיה והחומר זורמים, מהנאכל אל האוכל. כך כל השרשרת מצביעה מעלה, מהאצות עד האנפה, באותו כיוון שבו נקודות האנרגיה עפות לפירמידה.

רמז
מה החץ מראה: מי אוכל, או לאן הולכת האנרגיה?

פתרון מלא
1. בשרשרת מזון החץ הוא זרימה, לא פעולה.
2. האנרגיה והחומר של האצות עוברים אל הזואופלנקטון כשהוא אוכל אותן.
3. לכן החץ יוצא מהאצות ומצביע על הזואופלנקטון: “נאכלות על ידי”.
אם בחרתם בחץ מהזואופלנקטון אל האצות, קראתם את החץ כ“אוכל”. זו טעות נפוצה, והיא הופכת את כל המארג.
שלב 5 מתוך 5
לפתוח את השלב
פחות שמש
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
האגם מזין שתי אנפות. עכשיו אור שמש יורד מ־125 W/m² ל־50 W/m², כמו באגם מוצל. האנפות אוכלות אוקונוסים, לא אצות. כמה אנפות האגם יוכל להזין?

התשובה הנכונה
- נכונה אף אחת
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %קבוע
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
בריכה
האפשרויות
- שגויה עדיין שתיים: הן אוכלות אוקונוסים, לא אצות
  טעות נפוצה: Thinks a top predator depends only on the prey it eats, not on the producers at the base of the chain.
  משוב מהקטלוג
  האנפה אוכלת אוקונוסים, אבל כל האנרגיה שבאוקונוסים התחילה כאור שמש שהאצות קלטו. כל רמה מקבלת חלק קבוע מהרמה שמתחתיה, ולכן שינוי בבסיס עובר כל הדרך לראש. פחות אור, פחות אצות, ופחות מכל מה שמעליהן, עד שלאנפה לא נשאר מספיק.
- שגויה אחת
  משוב
  קרוב, אבל חשבו: $0.4$ ⁠ מהאור נותן $0.4$ ⁠ מהאנרגיה בכל רמה, ובראש $0.4 \times 2 = 0.8$ ⁠, פחות מאנפה אחת.
- נכונה אף אחת
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
אור שמש
50 W/m²קבוע
ואז הסצנה מראה: 0 · Herons the lake can feed for a year/nodes/pond/outputs/herons
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
אף אחת. פחות אור, פחות אצות: $8000$ ⁠ נקודות במקום $20\,000$ ⁠. עשירית מזה לזואופלנקטון, עשירית מזה לדגים, וכן הלאה, ולראש מגיעות רק $0.8$ ⁠ נקודה, פחות משנה של מזון לאנפה אחת. השרשרת נגמרת באוקונוס, אף שהאנפות כלל לא אוכלות אצות.

פתרון מלא
1. האצות גדלות ביחס לאור: 50 W/m² הם $\tfrac{2}{5}$ ⁠ מ־125 W/m², ולכן $\tfrac{2}{5} \times 20\,000 = 8000$ ⁠ נקודות.
2. ארבע חוליות עד האנפות: $8000 \times 0.1^4 = 0.8$ ⁠.
3. אנפה צריכה נקודה שלמה בשנה, ו־ $0.8 < 1$ ⁠.
4. האגם לא מזין אף אנפה.
אם ניבאתם שתי אנפות, חשבתם שהאנפה תלויה רק בטרף שלה. אבל כל רמה מקבלת חלק ממה שמתחתיה, ושינוי בבסיס מגיע לראש.

שיעור 2 מתוך 8 · כ־25 דקות

כלל עשרת האחוזים

כמה אנרגיה מגיעה לכל רמה, כשבכל חוליה כופלים שוב באותו חלק. למה שינוי קטן ביעילות משנה מאוד את הראש, למה שרשראות מזון קצרות, ואיזו פירמידה עומדת תמיד.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
ארבע חוליות למעלה
תרגול · חשבו
השאלה
האצות קולטות $20\,000$ ⁠ נקודות בשנה, וכל חוליה מעבירה הלאה 10%. מהאצות עד האנפות יש ארבע חוליות: אצות לזואופלנקטון, לדגים קטנים, לאוקונוסים, לאנפות. כמה נקודות מגיעות לאנפות?

התשובה הנכונה
2 ± 0.05
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %קבוע
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
בריכהקבוע
מתקבלת בטווח
± 0.05
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Energy reaching the herons, in heron-years/nodes/pond/outputs/heronFood
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 8000 ± 1
  טעות נפוצה: Takes a tenth per link as one subtraction or one multiplication by 0.1 × the number of links, instead of multiplying by 0.1 again at each link.
  משוב מהקטלוג
  בכל חוליה כופלים שוב ב־ $0.1$ ⁠, כי כל רמה מקבלת עשירית ממה שהרמה שמתחתיה קיבלה, ולא מהאצות. אחרי ארבע חוליות: $0.1 \times 0.1 \times 0.1 \times 0.1 = 0.1^4 = \tfrac{1}{10\,000}$ ⁠. זו גדילה מעריכית הפוכה, דעיכה: $E_n = E_1 \cdot f^{\,n-1}$ ⁠.
- 13120 ± 2
  טעות נפוצה: Reads the 10% rule upside down: thinks 10% is lost at each link and 90% passed on.
  משוב מהקטלוג
  כלל עשרת האחוזים אומר ההפך: רק כעשירית עוברת הלאה, וכתשע עשיריות הולכות לאיבוד. רוב האנרגיה שרמה מקבלת נשרפת בנשימה תאית ויוצאת כחום, וחלק ממה שנאכל לא מתעכל או מת בלי להיאכל. לכן $20\,000$ ⁠ נקודות של אצות הופכות ל־ $2000$ ⁠ לזואופלנקטון, לא ל־ $18\,000$ ⁠.
משוב לתשובה נכונה
$20\,000 \times 0.1^4 = 2$ ⁠ נקודות: מזון לשנה לשתי אנפות, מתוך אגם בשטח של כקילומטר רבוע. עשירית מעשירית מעשירית מעשירית היא עשירית אלפית.

רמז
כפלו ב־ $0.1$ ⁠ ארבע פעמים, אחת לכל חוליה.

פתרון מלא
1. כל רמה מקבלת עשירית מהרמה שמתחתיה: $E_n = E_1 \cdot 0.1^{\,n-1}$ ⁠.
2. האנפות הן הרמה החמישית: $n - 1 = 4$ ⁠.
3. $0.1^4 = 0.0001$ ⁠.
4. $20\,000 \times 0.0001 = 2$ ⁠.
5. לחצו על פירמידת אנרגיה תחת בניית פירמידת האנרגיה ובדקו בתרשים: $20\,000$ ⁠, $2000$ ⁠, $200$ ⁠, $20$ ⁠, $2$ ⁠.
אם יצא לכם $8000$ ⁠, כפלתם ב־ $0.1 \times 4$ ⁠ במקום ב־ $0.1^4$ ⁠. אם יצא לכם כ־ $13\,000$ ⁠, השארתם 90% בכל חוליה במקום 10%.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
אנפה אחת
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
אור שמש קבוע על 125 W/m². שנו את אנרגיה שעוברת הלאה עד שהאגם מזין בדיוק אנפה אחת, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- 1 ± 0
  בתחילת השלב: 2
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
פירמידת אנרגיה
נקרא מהסצנה בנקודה
Herons the lake can feed for a year/nodes/pond/outputs/herons
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
אנרגיה שעוברת הלאה
9 %
משוב לתשובה נכונה
ב־9%: לאנפות מגיעות $20\,000 \times 0.09^4 \approx 1.3$ ⁠ נקודות, שנה של מזון לאנפה אחת ועוד קצת. ב־8% מגיעות רק $0.8$ ⁠, ואין אנפה בכלל. ירידה של אחוז אחד בכל חוליה מורידה את מה שמגיע לראש בשליש.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. בדקו בתרשים כמה אנפות האגם מזין, ושנו את אנרגיה שעוברת הלאה באחוז אחד בכל פעם.

רמז
ב־10% יש שתי אנפות. נסו קצת פחות.

פתרון מלא
1. כדי להזין אנפה אחת ולא שתיים, צריך $1 \le 20\,000 \cdot f^4 < 2$ ⁠.
2. $f^4 \ge \tfrac{1}{20\,000} = 0.00005$ ⁠, ולכן $f \ge 0.00005^{1/4} \approx 0.084$ ⁠.
3. $f^4 < 0.0001$ ⁠, ולכן $f < 0.1$ ⁠.
4. האחוז השלם היחיד בטווח: 9%. בתרשים: האגם מזין אנפה אחת.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
חלק כפול
תרגול · חשבו
השאלה
עכשיו כל חוליה מעבירה הלאה 20%, פי שניים מקודם, והאצות עדיין קולטות $20\,000$ ⁠ נקודות. כמה אנפות האגם יכול להזין?

התשובה הנכונה
32 ± 0
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
20 %קבוע
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
בריכהקבוע
מתקבלת בטווח
± 0
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Herons the lake can feed for a year/nodes/pond/outputs/herons
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 4 ± 0
  טעות נפוצה: Thinks doubling the share passed on at each link doubles what reaches the top.
  משוב מהקטלוג
  החלק שעובר הלאה מופיע בחזקה, פעם לכל חוליה. כשהוא מוכפל, מה שמגיע לראש אחרי ארבע חוליות מוכפל פי $2^4 = 16$ ⁠, ולא פי שניים: $0.2^4 = 16 \times 0.1^4$ ⁠. לכן שינוי קטן ביעילות של כל חוליה משנה מאוד את מה שנשאר לטורפי־העל.
משוב לתשובה נכונה
$20\,000 \times 0.2^4 = 32$ ⁠ אנפות, פי $16$ ⁠ מב־10%, ולא פי שניים. החלק שעובר הלאה מופיע פעם אחת לכל חוליה, ולכן הכפלתו מכפילה את מה שמגיע לראש פי $2^4$ ⁠.

רמז
$0.2^4 = 0.2 \times 0.2 \times 0.2 \times 0.2$ ⁠.

פתרון מלא
1. $E_5 = 20\,000 \times 0.2^4$ ⁠.
2. $0.2^4 = 0.0016$ ⁠.
3. $20\,000 \times 0.0016 = 32$ ⁠.
4. $32$ ⁠ נקודות, כלומר $32$ ⁠ אנפות. הבריכה מציירת רק שלוש, אבל התרשים סופר את כולן.
אם עניתם $4$ ⁠, הכפלתם את מספר האנפות פי שניים, כמו את היעילות. אבל היעילות מוכפלת בכל אחת מארבע החוליות.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
רמה שישית
תרגול · חשבו
השאלה
נניח שבאגם היה טורף שאוכל רק אנפות, רמה שישית. ב־10% לכל חוליה, כמה נקודות של אנרגיה היו מגיעות אליו בשנה?

התשובה הנכונה
0.2 ± 0.01
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %קבוע
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
בריכהקבוע
מתקבלת בטווח
± 0.01
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Energy reaching the herons, in heron-years/nodes/pond/outputs/heronFood
משוב לתשובה נכונה
$2 \times 0.1 = 0.2$ ⁠ נקודה: חמישית משנה של מזון לבעל חיים בגודל של אנפה. לא מספיק אפילו לטורף אחד, ולכן שרשראות מזון כמעט אף פעם לא ארוכות מארבע או חמש חוליות.

רמז
כמה מגיע לאנפות, ומה עשירית מזה?

פתרון מלא
1. לאנפות מגיעות $2$ ⁠ נקודות.
2. הרמה השישית מקבלת עשירית מזה: $2 \times 0.1 = 0.2$ ⁠.
3. או ישר מהאצות: $20\,000 \times 0.1^5 = 0.2$ ⁠.
4. $0.2 < 1$ ⁠: אף טורף כזה לא יכול לחיות באגם.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
כמה ארוכה שרשרת
תרגול · חשבו
השאלה
ב־25% לכל חוליה האצות עדיין קולטות $20\,000$ ⁠ נקודות. אילו השרשרת הייתה ממשיכה, ובראש כל רמה היה בעל חיים שצריך נקודה אחת בשנה, כמה רמות בסך הכול, כולל האצות, היו יכולות לקבל לפחות נקודה אחת?

התשובה הנכונה
8 ± 0
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
25 %קבוע
אור שמש
125 W/m²קבוע
בניית פירמידת האנרגיה
פירמידת אנרגיה
מתקבלת בטווח
± 0
ערך קבוע בשאלה
משוב לתשובה נכונה
$8$ ⁠ רמות. הרמה ה־ $n$ ⁠ מקבלת $20\,000 \times 0.25^{\,n-1}$ ⁠, וזה לפחות $1$ ⁠ כל עוד $n - 1 \le \log_4 20\,000 \approx 7.1$ ⁠. גם ביעילות גבוהה מאוד השרשרת נגמרת, כי הדעיכה מעריכית.

רמז
כמה פעמים אפשר לחלק את $20\,000$ ⁠ ב־ $4$ ⁠ ועדיין להישאר מעל $1$ ⁠?

פתרון מלא
1. רוצים $20\,000 \times 0.25^{\,n-1} \ge 1$ ⁠, כלומר $4^{\,n-1} \le 20\,000$ ⁠.
2. לוקחים לוגריתם: $n - 1 \le \log_4 20\,000 = \dfrac{\log 20\,000}{\log 4} \approx \dfrac{4.30}{0.602} \approx 7.14$ ⁠.
3. $n - 1$ ⁠ שלם, ולכן לכל היותר $7$ ⁠, ו־ $n = 8$ ⁠.
4. בדיקה: $4^7 = 16\,384 \le 20\,000$ ⁠, אבל $4^8 = 65\,536 > 20\,000$ ⁠.
אם עניתם $7$ ⁠, ספרתם את החוליות, את הצעדים בין הרמות, ולא את הרמות עצמן.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
שלוש פירמידות
תרגול · בחרו
השאלה
אפשר לבנות פירמידה של רמות ההזנה בשלוש דרכים: לפי האנרגיה שעוברת בכל רמה בשנה, לפי מספר הפרטים, או לפי המשקל של מה שחי ברגע אחד (ביומסה). איזו מהן עומדת תמיד כשכל קומה קטנה מזו שמתחתיה?

התשובה הנכונה
- נכונה פירמידת האנרגיה
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
אנרגיה שעוברת הלאה
10 %
אור שמש
125 W/m²
בניית פירמידת האנרגיה
פירמידת אנרגיה
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה פירמידת האנרגיה
- שגויה פירמידת המספרים
  טעות נפוצה: Thinks pyramids of numbers and of biomass always stand upright, like the pyramid of energy.
  משוב מהקטלוג
  רק פירמידת האנרגיה עומדת תמיד, כי אנרגיה רק הולכת לאיבוד לאורך השרשרת. פירמידת מספרים יכולה לעמוד על ראשה: עץ אלון אחד מזין אלפי זחלים. פירמידת ביומסה יכולה להתהפך באגם: אצות נאכלות כמעט כמו שהן גדלות, ולכן ברגע נתון יכולה להיות מהן פחות במשקל מאשר מהזואופלנקטון, אף שבשנה הן מייצרות הרבה יותר.
- שגויה פירמידת הביומסה
  טעות נפוצה: Thinks pyramids of numbers and of biomass always stand upright, like the pyramid of energy.
  משוב מהקטלוג
  רק פירמידת האנרגיה עומדת תמיד, כי אנרגיה רק הולכת לאיבוד לאורך השרשרת. פירמידת מספרים יכולה לעמוד על ראשה: עץ אלון אחד מזין אלפי זחלים. פירמידת ביומסה יכולה להתהפך באגם: אצות נאכלות כמעט כמו שהן גדלות, ולכן ברגע נתון יכולה להיות מהן פחות במשקל מאשר מהזואופלנקטון, אף שבשנה הן מייצרות הרבה יותר.
- שגויה שלושתן
  טעות נפוצה: Thinks pyramids of numbers and of biomass always stand upright, like the pyramid of energy.
  משוב מהקטלוג
  רק פירמידת האנרגיה עומדת תמיד, כי אנרגיה רק הולכת לאיבוד לאורך השרשרת. פירמידת מספרים יכולה לעמוד על ראשה: עץ אלון אחד מזין אלפי זחלים. פירמידת ביומסה יכולה להתהפך באגם: אצות נאכלות כמעט כמו שהן גדלות, ולכן ברגע נתון יכולה להיות מהן פחות במשקל מאשר מהזואופלנקטון, אף שבשנה הן מייצרות הרבה יותר.
משוב לתשובה נכונה
פירמידת האנרגיה. אנרגיה יכולה רק ללכת לאיבוד לאורך השרשרת, אף פעם לא להתווסף, ולכן כל קומה קטנה מזו שהיא עומדת עליה. בסצנה כל קומה עומדת בדיוק על החלק של הקומה שמתחתיה שעבר הלאה.

רמז
חשבו על עץ אחד שמלא זחלים.

פתרון מלא
1. אנרגיה: כל רמה מקבלת רק חלק ממה שהרמה שמתחתיה קיבלה. תמיד פחות.
2. מספרים: עץ אלון אחד מזין אלפי זחלים, ולכן הקומה התחתונה יכולה להיות צרה מהשנייה.
3. ביומסה: באגם האצות נאכלות כמעט כמו שהן גדלות, ולכן ברגע נתון יכולה להיות מהן פחות במשקל מאשר מהזואופלנקטון.
4. רק פירמידת האנרגיה עומדת תמיד.

שיעור 3 מתוך 8 · כ־30 דקות

טורף ונטרף

שועלים וארנבים באחו אחד עולים ויורדים במחזור: ארבעה רבעים של לולאה סביב נקודת איזון, השועלים מאחרים אחרי הארנבים, וההפתעה שבממוצעים: שנים טובות לארנבים מגדלות שועלים, וציידים טובים יותר נשארים מעטים.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
ארבעה רבעים
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
שנה $2.8$ ⁠: באחו כמעט $300$ ⁠ ארנבים, יותר מנקודת האיזון של $120$ ⁠, ורק $7$ ⁠ שועלים, פחות מ־ $15$ ⁠. ההסבר בסצנה אומר שהשועלים מגדלים יותר גורים. מה יקרה אחר כך?

התשובה הנכונה
- נכונה הארנבים יקרסו, כי יהיו יותר מדי שועלים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
קצב הילודה של הארנבים
1 לשנהקבוע
הצלחה בציד
20 %קבוע
שנים
0.07 (התחלה → 40 שנה אחר כך)קבוע
האפשרויות
- שגויה הארנבים ימשיכו להתרבות בלי סוף
  משוב
  הם יכלו, אילו השועלים לא היו מתרבים. אבל שפע ארנבים פירושו יותר גורי שועלים, ובסוף יותר מדי שועלים.
- נכונה הארנבים יקרסו, כי יהיו יותר מדי שועלים
- שגויה השועלים ירעבו ויתמעטו
  משוב
  זה יקרה, אבל אחר כך. עכשיו יש הרבה ארנבים, והשועלים עוד עולים.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
שנים
0.1 (התחלה → 40 שנה אחר כך)קבוע
ואז הסצנה מראה: 3 · 0 the start, 1 rabbits multiply, 2 foxes multiply, 3 rabbits crash, 4 foxes starve, 5 two foxes or fewer/nodes/meadow/outputs/regime
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
הארנבים קורסים. השועלים ממשיכים להתרבות, וכשיש יותר מ־ $15$ ⁠ מהם, הם טורפים ארנבים מהר יותר משהם נולדים. בשנה $4$ ⁠ יש כבר $33$ ⁠ שועלים, ומספר הארנבים צונח מ־ $340$ ⁠ ל־ $240$ ⁠, אף שעדיין יש הרבה מהם.

פתרון מלא
1. כל עוד יש יותר מ־ $120$ ⁠ ארנבים, כל שועל טורף מספיק כדי לגדל יותר גורים משמתים: השועלים מתרבים.
2. כל עוד יש פחות מ־ $15$ ⁠ שועלים, נולדים יותר ארנבים משנטרפים: הארנבים מתרבים גם הם.
3. השועלים עוברים את $15$ ⁠, ומעכשיו נטרפים יותר ארנבים משנולדים: הארנבים מתחילים לקרוס, בעוד השועלים עדיין עולים.
4. זה הרבע השלישי של המחזור; אחריו השועלים רעבים.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
השועלים מאחרים
תרגול · בחרו
השאלה
התרשים מראה שהשועלים מגיעים לשיא כשנה אחרי הארנבים: הארנבים כבר צונחים, והשועלים עדיין עולים. למה?

התשובה הנכונה
- נכונה השועלים מתרבים כל עוד יש יותר מ־ $120$ ⁠ ארנבים, גם כשהארנבים כבר יורדים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
קצב הילודה של הארנבים
1 לשנהקבוע
הצלחה בציד
20 %קבוע
שנים
0.125 (התחלה → 40 שנה אחר כך)
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה השועלים מתרבים כל עוד יש יותר מ־ $120$ ⁠ ארנבים, גם כשהארנבים כבר יורדים
- שגויה הארנבים קורסים כי הדשא נגמר, והשועלים מגיבים רק אחר כך
  טעות נפוצה: Thinks the prey crash because they run out of food, not because of the predators.
  משוב מהקטלוג
  באחו שבסצנה הדשא לא נגמר אף פעם: לארנבים יש מזון בלי הגבלה. מה שמפיל אותם הוא השועלים. כשיש יותר מ־ $15$ ⁠ שועלים, הם טורפים ארנבים מהר יותר משהם נולדים. בטבע גם מזון מגביל, אבל המחזור של טורף ונטרף קורה גם בלעדיו.
- שגויה לגורי השועלים לוקח שנה לגדול לפני שהם צדים
  משוב
  בטבע זה באמת מוסיף עיכוב, אבל במודל שבסצנה אין גילים בכלל, ובכל זאת יש עיכוב. הוא נובע מהמספרים לבדם.
משוב לתשובה נכונה
כי השועלים ממשיכים להתרבות כל עוד יש יותר ארנבים מנקודת האיזון, $120$ ⁠. גם כשהארנבים כבר יורדים מהשיא שלהם, עדיין יש הרבה מהם, וכל שועל טורף מספיק כדי לגדל יותר גורים משמתים. רק כשהארנבים יורדים מתחת ל־ $120$ ⁠ השועלים מתחילים להתמעט.

רמז
מתי השועלים מפסיקים להתרבות: כשיש פחות ארנבים ממה?

פתרון מלא
1. מה מגדל שועלים: מספיק ארנבים לטרוף. הקו הוא $R^* = 120$ ⁠.
2. הארנבים מגיעים לשיא בשנה $3.4$ ⁠ ומתחילים לרדת, אבל נשארים מעל $120$ ⁠ עד שנה $4.4$ ⁠ בערך.
3. כל הזמן הזה השועלים עדיין עולים, ומגיעים לשיא כשהארנבים חוצים את $120$ ⁠: בשנה $4.5$ ⁠ בערך.
4. לכן הגל של השועלים מאחר אחרי הגל של הארנבים.
אם בחרתם שהארנבים קורסים כי הדשא נגמר: באחו הזה הדשא לא נגמר אף פעם. השועלים לבדם מפילים אותם.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
נקודת האיזון
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
הממוצע של הארנבים לאורך סיבוב שלם הוא נקודת האיזון, $R^* = \dfrac{m}{kb}$ ⁠, עם $m = 0.8$ ⁠ ו־ $k = 0.1$ ⁠, ו־ $b$ ⁠ הוא הצלחה בציד כשבר, כפול $\tfrac13$ ⁠. עכשיו $b = 0.2 \times \tfrac13$ ⁠, ו־ $R^* = 120$ ⁠. נבאו: כמה ארנבים יהיו בממוצע כשהצלחה בציד תעלה ל־30%?

התשובה הנכונה
80 ± 3
ניבוי מספרי נחשב נכון בטווח ± 3
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
קצב הילודה של הארנבים
1 לשנהקבוע
הצלחה בציד
20 %קבוע
שנים
40 שנה אחר כך
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
הצלחה בציד
30 %קבוע
ואז הסצנה מראה: 80 · Rabbits on average over one turn of the loop (the balance point)/nodes/meadow/outputs/meanRabbits
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
$80$ ⁠: $R^* = \dfrac{0.8}{0.1 \times 0.3 / 3} = 80$ ⁠. שועלים טובים יותר בציד מסתפקים בפחות ארנבים כדי לגדל כמה גורים שצריך, ולכן הם מורידים את הממוצע של הטרף. $R^*$ ⁠ קטן ביחס הפוך להצלחה בציד: פי $1.5$ ⁠ הצלחה, $\tfrac{2}{3}$ ⁠ מהארנבים.

פתרון מלא
1. $b = 0.3 \times \tfrac13 = 0.1$ ⁠.
2. $kb = 0.1 \times 0.1 = 0.01$ ⁠.
3. $R^* = \dfrac{0.8}{0.01} = 80$ ⁠.
4. בתרשים הממוצע יורד מ־ $120$ ⁠ ל־ $80$ ⁠.
או בלי לחשב מחדש: $R^*$ ⁠ ביחס הפוך ל־ $b$ ⁠, ולכן $120 \times \dfrac{20}{30} = 80$ ⁠.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
לצאת באפס
תרגול · חשבו
השאלה
במודל, כל שועל מת בקצב של $0.8$ ⁠ לשנה, וכל ארנב שהוא טורף מגדל $0.1$ ⁠ גור. כמה ארנבים צריך שועל לטרוף בשנה, כדי שהשועלים יגדלו בדיוק כמה גורים שצריך להחליף את אלה שמתים?

התשובה הנכונה
8 ± 0.1
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
קצב הילודה של הארנבים
1 לשנהקבוע
הצלחה בציד
20 %קבוע
שנים
40 שנה אחר כך
מתקבלת בטווח
± 0.1
ערך קבוע בשאלה
משוב לתשובה נכונה
$8$ ⁠: $\dfrac{0.8}{0.1} = 8$ ⁠ ארנבים לשועל בשנה. זה מה ששועל טורף בדיוק בנקודת האיזון, ולא משנה כמה טוב הוא צד: צייד טוב יותר מגיע ל־ $8$ ⁠ טרפות עם פחות ארנבים באחו, ולכן $R^*$ ⁠ יורד.

רמז
לידות שוות למיתות.

פתרון מלא
1. לידות של שועלים בשנה, לכל שועל: $0.1$ ⁠ גור כפול מספר הטרפות $c$ ⁠.
2. מיתות לכל שועל: $0.8$ ⁠ בשנה.
3. איזון: $0.1\,c = 0.8$ ⁠.
4. $c = \dfrac{0.8}{0.1} = 8$ ⁠.
בנקודת האיזון כל שועל טורף $b R^* = \dfrac{m}{k}$ ⁠ ארנבים: אותה תשובה.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
שנים שופעות
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
תחת קצב הילודה של הארנבים, שנים שופעות: הקצב עולה מ־ $1$ ⁠ ל־ $1.5$ ⁠ לשנה. מה יעלה בממוצע לאורך סיבוב שלם?

התשובה הנכונה
- נכונה הממוצע של השועלים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
קצב הילודה של הארנבים
1 לשנהקבוע
הצלחה בציד
20 %קבוע
שנים
40 שנה אחר כך
האפשרויות
- שגויה הממוצע של הארנבים
  טעות נפוצה: Thinks prey that breed faster are more numerous on average.
  משוב מהקטלוג
  הנוסחה של נקודת האיזון אומרת אחרת: $R^* = \dfrac{m}{kb}$ ⁠ תלוי רק בשועלים, בקצב התמותה שלהם ובכמה הם טורפים. הארנבים הנוספים שנולדים בשנים שופעות מאכילים שועלים נוספים, ולכן הממוצע של השועלים עולה, $F^* = \dfrac{a}{b}$ ⁠, והממוצע של הארנבים נשאר $120$ ⁠.
- נכונה הממוצע של השועלים
- שגויה שניהם
  משוב
  השיאים של שניהם עולים, אבל הממוצע של הארנבים, $R^* = \dfrac{m}{kb}$ ⁠, לא תלוי בקצב הילודה שלהם.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
קצב הילודה של הארנבים
1.5 לשנהקבוע
ואז הסצנה מראה: 22.5 · Foxes on average over one turn of the loop (the balance point)/nodes/meadow/outputs/meanFoxes
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
הממוצע של השועלים, מ־ $15$ ⁠ ל־ $22.5$ ⁠, והממוצע של הארנבים נשאר $120$ ⁠. הארנבים הנוספים מאכילים שועלים נוספים. $F^* = \dfrac{a}{b}$ ⁠ גדל עם קצב הילודה של הארנבים, ו־ $R^* = \dfrac{m}{kb}$ ⁠ בכלל לא תלוי בו.

פתרון מלא
1. נקודת האיזון: $R^* = \dfrac{m}{kb}$ ⁠ ו־ $F^* = \dfrac{a}{b}$ ⁠.
2. קצב הילודה $a$ ⁠ מופיע רק ב־ $F^*$ ⁠.
3. $F^* = 15 \times 1.5 = 22.5$ ⁠; $R^*$ ⁠ נשאר $120$ ⁠.
4. בתרשים הממוצעים: $120$ ⁠ ארנבים ו־ $22.5$ ⁠ שועלים. הלולאה רחבה ומהירה יותר, אבל מסתובבת סביב אותו מספר ארנבים.
אם ניבאתם שהארנבים יעלו, זו ההפתעה של המודל: מה שמזין את הטרף מגדיל בסוף את הטורפים.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
ציידים טובים יותר
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
קצב הילודה של הארנבים קבוע על $1$ ⁠, ובממוצע יש באחו $15$ ⁠ שועלים. שנו את הצלחה בציד עד שהממוצע של השועלים יורד ל־ $7.5$ ⁠, חצי, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- 7.5 ± 0.1
  בתחילת השלב: 15
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
קצב הילודה של הארנבים
1 לשנהקבוע
הצלחה בציד
20 %
שנים
40 שנה אחר כך
נקרא מהסצנה בנקודה
Foxes on average over one turn of the loop (the balance point)/nodes/meadow/outputs/meanFoxes
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
הצלחה בציד
40 %
משוב לתשובה נכונה
ב־40%, פי שניים מ־20%: $F^* = \dfrac{a}{b}$ ⁠ ביחס הפוך להצלחה בציד. שועלים שצדים פי שניים טוב יותר מגיעים בסוף לחצי מהמספר, כי הם מדלדלים את הטרף שלהם לרמה שיכולה להחזיק רק מעט מהם.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. הסתכלו בתרשים על הממוצע של השועלים. אולי זה הכיוון ההפוך ממה שנראה הגיוני?

רמז
אם לחצות את השועלים צריך לשנות את $b$ ⁠, באיזה כיוון?

פתרון מלא
1. $F^* = \dfrac{a}{b}$ ⁠, ו־ $b$ ⁠ ביחס ישר להצלחה בציד.
2. כדי לחצות את $F^*$ ⁠ צריך להכפיל את $b$ ⁠.
3. מ־20% ל־40%.
4. בתרשים: $7.5$ ⁠ שועלים ו־ $60$ ⁠ ארנבים בממוצע.

שיעור 4 מתוך 8 · כ־25 דקות

מחזור הפחמן

פחמן עובר מהאוויר לעשב, לארנב, לעלים המתים ולקרקע, וחוזר לאוויר. מאיפה הצמחים בונים את עצמם, כמה הם נושפים חזרה, איך המפרקים סוגרים את המעגל, ומה קורה כשהם איטיים או מהירים מדי.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
מאיפה הפחמן
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
מ־1 במרץ עד סוף אוגוסט הצמחים באחו גדלים מכ־ $180$ ⁠ לכ־ $480$ ⁠ גרם פחמן במטר רבוע. מאיפה בא הפחמן הנוסף?

התשובה הנכונה
- נכונה מהפחמן הדו־חמצני שבאוויר
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
פחמןקבוע
מפרקים
100 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
1 במרץקבוע
האפשרויות
- נכונה מהפחמן הדו־חמצני שבאוויר
- שגויה מהקרקע, דרך השורשים
  טעות נפוצה: Thinks plants get the material they grow from out of the soil.
  משוב מהקטלוג
  אם הצמחים היו בונים את עצמם מהקרקע, היא הייתה מתרוקנת. בסצנה הרקבובית בקרקע כמעט לא משתנה בזמן שהעשב קולט מאות גרמים של פחמן. הפחמן, שהוא כמחצית מהמשקל היבש של הצמח, בא מהפחמן הדו־חמצני שבאוויר, דרך הפיוניות, בפוטוסינתזה. מהקרקע הצמח לוקח מים ומעט מינרלים, כמו חנקן.
- שגויה מהמים שהשורשים קולטים
  טעות נפוצה: Thinks the plant’s carbon comes from the water its roots take up.
  משוב מהקטלוג
  במים אין פחמן: מולקולת מים היא שני מימנים וחמצן אחד, $\mathrm{H_2O}$ ⁠. בפוטוסינתזה המים נותנים את המימן לסוכר, והחמצן שלהם יוצא לאוויר. הפחמן של הסוכר בא מהפחמן הדו־חמצני, $\mathrm{CO_2}$ ⁠, שנכנס לעלים מהאוויר.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
לאורך השנה
0.5 (1 במרץ → כעבור שנה)קבוע
ואז הסצנה מראה: 467.8 · G/m² in the humus that turns over within a few years/nodes/meadow/outputs/soil
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
מהאוויר: מהפחמן הדו־חמצני שהעלים קולטים דרך הפיוניות ובונים ממנו סוכר בפוטוסינתזה. בתרשים רואים שהרקבובית בקרקע כמעט לא השתנתה, כ־ $475$ ⁠ גרם, בזמן שהעשב קלט $300$ ⁠ גרם. הקרקע נותנת לצמח מים ומעט מינרלים, לא את רוב החומר שלו.

פתרון מלא
1. בצמח יבש כמחצית מהמשקל היא פחמן.
2. בפוטוסינתזה: $\mathrm{6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2}$ ⁠. הפחמן של הסוכר בא מה־ $\mathrm{CO_2}$ ⁠.
3. במים אין פחמן, והרקבובית בתרשים כמעט לא ירדה.
4. לכן הפחמן הנוסף בא מהאוויר.
ב־1648 שקל ההולנדי יאן ון הלמונט את האדמה בעציץ עם עץ ערבה. אחרי חמש שנים העץ שקל $74$ ⁠ קילוגרמים יותר, והאדמה ירדה רק ב־ $60$ ⁠ גרם. הוא הסיק שהעץ נבנה מהמים; את האוויר הוא לא חשד.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
לנשוף חזרה
תרגול · חשבו
השאלה
בשנה הצמחים באחו קולטים בפוטוסינתזה כ־ $1000$ ⁠ גרם פחמן מעל כל מטר רבוע. ההסבר בסצנה אומר שבקיץ הם נושפים חצי מהפחמן שהם קולטים ישר החוצה. כמה גרם פחמן נבנים לתוך עלים ושורשים חדשים בשנה?

התשובה הנכונה
500 ± 5
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
פחמןקבוע
מפרקים
100 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
0.2 (1 במרץ → כעבור שנה)
מתקבלת בטווח
± 5
ערך קבוע בשאלה
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 1000 ± 5
  טעות נפוצה: Thinks plants only photosynthesise and do not respire, so all the carbon they take in builds new growth.
  משוב מהקטלוג
  צמחים נושמים, ביום ובלילה, כמו כל יצור חי: הם שורפים סוכר בנשימה תאית כדי להפעיל את התאים שלהם, ונושפים את הפחמן שלו ישר החוצה כפחמן דו־חמצני. בסצנה הם נושפים חצי ממה שהם קולטים, ורק החצי השני נבנה לעלים ולשורשים.
משוב לתשובה נכונה
$500$ ⁠ גרם. הצמחים שורפים חצי מהסוכר שהם מייצרים בנשימה תאית, כדי להפעיל את התאים שלהם, והפחמן שלו חוזר לאוויר מיד. רק החצי השני נבנה לגוף הצמח, ומשם הוא עובר לארנב, לעלים המתים ולמפרקים.

רמז
צמחים גם נושמים.

פתרון מלא
1. פוטוסינתזה: כ־ $1000$ ⁠ גרם פחמן נקלטים.
2. נשימה של הצמחים עצמם: חצי, כ־ $500$ ⁠ גרם, חוזרים לאוויר.
3. מה שנשאר לגדילה: $1000 - 500 = 500$ ⁠ גרם.
אם עניתם $1000$ ⁠, שכחתם שצמחים נושמים, ביום ובלילה, כמו כל יצור חי.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
בלי מפרקים
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
מפרקים על 0%: שום דבר לא נרקב. העשב ממשיך לגדול ולקמול. איפה יצטבר הפחמן עד סוף השנה?

התשובה הנכונה
- נכונה בעלים המתים על הקרקע
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
פחמןקבוע
מפרקים
0 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
1 במרץקבוע
האפשרויות
- נכונה בעלים המתים על הקרקע
- שגויה ברקבובית בקרקע
  משוב
  רקבובית היא מה שהמפרקים משאירים מהעלים שאכלו. בלי מפרקים לא נוצרת רקבובית חדשה.
- שגויה בצמחים החיים, שימשיכו לגדול
  משוב
  הצמחים קומלים בסתיו כרגיל. בלי מפרקים הם אפילו גדלים פחות, כי חסר להם חנקן.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
לאורך השנה
כעבור שנהקבוע
ואז הסצנה מראה: 771.8 · G/m² in dead leaves and dung on the ground/nodes/meadow/outputs/litter
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
בעלים המתים, שמגיעים כמעט לפי שניים, מכ־ $410$ ⁠ לכ־ $770$ ⁠ גרם פחמן במטר רבוע. בלי מפרקים אין מי שינשוף את הפחמן שלהם בחזרה לאוויר, ולא נוצרת רקבובית חדשה. כ־ $320$ ⁠ גרם שנלקחו מהאוויר לא חוזרים אליו.

פתרון מלא
1. העשב קולט פחמן ומשיר עלים מתים, עם מפרקים או בלי.
2. המפרקים הם שאוכלים עלים מתים ונושפים את רוב הפחמן שלהם, ומהשאר עושים רקבובית.
3. בלי מפרקים העלים המתים נשארים, והרקבובית לא גדלה ולא נאכלת.
4. בתרשים: העלים המתים עולים לכ־ $770$ ⁠ גרם, הרקבובית נשארת כ־ $477$ ⁠.
כך מצטבר כבול בביצות קרות ורטובות, שבהן הריקבון איטי מהגדילה.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
לסגור את המעגל
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
לאורך השנה עומד על כעבור שנה. כשמפרקים בחצי קצב, האחו מסיים את השנה עם יותר פחמן משהתחיל. שנו את מפרקים עד שהמעגל נסגר: כל מאגר מסיים את השנה עם מה שהיה בו בתחילתה. לחצו על בדיקה.

המטרה
- 0 ± 5
  בתחילת השלב: 176.2
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
פחמןקבוע
מפרקים
50 %
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
כעבור שנה
נקרא מהסצנה בנקודה
G/m² by which the stores end the year above where they began (0 when the cycle closes)/nodes/meadow/outputs/yearGap
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
מפרקים
100 %
תוויות
כבוי
משוב לתשובה נכונה
ב־100%, הקצב הרגיל: המפרקים מחזירים לאוויר בדיוק את מה שהעשב קלט ממנו, נטו. אותם מאגרים, אטומים אחרים: הפחמן שבעשב עכשיו יצא מהאוויר השנה, והפחמן של השנה שעברה כבר חזר.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. קראו בתרשים בכמה האחו מסיים את השנה מעל או מתחת לנקודת ההתחלה.

רמז
בחצי קצב נשאר עודף. מה צריך לעשות למפרקים?

פתרון מלא
1. בחצי קצב העלים המתים נרקבים לאט מכפי שהם נופלים, והאחו צובר כ־ $175$ ⁠ גרם בשנה.
2. בקצב כפול הריקבון אוכל גם את הרקבובית, והאחו מאבד פחמן.
3. בין השניים יש קצב שבו הריקבון שווה לנפילה: 100%.
4. בתרשים: “כעבור שנה כל מאגר מחזיק את מה שהחזיק שנה קודם”.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
ביצת כבול
תרגול · חשבו
השאלה
מפרקים בחצי קצב, כמו בקרקע קרה ורטובה. התרשים מראה בכמה פחמן האחו מסיים את השנה יותר משהתחיל. אם זה יימשך כך מאה שנה, כמה קילוגרמים פחמן יצטברו בכל מטר רבוע?

התשובה הנכונה
17.62 kg ± 3%
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
פחמןקבוע
מפרקים
50 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
כעבור שנה
מתקבלת בטווח
± 3%
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
G/m² by which the stores end the year above where they began (0 when the cycle closes)/nodes/meadow/outputs/yearGap
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
משוב לתשובה נכונה
כ־17.6 kg: כ־ $176$ ⁠ גרם בשנה כפול $100$ ⁠ שנה. זה פי עשרה מכל הפחמן שבעמוד האוויר שמעל אותו מטר רבוע, כ־1.8 kg. כך ביצות כבול אוגרות פחמן במשך אלפי שנים, וכשמנקזים אותן הוא חוזר לאוויר.

רמז
כפלו ב־ $100$ ⁠, ואז המירו גרמים לקילוגרמים.

פתרון מלא
1. מהתרשים: כ־ $176$ ⁠ גרם פחמן נוספים בכל שנה.
2. במאה שנה: $176 \times 100 = 17\,600$ ⁠ גרם.
3. בקילוגרמים: $17\,600 \div 1000 = 17.6$ ⁠.
אם יצא לכם $1.76$ ⁠, חילקתם ב־ $10\,000$ ⁠ במקום ב־ $1000$ ⁠.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
ריקבון מהיר
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
קרקע חמה יותר מאיצה את המפרקים. מפרקים יעלה ל־200%, קצב כפול. מה יקרה לאחו במשך שנה?

התשובה הנכונה
- נכונה הוא יאבד פחמן לאוויר
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
פחמןקבוע
מפרקים
100 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
כעבור שנה
האפשרויות
- שגויה הוא יצבור פחמן
  משוב
  ריקבון מהיר לא בונה דבר: הוא נושף פחמן החוצה. מה שנבנה הוא העשב, והוא לא השתנה.
- שגויה החשבון יתאזן, כמו בשנה רגילה
  משוב
  בשנה רגילה הריקבון שווה לנפילה. כשהוא כפול, הוא אוכל מהר יותר ממה שנופל.
- נכונה הוא יאבד פחמן לאוויר
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
מפרקים
200 %קבוע
ואז הסצנה מראה: -227.5 · G/m² by which the stores end the year above where they began (0 when the cycle closes)/nodes/meadow/outputs/yearGap
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
הוא מאבד פחמן, כ־ $230$ ⁠ גרם במטר רבוע בשנה. הריקבון המהיר אוכל לא רק את העלים המתים של השנה אלא גם את הרקבובית שבקרקע, והאחו מחזיר לאוויר יותר פחמן ממה שהעשב קלט ממנו. זה חשש ממשי: התחממות שמאיצה ריקבון בקרקע מוסיפה עוד פחמן דו־חמצני לאוויר, ומחממת עוד.

פתרון מלא
1. העשב קולט בערך אותה כמות פחמן כמו בשנה רגילה.
2. המפרקים נושפים פי שניים מהר יותר, ואוכלים גם את הרקבובית שהצטברה בשנים קודמות.
3. מה שיוצא לאוויר גדול ממה שנכנס: האחו נעשה מקור של פחמן דו־חמצני.
4. בתרשים: “כעבור שנה האחו מחזיק כ־ $230$ ⁠ גרם פחות משהתחיל”.

שיעור 5 מתוך 8 · כ־25 דקות

מחזור החנקן

האוויר מלא בחנקן שצמחים לא יכולים לנצל. חיידקים בפקעיות התלתן מקבעים אותו, המפרקים משחררים אותו מעלים מתים, חיידקים אחרים הופכים אותו לחנקה, והגשם שוטף חלק ממנה: מעגל שדולף, ומה שקורה כשהריקבון איטי או מהיר מדי.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 5
לפתוח את השלב
אוויר מלא בחנקן
תרגול · בחרו
השאלה
ארבע חמישיות מהאוויר הן גז חנקן, כשמונה טונות מעל כל מטר רבוע. ובכל זאת לעשב חסר לעיתים קרובות חנקן. למה?

התשובה הנכונה
- נכונה צמחים לא יכולים לשבור את הקשר המשולש של $\mathrm{N_2}$ ⁠; רק חיידקים מסוימים יכולים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
חנקןקבוע
מפרקים
100 %
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
1 במרץ
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה צמחים לא יכולים לשבור את הקשר המשולש של $\mathrm{N_2}$ ⁠; רק חיידקים מסוימים יכולים
- שגויה העשב כן קולט את הגז דרך העלים, אבל הוא מדולל מדי
  טעות נפוצה: Thinks plants take nitrogen gas straight from the air through their leaves.
  משוב מהקטלוג
  צמחים לא יכולים להשתמש בגז החנקן, אף שהוא ארבע חמישיות מהאוויר. כל מולקולה, $\mathrm{N_2}$ ⁠, היא שני אטומי חנקן בקשר משולש, מהחזקים בכימיה, ואף צמח או בעל חיים לא יכול לשבור אותו. רק חיידקים מסוימים יכולים, כמו אלה שבפקעיות של התלתן. כל השאר קולטים חנקן מהקרקע, כחנקה או כאמוניום.
- שגויה לעשב לא צריך הרבה חנקן, רק פחמן ומים
  משוב
  כל חלבון וכל DNA בנויים עם חנקן. עשב שקצר בחנקן מחוויר ומפסיק לגדול.
משוב לתשובה נכונה
כי צמחים לא יכולים לשבור את הקשר המשולש שמחזיק את שני האטומים של $\mathrm{N_2}$ ⁠. רק חיידקים מסוימים יכולים, כמו אלה שבפקעיות הוורודות של התלתן: הם הופכים גז חנקן לאמוניה, בקיבוע חנקן. העשב תלוי בחנקה ובאמוניום שבקרקע.

רמז
מה מחזיק את שני האטומים של מולקולת חנקן זה בזה?

פתרון מלא
1. גז החנקן, $\mathrm{N_2}$ ⁠, הוא שני אטומים בקשר משולש, מהחזקים בכימיה.
2. לצמחים ולבעלי חיים אין אנזים שיכול לשבור אותו.
3. חיידקים מקבעי חנקן יכולים, בעזרת הרבה אנרגיה מסוכר שהתלתן נותן להם.
4. כל השאר קולטים חנקן כחנקה, $\mathrm{NO_3^-}$ ⁠, וכאמוניום, $\mathrm{NH_4^+}$ ⁠, מומסים במים שבקרקע.
לכן חקלאים זורעים תלתן, שעועית ואפונה כדי להזין את הקרקע.
שלב 2 מתוך 5
לפתוח את השלב
נכנס ויוצא
תרגול · חשבו
השאלה
שנה רגילה, מפרקים ב־100%: כל מאגר של חנקן מסיים את השנה עם מה שהיה בו. במשך השנה התלתן קיבע מהאוויר, אחרי שמחסירים את מה שחיידקים החזירו לאוויר כגז חנקן, כ־2.8 g חנקן במטר רבוע. כמה גרם חנקן נשטפו מהאחו אל הנקז?

התשובה הנכונה
2.84 ± 0.15
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
חנקןקבוע
מפרקים
100 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
כעבור שנה
מתקבלת בטווח
± 0.15
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
G/m² of nitrogen washed out so far this year (0 for carbon)/nodes/meadow/outputs/washedOut
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 0 ± 0.15
  טעות נפוצה: Thinks a meadow’s nitrogen cycle is closed: nothing leaves, so nothing has to come in.
  משוב מהקטלוג
  המחזור באחו דולף. חנקה מתמוססת במים והקרקע לא מחזיקה בה, ולכן גשמי החורף שוטפים חלק ממנה אל הנקז ואל הנחל. בשנה יציבה הדליפה הזו שווה בדיוק למה שהתלתן מקבע מהאוויר, אחרי שמחסירים את מה שחיידקים מחזירים לאוויר כגז חנקן.
משוב לתשובה נכונה
כ־2.8 g, בדיוק כמו מה שנכנס. אם המאגרים לא השתנו, מה שנכנס לאחו שווה למה שיצא ממנו. החנקה מתמוססת במים והקרקע לא מחזיקה בה, ולכן גשמי החורף שוטפים חלק ממנה אל הנחל.

רמז
אם המאגרים לא השתנו, מה צריך להיות היחס בין מה שנכנס למה שיצא?

פתרון מלא
1. חשבון של מאגרים: שינוי = מה שנכנס פחות מה שיצא.
2. המאגרים חזרו לנקודת ההתחלה: שינוי $= 0$ ⁠.
3. נכנס נטו מהאוויר: 2.8 g.
4. לכן יצא לנקז: 2.8 g.
אם עניתם $0$ ⁠, חשבתם שהחנקן לא עוזב את האחו. אבל מעגל החנקן דולף, ולכן התלתן צריך לקבע כל שנה מחדש.
שלב 3 מתוך 5
לפתוח את השלב
בלי ריקבון
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
עקבו אחרי על חנקן, ומפרקים על 0%. לעשב יש אור, מים ופחמן דו־חמצני כרגיל. מה יקרה לו עד סוף הקיץ?

התשובה הנכונה
- נכונה הוא ייעצר בגדילה, כי ייגמר לו החנקן
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
חנקןקבוע
מפרקים
0 %קבוע
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
1 במרץקבוע
האפשרויות
- נכונה הוא ייעצר בגדילה, כי ייגמר לו החנקן
- שגויה הוא יגדל יותר, כי אף אחד לא מכלה את החומר
  טעות נפוצה: Thinks decomposers only clear away waste, and that plants would do as well or better without them.
  משוב מהקטלוג
  המפרקים הם שמחזירים לקרקע את החנקן שנעול בעלים מתים. כשהם אוכלים עלה מת, הם משחררים את החנקן שלו כאמוניום, וחיידקים הופכים אותו לחנקה, שהשורשים קולטים. בלי מפרקים הקרקע מתרוקנת מחנקן עד אמצע הקיץ, והעשב מחוויר ומפסיק לגדול, אף שיש לו אור, מים ופחמן דו־חמצני.
- שגויה שום דבר לא ישתנה: לעשב יש כל מה שהוא צריך
  טעות נפוצה: Thinks decomposers only clear away waste, and that plants would do as well or better without them.
  משוב מהקטלוג
  המפרקים הם שמחזירים לקרקע את החנקן שנעול בעלים מתים. כשהם אוכלים עלה מת, הם משחררים את החנקן שלו כאמוניום, וחיידקים הופכים אותו לחנקה, שהשורשים קולטים. בלי מפרקים הקרקע מתרוקנת מחנקן עד אמצע הקיץ, והעשב מחוויר ומפסיק לגדול, אף שיש לו אור, מים ופחמן דו־חמצני.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
לאורך השנה
0.5 (1 במרץ → כעבור שנה)קבוע
ואז הסצנה מראה: 0.33 · 0..1, how far the plants are held back by too little nitrogen/nodes/meadow/outputs/nitrogenShort
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
הוא נעצר בגדילה: עד אמצע הקיץ הקרקע מתרוקנת מחנקה ומאמוניום, והגדילה יורדת לכחצי. החנקן שהעשב צריך כלוא בעלים המתים של השנה שעברה, ורק מפרקים יכולים לשחרר אותו. העשב מחוויר ומפסיק לגדול מוקדם.

פתרון מלא
1. רוב החנקן שהעשב קולט כל שנה לא בא מהתלתן אלא מתוך האחו עצמו: מעלים מתים שנרקבו.
2. המפרקים אוכלים עלים מתים ומשחררים את החנקן שלהם כאמוניום.
3. בלי מפרקים אין אמוניום חדש, והחנקה הקיימת נקלטת או נשטפת.
4. בתרשים: האמוניום והחנקה יורדים כמעט לאפס, והגדילה מוגבלת לכחצי.
אם ניבאתם שהעשב יגדל יותר, חשבתם על המפרקים כעל ניקיון בלבד. הם חלק מרכזי במעגל.
שלב 4 מתוך 5
לפתוח את השלב
מאמוניום לחנקה
תרגול · בחרו
השאלה
השתן של הארנב והעלים המתים שנרקבו משחררים חנקן לקרקע כאמוניום, $\mathrm{NH_4^+}$ ⁠. מי הופך אותו לחנקה, $\mathrm{NO_3^-}$ ⁠?

התשובה הנכונה
- נכונה חיידקים בקרקע
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
חנקןקבוע
מפרקים
100 %
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
0.2 (1 במרץ → כעבור שנה)
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה חיידקים בקרקע
- שגויה החיידקים שבפקעיות של התלתן
  משוב
  החיידקים שבפקעיות מקבעים חנקן: הם הופכים גז חנקן לאמוניה. את האמוניום הופכים לחנקה חיידקים אחרים, חופשיים בקרקע.
- שגויה שורשי העשב
  משוב
  השורשים קולטים גם אמוניום וגם חנקה, אבל לא הופכים אחד לשני בקרקע.
- שגויה מי הגשם
  משוב
  הגשם שוטף חנקה מטה, אבל לא יוצר אותה. התגובה צריכה חמצן ויצורים חיים שיבצעו אותה.
משוב לתשובה נכונה
חיידקים בקרקע, חיידקי ניטריפיקציה: הם מסירים מהאמוניום את המימנים ומוסיפים לו חמצנים, ומפיקים מזה אנרגיה. בקרקע רטובה יש סוג אחר של חיידקים שעושה את ההפך, ומחזיר חנקה לאוויר כגז חנקן.

רמז
איזה יצורים בקרקע מפיקים אנרגיה מתגובות כימיות של חנקן?

פתרון מלא
1. ממה למה: אמוניום, $\mathrm{NH_4^+}$ ⁠, הופך לחנקה, $\mathrm{NO_3^-}$ ⁠: המימנים יוצאים, חמצנים נכנסים.
2. זה חמצון, ובקרקע עושים אותו חיידקי ניטריפיקציה, שמפיקים ממנו אנרגיה.
3. החיידקים שבפקעיות של התלתן עושים משהו אחר: הם הופכים גז חנקן מהאוויר לאמוניה.
4. גררו את לאורך השנה אל החורף וראו את האטומים עוברים מהאמוניום אל החנקה.
שלב 5 מתוך 5
לפתוח את השלב
יותר מדי ריקבון
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
לאורך השנה עומד על כעבור שנה, ועקבו אחרי על חנקן. כשהמפרקים מהירים מדי, הם משחררים יותר חנקה ממה שהעשב מספיק לקלוט, והעודף נשטף. שנו את מפרקים עד שהאחו מסיים את השנה עם כ־2.1 g חנקן פחות במטר רבוע, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- -2.1 ± 0.1
  בתחילת השלב: 0
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
עקבו אחרי
חנקןקבוע
מפרקים
100 %
תוויות
כבויברירת מחדל
לאורך השנה
כעבור שנה
נקרא מהסצנה בנקודה
G/m² by which the stores end the year above where they began (0 when the cycle closes)/nodes/meadow/outputs/yearGap
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
מפרקים
150 %
תוויות
כבוי
משוב לתשובה נכונה
ב־150%. הריקבון המהיר משחרר חנקה בחורף, כשהעשב כמעט לא קולט, והגשם שוטף אותה: כ־4 g בשנה במקום 2.8 g. שדה שמקבל יותר דשן ממה שהגידול צריך דולף באותה דרך, והחנקה בנחלים מזינה פריחת אצות.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. קראו בתרשים בכמה האחו מסיים את השנה מתחת לנקודת ההתחלה.

רמז
מעל 100% האחו מאבד חנקן. כמה מעל?

פתרון מלא
1. ב־100% המעגל נסגר.
2. קצב מהיר יותר משחרר יותר חנקה ממה שנקלט, והאחו מאבד חנקן.
3. העלו את מפרקים וקראו בתרשים בכמה האחו מסיים מתחת לנקודת ההתחלה.
4. ב־150% הוא מסיים כ־2.1 g מתחת.

שיעור 6 מתוך 8 · כ־25 דקות

ביומות ואקלים

שני מספרים, טמפרטורה וגשם, מנבאים איזה נוף יגדל: הגשם מול הצמא של האוויר, עונת הגידול שעצים צריכים, וטיפוס על הר שעובר בכמה אלפי מטרים דרך כל הביומות.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
אותו גשם, נוף אחר
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
500 mm בשנה בבוריאלי מגדלים יער מחטניים. נבאו מה יגדל באותו גשם כשטמפרטורה ממוצעת תעלה לטרופי.

התשובה הנכונה
- נכונה סוואנה יבשה: עשב ועצים מפוזרים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
טמפרטורה ממוצעת
271.1 K
משקעים בשנה
500 mmקבוע
הרמת הר
אדמה שטוחהקבוע
האפשרויות
- נכונה סוואנה יבשה: עשב ועצים מפוזרים
- שגויה יער גשם: חום ומים זה כל מה שצריך
  משוב
  ליער גשם צריך יותר מפי שלושה מהגשם הזה באזור הטרופי.
- שגויה עדיין יער: אותו גשם, אותם עצים
  טעות נפוצה: Thinks the yearly rainfall alone decides how wet a place is and what grows there.
  משוב מהקטלוג
  הגשם הוא רק חצי מהמאזן. אוויר חם לוקח בחזרה הרבה יותר מים מאוויר קר, בערך פי שניים על כל 10 °C, ולכן 500 mm בשנה מספיקים ליער מחטניים במקום קר, לערבה במקום ממוזג ולסוואנה יבשה באזור הטרופי. מה שקובע הוא יחס הלחות, הגשם חלקי הצמא של האוויר. ובקצה הקר שום כמות של גשם לא תגדל עצים: שם חסר חום, לא מים.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
טמפרטורה ממוצעת
299.1 K
ואז הסצנה מראה: 5 · The biome at the foot: 0 tundra, 1 taiga, 2 temperate forest, 3 grassland, 4 desert, 5 savanna, 6 tropical rainforest/nodes/land/outputs/biome
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
סוואנה. באותו גשם, האוויר החם לוקח בחזרה כמעט פי חמישה מים: כ־1,490 mm בשנה במקום כ־320 mm. יחס הלחות צונח מכ־ $1.6$ ⁠ לכ־ $0.34$ ⁠, מעט מדי ליער סגור. בדרך, בממוזג, יש ערבה.

פתרון מלא
1. בבוריאלי: $E \approx 320$ ⁠ מ“מ, $M = 500 / 320 \approx 1.6$ ⁠, מעל $0.85$ ⁠: יער.
2. בטרופי: $E \approx 1490$ ⁠ מ“מ, $M = 500 / 1490 \approx 0.34$ ⁠.
3. בין $0.3$ ⁠ ל־ $1.25$ ⁠ באזור הטרופי: סוואנה.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
הגשם מול הצמא
תרגול · חשבו
השאלה
במקום ממוזג, עם ממוצע של 12 °C, האוויר יכול לקחת בחזרה כ־618 mm בשנה, והגשם הוא 500 mm. מהו יחס הלחות?

התשובה הנכונה
0.8088 ± 0.02
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
טמפרטורה ממוצעת
285.1 Kקבוע
משקעים בשנה
500 mmקבוע
הרמת הר
אדמה שטוחה
מתקבלת בטווח
± 0.02
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Rainfall over that demand/nodes/land/outputs/moisture
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 1.236 ± 0.02
  טעות נפוצה: Divides the air's thirst by the rain instead of the rain by the thirst.
  משוב מהקטלוג
  יחס הלחות הוא $\dfrac{P}{E}$ ⁠: הגשם במונה, כמה מים מגיעים, חלקי מה שהאוויר לוקח בחזרה. יחס גדול פירושו שיש מים לרוב; יחס קטן מ־ $0.3$ ⁠ פירושו מדבר. אם הפכתם את השבר, מקום רטוב ייראה יבש ולהפך.
משוב לתשובה נכונה
$\dfrac{500}{618} \approx 0.81$ ⁠. מעל $0.3$ ⁠, אז זה לא מדבר, אבל מתחת ל־ $0.85$ ⁠, אז אין מספיק מים ליער סגור: ערבה. עוד כ־25 mm גשם בשנה, והעצים היו סוגרים חופה.

פתרון מלא
1. $M = \dfrac{P}{E}$ ⁠, עם $P = 500$ ⁠ ו־ $E = 618$ ⁠.
2. $M = 500 / 618 \approx 0.81$ ⁠.
3. $0.3 < 0.81 < 0.85$ ⁠: ערבה.
אם יצא לכם $1.24$ ⁠, חילקתם את הצמא בגשם במקום את הגשם בצמא.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
מספיק ליער גשם
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
טמפרטורה ממוצעת נעולה על טרופי. מצאו את הכמות הקטנה ביותר של משקעים בשנה שבה כבר גדל יער גשם, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- 1.255 ± 0.005
  בתחילת השלב: 0.6729
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
טמפרטורה ממוצעת
299.1 Kקבוע
משקעים בשנה
1000 mm
הרמת הר
אדמה שטוחהקבוע
נקרא מהסצנה בנקודה
Rainfall over that demand/nodes/land/outputs/moisture
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
משקעים בשנה
1860 mm
משוב לתשובה נכונה
כ־1,860 mm בשנה, פי שניים ויותר מהגשם שמגדל יער ממוזג. האוויר הטרופי החם לוקח בחזרה כ־1,490 mm, ויער ירוק כל השנה צריך עוד רבע מעל זה. לכן יערות הגשם גדלים רק באזורים הגשומים ביותר בעולם.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. אם המשבצת עדיין סוואנה, הוסיפו גשם; אם הוספתם יותר מהמינימום, הורידו מעט.

רמז
יער גשם צריך יחס לחות של $1.25$ ⁠ לפחות, ובאזור הטרופי של הסצנה האוויר לוקח בחזרה כ־1,490 mm בשנה.

פתרון מלא
1. סף יער הגשם: $M \ge 1.25$ ⁠.
2. $P = 1.25 \times E = 1.25 \times 1486 \approx 1858$ ⁠ מ“מ.
3. על המחוון, בצעדים של 10 mm: 1,860 mm.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
הקצה הקר
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
בארקטי, עם 1,000 mm בשנה, יש טונדרה בלי עצים. נבאו מה יקרה כשמשקעים בשנה יעלו ל־3,000 mm.

התשובה הנכונה
- נכונה עדיין טונדרה: מה שחסר לעצים הוא חום, לא מים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
טמפרטורה ממוצעת
261.1 Kקבוע
משקעים בשנה
1000 mm
הרמת הר
אדמה שטוחהקבוע
האפשרויות
- נכונה עדיין טונדרה: מה שחסר לעצים הוא חום, לא מים
- שגויה יגדל יער מחטניים: עם מספיק מים, עצים גדלים
  טעות נפוצה: Thinks the yearly rainfall alone decides how wet a place is and what grows there.
  משוב מהקטלוג
  הגשם הוא רק חצי מהמאזן. אוויר חם לוקח בחזרה הרבה יותר מים מאוויר קר, בערך פי שניים על כל 10 °C, ולכן 500 mm בשנה מספיקים ליער מחטניים במקום קר, לערבה במקום ממוזג ולסוואנה יבשה באזור הטרופי. מה שקובע הוא יחס הלחות, הגשם חלקי הצמא של האוויר. ובקצה הקר שום כמות של גשם לא תגדל עצים: שם חסר חום, לא מים.
- שגויה הטונדרה תהפוך לביצה בלי צמחים
  משוב
  טונדרה רטובה היא עדיין טונדרה, עם טחבים, גומאים ושיחים ננסיים.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
משקעים בשנה
3000 mm
ואז הסצנה מראה: 0 · The biome at the foot: 0 tundra, 1 taiga, 2 temperate forest, 3 grassland, 4 desert, 5 savanna, 6 tropical rainforest/nodes/land/outputs/biome
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
עדיין טונדרה. בממוצע של −12 °C עונת הגידול קצרה וקרה מדי: אף חודש לא עולה על 10 °C, ועצים לא מספיקים לבנות עצה ועלים. בקצה הקר של התרשים הגשם כמעט לא משנה דבר.

פתרון מלא
1. עצים צריכים עונת גידול שהממוצע שלה מעל כ־6.4 °C ושנמשכת יותר מכשלושה חודשים.
2. בממוצע שנתי של −12 °C העונה הזאת כמעט לא קיימת.
3. הגבול כאן הוא חום, ולכן עוד גשם לא עוזר: נשארת טונדרה.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
במעלה ההר
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
למרגלות ההר יש סוואנה יבשה, 500 mm בשנה באזור הטרופי. נבאו מה יגדל על המדרונות כשתבחרו הר תחת הרמת הר.

התשובה הנכונה
- נכונה חגורה של יער מעל הסוואנה, ומעליה טונדרה ושלג
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
טמפרטורה ממוצעת
299.1 Kקבוע
משקעים בשנה
500 mmקבוע
הרמת הר
אדמה שטוחה
האפשרויות
- נכונה חגורה של יער מעל הסוואנה, ומעליה טונדרה ושלג
- שגויה מדרונות חשופים: גבוה יותר זה יבש וקשה יותר
  טעות נפוצה: Thinks a mountain's slopes are always drier and barer than the land at its foot.
  משוב מהקטלוג
  במעלה ההר האוויר קר יותר, ואוויר קר צמא פחות. אותו גשם מספיק אז ליותר: מעל מרגלות יבשות של סוואנה או מדבר יכולה לגדול חגורה של יער. רק גבוה יותר, כשהקור מקצר את עונת הגידול מדי, העצים נעצרים, ומעליהם טונדרה ושלג.
- שגויה סוואנה עד למעלה, כי הגשם לא משתנה
  טעות נפוצה: Thinks the yearly rainfall alone decides how wet a place is and what grows there.
  משוב מהקטלוג
  הגשם הוא רק חצי מהמאזן. אוויר חם לוקח בחזרה הרבה יותר מים מאוויר קר, בערך פי שניים על כל 10 °C, ולכן 500 mm בשנה מספיקים ליער מחטניים במקום קר, לערבה במקום ממוזג ולסוואנה יבשה באזור הטרופי. מה שקובע הוא יחס הלחות, הגשם חלקי הצמא של האוויר. ובקצה הקר שום כמות של גשם לא תגדל עצים: שם חסר חום, לא מים.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
הרמת הר
הר
ואז הסצנה מראה: 1 · 1 when a forest grows on the slopes above dry grassland, desert or savanna at the foot, else 0/nodes/land/outputs/wetterUp
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
חגורה של יער. במעלה ההר האוויר קר יותר וצמא פחות, כך שאותם 500 mm מספיקים לעצים. גבוה יותר הקור מקצר את עונת הגידול, העצים נעצרים, ומעליהם טונדרה ושלג. כך עוטים “איי השמיים” של אריזונה חגורות של אלון ואורן מעל מדרונות הקקטוסים.

פתרון מלא
1. כל 1,000 m מקררים בכ־6.5 °C, והגשם נשאר 500 mm.
2. אוויר קר לוקח בחזרה פחות מים: $E$ ⁠ קטן, ו־ $M = P / E$ ⁠ גדל מעל $0.85$ ⁠, ליער.
3. עוד למעלה עונת הגידול קצרה מדי לעצים: טונדרה, ובפסגה קרח ושלג.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
ביומה ובית גידול
תרגול · בחרו
השאלה
ביער ממוזג באירופה חיים נקר, שחי בגזעי עצים, וטחבית, שחיה על גזע נרקב על הקרקע. מה הם חולקים?

התשובה הנכונה
- נכונה ביומה, אבל לא בית גידול
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
טמפרטורה ממוצעת
285.1 K
משקעים בשנה
1000 mm
הרמת הר
אדמה שטוחה
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה ביומה, אבל לא בית גידול
- שגויה בית גידול, כי הם באותו יער
  טעות נפוצה: Uses habitat and biome as if they meant the same thing.
  משוב מהקטלוג
  ביומה היא אזור גדול שמוגדר לפי האקלים וצורת הצמחים, כמו טייגה או סוואנה. בית גידול הוא המקום המסוים שבו חי סוג אחד של יצורים ומוצא את מה שהוא צריך: גזע עץ נרקב, גדת נחל, צמרות העצים. בביומה אחת יש בתי גידול רבים.
- שגויה גם ביומה וגם בית גידול; אלה שתי מילים לאותו דבר
  טעות נפוצה: Uses habitat and biome as if they meant the same thing.
  משוב מהקטלוג
  ביומה היא אזור גדול שמוגדר לפי האקלים וצורת הצמחים, כמו טייגה או סוואנה. בית גידול הוא המקום המסוים שבו חי סוג אחד של יצורים ומוצא את מה שהוא צריך: גזע עץ נרקב, גדת נחל, צמרות העצים. בביומה אחת יש בתי גידול רבים.
- שגויה לא זה ולא זה: אחד חי למעלה ואחד למטה
  משוב
  הם באותו יער, ולכן באותה ביומה, גם אם כל אחד בפינה אחרת שלו.
משוב לתשובה נכונה
ביומה, יער ממוזג, אבל לא בית גידול. הביומה נקבעת לפי האקלים וצורת הצמחים; בית הגידול הוא המקום המסוים שבו כל אחד מוצא את מה שהוא צריך: גזעים עם חרקים לנקר, עץ רקוב ולח לטחבית. ביער אחד יש בתי גידול רבים.

פתרון מלא
1. ביומה: אזור גדול, מוגדר לפי אקלים וצמחייה. שניהם ביער ממוזג.
2. בית גידול: המקום שבו חי סוג אחד של יצורים. גזע עץ אינו גזע רקוב על הקרקע.
3. לכן: אותה ביומה, בתי גידול שונים.

שיעור 7 מתוך 8 · כ־25 דקות

איים של יער

אורנגוטנים ביער שנחתך לכתמים: פחות יער מאכיל פחות קופים, קבוצות קטנות ומנותקות נכחדות גם כשהיער שלהן עומד, סכנת הכחדה היא סיכוי ולא גזירה, ומסדרונות אקולוגיים מחברים את הכתמים לאוכלוסייה אחת.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
יער שנחתך
תרגול · חשבו
השאלה
ביער שלם של 400 km² חיים כ־ $200$ ⁠ אורנגוטנים, אחד לכל 2 km². כמה אורנגוטנים יכול להאכיל היער שנותר, 35% ממנו, כשמונים רק כתמים שמאכילים שניים לפחות?

התשובה הנכונה
66 ± 5
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
יער שנותר
35 %קבוע
מסדרונות אקולוגיים
כבויקבוע
מזל
טיפוסי
שנים
שנה 0קבוע
מתקבלת בטווח
± 5
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Orangutans at the start, as many as the forest left can feed/nodes/forest/outputs/start
משוב לתשובה נכונה
$66$ ⁠. מ־140 km² הייתם מצפים ל־ $70$ ⁠, אבל כמה שיירים קטנים מכדי להאכיל אפילו שניים. ה־ $66$ ⁠ מתחלקים בין ארבעה כתמים של $39$ ⁠, $14$ ⁠, $7$ ⁠ ו־ $6$ ⁠: בירוא עושה שני דברים בבת אחת, פחות יער וגם יער קטוע.

רמז
כמה קמ“ר נשארים? וכמה אורנגוטנים לכל קמ”ר? השיירים הקטנים מורידים עוד כמה.

פתרון מלא
1. יער שנותר: $400 \times 0.35 = 140$ ⁠ קמ“ר.
2. אחד לכל $2$ ⁠ קמ“ר: $140 / 2 = 70$ ⁠.
3. שיירי יער קטנים מאכילים פחות משניים ולא נספרים: נשארים $66$ ⁠.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
מאה שנה אחר כך
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
ארבעה כתמים מחזיקים $39$ ⁠, $14$ ⁠, $7$ ⁠ ו־ $6$ ⁠ אורנגוטנים, ואף עץ לא ייכרת יותר. נבאו מה יראו שנים כשתגררו אותו ל100 שנה אחר כך.

התשובה הנכונה
- נכונה הכתמים הקטנים מתרוקנים, אף שהיער בהם עדיין עומד
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
יער שנותר
35 %קבוע
מסדרונות אקולוגיים
כבויקבוע
מזל
טיפוסיקבוע
שנים
שנה 0
האפשרויות
- נכונה הכתמים הקטנים מתרוקנים, אף שהיער בהם עדיין עומד
- שגויה כל הקבוצות מחזיקות מעמד: יש להן יער, אז יש להן מזון
  טעות נפוצה: Thinks a population is safe as long as its habitat still stands.
  משוב מהקטלוג
  בית גידול שעומד אינו מבטיח הישרדות. קבוצה קטנה ומנותקת יכולה להיעלם במקרה: כמה מקרי מוות ברצף, היעדר בן זוג, רביית קרובים או שנה רעה. בסצנה, היער בכתמים שהתרוקנו לא נכרת; לקבוצות פשוט נגמר המזל. גודל האוכלוסייה והקשר בין הכתמים חשובים לא פחות מהעצים עצמם.
- שגויה כל הקבוצות גדלות בחזרה, כי כבר לא כורתים
  משוב
  כל כתם כבר מלא: הוא מאכיל רק כמה שהוא מאכיל. ואורנגוטנים מתרבים לאט מאוד.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
שנים
100 שנה אחר כך
ואז הסצנה מראה: 2 · Patches with none left in the year shown/nodes/forest/outputs/emptied
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
שני הכתמים הקטנים מתרוקנים לתמיד, ו־ $21$ ⁠ מתוך $23$ ⁠ האורנגוטנים שנותרו נמצאים בכתם הגדול. איש לא כרת את היער בכתמים הריקים; לקבוצות של שישה ושבעה פשוט נגמר המזל.

פתרון מלא
1. בכל כתם קבוצה מנותקת, שצריכה לשרוד לבדה.
2. בקבוצה של $6$ ⁠, כמה מקרי מוות ברצף או היעדר בן זוג מסיימים אותה.
3. אין מאיפה שיבואו חדשים: המטע חוסם.
4. לכן הכתמים הקטנים מתרוקנים ראשונים, גם בלי כריתה נוספת.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
למה קבוצות קטנות נכשלות
תרגול · בחרו
השאלה
מה הופך קבוצה קטנה ומנותקת לשברירית? בחרו את כל מה שנכון.

התשובה הנכונה
- נכונה מקריות: כמה מקרי מוות ברצף יכולים לסיים קבוצה קטנה
- נכונה מציאת בן זוג: בלי נקבה או בלי זכר אין צאצאים
- נכונה רביית קרובים: פחות צאצאים שורדים, ומגוון הגנים אובד
- נכונה שנים רעות של בצורת ושרפות, שפוגעות בכל הכתמים יחד
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
יער שנותר
35 %
מסדרונות אקולוגיים
כבוי
מזל
טיפוסי
שנים
100 שנה אחר כך
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי. יותר מאפשרות נכונה אחת: צריך לסמן את כולן.
- נכונה מקריות: כמה מקרי מוות ברצף יכולים לסיים קבוצה קטנה
- נכונה מציאת בן זוג: בלי נקבה או בלי זכר אין צאצאים
- נכונה רביית קרובים: פחות צאצאים שורדים, ומגוון הגנים אובד
- נכונה שנים רעות של בצורת ושרפות, שפוגעות בכל הכתמים יחד
- שגויה מחסור במזון, כי קבוצה קטנה אוכלת את כל היער שלה
  טעות נפוצה: Thinks a population is safe as long as its habitat still stands.
  משוב מהקטלוג
  בית גידול שעומד אינו מבטיח הישרדות. קבוצה קטנה ומנותקת יכולה להיעלם במקרה: כמה מקרי מוות ברצף, היעדר בן זוג, רביית קרובים או שנה רעה. בסצנה, היער בכתמים שהתרוקנו לא נכרת; לקבוצות פשוט נגמר המזל. גודל האוכלוסייה והקשר בין הכתמים חשובים לא פחות מהעצים עצמם.
משוב לתשובה נכונה
ארבעתם, והם מזינים זה את זה. קבוצה שהצטמקה בשנה רעה מבוססת קרובים יותר, מגדלת פחות צאצאים ונתונה יותר לחסדי המקרה, ולכן מצטמקת עוד: מערבולת ההכחדה. מזון אינו הבעיה: כל כתם מאכיל בדיוק כמה שהוא מאכיל.

פתרון מלא
1. מקריות: בקבוצה של $200$ ⁠ מזל טוב ורע מתקזזים; בקבוצה של $6$ ⁠ לא.
2. בן זוג: כתם שאיבד את הנקבה האחרונה לא מוליד עוד.
3. רביית קרובים: בקבוצה מנותקת כולם הופכים לקרובי משפחה.
4. שנים רעות: פוגעות בכל הכתמים יחד, כך שהקבוצות לא מפצות זו על זו.
5. מזון: הקבוצה אינה גדולה מכפי שהכתם מאכיל, ולכן זה לא הגורם.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
עניין של סיכוי
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
ב־35%, כשרובו בורא, כל האורנגוטנים נעלמים בתוך מאה שנה רק בכ־1% מההרצות. נבאו את סכנת ההכחדה כשיער שנותר יירד ל־15%, שיירים בלבד.

התשובה הנכונה
- נכונה בערך אחת מכל שש הרצות
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
יער שנותר
35 %
מסדרונות אקולוגיים
כבויקבוע
מזל
טיפוסי
שנים
100 שנה אחר כך
האפשרויות
- נכונה בערך אחת מכל שש הרצות
- שגויה עדיין כ־2%: פחות יער, אבל בערך אותו סיכון
  אין משוב משלה; הלומדים רואים את ההודעה הרגילה
  עוד לא. הסתכלו שוב ונסו פעם נוספת.
- שגויה 100%: עם כל כך מעט יער הם בוודאות ייעלמו
  טעות נפוצה: Thinks whether a population dies out is fixed in advance, rather than a chance that can be worked out.
  משוב מהקטלוג
  את עתידה של אוכלוסייה קטנה אי אפשר לדעת מראש: אותם $66$ ⁠ אורנגוטנים יכולים לסיים מאה עם $7$ ⁠ או עם $44$ ⁠. לכן שואלים “מה הסיכוי?” ולא “האם?”. מריצים מודל פעמים רבות, וסופרים באיזה חלק מההרצות לא נשאר אף פרט: זו סכנת ההכחדה.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
יער שנותר
15 %
ואז הסצנה מראה: 15.5 · Per cent of the 200 runs with no orangutans left after 100 years/nodes/forest/outputs/risk
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
כ־16%, בערך הרצה אחת מכל שש. יש מקום ל־ $27$ ⁠ אורנגוטנים בלבד בשלושה כתמים. הסיכון גדל הרבה יותר מהר מאובדן היער: ב־10% זה כמעט אחת משלוש. ועדיין, ברוב ההרצות נשארים כמה: הכחדה היא סיכוי, לא גזירה.

פתרון מלא
1. פחות יער: מקום ל־ $27$ ⁠ במקום $66$ ⁠.
2. קבוצות קטנות יותר בכל כתם: כל אחת חשופה יותר למקריות ולשנים רעות.
3. המודל רץ $200$ ⁠ פעמים; בכ־ $31$ ⁠ מהן לא נשאר אף אחד: כ־16%.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
מסדרונות
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
בלי מסדרונות, אחרי מאה שנה נשארים $23$ ⁠ מתוך $66$ ⁠ האורנגוטנים. נבאו כמה יישארו באותה הרצה כשמסדרונות אקולוגיים יופעלו.

התשובה הנכונה
55 ± 12
ניבוי מספרי נחשב נכון בטווח ± 12
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
יער שנותר
35 %קבוע
מסדרונות אקולוגיים
כבוי
מזל
טיפוסיקבוע
שנים
100 שנה אחר כךקבוע
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
מסדרונות אקולוגיים
פועל
ואז הסצנה מראה: 55 · Orangutans in the run shown, in the year shown/nodes/forest/outputs/left
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
$55$ ⁠, יותר מפי שניים, ובכל ארבעת הכתמים עדיין יש אורנגוטנים. באותו יער בדיוק. המסדרונות כמעט לא הוסיפו מזון; הם חיברו את הקבוצות לאוכלוסייה אחת.

פתרון מלא
1. בלי מסדרונות: ארבע קבוצות מנותקות, והקטנות מתרוקנות.
2. עם מסדרונות: צעירים עוברים בין הכתמים, כתם שהתרוקן מתיישב מחדש, וגנים זורמים.
3. התוצאה בהרצה הטיפוסית: $55$ ⁠ מתוך $66$ ⁠.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
איך מסדרון עוזר
תרגול · בחרו
השאלה
המסדרונות הם רצועות צרות של יער נטוע. מה הדרך העיקרית שבה הם עוזרים לאורנגוטנים?

התשובה הנכונה
- נכונה הם מחברים את הכתמים, כך שצעירים, מתיישבים חדשים וגנים עוברים ביניהם
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
יער שנותר
35 %
מסדרונות אקולוגיים
פועל
מזל
טיפוסי
שנים
100 שנה אחר כך
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה הם מחברים את הכתמים, כך שצעירים, מתיישבים חדשים וגנים עוברים ביניהם
- שגויה הם מוסיפים יער שמאכיל עוד אורנגוטנים
  טעות נפוצה: Thinks wildlife corridors help mainly by adding habitat to feed more animals.
  משוב מהקטלוג
  מסדרון הוא רצועה צרה, והוא מוסיף מעט מזון. מה שהוא עושה הוא לחבר: צעירים שמחפשים בית מגיעים לכתם שיש בו מקום במקום למות בדרך, כתם שהתרוקן מתיישב מחדש, ונודדים מביאים גנים חדשים. כך כמה קבוצות קטנות מתנהגות כמו אוכלוסייה גדולה אחת.
- שגויה הם מסתירים את האורנגוטנים מציידים
  משוב
  ציד הוא איום אמיתי, אבל במודל אין ציד, והמסדרונות עדיין עוזרים מאוד.
משוב לתשובה נכונה
הם מחברים. צעירים שמחפשים בית מגיעים לכתם עם מקום במקום למות במטע; כתם שהתרוקן מתיישב מחדש; והנודדים מביאים גנים חדשים לכל קבוצה. במודל, הכתם הקטן ביותר, לבדו, מסיים את המאה ריק בשלוש הרצות מכל ארבע; מחובר לאחרים, כמעט אף פעם.

פתרון מלא
1. המסדרונות צרים: הם מוסיפים מעט מאוד מזון.
2. מה שהם משנים הוא התנועה: הכתמים מתנהגים כמו אוכלוסייה גדולה אחת.
3. אוכלוסייה גדולה עמידה יותר למקריות, לרביית קרובים ולשנים רעות.

שיעור 8 מתוך 8 · כ־25 דקות

תן וקח

מערכת אקולוגית בתוך המעי הגס: חיידקים שמתסיסים סיבים שאנחנו לא יכולים לעכל ומחזירים חומצות שומן, גדר של ריר שנשחקת כשהם רעבים, אנטיביוטיקה שמפנה מקום לאופורטוניסטים, וסוגי הסימביוזה, מהדדיות ועד טפילות.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
מזון שאתם לא יכולים לעכל
תרגול · בחרו
השאלה
למה החיידקים במעי הגס יכולים לפרק סיבים תזונתיים, ואנחנו לא?

התשובה הנכונה
- נכונה יש להם גנים למאות אנזימים שחותכים את הקשרים בסוכרים הצמחיים; לנו יש פחות מעשרים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
סיבים בתזונה
30 g ביום
מיד אחרי אנטיביוטיקה
כבוי
התקרבות לתן וקח
דופן המעי
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה יש להם גנים למאות אנזימים שחותכים את הקשרים בסוכרים הצמחיים; לנו יש פחות מעשרים
- שגויה המעי הגס חומצי יותר מהקיבה, והחומצה מפרקת את הסיבים
  משוב
  המעי הגס חומצי רק מעט, והחומציות הזאת היא תוצאה של התסיסה, לא הסיבה לה.
- שגויה הסיבים פשוט נשארים שם מספיק זמן
  משוב
  זמן לא יחתוך קשר שאין אנזים שחותך אותו.
- שגויה הם לא באמת מפרקים אותם: סיבים יוצאים מהגוף כמו שנכנסו
  טעות נפוצה: Thinks dietary fibre passes through unused, adding only bulk.
  משוב מהקטלוג
  אנחנו לא מעכלים סיבים, אבל החיידקים במעי הגס כן. הם מתסיסים אותם לחומצות שומן קצרות שרשרת, וכ־95% מהן נספגות: בוטיראט מזין את תאי הרירית, פרופיונט מגיע לכבד ואצטט לשאר הגוף. הסיבים גם מאכילים את הקהילה כך שלא תפנה לאכול את שכבת הריר שמגינה על הדופן.
משוב לתשובה נכונה
אנזימים. הגנים שלנו מייצרים פחות מעשרים אנזימים לפירוק פחמימות, די לעמילן, לסוכר ולסוכר החלב. חיידק מעי אחד, כמו Bacteroides thetaiotaomicron, נושא גנים לכמאתיים, וכל אחד מתאים לקשר אחר בסוכר צמחי אחר. החיידקים עושים את מה שאנחנו לא יכולים, ומחזירים לנו חלק מהרווח.

פתרון מלא
1. סיבים הם שרשרות של סוכרים, מחוברות בקשרים מיוחדים.
2. כדי לחתוך קשר כזה צריך אנזים שמתאים לו.
3. לבני אדם יש מעט מאוד אנזימים כאלה; לחיידקי המעי, מאות.
4. לכן הם מפרקים ומתסיסים את הסיבים במעי הגס, שאליו הם מגיעים שלמים.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
מה אתם מקבלים בחזרה
תרגול · חשבו
השאלה
במומלץ, 30 g סיבים ביום. מותססים 70% מהסיבים ועוד 6 g של ריר ועמילן, וכל גרם מותסס נותן כ־ $9$ ⁠ מילימול של חומצות שומן קצרות שרשרת. כמה מילימול מהן נוצרים ביום?

התשובה הנכונה
243 ± 3%
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
סיבים בתזונה
30 g ביוםקבוע
מיד אחרי אנטיביוטיקה
כבויקבוע
התקרבות לתן וקח
תן וקח
מתקבלת בטווח
± 3%
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Short-chain fatty acids made, mmol a day/nodes/gut/outputs/fattyAcids
משוב לתשובה נכונה
כ־ $243$ ⁠ מילימול ביום. כ־95% מהן נספגות דרך הדופן. בוטיראט, כחמישית מהן, מספק לתאי הרירית כמעט שני שלישים מהאנרגיה שלהם; פרופיונט הופך בכבד לגלוקוז; אצטט הולך לשרירים. בסך הכול כ־ $70$ ⁠ קילוקלוריות ביום, אנרגיה שאחרת הייתה יורדת לטמיון.

פתרון מלא
1. מותסס: $0.7 \times 30 + 6 = 27$ ⁠ גרם ביום.
2. חומצות שומן: $27 \times 9 = 243$ ⁠ מילימול ביום.
אם יצא לכם $270$ ⁠, הנחתם שכל הסיבים מותססים ושום דבר אחר לא.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
גדר של ריר
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
נבאו מה יקרה לשכבת הריר הפנימית כשסיבים בתזונה יירדו ממערבי טיפוסי למעט מאוד.

התשובה הנכונה
- נכונה היא נעשית דקה: חיידקים רעבים אוכלים את הריר ומתקרבים לדופן
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
סיבים בתזונה
18 g ביום
מיד אחרי אנטיביוטיקה
כבויקבוע
התקרבות לתן וקח
דופן המעיקבוע
האפשרויות
- נכונה היא נעשית דקה: חיידקים רעבים אוכלים את הריר ומתקרבים לדופן
- שגויה שום דבר: סיבים רק מוסיפים נפח
  טעות נפוצה: Thinks dietary fibre passes through unused, adding only bulk.
  משוב מהקטלוג
  אנחנו לא מעכלים סיבים, אבל החיידקים במעי הגס כן. הם מתסיסים אותם לחומצות שומן קצרות שרשרת, וכ־95% מהן נספגות: בוטיראט מזין את תאי הרירית, פרופיונט מגיע לכבד ואצטט לשאר הגוף. הסיבים גם מאכילים את הקהילה כך שלא תפנה לאכול את שכבת הריר שמגינה על הדופן.
- שגויה היא מתעבה: פחות סיבים, פחות חיכוך בדופן
  משוב
  הריר לא נשחק בחיכוך אלא נאכל. בלי סיבים, יותר חיידקים פונים לאכול אותו.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
סיבים בתזונה
5 g ביום
ואז הסצנה מראה: 0.5987 · Inner mucus thickness, relative to a 30 g a day diet/nodes/gut/outputs/mucus
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
היא מידלדלת לכשני שלישים מעובייה. כשיש מעט סיבים, יותר חברים בקהילה פונים לפחמימה היחידה שנשארה: הריר. אוכלי הריר מתרבים, האופורטוניסטים נכנסים, ותאי החיסון בדופן מתרבים בכוננות. בניסויים בעכברים, תזונה בלי סיבים הקלה על חיידק מחולל מחלות להתבסס.

פתרון מלא
1. הסיבים הם המזון העיקרי של הקהילה.
2. כשהם חסרים, החיידקים מחפשים פחמימה אחרת: שרשרות הסוכר של הריר.
3. אוכלי הריר מתרבים ושוחקים את השכבה הפנימית מהר מכפי שתאי הגביע מחדשים אותה.
4. השכבה נעשית דקה, והחיידקים מתקרבים לתאים.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
לשרוף בוטיראט
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
במעט מאוד תאי הרירית לא מקבלים מספיק בוטיראט, וחמצן דולף אל המעי. מצאו את הכמות הקטנה ביותר של סיבים בתזונה שבה החמצן כבר לא דולף, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- 0 ± 0.001
  בתחילת השלב: 0.4829
- 0.553 ± 0.004
  בתחילת השלב: 0.4051
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
סיבים בתזונה
5 g ביום
מיד אחרי אנטיביוטיקה
כבויקבוע
התקרבות לתן וקח
תן וקחקבוע
נקרא מהסצנה בנקודה
Oxygen the lining leaves unused, 0..1/nodes/gut/outputs/oxygenLeak
נקרא מהסצנה בנקודה
Share of the lining cells' energy met by butyrate, 0..1/nodes/gut/outputs/wallFed
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
סיבים בתזונה
16 g ביום
משוב לתשובה נכונה
16 g ביום. שם בוטיראט מספק כ־55% מהאנרגיה של תאי הרירית, והם שורפים את כל החמצן שמגיע מהדם. פחות מזה, והחמצן שנשאר דולף ומאכיל אופורטוניסטים כמו E. coli. התזונה המערבית הטיפוסית, 18 g, קרובה לגבול.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. אם עדיין דולף חמצן, הוסיפו סיבים; אם כבר לא, נסו גרם אחד פחות.

רמז
הוסיפו גרם אחד בכל פעם, ועקבו אחרי הזוגות האדומים של החמצן בזום.

פתרון מלא
1. תאי הרירית שורפים בוטיראט עם חמצן מהדם.
2. כשבוטיראט מספק פחות מ־55% מהאנרגיה שלהם, הם עוברים לסוכר בלי חמצן, והחמצן העודף דולף.
3. יותר סיבים, יותר יצרני בוטיראט ויותר בוטיראט.
4. ב־15 g עוד דולף מעט; ב־16 g כבר לא.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
אחרי אנטיביוטיקה
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
נבאו: כשמיד אחרי אנטיביוטיקה יופעל, חלקה של איזו קבוצה בקהילה יגדל הכי הרבה?

התשובה הנכונה
- נכונה האופורטוניסטים, כמו E. coli
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
סיבים בתזונה
30 g ביוםקבוע
מיד אחרי אנטיביוטיקה
כבוי
התקרבות לתן וקח
דופן המעי
האפשרויות
- נכונה האופורטוניסטים, כמו E. coli
- שגויה יצרני הבוטיראט
  משוב
  הם הנפגעים העיקריים: אנאירובים מחמירים, רגישים במיוחד.
- שגויה אף אחת: האנטיביוטיקה פוגעת רק בחיידקים המזיקים, והקהילה נשארת כשהייתה
  טעות נפוצה: Thinks antibiotics kill only the harmful bacteria and leave the gut's own community alone.
  משוב מהקטלוג
  רוב האנטיביוטיקות הורגות מגוון רחב של חיידקים ולא מבחינות בין “רעים” ל“טובים”. טיפול אחד יכול לצמצם את קהילת המעי הגס לחלק קטן מגודלה, ובעיקר את יצרני הבוטיראט, שחיים בלי חמצן. מי שנשאר ומתפשט הם אופורטוניסטים שסובלים חמצן, כמו E. coli.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
מיד אחרי אנטיביוטיקה
פועל
ואז הסצנה מראה: 0.3788 · Share of opportunists such as E. coli, 0..1/nodes/gut/outputs/opportunists
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
האופורטוניסטים, מכ־6% לכ־38% מהקהילה, שהצטמקה לרבע מגודלה. יצרני הבוטיראט נפגעים הכי קשה, תאי הרירית מקבלים מעט בוטיראט, והחמצן שהם לא שורפים דולף ומאכיל דווקא את מי שסובל חמצן. ריק כזה מאפשר גם ל־C. difficile להשתלט.

פתרון מלא
1. אנטיביוטיקה רחבת טווח הורגת רוב החיידקים, בלי הבחנה.
2. יצרני הבוטיראט רגישים במיוחד: נשארים מעטים.
3. פחות בוטיראט, תאי רירית שלא שורפים את החמצן, וחמצן שדולף אל המעי.
4. מי שסובל חמצן ושורד היטב, האופורטוניסטים, תופס את המקום.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
סוגים של סימביוזה
תרגול · בחרו
השאלה
אחרי אנטיביוטיקה, C. difficile משתלט על המעי וגורם לשלשול קשה. האם גם זו סימביוזה?

התשובה הנכונה
- נכונה כן: טפילות, שבה החיידק מרוויח על חשבון הפונדקאי
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
סיבים בתזונה
30 g ביום
מיד אחרי אנטיביוטיקה
פועל
התקרבות לתן וקח
תן וקח
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה כן: טפילות, שבה החיידק מרוויח על חשבון הפונדקאי
- שגויה לא: סימביוזה פירושה ששני הצדדים מרוויחים
  טעות נפוצה: Thinks symbiosis always means a partnership in which both sides gain.
  משוב מהקטלוג
  סימביוזה היא כל חיים משותפים בקשר הדוק, ומשמעות המילה היא בדיוק זו. היא כוללת הדדיות, שבה שניהם מרוויחים, קומנסליזם, שבו אחד מרוויח והשני כמעט לא מושפע, וטפילות, שבה אחד מרוויח על חשבון השני. אותו חיידק יכול לעבור בין הסוגים כשהתנאים משתנים.
- שגויה כן: הדדיות, כי גם החיידק וגם האדם חיים
  משוב
  בהדדיות שני הצדדים מרוויחים. כאן האדם נפגע.
- שגויה כן: קומנסליזם, כי האדם כמעט לא מושפע
  משוב
  שלשול קשה הוא לא „כמעט לא מושפע”.
משוב לתשובה נכונה
כן, טפילות. סימביוזה פירושה רק “חיים יחד” בקשר הדוק, והיא כוללת את כל הסוגים. יצרני הבוטיראט במעי שמקבל סיבים הם הדדיות: אתם נותנים מזון ובית, הם נותנים דלק לרירית. אותה קהילה יכולה לנוע בין הסוגים: מה שהופך חיידק לשותף או למזיק תלוי במקום ובמה שקורה סביבו.

פתרון מלא
1. סימביוזה: שני סוגי יצורים שחיים יחד בקשר הדוק. C. difficile חי במעי שלכם: זו סימביוזה.
2. מי מרוויח? החיידק, שמתרבה.
3. מי מפסיד? האדם, הפונדקאי.
4. אחד מרוויח על חשבון השני: טפילות.

בכל היחידה · 27 טעויות נפוצות

קטלוג הטעויות הנפוצות

כל טעות נפוצה שהיחידה מזהה, בכמה מילים. פתחו טעות כדי לראות מה הלומדים קוראים כשהתשובה מתאימה לה, ואיפה היא נשאלת.

תוכן העניינים

שרשראות מזון

מי אוכל את מי

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

רמז

פתרון מלא

בכיוון אחד

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

רמז

פתרון מלא

עשירית

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

רמז

פתרון מלא

חצים

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

רמז

פתרון מלא

פחות שמש

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

פתרון מלא

כלל עשרת האחוזים

ארבע חוליות למעלה

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

רמז

פתרון מלא

אנפה אחת

השאלה

המטרה

הסצנה בשלב הזה

הגדרה אחת שמגיעה למטרה

רמז

פתרון מלא

חלק כפול

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

רמז

פתרון מלא

רמה שישית

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

רמז

פתרון מלא

כמה ארוכה שרשרת

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

רמז

פתרון מלא

שלוש פירמידות

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

רמז

פתרון מלא

טורף ונטרף

ארבעה רבעים

השאלה