0170101生命世界與科學方法
01多采多姿的生命世界
爬山踏青時,你是否發現周遭蛙鳴鳥叫、生機勃勃,但當遊客經過時,瞬間一片寂靜,彷彿動物都消失了。原來這些動物們會各顯神通,讓自己隱藏在環境之中。
探究提問?
想想看,這種將自己隱身在環境中的方式,對生物的生存有何影響?除了本圖中的動物之外,你還知道哪些生物有這樣的本領?讓牠們在生存上增加哪些優勢?
仰望璀璨星空,除了讚嘆美麗,你是否會好奇這些星星上究竟有沒有生物居住?目前我們所知,地球是唯一有生物生存的星球。地球具有哪些條件讓生物可以生存呢?在探討這些問題之前,我們要了解什麼是生物。
1生命現象
自然界中,能表現出生命現象的個體,稱為生物,例如:動物和植物;不能表現出生命現象的物體,則稱為非生物,例如:礦物和水。生命現象包括代謝、生長與發育、感應與運動、生殖等(圖1-1)。生物可藉由代謝作用,將體內的物質分解或合成,使個體生長發育;生物也會感知環境中的變化,產生反應或運動,並藉由生殖繁衍後代。
代謝
生物會分解獲得的養分,合成身體所需的物質
生長與發育
生物會生長與發育,成為成熟的個體
感應與運動
生物能感知環境變化,產生感應與運動
生殖
生物可以生殖產生新個體,繁衍下一代
2生物生存的要素
地球擁有生物生存所需要的各種資源,例如:陽光、空氣、水和養分,因而孕育出各式各樣的生物。
陽光
生物所需的能量,大多都直接或間接來自太陽。由於地球和太陽的距離適當,有利於地球上液態水保存,使生物適合生存。
空氣
空氣中的氧氣可供生物呼吸,二氧化碳可供植物進行光合作用。此外,地球表面的大氣層可幫助地球維持溫度,並減少隕石衝向地球時,可能對地球造成的損害。
水
水是組成生物體的重要成分,也是體內進行許多作用的必要物質。
養分
生物必須利用養分產生能量,維持體內各種功能的正常運作。
3生物圈
地球有多樣的環境,各種生物生存其中,所有的生物及其生存的環境合稱為生物圈。生物圈是人為訂定的區域,範圍會隨著生物的發現與滅絕而變動,大約在海平面垂直上、下各一萬公尺之間(圖1-2),與整個地球的大小相比,僅占地球表面薄薄的一層。
生物大多數生存在靠近地表及淺水的環境裡,在溫暖及水分充足的地方,例如:熱帶雨林和珊瑚礁中(圖1-3),生物也會較為繁盛及多樣化。
在特殊的環境中,仍有生物居住,像冰天雪地的北極與黑暗的深海海溝,甚至在高溫熾熱的溫泉,還能發現細菌生活在其中(圖1-4)。
4環境中的生物
在自然界裡,有些生物在外觀和構造上,會與周遭的環境很相似;有些還會發展出特殊的生存策略,以獲取更佳的生存機會。
與周遭環境相似
有些生物具有保護色,或是外形和周遭相似,可使自己隱藏在環境中,不易被捕食者或獵物發現。
特殊的生存策略
特殊環境中的生物常具有獨特的構造,以利牠們在環境中生存。
水筆仔生活在土壤鹽分高且缺氧的河口環境,種子會留在母株上吸取養分,發育成筆狀的胎生苗,之後會離開母株落入土中,長成一株新個體。
生長在乾燥環境中的仙人掌,具有針狀的葉以減少水分散失,肥厚的莖則可在雨季時儲藏水分。
看到這裡,你是否覺得生物的千奇百態很有趣呢?地球上的所有生物應共榮共存,但近百年來,因人類進行各種開發建設,大幅改變了原來的生態環境。地球是我們唯一賴以生存的地方,我們應愛護周遭環境,珍惜各項資源,才能在此永續生存。
選擇第一關 (25題)
選擇第二關 (25題)
選擇第三關 (24題)