מבוא לתזונהדובר ענת

מהי הזנה?

הגדרה: התהליך שבאמצעותו מקבלים היצוריםהשונים את החומרים הדרושים לקיומם.

למה ללמוד הזנה?

סיבות בריאותיות – מניעת מחלות, אריכות ואיכות חיים וכו'.

.)סיבות אקולוגיות –שמירת סביבה )מארג מזון סיבות כלכליות

מהי תזונה?

.התזונה היא סך המזון שהאדם מכניס לגופו לתזונה יש השפעה על תפקודי גוף האדם במהלך

חייו: משלבי גדילתו, צמיחתו ובגרותו ועד לזקנתו. :בריאותו של האדם נגזרת משילוב של גורמיםגורמים תורשתיים גורמים סביבתיים

התכונות שהאדם ירש מהוריו כולל המראה החיצוני

ותפקודי גוף פנימיים. גורמים אלו משפיעים על

הנטייה למחלות.

הגורמים מתייחסים לסביבה בה האדם חי.

למשל: האוויר, מידת הלחות והחום וכמובן המזון

שאנו צורכים.

מעברי מזון בטבע

.שרשרת מזון מבטאת את מעבר החומרים בים האוכלים לנאכליםבשרשרות מזון עוברים חומרים הבונים את גופו של היצור האחד

שכל היצורים ומשמשים כמזונו של יצור אחר. הדבר אפשרי מכיוון .החיים בנויים מאותם קבוצות של חומרים

חומרים אורגנים חומרים אי אורגנייםהתהליך שבאמצעותו מקבלים היצורים השונים את החומרים

תהליך הזנההדרושים לקיומם מכונה:

מרכיבי המזון

המזון

מים

רכיבים נוספים- חומרים אנאורגניים

מינרלים ויטמינים

חומרים אורגניים- "אבות "המזון

שומנים חלבונים

פחמימות

הדלק של ""הגוף

אבני הבניין של הגוף

חומר דלק

וחומר אגירה

חומרים אורגניים

חומרים המיוצרים ע"י יצורים חיים, משמשים לבניית תאי גופםולהספקת אנרגיה הדרושה לקיומם.

חומרים מבוססי פחמן )יש בהם גם מימן לעיתים גם חנקןוחמצן(

לדוגמא –" אבות המזון" סוכרים, חלבונים ושומנים..משמשים לבניית תאי גוף ואספקת אנרגיה מקור השם אורגנים = נוצר בגוף ?האם אפשר ליצר חומרים אורגנים רק בגוף-מצליחים להכין במעבדה חומרים אורגניים שונים, 19מהמאה ה

מחוץ לגוף החי. כיום יודעים להרכיב גם חורים ארגנים תעשייתיים, שהיצורים החיים אינם יכולים לייצרם )אקרילן,

טרילין- משמשים להכנת בדים, קלקר, אריזה ובידוד(.

חומרים אי -אורגניים

.כל החומרים הנוצרים בטבע ואינם תרכובות של פחמן.מורכבים ממספר רב של יסודות .יתקיימו בכדו"א גם ללא קיום חיים.מצויים בסביבה הדוממת ובתוך היצורים החיים

לדוגמא – מים, מלח, ברזל ,זהב, חמצן, כלור ונחושת.

-שרשרת מזון / מארג מזוןמערכת אקולוגית, מינים שונים של צמחים ובע"ח החיים זה לצד זה

.ותלויים זה בזה

החיצים מבטאים את כיוון המעבר של החומרים ושל האנרגיה במערכת האקולוגית

שרשרת/ מארג מזון

מקובל לחשוב שיש שרשרת מזון ובה: :צמחים. בעזרת תהליך הפוטוסינתזה הופכים חומר אי אורגני יצרנים

לחומר אורגני.

:אוכלי צמחים\ הרביבורים ,)לדוגמא:תולעת(, צרכנים ראשונים מקבלים חומר אורגני מוכן.

:אוכלי בשר\קרניבורים )לדוגמא: גמל שלמה שאוכל צרכנים שניוניים את התולעת( מקבלים חומר אורגני מוכן.

:מפרקים חומרים אורגנים לאי-אורגנים. המפרקים

מחזור של החומרים בטבע(. ))לדוגמא – חיידקים ופטריות(, אלו נספגים באדמה ונקלטים שוב ע"י

הצמחים. בכך נסגר מעגל החומרים, מכיוון שחומרים אי אורגניים שנוצרו בעת הפירוק, יכולים שוב להיקלט בצמחים שהם היצרנים,

ולשמש שוב לבניית חומרים אורגניים.ללא המפרקים היו משאבי טבע שונים מתכלים: הקרקע הייתה

ענייה יותר במינרלים ומי הנחלים האגמים והימים היו עשירים פחות בחומרי הזנה.

כאשר עוברים החומרים מיצור ליצור הם אינם נשארים כפי שהם, אלא עוברים שינויים.

יצורים אוטוטרופים יצורים הטרוטרופים

. בעצמם מזונם את שמייצרים יצוריםחמצני דו מפחמן אורגני חומר ומייצרים

מזונם את מייצרים שאינם יצוריםאורגני מחומר וניזונים מעצמם

ואצות צמחים , טורפים ) צמחונים החיים בעלי כלומפרקים(

פוטוסינתזה שמבצעים חיידקים הפטריות כל

כמקור כימיות תגובות שמנצלים חיידקיםכימואוטוטרופים- אנרגיה

או פוטואוטרופים שאינם חיידקיםכימואוטרופים

מארג מזון- שרשראות מזון

הקשורות זו לזו בסביבת חיים אחת. יצור יכול להשתתף

ביותר משרשרת מזון אחת.

מארג מזון

איזה קב' יצורים נמצאיםבתחילת כל שרשרת מזון? מדוע.

2 אילו שינויים יחולו בשרשרת.המזון אם הצמחים ייפגעו?

3 האם פגיעה בחוליה מסוימת.עלולה להשפיע גם על חוליות

של שרשרות מזון אחרות באותו מארג מזון? הסבירו

4 מה תוכל להסיק מכך בנוגע.לחשיבות ההגנה על מגוון

המינים בטבע?

יצורים המתקיימים באותה סביבת חיים, הםהמרכיבים את שרשראות המזון המיוחדות לאותה

הסביבה. לכל שרשראות המזון בטבע יש מבנה דומה: כל יצור אוכל את מי שנמצא בחוליה שלפניו,

ונאכל ע"י מי שנמצא בחוליה שאחריו. כך חומרים ואנרגיה עוברים מחוליה לחוליה בשרשרת המזון.

אבל בכל סביבת חיים היצורים, הנמצאים בכל חוליה וחוליה, שונים זה מזה בהתאם למגוון

המינים.

פעילות – אוריינות מדעית - הרחבה

- היכנסו לספרייה הווירטואלית של מט"חhttp://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=5219&id=97

קראו את המאמר: " החיים באוקיינוסים: מחד תאיםועד לווייתנים"

1תארו שרשרת מזון המתקיימת באוקיינוסים .2 מה עלול לקרות לשרשרת המזון, כאשר הים .

מזדהם בשפכים או בדשנים?3 מה האדם יכול לעשות ע"מ למנוע פגיעה .

בשרשרת המזון באוקיינוסים?

פירמידת ביומסה פירמידת מזון, המציגה את היחסים הכמותיים בין

המסה של היצרנים ושל הצרכנים, ברמות ההזנה השונות במערכת אקולוגית.

שרשרת המזון הינה פירמידה- ככל שעוליםבשרשרת המזון נשאר פחות מזון )ואנרגיה(. בבסיס

הפירמידה ישנה כמות גדולה של מזון)צמחים(,מעליהם פחות מזון)בע"ח צמחוניים( ומעליהם עוד

פחות מזון )בע"ח טורפים.( לכן יהיו תמיד יותר בע"ח צמחוניים מטורפים ויותר צמחים מבע"ח

צמחוניים. אם מסיבה כלשהי ייעלמו צמחים מסוימים ימותו כל בע"ח הניזונים באופן ישיר או

.עקיף מצמחים אלה

מדוע מקובל לבטא את מעברי המזון והאנרגיה כפירמידה:

ולא כמגדל של קוביות הזהות בגודלן?

פירמידת מזון אקולוגית

מתארת בדרך סכמתית את היחסים פירמידת מזון הכמותיים )המסה של היצורים( של החוליות

השונות במארג המזון. רמה רמת הזנהכל קומה בפירמידה מייצגת(

טרופית(: נמצאים בבסיס הפירמידה, היצרנים – הצמחונייםמעליהם , – הטורפים וטורפי-העלומעליהם .

פירמידת האנרגיה בטבע

בבסיס כל שרשרתמזון נמצאים

הצמחים. צמחים נאכלים ע"י

בעלי חיים צמחוניים. בעלי חיים צמחוניים

נאכלים ע"י בעלי חיים טורפים.

פרמידה אקולוגית

עד עתה יצגנו את מעבר החומרים והאנרגיה בשרשרת מזון או מארג מזון.

) למי עובר החומר והאנרגיה(איכותי הוא שרשרת מזון או במארג מזוןייצוג

( של רמות ההזנה בבית בתרשים – גרפי )כמותי, היא יצוג פרמידה אקולוגיתהגידול

או במערכת אקולוגית.

בשתי דרכים: כמותיייצוג פרמידה אקולוגית – ( מסת בעלי החייםפרמידת ביומסה – כל שלב מייצג את הביומסה )

בשלב –רמת הזנה פרמידת מספרים – כל שלב מייצג את מספר )כמה( יצורים חיים יש בשלב

– רמת הזנה זו .

ואנרגיהביומסה

– המסה הכוללת של היצורים החיים המבוטאת ביומסה

ליחידת שטח.כמשקל יבש

פירמידה של ביומסה היא גם פירמידה של אנרגיה משום

האנרגיה הכימית שהביומסה משקפת למעשה את כמות

בכל רמת הזנה.

פירמידה אקולוגית של ביומסה

בפירמידת ביומסה )או: אנרגיה( כל מדרגה מייצגת את של הרכב החברה בבית גידולייצוג גרפי כמותיהביומסה של כלל הפרטים בכל רמת הזנה )בדרך כלל

ביחידות של אנרגיה(.

ביומסה – המסה של החומר החי ללא מים.אמיר, פרקים באקולוגיה, עמ'

134

יצרנים ראשונים

צרכנים

טורפים

טורפי על

פירמידת ביומסה

מתארת מצב שבו כמות גדולה מאוד הפירמידה האקולוגית "מפרנסת" )מספקת מזון( כמות קטנה יותר של צמחיםשל

, והם "מפרנסים" כמות עוד יותר קטנה שלאוכלי עשב.טורפים

הביומסההגודל של כל רמה בפירמידה האקולוגית, מייצג את שבכל רמה.

כלומר: את הכמות הכוללת של החומר החי של כל היצוריםהנכללים באותה רמה.

פירמידת ביומסה. לכן פירמידה אקולוגית נקראת גם .לפירמידות ביומסה רבות יש בסיס רחב וקדקוד צר הסיבה למבנה זה היא התמעטות המזון, העובר מרמת הזנה

אחת אל רמת ההזנה שמעליה בפירמידה.

מדוע המזון מתמעט במעלה הפירמידה?

בכל רמת הזנה מקצת היצורים מתים, מקצתהחומרים מופרשים מגופם של בעלי החיים )חומרים

שלא התעכלו(, וגם מרבית האנרגיה נפלטת )בתור חום( בתהליך הנשימה של היצורים החיים.

,השיירים וההפרשות אינם עוברים במעלה הפירמידהאלא יוצאים ממנה ומפורקים על ידי המפרקים

שבמערכת. לכן רק מקצת החומרים והאנרגיה – רק אלה שלא

התפרקו, שלא הופרשו או שלא נפלטו – עוברים לרמה גבוהה יותר בפירמידה, והם הולכים

ומתמעטים מרמה לרמה.

פירמידה אקולוגית

כלסה"כ המסה של צרכנים הראשונים ה

)גירפות(

סה"כ המסה של צרכנים הכל

השניוניים )אריות(

סה"כ המסה כלשל

העופות הדורסים או

טורפי העל

שימו לב כי כמות החומרים העוברת משלב לשלב בפירמידת המזון הולכת ופוחתת בהדרגה .כך גם מספר היצורים הניזונים

פירמידת ביומסה- מסת כלל הביומסה

החומרים ) חומר יבש , המבוטא

בגרמים( הנמצאים ברמת הזנה

מסויימת, בשטח של מ"ר

מפרקים

שימו לב כי כמות החומרים העוברת משלב לשלב

הולכת בפירמידת המזון .כך גם ופוחתת בהדרגה

מספר היצורים הניזונים. )מה שיוצר את מבנה

הפרמידה(

ההפחתה בחומר כאשר אנו עולים שלב או רמת הזנה

מחומר שנוצל נובעתלהפקת אנרגיה של

היצורים ברמה זו או חומר )שתן, צואה הופרש מהגוף

וכו(

סה"כ המסה הצמחיםכלשל

היצרנים פרמידה מספרית

מציינת את מספר היצורים בכל רמה. חסרונה של

פרמידה מספרית: ההתייחסות לפיל ולזבוב היא זהה – מספרית ולכן אינה משקפת את מסת החומר העומדת לרשות

הרמה הבאה

פירמידת מזון אקולוגית

על-טורפי

צרכנים שלישוניים – טורפים

צרכנים שניוניים – טורפים

צרכנים ראשוניים – צמחוניים

יצרנים – צמחים

מפרקים

הפרשותושרידים

חוםמתהליך הנשימה, נפלט )

(אל הסביבה

פירמידת מזון אקולוגית

רמות הזנה בפירמידה אקולוגית

יצרנים

צרכנים שניוניים

צרכנים ראשוניים

טורפי על

1רמת הזנה

במספר אורגניזמים המקבלים את מזונם .רמת הזנה נמצאים באותה שלבים זהה

2רמת הזנה

3רמת הזנה

4רמת הזנה

זרימת האנרגיה - החוט המקשר בין מרכיבי מארג המזון

)במעבר האנרגיה והתמרתה משלב לשלב )רמה טרופיתבשרשרת המזון יש הפסדים

מאנרגיית השמש המגיעה לשטח פני 1-3%צמחים מנצלים כדור הארץ

-מן האנרגיה הכוללת האצורה 10%צרכנים ראשוניים מנצלים כ .במזון הצמחי

=מהאנרגיה האגורה בצמחוניים10%טורפים מנצלים כ לביומסה של הרמות הטרופית ולייצור שלהן יש אופי של

פירמידה

פירמידה אקולוגית של ביומסה

בבית הגידול עוברת מרמת הזנה אחת לזו שמעליה רק כעשירית מכמות האנרגיה שנקלטה בה

אמיר, פרקים באקולוגיה, עמ' 134

יצוג גרפי של כמות האנרגיה בכל רמת הזנה )ג'אול – קלוריה( 1יחידת אנרגיה. ג'אול שווים כ-

יצרנים

צרכנים שלישוניי

ם

צרכנים שניוניים

צרכנים ראשוניים

בע"ח קולט חומרים אורגניים בהם אצורה אנרגיה ע"י אכילת עלים.

חלק ממה שקלט בע"ח מופרש החוצה כפסולת, חלקו משמש את בע"ח לתנועה, לבניית גופו,

לנשימה, לרבייה ועוד

רק חלק קטן מהאנרגיה שקלט בע"ח עוברת לטורפיו של הזחל.

כך בעצם פוחתת בהדרגה כמות המזון ועימה כמות האנרגיה העוברת משלב לשלב

בפירמידת המזון. עימה פוחת גם מספר היצורים שיכולים להיות הניזונים ממנה.

מדוע פוחתת כמות האנרגיה והחומר ככל שנעלה בשלבי הפרמידה?

לדוגמא: זחל

פירמידה אקולוגית

צמחיםיצרנים

כנימותצרכנים

ראשוניים

חיפושיותצרכניםשניוניים

ציפורי שירצרכנים שלשוניים

עוף דורסטורף על

כמות החומרים העוברת משלב לשלב בפירמידת המזון הולכת ופוחתת בהדרגה .כך גם מספר היצורים הניזונים

מפרקים

השמש היא מקור האנרגיה הראשונית לרוב היצורים החיים

אמיר, פרקים באקולוגיה, עמ' 125

יש יצורים הקולטים את אנרגית האור וממירים אותה יצורים לאנרגיה הזמינה לתהליכי החיים שלהם )

(, ויש הקולטים אותה מבחוץ כאנרגיה אוטוטרופים(.יצורים הטרוטרופיםכימית בתרכובות אורגניות )

בתרשים זה השמש מעבירה אנרגיה אל כדור הארץ. את האנרגיה קולטים הצמחים . הצמחים מבצעים פוטוסינתיזה . בעלי חיים ניזונים מהצמחים, בעלי

חיים ניזונים מבעלי חיים אחרים.

זרימת אנרגיה בין גורמים ביוטיים נעשית באמצעות הזנה. בכל שלב יש איבוד אנרגיה בצורת חום

לסביבה.

זרימת אנרגיה בין גורמים ביוטיים

.הזנהנעשית באמצעות

אנרגיה מועברת בין גורמים ביוטיים לבין

הסביבה האביוטית.

אנו עוסקים באורגניזם, אוכלוסיה וחברה. לקיומם. ולמקור אנרגיה לבנות את גופם חומריםכל היצורים החיים זקוקים ל

1

השמש היא מקור האנרגיה הראשוני והעיקרי למרבית המערכות האקולוגיות

הביוספרה היא מערכת אקולוגית סגורה לחומרים )אין תוספת חומרים לכדור

הארץ( ופתוחה לאנרגיה )אנרגיה מתקבלת מהשמש(.

2

3

4

5

בעיות אקולוגיות מקומו של האדם במארג המזון

חומרי הדברה

רעילים, מתפרקים לאט ומצטברים בקרקע ובמיתהום. משם הם מגיעים למי השתייה וההשקיה, אל

צמחים ואל בע"ח ועלולים להגיע גם אל מזוננו. חומרי ההדברה פוגעים בחוליות שונות של מארג

המזון בטבע!

ריכלורואתאןטיפניל דיפלורו ד

-התגלו כמויות גדולות של 70בשנות ה DDT בבני אדם )תאי שומן וחלב אם(.

שימש מאז תחילת המאה ללחימה בעש הצמר ובחרקים אחרים. חומר שמומס בשומנים.

כמויות גדולות שלDDT עלולות לגרום נזק למערכת הנשימה.

DDT

.רעיל גורם לקשיי נשימה ולמחלות נוספות לא מתפרק! בניגוד לחומרים אחרים המתפרקים

ומשתנים בגופם של היצורים החיים..נמצא יותר מאוחר גם בדגים בעופות ויונקים גם באזורים שהיו רחוקים מאזורים בהם נעשה שימוש ב

DDT -נתגלה ה ,DDT לדוגמא: דובים הלבנים( בקוטב(.

זיהום כזה הינו תוצאה של התערבות האדם- ניסיוןלהשמיד מזיקים לחקלאות גרם להתפשטות הרעל

אצל כל השותפים למארג המזון-כיום נאסר השימוש ב DDT...אבל

אוריינות מדעית

הדברה ביולוגית באמצעות תנשמות

הרעלת כספית