Известен случай, когда крестьяне пришли к известному биологу Ч.Дарвину и спросили, как увеличить надои молока? Поразмышляв, Дарвин предложил завести больше кошек. К удивлению…
Известен случай, когда крестьяне пришли к известному биологу Ч.Дарвину и спросили, как увеличить надои молока? Поразмышляв, Дарвин предложил завести больше кошек. К удивлению крестьян, совет учёного им помог. Необходимо учесть следующие данные: масса коровы 540 кг; 1 шмель опыляет 1 м² поля, в одном гнезде 9 шмелей; 1 мышь разоряет 2 гнезда шмелей, на 100 м² проживает 5 мышей, вес грызуна 20 г; урожайность клеве- ра составляет 300 г/м², при неопылении урожайность растения снижается на 65%. Задания. 1. Как связана численность кошек с продуктивностью коров? 2. Какова возможная биомасса скота с поля со 100% урожайностью? 3. Сколько клевера даст поле, если исключить наличие кошек? Хватит ли при таких условиях клевера для жизнедеятельности коровы?
Давайте разберёмся с данной задачей шаг за шагом.
1. Как связана численность кошек с продуктивностью коров?
Чтобы понять связь между численностью кошек и продуктивностью коров, нужно рассмотреть экосистему, в которой они существуют. Кошки, как хищники, контролируют количество мышей, которые являются вредителями для гнезд шмелей.
- Шмели опыляют растения, такие как клевер.
- Мыши могут разрушать гнёзда шмелей, и если их много, это негативно сказывается на их количестве.
- Таким образом, чем больше кошек (тем меньше мышей), тем больше шмелей может быть в одном поле.
- Больше шмелей означает более эффективное опыление, что в свою очередь приводит к более высокой урожайности клевера.
Таким образом, увеличение численности кошек может привести к увеличению продуктивности, так как они помогают сохранить популяцию шмелей, способствующих лучшему опылению клевера.
2. Какова возможная биомасса скота с поля со 100% урожайностью?
Для начального расчета, следует уточнить, сколько клевера даст поле с 100% урожайностью.
- Урожайность клевера: 300 г/м².
- Рассмотрим площадь поля 100 м²: \[ \text{Урожайность на 100 м²} = 300 \, \text{г/м²} \times 100 \, \text{м²} = 30000 \, \text{г} = 30 \, \text{кг} \]
Теперь определим биомассу коровы, исходя из того, что корова потребляет клубни (например, от клевера):
- Если одна корова весит 540 кг, то по аналогии можно предположить, что 1 кг коровы требует фиксированное количество корма для поддержания жизнедеятельности (усредненное значение может варьироваться, но принимаем 2% от веса).
- Потребление коровой в день: \[ 540 \, \text{кг} \times 0.02 = 10.8 \, \text{кг в день}. \]
3. Сколько клевера даст поле, если исключить наличие кошек?
Если отсутствуют кошки, то численность мышей увеличится. Разберёмся, как мыши отразятся на урожайности полей:
Количество мышей на 100 м²:
- 5 мышей на 100 м².
Количество гнёзд шмелей на 100 м²:
- Одно гнездо содержит 9 шмелей, но ключевое – сколько всего гнёзд можно ожидать на данном поле. Эта информация не дана в задаче, предположим, что на 100 м² есть n гнёзд.
Влияние мышей на гнёзда шмелей:
- Если одна мышь разоряет 2 гнезда, 5 мышей разоряют: \[ 5 \times 2 = 10 \, \text{гнёзд}. \]
- Это значит, что 5 мышей убивают 10 гнёзд, что потенциально может снизить опыление.
Снижение урожайности:
- Если опыление отсутствует, урожайность падает на 65%. Значит, производительность будет: \[ \text{Урожайность с учетом снижения} = 30000 \, \text{г} \times (1 - 0.65) = 30000 \times 0.35 = 10500 \, \text{г} = 10.5 \, \text{кг}. \]
Подытожим:
- Наличие кошек поддерживает численность шмелей и, следовательно, увеличивает продуктивность коров.
- При 100% урожайности поле даёт 30 кг клевера, который не сможет полностью прокормить корову.
- Без кошек урожай снизится до 10.5 кг, это также не обеспечит корову её необходимым количеством корма.
Таким образом, отсутствие кошек, согласно моделям взаимосвязей в экосистеме, в конечном итоге влияет на продуктивность коров.
