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.
1. **Урожайность клевера:** 300 г/м².
2. 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:
1. **Количество мышей на 100 м²:**
- 5 мышей на 100 м².
2. **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.
3. **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.
4. **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:
1. Наличие кошек поддерживает численность шмелей и, следовательно, увеличивает продуктивность коров.
2. При 100% урожайности поле даёт 30 кг клевера, который не сможет полностью прокормить корову.
3. 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.
