B.4.1 · הסתגלות לסביבה

חומר הדפסה זה מכסה נושאים נבחרים ברמת HL/SL לקורס שנבחר לראשונה ב2025; הוא אינו כולל את כל תוכנית הלימודים.

תנאי קדם: אידוי ממקור B.2.3 והלאה ובחירה טבעית ממקור D.4.1.

הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.

מה would explain this observation?

• קקטוס שורד חודשים ללא גשם בעוד ששיח מים חי עם עלייו שטוחים על פני המים. שניהם צמחים, אך גופם הפיזי קרוב להפוך זה לזה. מדוע?

בנה את המודל

• התאמה היא מאפיין מורש המשפר את ההישרדות או הרבייה בסביבה מסוימת. התאמות יכולות להיות מבניות (עלים גלולים, נקבוביות נעוצות ב-צמח יבשתי), פיזיולוגיות (שתן מרוכז בחיית מדבר) או התנהגותיות (לטאה שומשת השמש להתחמם).
• הסבר מועיל להתאמה מקשר מאפיין → השפעה → יתרון: עליים גלולים תופסים אוויר לח, ולכן פחות מים מאדים באמצעות חילוף, ולכן הצמח שורד בצורת. יחס שטח פנימי לעומק (SA:V) מסביר התאמות רבות: לגוף קטן יש יחס SA:V גדול יותר והוא מאבד חום או מים מהר יותר.
• התאמה: מאפיין מורש המשפר הישרדות או רבייה בסביבה נתונה; צמח יבשתי: צמח המותאם לתנאי יובש; יחס שטח פנימי לעומק: שטח פנימי מחולף בעומק, ושולט בקצבי החלפה.

בחר עדויות שיכולות לבחון אותו

• השוו בין איבוד מים מעלה של צמח יבשתי ועלה של צמח בינוני תחת אוויר חם, יבש ומזעזע זהה: מודל ההתאמה צופה איבוד נמוך יותר מהצמח היבשתי. שמור על גודל עלה, טמפרטורה ולחות קבועים, אחרת ההשוואה לא תקפה.
• מדוד את ה-SA:V של קוביות מודל או של אורגניזמים והשוו עם בית הגידול שלהם; טענה בנוגע לשטח פנימי חייבת לבוא מממדי שנמדדו, ולא מפשוט מבט לתמונה.

עבוד מכמויות ידועות

• נתון: צלע הקובייה s = 3 ס"מ. שטח פנים = 6s² = 6 × 9 = 54 ס"מ²; נפח = s³ = 27 ס"מ³. יחס SA:V = 54/27 = 2 לכל ס"מ. עבור קובייה בגודל 1 ס"מ: SA:V = 6/1 = 6 לכל ס"מ. הכפלת שלוש בצלע הפחיתה את היחס לשליש — לגופים גדולים יש פחות משטח ליחידת נפח, ולכן הם מאבדים פחות חום ליחידת רקמה.

דוגמה:

דגם של יונק מדברי בעל שטח פנים 400 ס"מ² ונפח 2,000 ס"מ³. מצאו את היחס SA:V והשוו אותו לעכבר מדברי קטן ב-2 לכל ס"מ, באותו סדר: כמות ידועה → דגם → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות. (תשובה: SA:V = 400/2,000 = 0.2 לכל ס"מ — עשירית מהעכבר, ולכן החיה הגדולה מאבדת ביחס פחות מים וחום דרך פני השטח.)

בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה

• סיפור סביר לגבי שימוש בתכונה הוא הנחה עד שהוכחה תומכת בה; חלק מהתכונות הן תוצר לוואי של מאפיינים אחרים ולא התאמות. הדגם הקובי מניח צורה אחידה — אורגניזמים אמיתיים מגדילים משטח במקום בו נדרשת החלפה (ריאות, זיגיות, שיערות שורש), מה שמפר את ההתקנה הפשוטה.

אזהרה:

צמח מדברי מתאים עצמו במהלך קיץ חם אחד על ידי גדילת קטיקולה עבה יותר כי הוא זקוק לכך. טענה זו שגויה: התאמות הן מאפיינים מוּרשים העצובים על ידי בחירה טבעית לאורך דורות; תגובה אישית של עונה אחת היא אקלימצציה, לא התאמה, והצורך לעולם אינו מנחה את השינוי.

מפת מושגים:

התאמה לסביבה: מאפיינים מוּרשים מקושרים לשרידות באמצעות שרשרת תכונה → אפקט → יתרון, הנבחנת באמצעות השוואה מבוקרת. SA:V = 6/s לקובי, ויורד ככל הגודל עולה — משטחי החלפה ותוכניות גוף נובעים מכך.