歡迎來到生物世界!
各位同學,未來的科學家們,大家好!你們有沒有想過,為什麼小狗和石頭不一樣?為什麼高大的樹木和摩天大樓又不同呢?你們來對地方了!在這一章,我們將會踏上一場奇妙的旅程,探索生物這個奧妙的世界。我們會發現所有生物都遵循的秘密法則,學習科學家是如何像整理一間超級整齊的圖書館一樣,將生物分門別類,還會明白為什麼保護地球上每種植物和動物是如此重要。事不宜遲,讓我們開始吧!
1. 生命的秘密:生物與非生物
甚麼讓事物「有生命」?
想想你的寵物貓和你的書包。你的貓會跑、會吃、會睡,還會生小貓。你的書包呢……它只會靜靜地待在那裡。這是因為你的貓是生物,而你的書包是非生物。所有生物,從最小的細菌到最大的鯨魚,都擁有一組特殊的共同特徵,我們稱之為生命特徵或「生命過程」。
生物的7大生命特徵
這看起來要記住的東西很多,但別擔心!我們有一個超級簡單的方法,能幫助你記住這七個生命過程。只要記住一個名字:MRS GREN!
記憶法:MRS GREN
MRS GREN 的每個字母都代表一個生命特徵:
M - Movement (運動): 所有生物都會運動。動物會跑會走。植物會向著陽光轉動葉子。
R - Respiration (呼吸作用): 這不只是「呼吸」那麼簡單!這是從食物中釋放能量的過程,為身體的所有活動提供動力。所有生物都時時刻刻進行呼吸作用。
S - Sensitivity (感應): 這是指對環境變化作出反應的能力。如果你摸到熱的東西,會迅速把手縮回來。這就是感應!
G - Growth (生長): 所有生物都會生長。它們會變大、變強壯、變得更複雜。一顆小小的種子會長成一棵大樹。一個嬰兒會長大成人。
R - Reproduction (繁殖): 這是創造新生命或後代的能力。這非常重要,因為它確保了某種生物不會滅絕。貓會生小貓,蘋果樹會結出可以長成新蘋果樹的種子。
E - Excretion (排泄): 這是排出體內廢物的過程。如果廢物積聚起來,可能會變得有毒。對於人類來說,這包括呼出二氧化碳、出汗和上廁所。
N - Nutrition (營養): 這意味著獲取食物,以提供生長和其他生命過程所需的能量。植物利用陽光製造自己的食物(光合作用),而動物則以其他植物或動物為食。
快速回顧:活著、已死亡,還是從未有生命?
了解它們之間的區別很重要:
- 活著的生物: 顯示所有 MRS GREN 特徵的事物。(例如:一隻狗、一棵樹、你!)
- 已死亡的生物: 曾經有生命但現在沒有的事物。(例如:一片落葉、一張木椅)
- 非生物: 從未有生命的事物。(例如:一塊石頭、一個膠樽、空氣)
生命的多樣性令人驚嘆
我們的地球是數百萬種不同生物的家園!這種巨大的範圍稱為多樣性。它們形態各異,大小不一。
- 有些小到我們沒有顯微鏡就看不到,例如微生物(例如:細菌)。
- 有些則巨大無比,例如地球上最大的動物藍鯨,或是最大的植物巨型紅杉樹。
你知道嗎?
最小的生物是細菌,有些只有0.0002毫米長!最大的生物是藍鯨,牠可以長達30米——這相當於三輛校巴排在一起的長度呢!
第一節重點提要
要被稱為生物,某個事物必須執行所有7個生命特徵(MRS GREN)。世界充滿了從微觀到巨大的各種各樣的生命。
2. 各有所屬:生物的分類
我們為什麼需要將事物分類?
想像一下,如果超市裡所有的食物都混在貨架上。要找到牛奶簡直是個噩夢!科學家將生物分組或分類,也是出於同樣的原因——讓它們更容易被研究和理解。他們根據生物的共同主要特徵將它們分組。
動物界:大區分
動物的第一個也是最大的一個分組,是基於一個簡單的問題:牠有沒有脊骨?
- 脊椎動物: 有脊骨的動物。你可以摸摸自己的脊骨(脊椎),它從背部一直延伸下來。所以你、你的狗、魚和蛇都是脊椎動物!
- 無脊椎動物: 沒有脊骨的動物。地球上大多數動物都是無脊椎動物!想想昆蟲、蜘蛛、蠕蟲、水母和蝸牛。
認識脊椎動物!(「有脊骨聯盟」)
脊椎動物分為五個主要類別。讓我們來認識一下牠們吧!
魚類
- 生活在水中。
- 用鰓呼吸。
- 身體有鱗片和鰭。
- 是變溫動物。
兩棲類 (例如:青蛙、蠑螈)
- 過著「雙重生活」——幼年時生活在水中,成年後生活在陸地。
- 皮膚光滑濕潤。
- 幼體(蝌蚪)有鰓;成體有肺。
- 是變溫動物。
爬行類 (例如:蜥蜴、蛇、鱷魚)
- 皮膚乾燥,有鱗片。
- 用肺呼吸。
- 大多數產下有皮革狀外殼的蛋。
- 是變溫動物。
鳥類
- 有羽毛和翅膀。
- 用肺呼吸。
- 產下有堅硬外殼的蛋。
- 是恆溫動物。
哺乳類 (例如:人類、貓、鯨魚、蝙蝠)
- 有毛髮或皮毛。
- 用肺呼吸。
- 大多數是胎生(直接產下活著的幼體)。
- 用乳汁餵哺幼兒。
- 是恆溫動物。
植物界:綠色生長
植物也可以簡單地分為幾類:
- 開花植物與非開花植物: 有些植物,例如玫瑰和蘋果樹,會開花來製造種子。其他植物,例如蕨類和苔蘚,則不會開花。
- 維管束植物與非維管束植物: 你看到的大多數植物,例如樹木和花卉,都是維管束植物。這意味著它們有一套微細的管道(像血管一樣)來輸送水和養分。一些簡單的植物,例如苔蘚,是非維管束植物,它們只是像海綿一樣吸收水分。
形態與功能:完美匹配!
生物的特徵(其形態)與其功能及所處環境(其功能)完美契合。這叫做適應。
例子1:魚的流線型身體(形態)有助於它在水中輕鬆移動(功能)。
例子2:鳥類中空的骨骼(形態)使其足夠輕盈以飛行(功能)。
例子3:仙人掌有尖刺而不是葉子(形態),以阻止動物吃掉它,並減少在炎熱沙漠中的水分流失(功能)。
第二節重點提要
科學家根據生物的特徵(例如牠們有沒有脊骨)來對牠們進行分類。五個主要的脊椎動物類別是魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。生物的特徵(形態)是為了幫助牠們生存(功能)而適應的。
3. 生物多樣性:為什麼多樣性是生命的味道
甚麼是生物多樣性?
生物多樣性是一個簡單的詞語,卻包含著一個宏大的概念:它指的是地球上所有生物的總多樣性。它包括每種植物、動物和微生物,從最深的海洋到最高的山脈。一個生物多樣性高的地方,例如熱帶雨林,充滿了許多不同種類的生命。
為什麼生物多樣性如此重要?
生物多樣性對於地球的健康和我們自身的生存至關重要。
- 它維持自然平衡: 每種生物都有其扮演的角色。把它想像成一座巨大的積木疊疊樂高塔——如果你抽出太多積木(物種),整座高塔(生態系統)就可能會倒塌。
- 它為我們提供資源: 我們依賴大自然的多樣性來獲取……
食物:水果、蔬菜、穀物、魚類和肉類。
藥物:許多重要的藥物,例如阿士匹靈,最初都來自植物。
原材料:用於建築的木材、製作衣服的棉花、製作輪胎的橡膠。
人類與生物多樣性:棘手的關係
不幸的是,一些人類活動可能會損害生物多樣性,並威脅許多物種的生存。
- 棲息地破壞: 這是最大的威脅。當我們砍伐森林來建造城市或農場時,我們破壞了無數動物和植物的家園。
- 捕獵和過度捕撈: 當我們捕獵或捕撈動物的速度快於牠們繁殖的速度時,牠們的數量可能會急劇下降。
當一個物種面臨永遠消失的風險時,它被稱為瀕危物種。著名的例子包括大熊貓、老虎和海龜。
我們能做甚麼?保育!
保育意味著保護野生動物和自然界。每個人都可以幫忙!意識到保護環境的重要性是第一步。
- 支持國家公園和野生動物保護區,以保護棲息地。
- 實行減廢、重用、回收,以減少我們對地球的影響。
- 了解更多關於你所在國家/地區奇妙的野生動物,以及牠們的獨特之處。
第三節重點提要
生物多樣性是地球上所有生命的總多樣性,它對地球的健康和人類的生存至關重要。人類活動,例如棲息地破壞,可能會威脅生物多樣性,因此保育(保護大自然)極為重要。