TUTKIJANVIHKO lk

Transkriptio

1 TUTKIJANVIHKO 7.-9.lk Ympäröivän luontomme ihmeellinen monimuotoisuus on aina kiehtonut ihmistä. Olemmehan kietoutuneet osaksi luontoa, ja olemme siitä riippuvaisia lukuisilla eri tavoilla. Tutkijoille riittää tutkittavaa loputtomasti, kun sekä suurin osa maapallon lajistosta ja monimuotoisuudesta että sen monet prosessit ja systeemit ovat meille vielä täysin mysteerejä. Tervetuloa koululaistutkijaksi Jyväskylän yliopiston Luontomuseoon! Suomen luonnon erityisyytenä ovat pohjoinen sijaintimme sekä neljä vuodenaikaa, joiden erot ilmenevät luonnossa monin eri tavoin. Voitte havainnoida näitä eroavaisuuksia myös museon näyttelyssä. Tutkimustehtävissä painottuvat Suomen pohjoisen luonnon erityispiirteet yhdistettynä globaaliin maailmaan. Luontoa tutkiessa on hyvä pitää mielessä sen haavoittuvuus ja meidän vastuumme tulevaisuuden maapallon hyvinvoinnista. Tutkimustyönne alkaa täältä museosta ja myöhemmin tutkimuskenttänä voi toimia ympäröivä luonto, lähimetsät sekä maailma ja maailmankaikkeus. Tutkimustehtävät löytyvät tästä vihkosta, ja niiden vastaukset saatte opettajalta joko museokäynnin aikana tai käynnin jälkeen. Joissakin tehtävissä teidän täytyy tehdä itsenäistä tiedonhakua, joten jokaisella parilla tutkimusryhmissä olisi hyvä löytyä ainakin yksi älypuhelin. Merkityt tehtävät ovat tehtäviä, joita voitte suorittaa yhdessä luokan kanssa tai kotona esimerkiksi lähimetsässänne. Kartan avulla löydätte missä mikäkin tehtäväosio tehdään!

2

3 GEOLOGI Kivilajit ja maaperä vaikuttavat kaikkeen ympärillämme ja määrittävät niiden päällä kasvavaa kasvillisuutta sekä eri alueilla elävää eliölajistoa. Maapallo syntyi noin 4,6 miljardia vuotta sitten ja on kehittynyt vuosimiljoonien kuluessa sellaiseksi kuin me sen nyt tunnemme. Ensimmäisen miljardin vuoden aikana maapallon olosuhteet jäähtyivät vähitellen hyvin kuumista viileämmiksi ja tiivistynyt vesihöyry satoi alas. Näin syntyivät valtameret. Juuri vesi mahdollisti miljardeja vuosia sitten olosuhteet, jotka mahdollistivat elämän synnyn ja kehittymisen. Lisäksi puhdas ilma (happi) ja ravinto (esimerkiksi auringon valoenergia), sopiva lämpötila sekä sopiva paine, suolapitoisuus ja happamuus (ph) ovat elämän edellytyksiä. 1. Etsikää maapallon historiaa havainnollistava paperipino geologiaosiosta ja pohtikaa pareittain seuraavia asioita. Mihin ihminen sijoittuu paperipinossa? Entä elämän siirtyminen maalle? Valitkaa yksi ajanjakso Maapallon historiasta, mihin haluatte aikamatkailla. Hakekaa tietoa esimerkiksi näyttelyteksteistä ja netistä ( millaista ympärillänne olisi. Piirtäkää kuva ympäröivästä maailmasta / tehkää miellekartta / kertokaa ryhmässä toisillenne. 660 miljoonaa vuotta sitten 300 miljoonaa vuotta sitten 150 miljoonaa vuotta sitten 4 miljoonaa vuotta sitten

4 2. Voisiko meteorien mukana kulkeutua maapallolle avaruudesta jotain erikoisia elämänmuotoja? Maapallon elämän monimuotoisuus on huima, mutta voiko mielestänne avaruudessa olla elämää? Keksikää oma avaruuden olento tai elämänmuoto. Voitte kuvailla olentoa parille / piirtää kuvan / tehdä miellekartan. Mitä se tarvitsee pysyäkseen hengissä? Miten/mitä se hengittää? Entä tarvitseeko se vettä ja ravintoa ja miten se syö? Miten se liikkuu? Millaisia muita elintapoja sillä on? Miltä olento näyttää? Tehkää tutkimus lähimaastossa erilaisista elämänmuodoista. Valitkaa joitakin tutkimuslajeja (puita, kukkia, hyönteisiä, nisäkkäitä) ja tutkikaa niitä sekä pohtikaa miten ne ovat sopeutuneet elämään ja ympäristöönsä. Kuinka ne saavat happea, vettä ja ravintoa? Entä minkälaisia elämäntapoja niillä on?

5 EVOLUUTIOTUTKIJA Elämän kehitys maapallolla miljoonien vuosien kuluessa sekä eliöiden sopeutuminen tämänhetkisiin muutoksiin kiinnostaa evoluutiotutkijaa. Elinympäristöjen monimuotoisuus, lajien monimuotoisuus sekä perintötekijöiden erot saman lajin yksilöiden välillä ja eri lajien välillä, eli geneettinen monimuotoisuus, ovat kaikki evoluution tulosta. Nykyään eläviä eliöitä tutkimalla ja niitä vertailemalla on mahdollista nähdä niiden yhteinen historia. Nykyisten eliöiden avulla voidaan myös huomata, kuinka samankaltaiset rakenteet toistuvat eri lajeissa ja kuinka kiehtovasti lajit ovat sopeutuneet eri elinympäristöihin sekä eri elämäntapoihin. 1. Tutki museon kokoelmien avulla eri lintulajien sopeutumista Suomen luonnon oloihin. Valitkaa pareittain linnut, joita haluatte tutkia. Lintuja löytyy etenkin vitriineistä museon perällä olevan suuren metsädioraaman läheltä. Lisäksi lintuja on piilossa jokaisessa maisemadioraamassa, jolloin ne ovat valmiiksi elinympäristöissään ja tutkimuksen suorittaminen voi olla mielekkäämpää. Pohtikaa ja listatkaa ensin mikä tekee linnusta linnun. Miten linnut eroavat maalla elävistä eläimistä ja millä tavoin ne ovat sopeutuneet elintapoihinsa? Valitkaa parin kanssa 3 mahdollisimman erilaista lintua, kirjoittakaa lajien nimet ylös ja listatkaa havaitsemianne eroja (ulkonäkö, elinympäristö) sekä pohtikaa, mitä erot voisivat johtua (elintavat, ruokailu ym.). Kiinnittäkää huomiota esimerkiksi lintujen jalkoihin, nokkiin, värityksiin sekä vartalon ja siipien muotoon Pedot ovat sopeutuneet saalistamiseen ja lisäksi pohjoisessa asuvat pedot ovat sopeutuneet eri tavoin kylmiin olosuhteisiin. Vertailkaa dioraamoista löytyviä suuria maapetoja (karhu, susi, ilves, ahma) itseenne eli ihmislajiin. Miten suurpedot ovat sopeutuneet saalistamiseen ja miten ne eroavat ihmisestä (käyttäytyminen, leuat,

6 hampaat, raajat, aistit). Miten ihminen on ratkaissut monet fyysiset vajavaisuudet? Käyttäkää lähteinä havaintojanne sekä näyttelystä löytyvää tietoa ja omaa tiedonhankintaa. Pohtikaa ensin pareittain ja kertokaa tämän jälkeen muille ryhmän jäsenille mitä keksitte. Voitte listata pohdintojanne myös tähän. Erilaisia lintuja näkee päivittäin ympärillämme. Joitakin lintulajeja kohtaa vain syvällä metsässä, toisia näkee kaupungin keskustoissa ja toisia taas vain esimerkiksi meren rannalla. Pohtikaa ja havainnoikaa lintuja lähimetsissä tai koulumatkalla. Miksi luulette, että linnut elävät juuri siellä mistä ne havaitsette? Millä tavalla linnut hyötyvät ihmisen lähellä asumisesta?

7 EKOLOGI Ekosysteemi tarkoittaa tietyn paikan elollisen yhteisön ja elottoman ympäristön muodostamaa toiminnallista kokonaisuutta. Ekosysteemin osat toimivat vuorovaikutuksessa keskenään, ja siihen kuuluvat eri eliölajit sekä elottoman luonnon osat ovat kaikki tärkeitä osia kokonaisuutta. Metsät, suot ja järvet ovat ekosysteemejä, jotka hallitsevat suomalaista luonnonmaisemaa. Niiden ominaispiirteiden tutkiminen sekä niissä asustavien eliöiden suojeleminen ovat tärkeä osa ekologin työtä. Ekosysteemien rajaaminen on hankalaa, koska ne vaikuttavat toisiinsa ja esimerkiksi eläinlajit liikkuvat ekosysteemien välillä. Jotta ympäristöä ja sen uhanalaisia osia pystyttäisiin suojelemaan, on ensimmäiseksi tärkeää oppia ymmärtämään sitä ja tuntemaan se paremmin. 1. Perehtykää tutkimusryhmässä elinympäristöpelin elinympäristöjen tunnuspiirteisiin ja niissä eläviin lajeihin, ja lajitelkaa pelin lajit niille ominaisiin elinympäristöihin. Voitte etsiä tietoa museon näyttelystä sekä käyttää omia tiedonhankintakeinoja. Pelin jälkeen parit valitsevat yhden elinympäristön, mihin perehtyvät paremmin. Metsäelinympäristön valitseva pari tutkii sekä havumetsän että lehdon piirteitä yhdessä. Etsikää elinympäristöt museon dioraamoista ja tutustukaa niihin sekä niistä löytyvään infoon. Miten valitsemanne elinympäristö eroaa muista / mitkä ovat sen tunnuspiirteet? Miksi valitsemassanne elinympäristössä on kyseisiä lajeja? Ovatko jotkut lajit vaateliaita, eli elävätkö ne vain tutkimastanne elinympäristöstä? Entä ovatko jotkut lajit niin sanottuja generalisteja, eli voisivatko ne elää myös muiden ryhmien elinympäristöissä? Lajia tai elinympäristöä kutsutaan uhanalaiseksi, jos siihen kohdistuu häviämisen vaara. Monet luontotyypit eli elinympäristöt ovat uhanalaisia (tietynlaiset niityt, metsät ja suot sekä vesistöt). Keksittekö, miksi valitsemanne elinympäristö voisi olla uhanalainen?

8 2. Tutustukaa metsän lajistoon ja vuorovaikutuksiin pelaamalla Haapapeliä 3-5 pelaajan ryhmissä. Kaikki lajit ovat tärkeitä ekosysteemeissä, mutta jotkin lajit suomalaisessa metsäekosysteemissä ovat erityisen tärkeitä muiden lajien kannalta. Tällaiset lajit ovat vuorovaikutuksessa hyvin monien muiden lajien kanssa. Pelin jälkeen pohtikaa seuraavia: Haapa on avainlaji. Mitä tarkoittaa avainlaji? Miksi metsäkonekortilla häviää, vaikka kädessä olisi myös haapakortti? Etsikää lähimaastostanne erilaisia elinympäristöjä ja niissä eläviä kasvi- ja eläinlajeja. Havainnoikaa, kuinka ne eroavat toisistaan ja eroavatko niissä elävät lajit toisistaan? Muistakaa, että myös ihmisen luomat erilaiset elinympäristöt kuten puistot ja kaupunki voivat toimia tiettyjen lajien elinympäristöinä.

9 YMPÄRISTÖTUTKIJA Maapallon ilmakehää voi kuvitella kasvihuoneeksi, jonka sisällä kaasut estävät lämmön karkaamisen, mutta päästävät läpi auringon säteet. Kasvihuonekaasut mahdollistavat elämän sellaisena kuin sen tunnemme, mutta ihmisen toiminta on lisännyt näiden kaasujen määrää huolestuttavan paljon. Tämä on johtanut maapallon lämpenemiseen. Kasvihuonekaasuja tuottavat etenkin liikenne, teollisuus, ruoantuotanto ja asuminen. Eliöt ja ekosysteemit eivät ehdi sopeutua tähän nopeaan muutokseen. Kyse on kuitenkin niin suurista kokonaisuuksista, että tulevaisuuden tapahtumiin liittyy paljon epävarmuutta. Lisäksi ennustamiseen liittyy vahvasti se mitä me teemme nyt. Seurauksia ennustetaan usein varovaisen, keskimääräisen ja radikaalin ilmaston lämpenemisen kautta. On täysin yhteiskuntien ja maailman päätettävissä, mikä näistä ennusteista käy toteen. Tutkimuksella ja keksinnöillä sekä omilla teoillamme ja valinnoillamme voimme vaikuttaa ilmastonmuutokseen ja hillitä sitä. 1. Tutkikaa huojuva maapallo -pelin avulla hiilipäästöjen lähteitä ja ilmastonmuutoksen syitä sekä sitä hillitseviä tekijöitä. Pelatkaa peliä 4-6 henkilön ryhmissä. 2. Keskustelkaa tutkimusryhmissänne ajatuksistanne ja tunteistanne liittyen ilmastonmuutokseen. Jokainen pari voi käsitellä valitsemaansa teemaa, ja keskustella siihen liittyvistä ajatuksistaan. Teemat ovat: Ilmastonmuutos, ihmisen suhde luontoon, arkipäiväntoimet ja vaikuttaminen. Voitte keskittyä myös johonkin mieleenne tulevaan pienempään asiaan, mikä liittyy teemaanne. Pohtikaa teemaanne liittyvä ihannekuva sekä kauhukuva Laatikaa ihannekuvasta sekä kauhukuvasta patsas / piirros / teemakartta Kirjoittakaa ajatuksia tai ideoitanne ilmastotekoni vihkoon, joka löytyy näyttelyn ilmastonmuutosseinän vetolaatikosta.

10 3. On tärkeää muistaa, että me voimme ja pystymme vaikuttamaan myös globaaleihin ongelmiin. Miettikää jokapäiväisiä valintojamme ja toimintaamme, millaisen ilmastolupauksen olisitte valmis antamaan? Kirjoittakaa se ilmastotekoni-vihkoon. Ilmastonmuutoksesta puhutaan usein käyttäen jäävuoria ja trooppisia myrskyjä esimerkkeinä, mutta mitä Suomessa ja Jyväskylässä tapahtuu ja kuinka ilmastonmuutos vaikuttaa meidän elämäämme? Tehkää tutkimus ja etsikää tietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksista Suomessa. Miettikää myös omia kokemuksianne, oletteko huomanneet ympäristössänne jotain muutoksia, jotka voisivat olla ilmastonmuutoksen syytä?

11 EKOSYSTEEMIPALVELUT Ekosysteemipalvelu on käsite, jonka avulla yritetään havainnollistaa luonnon meille tarjoamia arvokkaita hyödykkeitä ja palveluita ja mittaamaan niiden rahallista arvoa. Kuitenkin mielessä täytyy pitää myös lajien itseisarvo sekä eettiset perusteet ympäristönsuojelussa. Ekosysteemipalvelut on käsite, jonka avulla yritetään mitata mittaamatonta. Luonto on ihmiselle elintärkeä, mutta välillä ihmiseltä unohtuu, ettemme tulisi toimeen ilman sitä. Ekosysteemipalvelut eli luonnon tuottamat tärkeät hyödykkeet ja palvelut ovat uhattuina, kun ilmasto ja ympäristö muuttuvat. 1. Jakautukaa puoliksi kahteen pieneen tutkimusryhmään ja järjestäkää ekosysteemipalvelut neljään kategoriaan. Kategoriat ovat tuotantopalvelut, säätelypalvelut, kulttuuripalvelut ja ylläpitävät palvelut. Tuotantopalvelut tuottavat meille juomavettä, ravintoa, energiaa ja erilaisia materiaaleja. Säätelevät palvelut säätelevät ilmastoa, veden kiertoa, mahdollistavat pölytyksen sekä esimerkiksi metsät ja meret toimivat hiilinieluina ja hidastavat näin ilmastonmuutosta. Kulttuuripalvelut mahdollistavat ympäristöstä nauttimisen, kauniit maisemat ja luonnossa virkistymisen. Elämää ylläpitävät ja tukevat palvelut tarkoittavat yhteyttämistä, ravinteiden kiertoa ja erilaisia ekosysteemeitä ja kokonaisuuksia. Kun kategoriat ja niihin sijoitettavat ekosysteemipalvelut ovat tuttuja teille, etsikää näyttelyn dioraamoista jokaiseen kategoriaan kaksi uutta ekosysteemipalvelua ja kirjoittakaa ylös. 2. On olemassa useita lajeja, joilla on samanlainen rooli ja tehtävä ekosysteemissä. Esimerkiksi lantakuoriaiset ja käävät ovat kummatkin hajottajia, mehiläiset ja perhoset taas toimivat pölyttäjinä, kasvit yhteyttäjinä ja hauet, sudet ja karhut ovat huippupetoja. Jakautukaa tutkimusryhmiinne ja valitkaa yksi toiminnallinen ryhmä ja etsikää sen edustajia näyttelystä. Pohtikaa mitä tapahtuisi, jos koko ryhmä häviäisi joltain alueelta. Millaisella toiminnalla ihminen voisi korvata hävinneen toiminnallisen ryhmän? Esimerkiksi jos kaikki hajottajat tuhoutuisivat, niin kuinka kaikki jätökset ja kuollut biomassa hävitettäisiin?

12 Kuvatkaa ekosysteemipalveluja. Menkää lähimetsäänne ja lähiympäristöönne ja kuvatkaa seuraavia ekosysteemipalveluja (myös toisiaan voi kuvata): Ravinto, ruoka - syötävät kasvit, marjat, kala, riista.. Fotosynteesi/hapentuotto/hiilen sidonta - kasveja, syvään hengittävä ihminen.. Juomavesi - puhdasta vettä, ihminen joka juo.. Ravinteiden kierto (hajottaminen) - liero tai lantakuoriainen, maatuvia kasveja.. Polttoaine/energia - esim. polttopuut tai oksat, vesivoima.. Eroosion säätely - kasveja rinteessä, puiden juuria, joku joka liukastuu rinteessä..