हर जीवित चीज को पोषण की आवश्यकता होती है। पौधों जैसे कुछ जीव, प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से अपना स्वयं का निर्माण करते हैं; अन्य जीवित चीजों के सेवन से दूसरों को पोषण मिलता है। यह पोषण जीवित चीजों को उस ऊर्जा के साथ प्रदान करता है जो उन्हें अपनी जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक है। हर जीवित चीज एक खाद्य श्रृंखला का हिस्सा है। सौभाग्य से मनुष्यों के लिए, हम सबसे अधिक खाद्य श्रृंखलाओं में सबसे ऊपर हैं, लेकिन यहां तक कि हमारे पास अभी भी शिकारी हैं। इन गतिविधियों से छात्रों को खाद्य श्रृंखला बनाने और समझने में मदद मिलेगी कि वे खाद्य जाले से अलग कैसे हैं।
प्रत्येक खाद्य श्रृंखला सूर्य से ऊर्जा के साथ शुरू होती है। हरे पौधे स्वपोषी होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे प्रकाश संश्लेषण नामक रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग करके अपना भोजन बनाते हैं । प्रकाश संश्लेषण के दौरान, पौधे अपनी जड़ों के माध्यम से हवा से कार्बन डाइऑक्साइड और जमीन से पानी लेते हैं, जो ग्लूकोज और ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं।
इस प्रतिक्रिया के लिए समीकरण कार्बन डाइऑक्साइड + पानी → ग्लूकोज + ऑक्सीजन है
प्रतीक समीकरण 6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 है
पौधों को बनाने वाले ग्लूकोज का उपयोग श्वसन के लिए किया जाता है और इसे स्टार्च के रूप में भी संग्रहीत किया जा सकता है। जब पौधे को किसी अन्य जीवित चीज द्वारा खाया जाता है, तो इस संग्रहित ऊर्जा में से कुछ को पारित कर दिया जाता है। ऊर्जा प्रत्येक ट्राफिक स्तर पर खो जाती है, क्योंकि सभी ऊर्जा का उपयोग वृद्धि के लिए नहीं किया जाता है और जीवित प्राणी में संग्रहीत किया जाता है। कुछ ऊर्जा का उपयोग श्वसन और अन्य जीवन प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है, इसलिए इस ऊर्जा को अंततः गर्मी के रूप में वायुमंडल में छोड़ा जाता है। भोजन में कुछ ऊर्जा बेकार हो जाती है, जैसे कि मल। खाद्य श्रृंखला जितनी छोटी होती है, ऊर्जा हस्तांतरण उतना ही अधिक कुशल होता है और पर्यावरण के लिए कम ऊर्जा नष्ट हो जाती है।
एक जीवित चीज़ जो प्रकाश संश्लेषण करती है उसे निर्माता कहा जाता है। भूमि पर, यह सामान्य रूप से एक हरा पौधा है। महासागरों में, निर्माता समुद्री शैवाल या फाइटोप्लांकटन है, जो सूक्ष्म जीव हैं जो भोजन बनाने के लिए सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। खाद्य श्रृंखला बैक्टीरिया में समाप्त हो जाती है जिसे डीकंपोज़र कहा जाता है, जो जीवित चीजों के अवशेषों से रासायनिक ऊर्जा को बाहर निकालते हैं। वे प्रकृति के पुनर्चक्रण के तरीके हैं और उनके बिना, ग्रह बहुत अधिक गड़बड़ हो जाएगा। हर निवास स्थान पर, एक सर्वोच्च हत्यारा है, जो एक अच्छी तरह से अनुकूलित हत्या मशीन है।
इस उदाहरण को लें खाद्य श्रृंखला: घास → कैटरपिलर → स्पैरो → हॉक। घास उत्पादक है ; यह एक हरा पौधा है जो ग्लूकोज बनाने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करता है। कैटरपिलर प्राथमिक उपभोक्ता है । यह एक शाकाहारी है जो केवल पौधों को खाता है। खाद्य श्रृंखला पर अगला जानवर गौरैया है। गौरैया एक सर्वभक्षी है, जिसका अर्थ है कि यह पौधों और जानवरों दोनों से अपने पोषक तत्व प्राप्त करता है, और इसे द्वितीयक उपभोक्ता कहा जाता है। गौरैया बाज का शिकार करती है। बाज एक शिकारी है। यह अच्छी तरह से नौकरी के लिए अनुकूलित है, क्योंकि इसमें अविश्वसनीय दृष्टि है जो इसे अपने शिकार को दूर से देखने की अनुमति देता है। इसके तेज पंजे इसे अपने शिकार मिडेयर को हथियाने की अनुमति देते हैं। बाज़ शीर्ष शिकारी है , जिसका अर्थ है कि खाद्य श्रृंखला में इसके ऊपर कोई अन्य जानवर नहीं है।
इन जानवरों की आबादी सभी जुड़े हुए हैं। यदि एक वर्ष सूखा पड़ता है और घास की मात्रा कम हो जाती है, तो कैटरपिलर की संख्या प्रभावित हो सकती है। यदि कैटरपिलर की संख्या कम हो जाती है, तो इससे गौरैया की संख्या प्रभावित हो सकती है, जो बदले में फेरीवालों की संख्या को प्रभावित कर सकती है। खाद्य श्रृंखला में तीर एक जीवित चीज से दूसरे में ऊर्जा के प्रवाह को दर्शाता है। वे खाने वाले जीव से फीडर की ओर इशारा करते हैं। ऊर्जा और पदार्थ के अलावा एक जीव से दूसरे जीव में पारित होने के अलावा, एक पारिस्थितिकी तंत्र के गैर-भागों होते हैं जो हवा, पानी और खनिजों की तरह जीवित चीजों को प्रदान कर सकते हैं।
पारिस्थितिक तंत्र विशाल हैं और जानवर एक ही खाद्य श्रृंखला में शायद ही कभी मौजूद होते हैं। कुछ जानवर शायद ही कभी एक प्रकार का भोजन खाते हैं; इसके बजाय वे विभिन्न स्रोतों से अपने पोषक तत्व प्राप्त करते हैं। यह वर्ष और पशु के स्थान के आधार पर भी भिन्न होता है। उत्तरी अलास्का में एक लोमड़ी मैसाचुसेट्स में लोमड़ी से अलग खाना खाएगी। फूड वेब्स एक जीवित चीज से दूसरे में ऊर्जा के प्रवाह को दिखाने के लिए एक अधिक सटीक तरीका है। अधिक जटिल खिला रिश्तों को अलग-अलग ट्राफिक स्तरों के साथ खाद्य जाले के रूप में दिखाया जा सकता है। छात्रों को खाद्य वेब्स बनाते समय वर्णित पारिस्थितिकी तंत्र की सीमाओं को परिभाषित करने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, क्या उनका मॉडल जंगल या पूरे जंगल के हिस्से के पारिस्थितिकी तंत्र का वर्णन करता है?
अगली पीढ़ी के विज्ञान मानक छात्रों को घटना को समझने के लिए मॉडल विकसित करने और उपयोग करने के लिए महत्व देते हैं। वास्तविक दुनिया में, वैज्ञानिक एक प्रणाली या एक प्रणाली के हिस्से की अपनी समझ की सहायता के लिए मॉडल बनाएंगे। मॉडल का उपयोग विज्ञान में भविष्यवाणियों और अन्य लोगों के विचारों या डेटा को संप्रेषित करने के लिए किया जाता है। इन पाठ योजनाओं में कई गतिविधियाँ हैं जो उस विशेष कौशल पर ध्यान केंद्रित करती हैं। छात्र आसानी से यह वर्णन करने के लिए अपने स्वयं के मॉडल बनाने में सक्षम होंगे कि कैसे एक चक्रवात के जीवित और गैर-जीवित भागों के बीच ऊर्जा का प्रवाह होता है। यह आपको मॉडल का उपयोग करने की सीमाओं पर चर्चा करने, छात्रों को उनका मूल्यांकन करने और उन्हें परिष्कृत करने का अवसर प्रदान करने का एक शानदार अवसर देता है।
कार्बन को जीवमंडल, वायुमंडल, जलमंडल और भू-मंडल के बीच कैसे चक्रित किया जाता है, इस पर अधिक विस्तार से देखने के लिए, कार्बन चक्र पाठ योजनाओं को देखें ।