Life: The Natural World 9/20 Exam Study Guide

What are the different levels of organization?

Definition  Important Concept  Person 

Chapter One

Ecology ­ distribution and abundance of organisms, the interactions between them, and the  interactions between organisms and their abiotic environments

Ecosystem ­ all organisms and the nonliving entities that occur and interact in a certain area at  the same time

∙ Ecosystem has two basic parts: biotic (living), abiotic (nonliving, physical) Qualitative data ­ about quality, this data is more about description

Quantitative data ­ about quantity, can be measured and written down in numbers Different Levels of Organization: 

What did gregor mendel use for his experiment?

∙ Ecology, multiple organism based, skin out

o Planet

o Ecosystem

o Community

o Population

o Individual organism

o Organ systems

∙ Single, organism based, skin in

o Organs

o Tissues

o Cells

o Organelles

o Molecules

Scientific Method: If you want to learn more check out Animals take in oxygen and release what?

∙ Observation

∙ Hypothesis

∙ Predictions

∙ Experimentation, data collection

What is the importance of greenhouse gases?

Population: in ecology, a group of individuals of the same species that occupy a given area Community: all populations of different species living and interacting within an ecosystem ∙ Some populations compete with others for resources, others may just be a food source  for another, some may mutually benefit from each other

Population genetics: study of evolution and adaptation

Ecosystem ecology: study of whole living systems

Population ecology: population growth, fluctuation, spread, and interactions Evolutionary ecology: natural selection and population evolutions

Community ecology: species interactions

Physiological ecology: responses of individual organisms to light, moisture, temperature, and  other environmental conditions If you want to learn more check out What is human resource management?

Behavioral ecology: studying animal behavior; spawned by observations in natural history Landscape ecology: exploring spatial processes that linked nearby communities and  ecosystems

Conservation ecology: applies principles of different fields (ecology, economics, sociology) to  the maintenance of biological diversity

Restoration ecology: applying principles of ecosystem development and function to  restoration/management of disturbed lands

Global ecology: understanding Earth as a system

Model: abstract, simplified representations of real systems

Chapter Two

Fitness: measures an individual’s proportionate contribution to future generations Charles Darwin: 

∙ Natural Selection

∙ Variation exists in population and is heritable

∙ Variation results in differential reproduction and survival

Variation in bill size among birds tells us: 

∙ Different bill sizes mean different seed preferences

o Birds with smaller beaks can only eat small seeds

o When there were no small seeds, birds with bigger beaks survived since they  could eat the bigger seeds

o Bill size is an example of bimodal distribution (means two types of a trait that are  distributed) We also discuss several other topics like What is random sampling?

Three Types of Selection

∙ Directional selection: mean value of a trait is shifted toward one extreme over another ∙ Stabilizing selection: when natural selection may favor individuals at the population  mean at the expense of the two extremes

∙ Disruptive selection: natural selection favors both extremes simultaneously, but not  necessarily to the same degree, results in bimodal (two types) distribution of a  characteristic

o Occurs when members of a population are subjected to different selection  pressures

Gregor Mendel: 

∙ Cross­pollinated pea plants

∙ Discovered heritable units called genes: sequence of DNA molecules ∙ Came up with dominant and recessive traits

Chromosomes: where DNA is contained

Homologous chromosomes: matched pair of chromosomes 

Allele: the alternate form of a gene

∙ The unit of heredity that controlled flower color expression in Mendel’s experiment was  an allele

∙ Alleles also have pairs

Locus: position an allele has on a chromosome

Homozygous: when the alleles are the same

Heterozygous: when the alleles are different

Incomplete Dominance: locus displays this when physical expression of a heterozygous  individual is intermediate between the homozygotes If you want to learn more check out Italy invades ethiopia when?
Don't forget about the age old question of A structure of ideas that explain or predict something, is what?

Genotype: sum of heredity info (genes) carried by individual; cannot be seen Gene pool: total collection of genes across all individuals in the population at any one time Phenotype: external, observable expression of the genotypeIf you want to learn more check out Who is sheryl wudunn?

Phenotype Plasticity: genotype ability to give rise to range of phenotypic expressions in different environmental conditions

∙ Example: how a plant may look could depend on light, moisture, and nutrition the plant is getting

Mutation: inheritable changes in a gene or chromosome

∙ Can be because of changes in enzymes and proteins, which therefore changes the DNA sequence that encodes them

∙ Polyploidy: duplication of entire sets of chromosomes

∙ Asexual reproduction: production of offspring by a single parent without participation  from egg or sperm

o Creates offspring genetically identical to the parent

Morphological species: separating and arranging species into groups based on physical  differences

Biological species: group of populations whose individuals have potential to interbreed and  produce fertile offspring

Isolating mechanisms (reproductive barriers): mechanisms that restrict the exchange of genes  between populations

∙ Include morphological characteristics, behavior traits, ecological conditions, and genetic  incompatibility

Premating mechanisms: include habitat selection, temporal isolation, behavior, and mechanical  or structural incompatibility

Postmating mechanisms: reduce survival or reproductive success of those offspring that may  arise from two different species mating

Hybrids: offspring that results from when mating of two different species is successful; if they do  survive, they are often sterile

Sympatric: species occupy the same area at the same time, having an opportunity to interbreed Allopatric: species occupy areas separated by time or space

∙ If barriers are broken, species could reproduce with other species

Allopatric speciation: if the subpopulation is geographically isolated from original population by  physical barriers such as topography, water, land or unfavorable habitat

∙ A single interbreeding population splits into spatially isolated populations, which diverge  into distinct species

Sympatric speciation: if subpopulation becomes reproductively isolated in presence of parent  population

∙ When reproductive isolation precedes differentiation and the process takes place within  a population

Chapter Three

Climate: Long term, result of temperature, precipitation, wind, etc.

Weather: Short term, current description of conditions, precipitation, temperature, etc. ∙ In North America, east is more wet, west is more dry, north is colder, south is hotter Shortwave radiation: radiation that the sun gives off

Longwave radiation: what the Earth gives off

Greenhouse Gases 

∙ Important in regulating the earth’s temperature, but when there is increased CO2, more  heat is retained and global warming increases

Solar Radiation and Latitude

∙ Amount of solar radiation taken in at any point on Earth’s surface varies with latitude o At higher latitudes, radiation hits at a steeper angle, which spreads sunlight out  over a larger area

o Radiation that penetrates the atmosphere at a steep angle must travel through a  deeper layer of air, therefore the area is not as warm

∙ Areas near equator receive greatest amount of radiation (are warmer), while higher  latitudes are colder (the poles)

∙ Also, due to the Earth being tilted on its axis, parts of Earth receive seasonal differences  in solar radiation

o This is how some parts of the Earth are cold when at the same time in a different  place, there are places that are hot

o Also plays into how the seasons change

Environmental lapse rate: rate at which temperature decreases with altitude ∙ Since heat rises, as a volume of air rises, the decreasing pressure causes it to expand  and cool, which is why the top of a mountain can have snow even in a warm  environment

Adiabatic cooling: decrease in air temperature through expansion, not through heat loss in the  surrounding atmosphere

Adiabatic lapse rate: rate of temperature changes with elevation

∙ Our weather occurs in the troposphere

∙ Vegetation is affected by altitude (temp. and moisture)

∙ If the earth were not spinning, the air would circulate in giant loops ­ equator to pole ∙ Warm air rises because it is less dense, moisture goes up along with warm air, but then  the temp. drops as you get higher, will condense and make rain drops

∙ Because the earth is spinning, air flow is deflected producing prevailing wind directions ∙ We live in zone of prevailing westerly winds

∙ This means the winds blow west to east

Condensation: water vapor transforms into a liquid state

Vapor pressure: amount of pressure water vapor exerts independent of the pressure of dry air Saturation vapor pressure: maximum amount of moisture the air can hold at any given  temperature

Relative humidity: amount of water in the air expressed as a percentage of the maximum  amount the air could hold at a given temperature

Intertropical Convergence Zone: narrow region near the Equator where the trade winds meet,  high precipitation

∙ Shifts position relative to heating (sun’s position), which then causes wet and dry  seasons

Rain shadow ­ when a windward side of a mountain supports more vegetation than the leeward  side of the mountain

El Nino ­ Southern Oscillation Note change in the location of precipitation with the 2 different  conditions

La Nina ­ oscillations in sea conditions

Chapter 4

Evaporation:  movement from liquid to gaseous (vapor) state

Transpiration: loss of water from plants, especially leaves

Evapotranspiration: combination of evaporation and transpiration

Infiltration: movement into soil

Covalent bond: shared pair of electrons

Cohesion: water molecules stick firmly to each other, resisting forces that would break them Surface tension: molecules on the surface are drawn downward, resulting in a tight surface Ion: electrically charged atom molecule

∙ Cation ­ plus

∙ Anion ­ negative

Diffusion: water movement from high to low concentration

Estuary: mixing of fresh and saltwater

Solution: liquid that is a homogeneous mixture of two or more substances Solvent: dissolving agent of a solution

Solute: substance that is dissolved

Aqueous solution: the water is the solvent

The amount of hydrogen affects how acidic water is 

Light wave penetration into water varies with wavelength

∙ Photosynthesis limited

∙ Adaptation ­ e.g., eyes and luminescence

∙ Pigmentations decrease ­ no use

Chapter 24

Lotic: flowing water ecosystems including rivers and streams

Lentic: non flowing water ecosystems including ponds, lakes, and inland wetlands Oxbow lakes: lakes that form from old pathways of the river or older slower flowing streams

Lake Zones 

∙ Littoral Zone ­ shallow water, usu. near edge, things attach

∙ Limnetic Zone ­ open water to depth of light penetration, phytoplankton are primary  producers

∙ Benthic Zone ­ bottom, in both littoral and profundal

∙ Profundal Zone ­ light doesn’t get that deep, no photosynthesis

∙ Compensation ­ light gets in, photosynthesis balance between photosynthesis and  respiration (breakdown of food)

Primary producers ­ green plants

Detritus ­ dead, organic matter, also includes waste

Decomposer herbivores ­ use detritus

Trophic (food) level energy transfer (descending)

∙ Producers

∙ Primary consumers

∙ Secondary consumers

∙ Tertiary consumers

∙ Energy loss in transfer within trophic level as result of respiration (10%) ∙ Energy loss in transfer between trophic levels

Diatoms ­ fantastic array of shapes and sizes

Zooplankton ­ grazers, feed on phytoplankton, small crustaceans

Water quality varies with amount of nutrients in the water

Eutrophic ­ nutrient rich ­ much growth, not clear

Oligotrophic ­ lesser amount of nutrients, more clear

Dystrophic ­ much organic matter ­ brown color

Pros/Cons of Dams

∙ Pros ­ store water for: irrigation, recreation, domestic use, electricity

∙ Cons ­ block fish migration, alter nutrient movements, alter flooding patterns

Four Major Feeding Groups 

∙ Gougers ­ burrow into water­logged limbs and tree trunks

∙ Grazers ­ eat algae

Detritus Feeders 

∙ Collectors ­ filtering and gathering

∙ Shredders ­ feed on coarse particulate organic matter (CPOM), eventually produces fine  particulate organic matter (FPOM)

∙ Predators ­ feed on detrital grazers and feeders

Ocean Zones

∙ Pelagic ­ open water

o Neritic ­ overlies continental shelf

o Oceanic ­ open ocean

∙ Benthic ­ bottom

∙ Epipelagic (photic) ­ surface

∙ Mesopelagic ­ little light penetrates

∙ Bathypelagic ­ darkness is virtually complete, low temp., high pressure ∙ Abyssopelagic ­ down to the sea floor

∙ Hadalpelagic ­ includes areas found in deep sea trenches and canyons

Small Organisms

∙ Nanoplankton

∙ Paramecium ­ eats bacteria

∙ Didinium ­ captures and eats paramecium

∙ Suctoria ­ capture food organisms and suck out their nutrients

∙ Coccolithophores ­ most important nanoplankton

∙ Krill ­ herbivorous zooplankton

Autotrophs self­feed

Deep sea vents ­ primary producers are chemosynthetic bacterias