食物鏈模擬!熊消失後,草也會跟著消失!?「生態系統」的神秘故事(Scratch)
我是科學教練桑子研。對我來說,每天都是一場實驗。
試著想像一下:如果森林裡強大又可怕的「大熊」全部消失了,那座森林會變成和平又富饒的天堂嗎?其實,答案是「No」。自然界被無形的絲線緊緊纏繞,只要其中一個物種過度增加或減少,整個世界就會瞬間變樣。
今天,我要為大家介紹一個能讓你在家動手操控的數位實驗室,一起來探索「生態平衡」。讓我們透過模擬實驗,親身體驗中學理化課本裡「食物鏈」和「食物網」背後那些令人驚訝的故事吧!
數位實驗室開張!模擬命運交織的「食物鏈」
自然界的生態平衡非常複雜且迷人。但現實中,我們總不能真的在森林裡突然多放 100 隻大熊來做實驗吧?這時,能用電腦或平板輕鬆操作的模擬工具就派上用場了。我最近發現了兩個特別有趣的網站,一定要分享給各位。
首先要介紹的是大家在學程式設計時也很熟悉的 Scratch。這款由 satoko1010 老師開發的模擬器中,會出現「草」、「兔子」和「大熊」三種生物。它的強大之處在於你可以自由調整初始值(參數)。

如果你一開始就設定超多隻熊,畫面上會瞬間被熊填滿,但很快地牠們就會把所有「兔子」吃光,最後因為糧食短缺而跟著滅絕。不過,如果你稍微調整一下設定,說不定能看到少數族群奇蹟般達成平衡、共存下去。這種「難以預測」的特性,正是現實生態系最困難也最有趣的地方。
滅絕還是共存?親身體驗「生態復原力」
另一個更直觀、圖表功能更強大的模擬器是這個:

在這個網頁中,你可以一邊觀察圖表一邊即時追蹤生物數量的變化。你會發現,就算增加了「狼」的數量,生物數也會像波浪一樣上下起伏,最後達到一個巧妙的平衡。最令人驚訝的是大自然的「復原力」。就算狼的數量暫時減少,因為獵物「兔子」增加了,狼群也有機會再次繁榮。大自然擁有一種強大的自動調節機制,不會輕易被小變動擊垮。
如果「頂端掠食者」消失了會怎樣?
在這裡我想請大家思考一個問題:如果「狼」或「大熊」完全消失了,會發生什麼事?
你可能會想:「沒有天敵了,兔子應該會過得很幸福吧?」但模擬實驗的結果卻出人意料。兔子過度增加後,會把エサ(草)啃食殆盡,最終可能導致世界變成像沙漠一樣缺乏多樣性的荒地。正因為有強大的掠食者存在,才能抑制下方生物過度繁衍,進而保護了植物與更多生命。
生態系的平衡非常細膩,只要缺少一塊拼圖,就會像骨牌效應一樣影響全體。透過模擬實驗,我們能更深刻地理解這種全球規模的宏偉運作機制。
聯絡與相關資訊
讓科學的奧妙與趣味更貼近你的生活!這裡蒐集了許多在家就能做的有趣實驗,並以簡單易懂的方式整理了各種小撇步,歡迎大家多多探索!
・我的科學教學心得已經集結成書,詳情請點這裡 ・關於營運者「桑子研」的介紹請點這裡 ・各種合作邀約(撰稿、演講、科學教室、電視節目監修或演出等)請點這裡 ・最新的文章更新資訊都在 X (Twitter) 熱烈發布中!
在科學點子頻道 (YouTube) 觀看實驗影片!
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 「ネイチャーティーチャー」(TBS)に出演しました。Tverにて11月3日(火)まで配信中です。

- サタプラ(MBS)にて「日常に潜む!ピンチ脱出法について」のコーナーに出演しました。Tverにて11月7日(土)まで配信中です。

- 11月4日(水) ZIP(日本テレビ)7:20頃放送予定(科学監修)
- 11月27日(金) テレビ監修番組放送予定
- 12月26日(土) ナリカサイエンスアカデミー(教員向け実験講習会)開催
11月のイチオシ実験!
どうして結露は起こるのか?結露を防ぐためには?実験で確かめよう!

書籍のお知らせ
- 『高校入試 分解問題集 理科』(学研)…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
『大人のための高校物理復習帳』(講談社)…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり6刷となりました(2026/02/01)
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』(学研)… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

各種SNS(更新情報をお届け!)
【日本語】X(Twitter)/instagram/Facebook 【英語】BlueSky/Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ!授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中!AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- 沒有接線卻會亮!線圈上的LED瞬間閃一下,互感的神奇現象
- 只要抹上廚房洗碗精,窗戶結露就消失?!水珠攤開的科學小祕密
- 一根安全別針就能消除靜電?!擋掉那一下「啪!」的驚人生活小撇步
- 【科學監修】頭髮為什麼會豎起來?黃楊木梳的靜電只有塑膠梳的約1/10!靜電的祕密
- 放著就能充電的秘密是什麼?無線充電器拆解大公開!
- 為什麼放著就能充電?用線圈與磁場揭開無線充電的祕密
- 【演出】能從2樓打開1樓的電視嗎?用3面鏡子挑戰遙控器實驗,背後的科學原理大公開!(TBS《Nature Teacher》)
- 科學魔法「電磁感應」太神啦!西瓜卡(Suica)、PASMO 等感應式卡片的運作原理
- 不是紅色?!變成紫、綠、藍的「彩虹氨氣噴泉」











