Какими свойствами обладает экосистема задания части 4 олимпиады
За это задание ты можешь получить 3 балла. Уровень сложности: высокий.
Средний процент выполнения: 27.5%
Ответом к заданию 26 по биологии может быть подробный ответ (нужно дать объяснение, описание или обоснование; высказать и аргументировать собственное мнение).
Задачи для практики
Задача 1
Как стадии раннего эмбриогенеза человека (зигота, бластула, гаструла) подтверждают эволюцию животного мира?
Решение
- стадия зиготы соответствует одноклеточному организму;
- стадия бластулы соответствует колониальным формам;
- стадия гаструлы соответствует кишечнополостным
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 2
Какие существуют пути (способы) биологического (экологического, симпатрического) видообразования? Ответ поясните.
Решение
- путём полиплоидии;
- путём гибридизации с последующим удвоением хромосом;
- путём сезонной изоляции
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 3
Как изменилось действие таких биологических факторов эволюции человека, как мутационный процесс, популяционные волны и изоляция в современном обществе?
Решение
- мутационный процесс сохранил своё значение, а в некоторых районах нашей планеты частота мутаций даже увеличилась из-за загрязнения природы мутагенами;
- популяционные волны фактически не оказывают эволюционного действия, поскольку численность человечества не подвержена значительным колебаниям;
- изоляция теряет своё значение, наблюдается смешивание генофондов популяций разных регионов, народов, рас
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 4
На сохранение каких мутаций направлены разные формы естественного отбора?
Решение
- стабилизирующий отбор направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака;
- движущий отбор направлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака;
- разрывающий (дизруптивный) отбор направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 5
Модель взаимодействия двух видов типа «хищник — жертва» (модель Лотки – Вольтерры) названа в честь её авторов (Лотка, 1925; Вольтерра, 1926), которые независимо друг от друга предложили модельные уравнения, описывающие эти взаимодействия. Но эта модель не описывает ситуацию, если популяция одного из видов исчезнет полностью. Что произойдет с численностью популяции зайца в краткосрочном и долгосрочном прогнозах, если человек полностью уничтожит популяцию волка? Ответ обоснуйте.
Решение
- численность популяции зайца сначала возрастёт, потом сократится;
- сначала численность популяции зайца возрастёт, потому что зайцы не будут уничтожаться волками;
- в дальнейшем численность популяции зайца сократится, поскольку в результате роста численности зайцев начнутся голод (сократятся их пищевые ресурсы) и болезни (в результате роста численности паразитов)
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 6
Пространственная структура биоценоза является важным экологическим свойством и признаком сообщества. По вертикали растительное сообщество разделяется на ярусы. Укажите причины формирования и значение ярусности. Ответ поясните.
Решение
- ярусность — следствие межвидовой борьбы за свет, воду, минеральное питание у растений и кормовые ресурсы у животных;
- ярусность даёт возможность более полно использовать среду и обеспечивает более высокую продуктивность биологической системы;
- чем благоприятнее условия, тем сложнее структура фитоценоза
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 7
Какими свойствами обладают сложные устойчивые экосистемы? Ответ поясните.
Решение
- взаимная дополнительность частей — в сообществе уживаются те виды, которые делят между собой экологические ниши и дополняют друг друга в использовании среды, это свойство лежит в основе биологического круговорота;
- взаимозаменяемость видов;
- регуляторные свойства: способность к саморегуляции — основное условие существования сложных систем;
- надёжность обеспечения функций: главные функции биоценоза — создание органического вещества, его разрушение и регуляция численности видов — обеспечивается множеством видов, которые как бы страхуют деятельность друг друга
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 8
Сравните биогеоценозы смешанного леса и пресного водоёма. Какой биогеоценоз и почему более устойчив? Ответ поясните.
Решение
- в смешанном лесу больше разнообразие видов, цепи питания разветвлённые, круговорот веществ протекает полнее;
- для смешанного леса характерна более высокая эффективность использования ресурсов;
- следовательно, биогеоценоз смешанного леса более устойчив и стабилен
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 9
Некоторые виды перешли к паразитическому образу жизни и используют тела других видов в качестве среды обитания. Какие особенности характеризуют организм как среду обитания? Ответ поясните.
Решение
- неограниченный запас легкоусвояемой пищи;
- защита (от внешних факторов, от высыхания, от врагов);
- постоянство солевого состава и осмотического давления
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 10
Укажите возможные причины изменения численности популяции (не менее четырёх) в экосистеме. Ответ поясните.
Решение
- количество пищи (обостряет внутривидовую борьбу);
- активность хищников, вспышки эпидемий (обостряют межвидовую борьбу);
- факторы окружающей среды (обостряют борьбу с неблагоприятными условиями среды);
- деятельность человека (прямое или косвенное влияние)
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 11
В палеозойской эре (силур) произошёл выход растений на сушу и появились первые наземные растения — риниофиты (псилофиты). Какие особенности были характерны для риниофитов (псилофитов)? Ответ поясните.
Решение
- псилофиты росли по берегам водоёмов и были небольшими многоклеточными зелёными растениями;
- они не имели корней, стеблей, листьев; роль корней у них выполняли ризоиды;
- у псилофитов, в отличие от водорослей, более сложное внутреннее строение — наличие покровной и проводящей тканей;
- размножались спорами
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 12
Укажите причину и возможные последствия парникового эффекта. Ответ поясните.
Решение
- причина — увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере;
- углекислый газ накапливается в нижних слоях тропосферы, что приводит к нарушению теплового баланса планеты;
- последствия — повышение температуры атмосферы приводит к таянию ледников, сокращению площади суши и увеличению площади и уровня Мирового океана
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 13
Укажите современные направления защиты биосферы от экологических катастроф. Ответ поясните.
Решение
- борьба с загрязнениями воздуха, воды, почвы на основе обезвреживания промышленных, сельскохозяйственных, бытовых обходов;
- разработка новых технологий, построенных на принципе замкнутых циклов по образцу природных процессов;
- восстановление биосферы: рекультивация земель, восстановление лесов и плодородия почвы, возрождение популяций редких и исчезающих животных и растений
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 14
В чём состоят отличия агроэкосистемы от естественной экосистемы? Ответ поясните.
Решение
- в агроэкосистеме небольшое разнообразие видов, так как продуценты представлены монокультурой и ограниченным числом сорных растений; в естественной экосистеме отсутствует монокультура, наблюдается многообразие видов;
- в агроэкосистеме несбалансированный круговорот веществ (изымается большая часть биомассы); в естественной экосистеме круговорот веществ замкнутый (сбалансированный);
- непродолжительные сроки существования агроэкосистемы; естественная экосистема существует длительное время
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 15
Каким образом живые организмы участвуют в осуществлении круговорота кислорода? Ответ поясните.
Решение
- растения в процессе фотосинтеза образуют и выделяют в атмосферу кислород;
- живые организмы используют кислород в процессе дыхания;
- в клетках живых организмов кислород в процессе энергетического обмена участвует в окислительно-восстановительных реакциях, в результате образуются конечные продукты обмена — вода и углекислый газ, который поступает в атмосферу
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 16
Как в биосфере осуществляется круговорот азота? Ответ поясните.
Решение
- основные запасы азота сосредоточены в атмосфере; связывание азота производят азотфиксирующие бактерии;
- растения усваивают связанный азот, который идёт на синтез белков и других соединений;
- животные в процессе жизнедеятельности расщепляют белки до аммиака и мочевины, которые поступают в окружающую среду; при гниении погибших организмов также образуется аммиак;
- аммиак бактериями превращается или в усвояемые растениями формы, или в свободный азот, который поступает в атмосферу
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 17
К. А. Тимирязев в своей книге «Жизнь растений» писал: «Когда-то, где-то на землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зелёную былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух; перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу…» Объясните космическую роль растений на Земле. Укажите не менее четырёх элементов.
Решение
- фотосинтез обеспечивает синтез органических веществ, а следовательно, пищу для всех живых организмов;
- в процессе фотосинтеза образуется кислород, который необходим для дыхания всех живых организмов;
- кислород участвует в образовании озонового экрана, который защищает организмы от вредного воздействия ультрафиолетового излучения;
- фотосинтез способствует уменьшению концентрации углекислого газа в атмосфере
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 18
Какое влияние оказывают на биосферу антропогенные факторы? Ответ поясните.
Решение
- антропогенные факторы связаны с деятельностью человека, под влиянием которой среда осваивается, формируется, преобразовывается и изменяется;
- деятельность современного человека распространяется на всю биосферу: освоение водных ресурсов, добыча полезных ископаемых, развитие авиации, космонавтики;
- результатом деятельности человека являются процессы, негативно влияющие на биосферу: загрязнение гидросферы, кислотные дожди, «парниковый эффект», разрушение озонового слоя, эрозия почв и др.
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 19
У ежа имеются иглы, иногда ёж сворачивается в клубок. Назовите тип приспособления, объясните его биологическое значение и относительный характер. Ответ поясните.
Решение
- тип приспособления — морфологическое приспособление;
- биологическое значение — защита животного от врагов;
- это приспособление неэффективно против лисицы; лисица сбрасывает ежа в воду, он вынужден в воде «развернуться», и лисица, подныривая, хватает ежа за брюшко
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Задача 20
В чём состоит различие понятий «этнические общности» и «расы»? Ответ поясните.
Решение
- человеческие расы — это сложившиеся в процессе биологической эволюции группы людей внутри вида Homo sapiens (человек разумный);
- этнические общности — это национальности, нации, народности и т. д.;
- принадлежность человека к расе определяется особенностями его генотипа и фенотипа, а к этнической общности — освоенной им национальной культуры
Ответ:
Показать решение
Полный курс
Источник
Экосистема (греч. oikos – жилище) – единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой
их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.
Вы можете встретить синоним понятия экосистема – биогеоценоз (греч. bios – жизнь + geo – земля + koinos – общий). Следует разделять
биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз – совокупность исключительно живых организмов со
связями между ними.
Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли – биосферу.
Продуценты, консументы и редуценты
Организмы, населяющие биогеоценоз, по своим функциям разделены на:
- Продуцентов
- Консументы
- Редуценты
Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические
вещества, потребляемые животными.
Животные – потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка – растительноядные
организмы, консументы II, III и т.д. порядка – хищники.
Это сапротрофы (греч. sapros – гнилой + trophos – питание) – грибы и бактерии, а также некоторые
растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они
преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.
Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos – питание), которые
тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии – процессом, который необходим для круговорота веществ,
рождения новой жизни.
Пищевые цепи
Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое
предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.
Трофические цепи бывают двух типов:
- Пастбищные – начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
- Детритные (лат. detritus – истертый) – начинаются с органических веществ отмерших растений и животных
В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем,
что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих
мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.
Экосистемы обладают важным свойством – устойчивостью, которая противостоит колебаниям внешних факторов
среды и помогает сохранить экосистему и ее отдельные компоненты. Устойчивость экосистемы обусловлена:
- Большим разнообразием обитающих видов
- Длинными пищевыми цепочками
- Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
- Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)
Экологическая пирамида
Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы
(пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей
с повышением трофического уровня.
Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической
пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.
Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с
изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и
10000 кг фитопланктона.
Агроценоз
Агроценоз – искусственно созданный биоценоз. Между агроценозом и биоценозом существует ряд важных отличий. Агроценоз
характеризуется:
- Преобладает искусственный отбор – выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
- Источник энергии – солнце (открытая система)
- Круговорот веществ – незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
- Видовой состав – скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
- Устойчивость экосистемы – снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
- Биомассы на единицу площади – мало
Биоценоз характеризуется:
- Преобладает естественный отбор – выживают наиболее приспособленные особи
- Источник энергии – солнце (открытая система)
- Круговорот веществ – замкнутый
- Видовой состав – разнообразный, тысячи видов
- Устойчивость экосистемы – высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
- Биомассы на единицу площади – много
Факторы экосистемы
Любой организм в экосистеме находится под влиянием определенных факторов, называемых экологическими факторами.
Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.
- Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)
- Биотические (греч. βίος — жизнь)
- Антропогенные (греч. anthropos — человек)
К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические – климат, рельеф, химические –
состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность,
температура, влажность.
К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют
численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы
взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).
К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности.
Человек “разумный” (Homo “sapiens”) вырубает леса, осушает болота, распахивает земли – уничтожает дом для сотен видов животных.
В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились “озоновые дыры”, ускорилось
глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.
За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ,
растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого
организма вырабатывается своя адаптация.
Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного
поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.
Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается
биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность
человека играет решающий фактор в исчезновении видов.
Закон оптимума
Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то
про фактор говорят – оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума – диапазон действия фактора, наиболее благоприятный
для жизнедеятельности.
За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума,
то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах
выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.
Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим
(лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор,
который более всего отклоняется от своего оптимального значения.
Метафорически представить этот закон можно с помощью “бочки Либиха”. Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает
переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора
сводит на нет благоприятность остальных факторов.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник