Планктон – мелкие примитивные организмы, дрейфующие в толще воды. Слово «планктон» произошло от греческого planktos, что означает «странствующий». Планктон разделяют на несколько групп:
- Фитопланктон. Слово произошло от греческого phyton, что переводится как «растение». В его состав входят мелкие водоросли, плавающие у самой поверхности воды, где много солнечного света, необходимого для фотосинтеза.
- Зоопланктон. От zoo – животное. Состоит из простейших и многоклеточных животных, таких как ракообразных. Зоопланктон питается фитопланктоном.
- Бактериопланктон. Состоит из бактерий и архей, которые участвуют в процессе реминерализации, т.е. превращении органических форм в неорганические.
Таким образом, данная классификация делит весь планктон на три большие группы: производителей (фитопланктон), потребителей (зоопланктон) и утилизаторов (бактериопланктон).
Распространен планктон по всему мировому океану. Главным условием его образования является достаточное количество солнечного света и наличия в воде органических питательных веществ – нитратов и фосфатов . Значение планктона в мировом океане трудно переоценить. Он играет роль кормушки большинства рыб в молодом возрасте. Течения собирают планктон в так называемые поля нагула, на которых пасутся китообразные, а также китовые акулы. Некоторые киты даже совершают сезонные миграции, следуя за полями планктона.
Мелкие растения на поверхности воды участвуют в фотосинтезе, и являются важным элементом всей системы круговорота кислорода на планете. Планктон является и крупнейшим источником углерода на Земле. Дело в том, что используя его в качестве пищи, животные переводят планктон в биологическую массу, которая в последствие оседает на морском дне, т.к. тяжелее воды. Этот процесс известен в научных кругах как «биологический насос».
Для планктонных существ крайне важно выработать строение , которое облегчало бы свободное парение в воде и препятствовало бы погружению на дно водоема. Это для них вопрос жизни или смерти; утрачивая способность поддерживать себя во взвешенном в воде состоянии, планктонный организм неминуемо погибает.
Для планктонного организма весьма важно иметь вес, возможно близкий к весу воды, т. е. наименьший удельный вес. Это достигается прежде всего необычайно высоким содержанием воды в тканях тела этих организмов. Превосходным примером служат планктонные кишечнополостные животные (Coeelenterata), свойственные, впрочем, за очень редкими исключениями (несколько видов пресноводных медуз) морскому планктону.
Задерживающиеся в теле организма различные легкие продукты его жизнедеятельности также понижают его удельный вес. В протоплазме планктонных корненожек скопляются особые пузырьки - вакуоли, заключающие выделяемую при дыхании животного углекислоту. Конечно, присутствие таких, наполненных газом, вакуолей, понижает удельный вес животного и способствует его всплыванию.
В клетках планктонных сине-зеленых водорослей имеются очень мелкие красноватые включения, называемые псевдовакуолями . Утрачивая их, эти водоросли опускаются на дно. Таким образом, псевдовакуоли также являются гидростатическим, т е. служащим для поддерживания тела в воде приспособлением.
В понижении удельного веса весьма крупную роль играют отложения жира и масла . Эти вещества, как известно, легче воды и всплывают на поверхность. Понятно, что, скопляясь в теле планктонного организма, включения жира и масла уменьшают его удельный вес. Действительно, для планктонных водорослей и животных скопления жировых веществ являются очень характерными. Для понижения удельного веса служат также выделяемые некоторыми планктонными организмами богатые водою студенистые оболочки . Прекрасным примером является стекловидно - прозрачная камера ветвистоусого рачка голопедиума и студенистый чехол колокольчиковой инфузории (Tintinnidiumрис).
Очень многие планктонные водоросли, особенно сине-зеленые, погружены в комочек слизи, присутствие которого облегчает организм.
Разнообразны также приспособления, вырабатываемые планктонными организмами для повышения сопротивления и увеличения трения . Многие из них увеличивают, насколько возможно, поверхность тела, что, благодаря трению о частицы воды, уменьшает скорость погружения. При этом особенно существенно, что увеличение поверхности сплошь и рядом происходит за счет сокращения объема организма, - последний как бы расплющивается . Так, планктонные диатомовые водоросли для этого принимают дисковиднѵю и пластинчатую форму; у коловраток, входящих в состав планктона, панцырь более или менее сплющен и расширен. Что бы увеличить поверхность, планктонные диатомовые, кроме того, соединяются в колонии, состоящие из множества прилегающих друг к другу клеток.
Образование придатков в виде иголок и шипов - явление весьма характерное для целого ряда планктонных водорослей и животных. У некоторых из них иглы и шипы при этом располагаются в различных плоскостях, и направлены во все стороны (пресноводная, планктонная, колониальная зеленая водоросль рихтериелла) встречающаяся главным образом в прудовом планктоне.
Органами движения планктонных организмов являются задние плавательные усики у ветвистоусых и плавательные ножки у веслоногих рачков, а также и передняя пара длинных усиков у последних; для движения служит и коловращательный аппарат коловраток, мелкие реснички инфузорий и некоторые другие органы.
В самостоятельных перемещениях планктонного организма, как горизонтальных, так и вертикальных, большую роль играют различные направительные приспособления . Мало уметь плавать, надо уметь еще и направлять свой путь и, кроме того, при плавании сохранять устойчивость тела. Для этой цели планктонные животные вырабатывают целый ряд приспособлений. Для примера приведем ветвистоусых рачков босмин. Передние усики у этих рачков очень длинные, неподвижно сращенные с концом головы на подобие хоботка.
Основные среды жизни
Условия обитания различных видов удивительно разнообразны. Одни из них, например некоторые мелкие клещики или насекомые, всю жизнь проводят внутри листа растения, который для них - целый мир, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, как, например, северные олени, киты в океане, перелетные птицы.
В зависимости от того, где живут представители разных видов, на них действуют разные комплексы экологических факторов . На нашей планете можно выделить несколько основных сред жизни, сильно различающихся по условиям существования: водную, наземно-воздушную, почвенную. Средой обитания служат также сами организмы, в которых живут другие.
Водная среда жизни . Все водные обитатели, несмотря на различия в образе жизни, должны быть приспособлены к главным особенностям своей среды . Эти особенности определяются прежде всего физическими свойствами воды: ее плотностью, теплопроводностью, способностью растворять соли и газы.
Рис.16. Разнообразные организмы, составляющие морской планктон
Плотность воды определяет ее значительную выталкивающую силу. Это значит, что в воде облегчается вес организмов и появляется возможность вести постоянную жизнь в водной толще, не опускаясь на дно. Множество видов, преимущественно мелких, неспособных к быстрому активному плаванию, как бы парят в воде, находясь в ней во взвешенном состоянии. Совокупность таких мелких водных обитателей получила название планктон. В состав планктона входят микроскопические водоросли , мелкие рачки, икра и личинки рыб, медузы и многие другие виды (рис. 16). Планктонные организмы переносятся течениями не в силах противостоять им. Наличие в воде планктона делает возможным фильтрационный тип питания, т. е. отцеживание, при помощи разных приспособлений, взвешенных в воде мелких организмов и пищевых частиц. Оно развито и у плавающих, и у сидячих донных животных, таких, как морские лилии, мидии, устрицы и другие. Сидячий образ жизни был бы невозможен у водных обитателей, если бы не было планктона, а он, в свою очередь, возможен только в среде с достаточной плотностью.
1 - скумбрия
2- меч-рыба
3 - акула
4 - тунец
Рис.17. Бысто плавающие рыбы.
Плотность воды затрудняет активное передвижение в ней, поэтому быстро плавающие животные, такие, как рыбы, дельфины, кальмары, должны иметь сильную мускулатуру и обтекаемую форму тела (рис. 17). В связи с высокой плотностью воды давление с глубиной сильно растет. Глубоководные обитатели способны переносить давление, которое в тысячи раз выше чем на поверхности суши.
Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину, поэтому растительные организмы могут существовать только в верхних горизонтах водной толщи. Даже в самых чистых морях фотосинтез возможен лишь до глубин в 100-200 м. На больших глубинах растений нет, а глубоководные животные обитают в полном мраке.
Температурный режим в водоемах более мягок, чем на суше. Из-за высокой теплоемкости воды колебания температуры в ней сглажены, и водные обитатели не сталкиваются с необходимостью приспосабливаться к сильным морозам или сорокаградусной жаре. Только в горячих источниках температура воды может приближаться к точке кипения.
Одна из сложностей жизни водных обитателей - ограниченное количество кислорода . Его растворимость не очень велика и к тому же сильно уменьшается при загрязнении или нагревании воды. Поэтому в водоемах иногда бывают заморы - массовая гибель обитателей из-за нехватки кислорода, которая наступает по разным причинам.
Солевой состав среды также очень важен для водных организмов. Морские виды не могут жить в пресных водах, а пресноводные - в морях из-за нарушения работы клеток.
Наземно-воздушная среда жизни. Эта среда отличается другим набором особенностей. Она в целом более сложна и разнообразна, чем водная. В ней много кислорода, много света, более резкие изменения температуры во времени и в пространстве, значительно слабее перепады давления и часто возникает дефицит влаги. Хотя многие виды могут летать, а мелкие насекомые, пауки, микроорганизмы, семена и споры растений переносятся воздушными течениями, питание и размножение организмов происходит на поверхности земли или растений. В такой малоплотной среде, как воздух, организмам необходима опора. Поэтому у наземных растений развиты механические ткани, а у наземных животных сильнее, чем у водных, выражен внутренний или наружный скелет. Низкая плотность воздуха облегчает передвижение в нем. Активный и пассивный полет освоили около двух третей обитателей суши. Большинство из них - насекомые и птицы.
Воздух - плохой проводник тепла. Этим облегчается возможность сохранения тепла, вырабатываемого внутри организмов, и поддержание постоянной температуры у теплокровных животных. Само развитие теплокровности стало возможным в наземной среде. Предки современных водных млекопитающих - китов, дельфинов, моржей, тюленей - когда-то жили на суше.
У наземных обитателей очень разнообразны приспособления, связанные с обеспечением себя водой, особенно в засушливых условиях. У растений это мощная корневая система (рис. 18), водонепроницаемыи слои на поверхности листьев и стеблей, способность к регуляции испарения воды через устьица. У животных это также различные особенности строения тела и покровов, но, кроме того, поддержанию водного баланса способствует и соответствующее поведение. Они могут, например, совершать миграции к водопоям или активно избегать особо иссушающих условий. Некоторые животные могут жить всю жизнь вообще на сухом корме, как, например, тушканчики или всем известная платяная моль. В этом случае вода, необходимая организму, возникает за счет окисления составных частей пищи.
В жизни наземных организмов большую роль играют и многие другие экологические факторы, например состав воздуха, ветры, рельеф земной поверхности. Особо важны погода и климат. Обитатели наземно - воздушной среды должны быть приспособлены к климату той части Земли, где они живут, и переносить изменчивость погодных условий.
(1912-1985)
крупный зоолог, эколог,
академик
, основоподажник широких исследований мира почвенных животных
Почва как среда жизни. Почва представляет собой тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Твердые частицы пронизаны в почве порами и полостями, заполненными частично водой, а частично воздухом, поэтому почву способны населять и мелкие водные организмы. Объем мелких полостей в почве - очень важная ее характеристика. В рыхлых почвах он может составлять до 70% , а в плотной - около 20% (рис. 19). В этих порах и полостях или на поверхности твердых частиц обитает огромное множество микроскопических существ: бактерий, грибов, простейших, круглых червей, членистоногих (рис. 20-22). Более крупные животные прокладывают в почве ходы сами. Вся почва пронизана корнями растений. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных. Она составляет не более 1,5-2 м.
рис.21.
микроскопический почвенный гриб мукор
Рис. 22.
микроскопический почвенный гриб пеницилл
Воздух в почвенных полостях всегда насыщен водяными парами, а состав его обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Этим условия жизни в почве напоминают водную среду. С другой стороны, соотношение воды и воздуха в почвах постоянно меняется в зависимости от погодных условий. Температурные колебания очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной.
Главная особенность почвенной среды - постоянное поступление органического вещества в основном за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы. Это ценный источник энергии для бактерий, грибов и многих животных, поэтому почва - самая насыщенная жизнью среда. Ее скрытый от глаз мир очень богат и разнообразен.
Примеры и дополнительная информация
1. В водной среде условия жизни ее обитателей сильно различаются в разных частях водоема. В глубине океанов царит вечный мрак. Здесь огромное давление. В глубоких впадинах оно в тысячу раз больше, чем на поверхности Земли. У дна постоянная низкая температура около -2 °С, низкое содержание кислорода. Живут здесь только микроорганизмы и некоторые животные. В верхних слоях морей и океанов вода пронизана светом, аэрирована, температура ее меняется в течение года, в ней обитают водоросли и идет фотосинтез.
2. Пустынные животные обладают удивительными приспособлениями для экономии влаги. Например, у жуков-чернотелок обнаружен замкнутый цикл в использовании воды. Подлежащие выделению продукты обмена веществ поступают из выделительных органов в кишечник в виде растворов, но в задней части кишки вода отсасывается вновь и используется для нового цикла. Дышат насекомые через трахеи, и в сухом воздухе это грозит большой потерей влаги. У жуков-чернотелок надкрылья срослись в прочную непроницаемую для воды «крышу» над телом, полость под которой насыщена водяными парами. Сюда и открываются дыхальца, поэтому иссушение через трахеи жукам не грозит.
3. Разная плотность водной и воздушной среды определяет предельные скорости передвижения животных. Дельфины плавают со скоростью 45 км/ч, а самые быстроходные среди рыб - тунец и мечрыба - 75 и 90 км/ч. В воздухе же сокол-сапсан в пикирующем полете разгоняется до 290 км/ч, а стрижи летают с обычной скоростью 180 км/ч. Рекордсмен в беге по земле - гепард, его скорость достигает 120 км/ч. Для сравнения: человек в воде плывет со средней скоростью 7 км/ч, а в беге достигает скорости 36 км/ч.
4. Заморы - это массовая гибель водных обитателей от удушья, когда по каким-либо причинам сильно снижается аэрация воды. Летние заморы могут быть в прудах, озерах и даже морях из-за нагревания воды, при котором падает растворимость кислорода. Гибнут в первую очередь рыбы, моллюски и планктонные организмы. Летние заморы часто бывают в Азовском и Балтийском морях. Зимние заморы возникают даже в реках из-за ледового покрова, который мешает проникновению кислорода из воздуха в воду. Обширные заморные явления каждую зиму возникают на реке Оби, в которую стекают бедные кислородом болотные воды.
6. Мелкие планктонные животные имеют очень разнообразные и причудливые формы. Рассмотрите рисунок 16 и решите, что же все-таки общего во внешнем строении этих видов в связи с их образом жизни в воде.
Темы для дискуссий.
1. Влияетли погода на обитателей водоемов?
2. Во многих районах с интенсивным земледелием в почвах исчезли черви из-за постоянного внесения ядохимикатов. Как вы думаете, отразится ли это на почвенном плодородии, если в землю регулярно вносят высокие дозы минеральных удобрений?
3. В научной фантастике рисуют картины построения подводных городов для человека. С решением каких основных проблем столкнутся проектировщики таких городов?
4. В воздухе постоянно находятся поднятые ветром мелкие насекомые, пауки, семена, споры. Почему же на суше нет сидячих животных, которые питались бы, фильтруя через себя воздух?
5. Как лучше называть: «воздушная среда жизни» или «наземно-воздушная среда жизни»? Обоснуйте ответ.
Состав планктона . Составляющие планктон организмы очень разнообразны. Растительные формы представлены здесь почти исключительно микроскопическими низшими одноклеточными водорослями. Наиболее распространены среди них диатомовые водоросли, заключенные в своеобразную кремневую раковинку, похожую на коробочку с крышечкой. Эти раковинки имеют разнообразную форму и очень прочны. Падая после смерти на дно, водоросли покрывают так называемым диатомовым илом громадные пространства дна океанов в высоких широтах. В ископаемом состоянии такие скопления раковинок диатомей дают начало богатой кремнеземом горной породе - трепелу, или инфузорной земле.
Лишь немного уступают диатомовым по их значению в планктоне перидиниевые водоросли, характеризующиеся наличием двух лежащих в желобках жгутиков, из которых один - поперечный - опоясывает тело, а другой направлен назад. Тело перидиней покрыто либо тонкой протоплазматической оболочкой, либо панцирем из многих пластинок, состоящих из вещества, сходного с клетчаткой. Форма тела округлая, иногда имеются три отростка. Интересны также крайне мелкие кокколитины, которые имеют пронизанную известковыми тельцами оболочку. Такими же незначительными размерами обладают снабженные скелетиками кремниевые жгутоносцы.
Подчиненное значение в планктоне морей имеют синезеленые водоросли, однако в некоторых опресненных морях, например в Азовском, они часто размножаются в таком количестве, что вода приобретает зеленый цвет.
Из одноклеточных животных наиболее характерны для планктона корненожки-глобигерины с многокамерными известковыми раковинками, покрытыми длинными тонкими иглами. Падая после смерти на дно, они покрывают громадные площади дна океанов богатым известью глобигериновым илом.
Скопления лучисток или радиолярий с очень красивыми, тончайшими, как кружево, кремниевыми скелетиками также покрывают немалые площади дна океанов.
Весьма характерны для морского планктона широко распространенные колокольчиковые ресничные инфузории, но их скелет менее прочен, и потому они не образуют таких донных отложений, как диатомовые, корненожки и радиолярии. Домики их имеют форму колокольчиков, вазочек, заостренных цилиндриков, трубочек и пр.
Из бесцветных жгутиковых несомненно наибольшей известностью пользуются шаровидной формы ночесветки, или ноктилюки, обладающие способностью светиться.
Весьма интересны гидроидные полипы - сифонофоры, колониальные кишечнополостные со сложно дифференцированными колониями, с глубоким разделением функций: питающие, защитные, плавательные, ловчие и половые. Очень многочисленны и разнообразны медузы, имеющие форму зонтиков или дисков, гребневики.
Черви представлены, главным образом, разнообразными личинками - трохофорами и нектохетами. Некоторые виды червей в период размножения ведут планктонный образ жизни, поднимаясь к самой поверхности. Есть два семейства чисто планктонных кольчатых червей.
Решающую роль в планктоне играют ракообразные.
Все отряды этого класса живут в планктоне либо всю жизнь (например, веслоногие и ветвистоусые рачки), либо только в личиночный период (креветки, крабы). Веслоногие рачки составляют основной фон животного планктона морей.
Из моллюсков чисто планктонными группами являются совершенно прозрачные киленогие и крылоногие моллюски. Раковинки последних, после смерти моллюсков, опускаются на дно, где образуют, подобно корненожкам и радиоляриям, птероподовый ил, отличающийся обилием извести. Брюхоногие и двустворчатые моллюски имеют планктонных личинок, для которых характерно наличие спирально завитой или двустворчатой раковинки и своеобразного, покрытого по краям ресничками, двухлопастного органа передвижения. В период размножения они массами заполняют планктон.
Мшанки и иглокожие представлены только личинками. Планктонный образ жизни ведут голотурии. Из низших хордовых очень многочисленны сальпы, светящиеся пирозомы и живущие в прозрачных ловчих домиках аппендикулярии. Многочисленные яйца и личинки рыб также заполняют планктон.
Наконец, толща морской воды заселена бесчисленным количеством бактерий. Разнообразие внешней формы бактерий очень невелико и исчерпывается всего несколькими типами: палочки, шарики, или кокки, более или менее длинные спиральки - спирохеты. Многие из них имеют жгутики и активно подвижны. Для их различия используются главным образом физиологические характеристики и в меньшей степени - внешняя форма. Они играют важнейшую роль в процессах превращения веществ в море - от разложения сложных остатков растительных и животных организмов до превращения их в усвояемые растениями соединения углерода, азота, серы и фосфора.
Среди бактерий различают автотрофные, которые способны, подобно растениям, строить белки и углеводы из неорганических веществ. Одни из них - фотосинтетики - используют для этих процессов солнечную энергию другие - хемосинтетики - химическую энергию окисления сероводорода, серы, аммиака и т. п.
Подвижные растения и прикрепленные животные . Наличие в море планктона обусловило развитие исключительно своеобразной категории животных, которые совершенно не встречаются на суше, именно неподвижных, прикрепленных, или так называемых сидячих. Растения на суше прикреплены к почве и неподвижны. Травоядные животные должны обладать способностью подходить к пище и для этого передвигаться. Хищники должны ловить свою добычу. Словом, все животные суши должны активно двигаться.
В воде, благодаря наличию планктона и взвешенных остатков отмерших организмов - детрита, животное может оставаться неподвижным, пищу ему принесут токи воды, поэтому прикрепленный образ жизни широко распространен среди морских животных. Таковы гидроидные полипы и кораллы, многие черви, ракообразные, или морские желуди, мшанки, морские лилии и т. п. Из моллюсков как пример приведем известных всем устриц, плотно прицементированных к скалам или вообще к твердым предметам. Все эти животные или обладают своеобразными, не встречающимися у наземных животных, аппаратами для выцеживания пищи из воды, или стремятся возможно шире охватить пространство многочисленными, околоротовыми щупальцами, или же развивают древовидно-ветвистую форму.
Не удивительно, что биологи долгое время не знали, относить ли эти растениеподобные существа к миру растений или к миру животных, и назвали их животнорастениями.
Теперь мы знаем, что они не могут, подобно растениям, усваивать углекислоту и другие неорганические вещества, а питаются, как все животные, готовой, созданной другими организмами органической пищей, и поэтому мы считаем их животными, хотя они не могут двигаться. Так, благодаря большому удельному весу воды и растворенным в ней солям, в водной среде могут существовать свободно плавающие растения и прикрепленные животные.
В состав населения дна, или бентоса, помимо этих прикрепленных животных, в совокупности называемых сидячим бентосом, входят и свободноподвижные животные - вагильный бентос: черви, ракообразные, моллюски - двустворчатые, брюхоногие и головоногие, иглокожие и пр. Часть из них питается собственно планктоном, другие - планктоноядными животными. Таким образом, бентос в целом - и подвижный и прикрепленный - в своем питании прямо или косвенно связан с планктоном, так как прикрепленные водоросли играют совсем незначительную роль в экономике моря. Поэтому можно ожидать, что там, где много планктона, и бентос будет обилен. Однако далеко не всегда так бывает. Условия в придонных слоях могут быть неблагоприятны для развития бентоса (наличие сероводорода, недостаток кислорода и т. п.) и тогда, несмотря на богатство планктона, бентоса может быть мало или он может совсем отсутствовать. При значительных глубинах в доступных для солнечного света слоях питательные вещества используются в толще воды и до дна их доходит так мало, что бентос может быть беден, несмотря на большую продукцию планктона в верхних слоях. Но такое соотношение, когда планктона мало, а бентоса много, может быть только временным.
Почти все бентонические животные имеют планктонных личинок. Планктон является как бы детским садом для организмов бентоса. Значит, в известные сезоны бентос не только потребитель планктона, но и его производитель.
Жизнь и взаимосвязи организмов планктона . Свободно плавающие растительные организмы - диатомовые и жгутиковые водоросли - питаются, растут, размножаются за счет растворенных в воде углекислоты, нитратов, фосфатов и прочих неорганических соединений, из которых на солнечном свету они строят сложные органические соединения своего тела. Это производители органических веществ. Этими микроскопическими растениями питаются рачки, черви и прочие растительноядные животные, которые могут питаться только готовыми, созданными растениями, органическими веществами и не могут использовать из окружающей среды неорганические соединения. Это потребители первого порядка. За счет растительноядных питаются хищники - потребители второго порядка. Их в свою очередь поедают более крупные хищники - потребители третьего порядка и т. д. Таковы взаимоотношения внутри этого сообщества.
В конце концов все организмы - и производители и потребители - умирают. Их трупы так же, как и выделения и экскременты, в результате деятельности бактерий и других микроорганизмов, превращаются снова в растворенные в воде биогенные элементы - исходный материал для нового построения тел растительных организмов с помощью солнечной энергии, и цикл превращений вещества замыкается.
Таким образом, входящие в состав организмов химические элементы - азот, углерод, водород, кислород, фосфор, сера и др. - находятся в постоянном движении по кругу: водоросли (производители) - животные (потребители) - бактерии и растворенные в воде биогенные соединения.
Это круговое движение элементов совершается за счет солнечной энергии, улавливаемой и аккумулируемой растительными организмами в форме химической энергии сложных органических веществ. Животные потребляют только органические вещества, созданные растениями, расходуя накопленную ими энергию. Таковы в общих чертах взаимоотношения между растительной и животной частью планктона. Отсюда понятно, что соотношение зоопланктона и фитопланктона должно быть прямым, то есть в местах, где мало фитопланктона, должно быть мало и зоопланктона, и, наоборот, при увеличении фитопланктона должно возрастать и количество зоопланктона.
Однако такое соотношение между растительной и животной частями планктона не может оставаться неизменным постоянно. На богатом корме фитопланктона идет усиленное размножение зоопланктеров и может наступить такой момент, когда, например, в результате исчерпания запаса биогенных соединений в воде, продукция фитопланктона начнет уменьшаться. В конце концов может получиться, что зоопланктона будет много, а фитопланктона мало, то есть соотношение станет обратным. Зоопланктон начнет вымирать от недостатка пищи.
Таким образом, количественные соотношения зоопланктона и фитопланктона не могут оставаться постоянными в силу биологической сущности взаимоотношений растительной и животной части планктона, основу которой составляет борьба за существование.
Вопрос о численных взаимоотношениях бактерий, фитопланктона и зоопланктона пока еще мало изучен. Однако, исходя из того, что бактерии большей частью живут за счет распада организмов, можно предполагать, что чем больше будет фитопланктона и зоопланктона, тем больше будет бактерий. В силу колоссальной скорости размножения бактерий, поедание их зоопланктоном вряд ли может существенно изменить эти взаимоотношения.
Кроме чисто биологических внутренних причин на эти отношения могут воздействовать и внешние условия, о чем будет сказано ниже.
Приспособления к планктонному образу жизни . Как было сказано, в силу того что удельный вес протоплазмы хоть и незначителен, но все же больше удельного веса чистой воды, планктонные организмы, чтобы держаться в толще воды, должны обладать некоторыми приспособлениями, препятствующими погружению или хотя бы замедляющими его. Чтобы понять сущность этих приспособлений, необходимо ознакомиться с условиями плавучести. Взаимоотношение этих условий выражается так:
Рассмотрим, что представляют собой отдельные компоненты.
Вязкость, или внутреннее трение, - свойство текучих тел, определяющее сопротивления частиц при смещении их относительно друг друга. При повышении температуры воды от 0 до +30-40°С на каждый градус вязкость убывает примерно на 2-3%. С повышением солености вязкость увеличивается, но очень немного. Вязкость воздуха в 37 раз меньше вязкости воды. Следовательно, уже в силу этого тело в воздухе будет падать в 37 раз быстрее, чем в воде. В теплой и пресной воде условия плавучести будут хуже чем в морской и холодной. В тропических водах приспособления к планктонному образу жизни должны быть выражены сильнее, чем в холодных.
Сопротивление формы - способность тел оказывать противодействие каким-либо воздействиям, изменениям.
Остаточный вес равняется весу организма за вычетом веса вытесненной им воды. Таким образом, остаточный вес тем меньше, чем больше вес вытесненной воды, а эта величина находится в прямой зависимости от удельного веса воды. Следовательно, при повышении солености плавучесть будет увеличиваться. Чем ближе значение температуры воды к температуре ее наибольшей плотности (+ 4°С для пресной воды), тем больше будет увеличиваться плавучесть.
Если вязкость воды и ее удельный вес как факторы, определяющие скорость погружения (плавучесть), не зависят от организма, то вес самого организма и сопротивление формы являются его признаками и как таковые подлежат естественному отбору и, следовательно, в ходе эволюции могут совершенствоваться, приспосабливаясь к изменению условий.
Рассмотрим сначала, какими путями может достигаться уменьшение веса организма. Средний удельный вес протоплазмы принимается за 1,025, то есть только немного больше удельного веса воды; при этом, с одной стороны, в организмах находим вещества более тяжелые (кости, раковины, панцири ракообразных и другие скелетные образования), и с другой, - легкие (жиры, масла, газы и т. п.). Отсюда ясно, что приспособление к плавучести должно быть направлено: 1) на уменьшение, или редукцию, минеральных скелетов раковин и других тяжелых частей; 2) на развитие таких легких поддерживающих образований, как жировые и масляные включения, газовые пузырьки; 3) наконец, удельный остаточный вес организма будет уменьшаться при пропитывании тканей водой, объем организма будет увеличен при относительно малом количестве сухого вещества.
Все эти пути уменьшения остаточного веса в различных комбинациях наблюдаются в природе среди планктонных организмов.
Редукция тяжелых образований . Благодаря большому удельному весу воды организмы в водной среде теряют почти весь вес. Вода своим давлением как бы поддерживает организм. Поэтому в воде могут существовать мягкие, лишенные скелета, студенистые формы. Таковы, например, нежные, как полужидкий студень, гребневики, из которых особенно замечателен венерин пояс (Cestus veneris), достигающий, при всей непрочности своих тканей, свыше метра длины. Таковы медузы, особенно синяя арктическая, которая достигает двух метров в диаметре. Вынутые из воды такие формы расплющиваются и погибают.
Редукция скелетных образований у планктонных корненожек выражается в том, что у них тонкие раковинки, они имеют более крупные поры, чем раковинки корненожек, живущих на дне.
У киленогих моллюсков, ведущих планктонный образ жизни, встречаем все ступени редукции раковины: 1) тело моллюска полностью может спрятаться в раковину; 2) раковина прикрывает только половую железу; 3) раковина совершенно исчезает.
У крылоногих моллюсков раковина тонкая и прозрачная или, большей частью, совсем отсутствует.
Накопление веществ с меньшим удельным весом (жиры, масла) наблюдается у диатомовых, ночесветок, очень многих радиолярий, у веслоногих ракообразных. Все жировые включения представляют собой запасы питательных веществ и одновременно уменьшают остаточный вес. Такие же функции выполняют и жировые капельки в пелагических яйцах и икринках рыб. В панцирях планктонных ракообразных по сравнению с формами, населяющими дно, количество кальция в золе уменьшается и одновременно увеличивается количество жира: у ползающего по дну травяного краба (Carcinus) кальция в золе 41%, жира 2%. У одного из крупных планктонных веслоногих раков аномалоцеры (Anomalocera) кальция 6%, жира 5%.
Еще более эффективным для уменьшения остаточного веса является накопление газа. Так, синезеленые водоросли имеют специальные газовые вакуольки. Многоклеточные саргассовые водоросли, плавающие в Атлантическом океане, имеют газовые пузыри, которые поддерживают их в воде. Но особенной известностью пользуются наполненные газом гидростатические аппараты сифонофор, парусника, водного цветкового растения пузырчатки и др.
Пропитывание тканей водой и образование студней встречаем у различных одноклеточных и колониальных водорослей, медуз, гребневиков, крылоногих, киленогих моллюсков. Установлено, что в Балтийском море, где вода более пресная и, следовательно, условия плавучести хуже, тело медузы аурелии (Aurelia) содержит 97,9% воды, а в Адриатике, где соленость свыше 35% и условия плавучести лучше, - только 95,3%. Возможно, что это связано именно с условиями плавучести в этих морях.
Сопротивление формы и размеры планктеров . Известно, что сопротивление, оказываемое средой движущемуся телу, связано с внутренним трением смещаемых частиц воды и пропорционально смещаемой поверхности. Таким образом, скорость погружения будет обратно пропорциональна удельной поверхности, то есть, отношению поверхности тела к его объему. При уменьшении размеров тела его поверхность убывает пропорционально квадрату, а объем - кубу линейных размеров. Для шара удельная поверхность равняется 4r 2 π: 4 / 3 /r 3 π = 3/r, то есть шар радиусом в 1 будет иметь удельную поверхность 3; в 2 - 1 1 / 2 ; 3 - 1; 4 - 3 / 4 ; 5 - 3 / 5 ; 6 - 1 / 2 ; 7 - 3 / 7 ; 8 - 3 / 8 и т. д.
Таким образом, малый размер организма дает ему в отношении плавучести преимущество перед крупным. Отсюда понятно, почему в планктоне преобладают мелкие формы. Для водорослей, например, малый размер дает преимущество для большей адсорбции питательных солей, которые в морях содержатся в очень небольших количествах.
Планктеров различают по величине.
Ультрапланктон - организмы размерами до нескольких микронов.
Наннопланктон. Размеры - меньше 50 микронов. Организмы таких размеров проходят через самый густой мельничный газ с ячеей в 65-50 микронов. Поэтому для учета наннопланктона применяется центрифугирование или осаждение в высоких сосудах (центрифужный, или осадочный планктон, содержит бактерий беспанцирных и кремниевых жгутоносцев, кокколитофорид).
Микропланктон уже улавливается густыми номерами мельничного газа. Сюда относят панцирных перидиней, диатомовых, простейших, мелких ракообразных и др. Размеры микропланктонных организмов от 50 до 1000 микронов.
Мезопланктон - основная масса животных организмов планктона: веслоногие, ветвистоусые рачки и пр. Размеры - от 1 до 15 мм.
Макропланктон измеряется сантиметрами. Сюда относят медуз, сифонофор, сальп, пирозом, киленогих, крылоногих моллюсков и пр.
Мегалопланктон включает очень немногие крупные формы размерами около одного метра, среди них упоминавшиеся уже венерин пояс, синяя медуза Арктики и другие исключительные гиганты. Отметим, что как макропланктон, так и мегалопланктон состоят исключительно из форм с сильно развитым пропитанным водой студнеобразным телом, которое, очевидно, компенсирует невыгодные в смысле плавучести большие размеры.
Однако для преодоления сопротивления среды имеет значение не только относительная величина поверхности погруженного тела, но и его форма. Как известно, из всех геометрических тел одинакового объема наименьшую поверхность имеет шар. Несмотря на это, шарообразные формы довольно широко распространены среди планктонных организмов (некоторые зеленые водоросли, целый ряд жгутиковых, в том числе известная ночесветка-ноктилюка, радиолярия талассиколя, некоторые гребневики и др.).
Нужно думать, что в этом случае такие приспособления, как уменьшение удельного веса, пропитывание тела водой и тому подобные настолько компенсируют невыгодность шарообразной формы, что полностью исключают действие силы тяжести. Для такого организма толща воды однородна. Никакая другая среда и никакое другое местообитание, кроме толщи воды, не представляют такой равномерности во всех направлениях, поэтому и шарообразные организмы нигде, кроме толщи воды, не встречаются. Возможно, что в условиях, исключающих силу тяжести, шарообразная форма своей минимальной поверхностью может дать какие-либо преимущества.
Для увеличения плавучести особенное значение имеет увеличение так называемой лобовой поверхности, то есть той поверхности, которая при движении смещает частицы среды (в данном случае при погружении).
При ничтожном весе планктеров простое удлинение тела в направлении, перпендикулярном направлению силы тяжести, уже дает организму преимущество в отношении плавучести. Особенно такая форма выгодна тем организмам, которые обладают некоторой подвижностью. Поэтому в планктоне очень часто встречаются удлиненные, палочковидные, нитевидные или лентообразные формы как одиночных, так и колониальных организмов. Примерами может служить целый ряд зеленых водорослей, многочисленные диатомовые, некоторые радиолярии, морские стрелки (Sagitta), личинка десятиногого рачка порцелляна и другие подвижные планктеры. Понятно, еще больше увеличивают поверхность трения многочисленные шипы, выросты, направленные в разные стороны, которые мы также встречаем у многочисленных представителей самых разнообразных систематических групп, например у диатомовых хетосерос, перидиней-цератиум, корненожек глобигерина, многочисленных радиолярий, личинок морских ежей и змеезвезд (Pluteus) и, особенно, у разнообразных рачков, украшенных перистыми щетинками.
Такое же значение имеет сплющивание тела в плоскости, перпендикулярной к направлению силы тяжести, что в ходе эволюции привело к развитию лепешкообразных или дискообразных форм. Наиболее известным примером таких форм может служить широко распространенная в наших морях медуза аурелия, но такая форма встречается и среди планктеров других систематических групп. Таковы костинодискусы, лептодискусы, целый ряд радиолярий и особенно филлозома листовидная, личинка лангуста - промыслового рака Западной Европы.
Наконец, дальнейшее усовершенствование в этом направлении приводит к впячиванию нижней поверхности и развитию медузоидной, парашютообразиой формы, настолько совершенной, что она применяется в аэронавтике для замедления падения тел в воздушной среде. В качестве примеров медузоидней формы, помимо разнообразных медуз, могут быть названы отдельные представители и других групп, таких как зеленые жгутиковые - медузохлорис, головоногие моллюски - цирротаума и голотурии - пелаготурия.
Очень часто организм обладает одновременно несколькими приспособлениями, уменьшающими скорость погружения. Так, у медуз, кроме парашютообразиой формы, имеет место мощное развитие студенистой промежуточной пластинки; у некоторых радиолярий наряду с шиповатой формой находим жировые включения; у планктонных корненожек-глобигерин имеем уменьшающее остаточный вес увеличение пор и многочисленные шипы.
Все эти столь многообразные приспособления к планктонному образу жизни выработались в ходе эволюции у самых разнообразных организмов совершенно независимо от их эволюционного родства. Сама же по себе протоплазма, даже если не учитывать минеральных скелетных образований, тяжелее воды. Это обстоятельство дает нам некоторое право считать, что первичным образом жизни был бентический, а не планктический. Иными словами, жизнь первоначально была сосредоточена на дне, и только впоследствии организмы расселились и в толщу воды.
5. Отметьте семена каких растений распространяются с помощью ветра?
6. Отметьте клювы каких птиц принадлежат зерноядным птицам.
7. Сформулируйте правила поведения.
8. Что такое глобус?
а) модель земли;
б) земной шар;
в) шар с рисунками.
9. Почему почтовые голуби так называются?
а) они живут на почте;
б) разносят корреспонденцию;
в) просто так.
10. Чем занимается кинолог?
а) снимает кино;
б) фотографирует животных;
в) собаками.
11. Почему куры глотают мелкие камешки и стеклышки?
а) от голода;
б) случайно попадают вместе с пищей;
в) специально для лучшего переваривая пищи.
12. Одевается ли кролик к зиме в белую шубку?
а) да;
б) не полностью;
в) нет.
13. Безобиден ли уж?
а) да, ведь он не ядовит;
б) не безобиден, а очень опасен;
в) иногда он может быть очень неприятным.
14. Зачем белке хвост?
а) для красоты;
б) помогает спасаться от врагов;
в) помогает при прыжках по ветвям и с дерева на дерево.
15. Зачем пчела летит к цветку?
а) полюбоваться красотой его;
б) отведать сладкого нектара и пыльцу собрать;
в) опылить его.
16. Почему перед дождем ласточки летают низко над землей?
а) высоко тучи мешают;
б) поближе к своим гнездам;
в) у земли больше насекомых.
17. Для чего дятел барабанит по дереву?
а) клюв чистит;
б) комуто чтото сообщает;
в) музыкой увлекается.
18. Зачем зайцу большие уши?
а) чтобы лучше слышать;
б) чтобы не перегреться;
в) для торможения на поворотах.
19. Линяют ли раки?
а) не могут линять;
б) линяют когда в панцире становится тесно;
в) линяют весной и осенью.
20. Зачем растениям иглы и колючки?
а) защищаться от врагов;
б) спасаться от непогоды;
в) для питания из воздуха.
Задания второго типа «Закончите следующие предложения»
1. Воздух - это смесь…
2. Главный источник света и тепла на Земле это…
3. Растения, у которых листья напоминают иглы, называются…
4. Несколько одревесневших стеблей имеют…
5. Явление, когда организмы, принадлежащие к разным видам, вступают во взаимовыгодное сотрудничество, без
которого они не могут жить называется…
6. Животные, которые вскармливают своих детенышей молоком, называются…
7. Птицы, которые имеют острый загнутый клюв и острые большие когти относятся к группе … птиц.
8. Сложившаяся совокупность растений и животных различных видов, обитающих на определенном пространстве
называется…
9. Растения, по которым можно определить наличие в почве тех или иных микроэлементов, определить
кислотность почвы называются…
10. Вещества, выделяемые растениями и губительно действующие на окружающие микроорганизмы
называются…
Задания третьего типа
1. Отметьте номера, под которыми значатся виды, характерные для северной тайги:
а) 1 - длиннохвостый поморник;
б) 2 - росомаха;
в) 3 - куница;
г) 4 - лемминг;
д) 5 - пеликан;
е) 6 - соболь;
ж) 7 - рябчик;
з) 8 - оляпка;
и) 9 - стриж;
к) 10 - белый медведь.
Олимпиада по биологии за 9 класс с ответами
Задание 1. Задание содержит вопросы, к каждому из которых даны несколько вариантов ответа; среди них только один – верный . Отметьте верный ответ, подчеркнув его.
(КОЛИЧЕСТВО БАЛЛОВ - 40)
1. Основным структурным и функциональным элементом организма человека является:
а – Орган; б – Клетка; в – Ткань.
2. Кто из перечисленных ученых предложил термин «экология» и дал определение этой науке?
а - Жан Батист Ламарк; б - Чарлз Дарвин;
в - Эрнст Геккель; г - Климент Аркадьевич Тимирязев.
3. Насекомых среди других членистоногих можно узнать по наличию у них:
а – Хитинового покрова; б – Трех пар ног;
в – Членистых конечностей; г – Отделов тела.
4. Наследственная информация в клетке зашифрована в молекулах:
а – АТФ; б – ДНК; в – Белков.
5. Какова роль организмов-разрушителей в круговороте веществ в природе?
а – Разлагают остатки мертвых организмов до неорганических веществ;
б – Служат пищей для растений;
в – Создают органические вещества из неорганических ;
г – Обогащают атмосферу кислородом.
6. Взаимоотношения «тля – муравей» - это:
а – Хищничество; б – Симбиоз; в – Амменсализм.
7. Главный признак царства грибов:
а – Наличие в клетках ядра; б - Наличие оболочки из хитиноподобного вещества;
в – Питание готовыми органическими веществами;
г – Клеточное строение организмов.
8. Транспортную функцию в организме выполняет:
а – Кровь; б – Жировая ткань; в – Хрящевая ткань.
9. Растения, достигшие в процессе эволюции наиболее высокого уровня организации, это:
в – Папаротниковидные; г – Моховидные.
10. Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в образовании:
а – Белков; б – Жиров; в – Углеводов и жиров.
11. Микориза:
а – Плодовое тело гриба; б – Симбиоз гриба и корней дерева;
в – Болезнь растений, вызываемая грибами; г – Часть грибницы.
12. К теплокровным животным относятся:
а – Птицы; б – Насекомые; в – Пресмыкающиеся.
13. Растения класса однодольных имеют:
а – Листья с параллельным жилкованием, стержневую корневую систему;
б – Листья с параллельным и дуговым жилкованием, мочковатую корневую систему;
в – Листья с сетчатым жилкованием, стержневую корневую систему;
г – Листья с сетчатым жилкованием, мочковатую корневую систему.
14. Скопление тел нейронов за пределами центральной нервной системы называется:
а – Нервные узлы; б – Нервы; в – Рецепторы.
15 . О единстве органического мира свидетельствует:
а – Связь организмов со средой;
б – Приспособленность организмов к среде обитания;
в – Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов, разных царств
живой природы;
г – Взаимосвязь клеток в организме.
16. Только для живых организмов характерно:
а – Уменьшение веса; б – Изменение окраски;
в – Дыхание; г – Взаимодействие со средой.
17. Грибы питаются:
а – Образуя на свету органические вещества;
б – Готовыми органическими веществами;
в – Только органическими веществами живых организмов;
г – Поселяясь на продуктах питания.
18. Размножение грибов, мхов, папоротников осуществляется:
а – С помощью спор; б – Путем деления клеток;
в – С помощью семян; г – С помощью черенков.
19. Кто из перечисленных ученых создал учение о биосфере?
а – Владимир Николаевич Сукачев; б – Владимир Иванович Вернадский;
в – Карл Линней; г – Николай Алексеевич Северцов.
20. Раздел ботаники, изучающий мхи:
а – Бриология; б – Лихенология; в – Птеридология; г – Альгология.
21 . Клетка, в которой нет оформленного ядра, принадлежит:
а – Бактерии; б – Растению; в – Грибу; г – Животному.
22. Мышцы крепятся к костям при помощи:
а – Надкостницы; б – Сухожилий; в – Хрящей.
23 . Образование органических веществ из неорганических происходит в процессе :
а – Дыхания; б – Передвижения веществ;
в – Фотосинтеза; г – Поглощения веществ из почвы.
24. Основная функция митохондрий:
а – Синтез ДНК; б – Синтез АТФ; в – Синтез углеводов.
25. В отличие от организмов всех царств живой природы вирусы:
а – Не имеют клеточного строения; б – Это одна клетка без ядра;
в – Это одна клетка с ядром; г – Это спора.
26. Организмы, питающиеся готовыми органическими веществами, тело которых
состоит из гифов, - это:
а – Животные; б – Грибы; в – Растения; г – Лишайники.
27. Наиболее распространенными элементами в клетках живых организмов являются:
а – Кислород, углерод, азот, водород; б – Азот, водород, кислород, сера;
в – Углерод, фосфор, водород, кислород.
28. Факторы неживой природы:
а – Лишайники, мхи; б – Грибы, бактерии;
в – Вода, воздух, свет; г – Одноклеточные растения и животные.
29. Клеточная мембрана:
а – Обладает избирательной проницательностью для различных веществ;
б – Непроницаема; в – Полностью проницаема для любых веществ.
30. Железы внутренней секреции выделяют в кровь:
а – Витамины; б – Минеральные соли; в – Гормоны.
31. Какая клетка изображена на рисунке?
а – Грибная; б – Животная; в – Растительная; г – Бактериальная.
32. Лес и водоем имеют много общего, так как они:
а – Представляют собой природные сообщества;
б – Представляют собой искусственные сообщества;
в – Заселены сходными видами растений и животных;
г – Расположены недалеко друг от друга.
33. Мхи в процессе эволюции достигли более сложного строения по сравнению с:
а – Папоротниками; б – Грибами;
в – Водорослями; г – Лишайниками.
Вставьте пропущенное слово:
34. Хромосомы состоят из ДНК и хорошо видны в период ...................... клетки.
35. Организмы, питающиеся растительной пищей, называют ……………первого порядка.
36. Одной из отличительных черт человека как биологического вида является членораздельная……....
37. Укажите название объекта экологии по составляющим его компонентам:
Биотоп + биоценоз = ………………………..
38. Большинство клеток состоит из ядра и цитоплазмы, покрытых снаружи……….
39. В любом сообществе существует ограниченное число трофических уровней, берущих начало от растительных организмов, которые называются…….…...
40 …..……. – наука о строении человеческого тела.
Задание 2.
(КОЛИЧЕСТВО БАЛЛОВ – 20).
1 . Какова структура и функции ядра клетки?
2. На какие группы условно подразделяются факторы окружающей среды? По какому признаку факторы среды объединены в эти группы?
3. Перечислите существующие царства живого.
4. Чем отличаются понятия «местообитание» и «экологическая ниша»?
5. В чем различия между понятиями : «сообщество» и «экосистема»?
6. В чем проявляется приспособленность цветковых растений к опылению насекомыми?
7. Перечислите основные признаки живых существ.
8. Какими свойствами обладает водная среда обитания?
9. Какова организация (структура) любой экосистемы?
10. Как осуществляется взаимодействие клеток друг с другом и органоидов внутри клетки?
Задание 3.
(КОЛИЧЕСТВО БАЛЛОВ - 60).
1. Чем клетки человека и животных принципиально отличаются от клеток растений?
2. Почему чем сложнее система, тем выше ее устойчивость? Почему в обедненных сообществах (например, в сельскохозяйственных монокультурах) неизбежно массовое размножение насекомых-вредителей, сорняков и болезней?
3. Какой тип растительного сообщества (фитоценоза) в ряду: лес лиственный – кустарники – луг – степь характеризуется наибольшим разнообразием экологических ниш? Объясните ваш выбор.
4. Перечислите уровни организации живого вещества. Изучением какого уровня занимается наука – экология?
5. Какие признаки свидетельствуют о том, что лишайник – симбиотический организм?
6. Ученые считают, что в процессе эволюции доклеточных форм в клеточные структуры очень важным моментом было образование мембраны. Объясните почему?
7. Почему человек разводит, в основном , растительноядных животных? Приведите примеры разведения плотоядных.
8. Большинство водорослей зеленого цвета, однако глубоководные водоросли – красные. Дайте объяснение этому явлению.
9. Почему биологическое разнообразие играет большую роль в сохранении биосферы?
10. На рисунке показаны два проростка одного возраста. Опишите условия, в которых развивался проросток (А) по сравнению с условиями развития проростка (Б).
11. Что произойдет, если в природном сообществе уничтожить всех производителей органического вещества?
12. С какой целью человек создает заповедники и заказники?
14. Чем объясняются различия в строении скелетов руки человека и передней конечности млекопитающих?
15. В чем основные особенности строения вирусов? Почему вирусы занимают пограничное положение между живой и неживой природой?
Задание 4.
1. Каковы последствия уничтожения хищников ради спасения популяции жертвы (например, массовый отстрел волков для сохранения поголовья оленей)? Что происходит с популяцией жертвы, освобожденной от пресса хищников (на примере оленей)? Почему желаемый результат (увеличение поголовья) достигается только вначале и на короткое время? Какой вывод можно сделать относительно экологической роли хищников?
2. Какие экологические проблемы биосферы являются наиболее острыми на планете в настоящее время? Приведите примеры. Какие проблемы наиболее актуальны в Калининградской области? Предложите возможные способы решения экологических проблем в вашем регионе.
3. Некоторые виды грибов имеют зеленую окраску таллома. Почему их нельзя отнести к царству растений, ведь наличие в клетках растений хлорофилла придает им зеленый цвет? Обоснуйте ответ.
Ответы
Задание 1
1 – б; 2 – в; 3 – б; 4 – б; 5 – а; 6 – б; 7 – б; 8 – а; 9 – а;
10 – в; 11 – б; 12 –а; 13 – б; 14 – а; 15 – в; 16 – в; 17 – б; 18 – а; 19 – б; 20 – а;
21 – а; 22 – б; 23 – в; 24 – б; 25 – а; 26 – б; 27 – а; 28 – в; 29 – а; 30 – в; 31 – б; 32 – а; 33 – а;
34 – интерфаза; 35 – консументы; 36 – речь; 37 – экосистема; 38 – мембраной; 39 – продуцентами; 40 – анатомия.
Задание 2
Ответ. Ядро содержит наследственную информацию о признаках данной клетки и целого организма, которая реализуется в синтезе определенных белков (1 балл) . Снаружи – ядерная мембрана, внутри – хроматин с уплотнениями – ядрышками (1 балл) .
Ответ. На биотические, абиотические и антропогенные (1 балл) . Они объединены в группы по способу воздействия на организмы (1 балл) .
Ответ Животные, растения, бактерии и грибы (1 балл) . Благодаря наличию в строении клетки клеточной стенки, сходству во внешнем строении, в размножении (наличие спор) и т. д. растения раньше объединялись с грибами и бактериями в одно царство (1 балл) .
Ответ. Экологическая ниша - место, занимаемое видом (точнее - его популяцией) в сообществе (биоценозе), комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды. Местообитанием называют условия обитания популяции, включающие экотоп, биоценоз (1 балл) . Экологическая ниша же представляет собой сумму факторов существования данного вида, основным из которых является его место в пищевой цепочке (1 балл) .
Ответ. Каждый организм или популяция имеет свое местообитание: местность или тип местности, где они проживают. Когда несколько популяций различных видов живых организмов живут в одном месте и взаимодействуют друг с другом, они создают так называемое сообщество, или биологическое сообщество (1 балл) .Таким образом, сообщество - комплекс взаимосвязанных популяций разных видов, обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существования. Экосистема –это совокупность сообществ, взаимодействующих с химическими и физическими факторами , создающими неживую окружающую среду. Другими словами, экосистема - это система, образуемая биотическим сообществом и абиотической средой (1 балл) .
Опыление растений - этап полового размножения семенных растений, процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика у покрытосеменных (1 балл) . Среди приспособлений цветковых растений можно выделить: Яркая окраска венчика, аромат, а также особенности в расположении тычинок и рыльца пестика (1 балл) .
Ответ. Клеточное строение, наличие в составе живых организмов органических веществ (сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей), обмен веществ, размножение, наследственность и изменчивость, раздражимость, способность к движению (1 балл) . Обмен веществ – главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности (1 балл) .
Ответ. Характерными свойствами водной среды, отличными от суши, являются высокая плотность, подвижность, кислотность, способность растворения газов и солей (1 балл) . Для всех этих условий у гидробионтов исторически выработаны соответствующие приспособления-адаптации (1 балл) .
Ответ. Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, называемых соответственно биотическим и абиотическим. Совокупность живых организмов биотического компонента называется сообществом (биоценозом). Биотический делится на фитоценоз, микробоценоз и зооценоз. Неживой, или абиотический, компонент экосистемы в основном включает 1) почву или воду и 2) климат. В понятие климата входят такие параметры, как освещенность температура и влажность (1 балл) . Все составляющие компоненты экосистемы находятся во взаимодействии (1 балл) .
Ответ. Через клеточные мембраны, цитоплазматические мостики и межклеточное вещество (1 балл) . Через гиалоплазму (1 балл) .