7. Які особливості еволюції прокаріотів?

Перші рештки живих організмів знайдено у австралійських та південноафриканських осадочних породах віком приблизно в 3,5 млрд років, які, на думку вчених, сформувались в архейську еру (почалась приблиз­но 4,5, а закінчилась - 2,5 млрд років тому). Це були прокаріоти, представлені залишками карбонатних оболонок колоній ціанобактерій та клітинними стінка­ми бактерій різної форми (кулясті, паличкоподібні). Перші осадочні породи мають вік близько 3,8 млрд років; вони переважно є наслідком життєдіяльності залізобактерій (поклади залізної руди), зелених і пурпурних бактерій (поклади сірки), можливо, нафти та природного газу. У результаті фотосинтезуючої діяльності ціанобактерій в атмосфері поступово накопичилась значна кількість Кисню та утворився озоновий шар. Це спричинило появу аеробних прокаріотів.

На кінець архейської ери бактерії в морях та океа­нах повністю здійснювали біогенну міграцію різних хімічних елементів та перетворення енергії в ланцю­гах живлення.

Які особливості еволюції прокаріотів? Еволю­ційних змін у будові прокаріотів майже не відбувалось: усі їхні викопні форми не відрізняються від сучасних. Це пояснюють насамперед тим, що серед них немає багатоклітинних організмів, тобто прокаріоти не­здатні до диференціації клітин та ускладнення орга­нізації. Внаслідок простої будови геному (єдина кільцева молекула ДНК) у них легко відбувається го­ризонтальний (між різними видами) транспорт спад­кової інформації за допомогою переносу фрагментів ДНК вірусами-бактеріофагами з однієї бактеріальної клітини в іншу. Крім того, спадкові властивості бак­теріальних клітин можуть значно змінюватися під впливом плазмід.

Плазміди, або позаклітинні фактори спадковості, ланцюжки з кількох нуклеотидів. Вони часто пере­бувають поза організмами і за певних умов можуть потрапляти всередину прокаріотних клітин і вбудо­вуватися в їхні ДНК. Тому у прокаріотів відбувається здебільшого біохімічна, або функціональна, еволюція. Вони здатні опановувати різні адаптаційні зони, ви­робляючи нові ферменти для засвоєння тих чи інших поживних речовин.

8. У чому полягає суть абіогенних гіпотез походження життя.

У чому суть абіогенних гіпотез походження життя? Ще вчені стародавньої Греції (Демокріт, Епікур, Платон, Арістотель та ін.) вважали, що живі іс­тоти виникають з мулу, гною, води, ґрунту тощо. Протягом XVII-XVIII століть ці погляди було спрос­товано завдяки вивченню фізіології розмноження ба­гатоклітинних організмів. Так, К. Лінней в основу створеної ним наукової систематики поклав принцип «будь-який організм походить від собі подібного». Ос­таточно вчені відмовилися від абіогенних поглядів у другій половині XIX століття після відкриття Р. Вірховим відомого положення клітинної теорії про те, що всяка клітина виникає тільки в результаті поділу ма­теринської клітини. Водночас видатний французький біолог Л. Пастер у серії дуже цікавих дослідів довів неможливість самозародження мікроорганізмів (на прикладі дріжджів і бактерій).

З розвитком геологічних знань пpо історичний роз­виток оболонок Землі та молекулярної біології гіпоте­зи абіогенезу знову розвинулись у XX столітті. їхня особливість полягає в тому, що, унеможливлюючи са­мозародження життя в наш час, учені вважають мож­ливим його виникнення з хімічних сполук у минулому. Вперше цю думку висловив Ж.-Б. Ламарк 1820 року; згодом її підтримали Е. Геккель та К.А. Тимірязєв. Вони вважали, що в первісному океані внаслідок пев­них хімічних процесів виникли спочатку органічні речовини, а потім - доклітинні форми життя, які поступово перетворилися в клітинні організми .

9. фітопланктон — риба - чайка

1.Визначаємо суху масу тіла чайки :

1 кг - 100%

х кг - 40% х= 0,4кг

2.На підставі правила екологічної піраміди визначаємо скільки потрібно планктону:

40кг - 4 кг - 0,4 кг

фітопланктон - риба - чайка

3. Визначаємо площу акваторії моря, якщо відомо, що суха біомаса фітопланктону з 1 м² становить 500 г.

1 м² - 0,5 кг

х м² - 40 кг х= 80 м² = 0,008 га.

Відповідь: 0,008 га.

Варіант №9

1. б)

2. а) в)

3. б)

4. б)

5. г)

6. Біосфера. Вчення Вернадського про біосферу.

8884

5300

4100

3500

2100

1600

0-

100

Поняття «біосфера» (від грец. біос - життя) запропонував 1875 року австрій­ський учений Едуард Зюсс. Вчення про біосферу створив видатний український учений В.І. Вернадський. На його думку, біосфера не є окремою єди­ною оболонкою Землі, це лише частина її геологічних оболонок, населених живими організмами. Живі організми поширені у верхніх шарах літосфери, нижніх атмосфери і по всій глибині гідросфери. У глиб літосфери живі організми можуть проникати на відносно незначні відстані (наприклад, на глибині 2-4 км переважно в нафтоносних пластах можуть мешкати лише деякі групи бактерій). Проникнення живих істот у глиб літосфери обмежене високою температурою (понад +100° С) гірських порід і підземних вод на глибинах 1,5-15 км. Поширення організмів в атмосфері (переважно спор і цист мікро­організмів) обмежене озоновим екраном, оскільки вище нього майже все живе гине під дією космічно­го випромінювання.

Тож найбільшу концентрацію живих організмів спостерігають там, де умови їхнього існування най­сприятливіші: на межі окремих геологічних обо­лонок Землі: літосфери і атмосфери, атмосфери і гідросфери, літосфери і гідросфери.

Отже, біосфера - це сукупність усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна екосистема вищого поряд­ку .

В.І. Вернадський заклав основи нової науки – біогеохімії вчення про геохімічну діяльність живих організмів. Біогео­хімія вивчає роль живих організмів у перетворенні зовнішніх оболонок нашої планети: руйнуванні гірських порід, про­цесах ґрунтоутворення, формуванні осадочних порід, колообігу, перерозподілі та концентрації хімічних елементів у біосфері.

7. Видоутворення: географічне і екологічне.

Видоутворення -це еволюційний процес виникнення нових видів. На відміну від мікроеволюції, воно має необоротний ха­рактер. Наприклад, якщо між ізольованими популя­ціями різних підвидів поновиться обмін спадковою інформацією, вони можуть втратити свої відмінності та повернутись до попереднього стану. Але види до цього неспроможні, тому що кожен із них накопичив багато алелей, відсутніх в інших, що спричинює ре­продуктивну ізоляцію і формування власної еколо­гічної ніші.

Видоутворення найчастіше відбувається за допомо­гою дивергенції, коли від вихідної форми виникають два або більше нових видів. Здебільшого воно є наслідком різних форм ізоляції. Відповідно до її ти­пів розрізняють географічне та екологічне видоут­ворення.

Географічне видоутворення відбувається вна­слідок географічної ізоляції. Існує багато прикладів географічного видоутворення.

Для пояснення фактів географічного видоутворен­ня слід враховувати дані палеогеографії (науки про будову земної поверхні минулих епох) та геології (науки про будову Землі). Наприклад, у Північній Америці мешкають види бобрів і норок, близькі до євразійських. За геологічними даними, кілька сотень тисяч років тому Азія та Північна Америка були з’єднані суходольним містком. На їхній спільній те­риторії мешкали одні й ті самі види бобрів і норок. Після утворення Берингової протоки внаслідок геогра­фічної ізоляції євразійські та американські популяції цих тварин перетворилися на окремі види.

Екологічне видоутворення відбувається внаслі­док екологічної ізоляції. Наприклад, кілька видів синиць мешкають в одних і тих самих екоси­стемах й утворюють змішані зграйки. Кожен з них відрізняється за місцем живлення (одні збирають корм на землі, інші - на стовбурах дерев або в їхніх кро­нах), складом їжі (тваринна, рослинна або змішана), місцями гніздівель, шлюбною поведінкою тощо.

8. Сформулюйте закон толерантності.

Фактор, інтенсивність дії якого наближується до меж витривалості або виходить за них, називають обмежувальним. Обмежувальні фактори визнача­ють територію розселення виду - його ареал (від лат. ареа - площа, простір). Так, поширення багатьох видів тварин на північ стримується нестачею тепла і світла, на південь - дефіцитом вологи. Отже, мож­ливість існування виду в певних умовах визнача­ється будь-яким фактором, інтенсивність дії якого наближуватиметься до критичних точок мінімуму та максимуму або виходитиме за них (закон толерант­ності; від лат. толератіо — терпець).

9. 1.Складаємо ланцюг живлення :

рослини - куріпки – лисиця

2.Від загальної ваги однорічної лисиці віднімаємо масу одномісячного віку, тим самим встановлюєм чисту вагу :

20,5 кг- 0,5 кг=20 кг

3. Визначаємо яку кількість ку­ріпок лисеняті потрібно з'їсти, щоб досягти маси однорічної лисиці?

20 :0,8=25 куріпок

4.На підставі правила екологічної піраміди визначаємо скільки потрібно рослинної маси:

2000 кг - 200 кг - 20 кг

рослини - куріпки - лисиця

Відповідь: 25 куріпок ; 2000 кг рослинної маси.

Варіант №10

1. в) г)

2. а)в)

3. в)

4. в)

5. б)

6. Екологічна ніша, її характеристика.

Екологічна ніша - це просторове і трофічне положення популяції певного виду в біогеоценозі, комплекс його взаємозв’язків з іншими видами і вимог до умов довкілля. Екологічна ніша популяції певного виду в даному біогеоценозі визначається як абіотичними факторами, так і біотичними (взаємо­діями з популяціями інших видів). Від біотичних факторів залежить, наскільки екологічні можливості певного виду будуть реалізовані в умовах конкрет­ного біогеоценозу. Чим ближчі екологічні ніші по­пуляцій різних видів в одному біогеоценозі, тим гостріша між ними конкуренція за ресурси. Внаслі­док такої конкуренції або один вид витискує інший з даного біогеоценозу, або їхні вимоги до умов дов­кілля (характеру їжі, просторового розміщення, часу розмноження тощо) змінюються. Наприк­лад, ярусне розташування різних видів рослин у біо­геоценозі знижує їхню конкуренцію за світло.

Популяції видів із широкими екологічними мож­ливостями в різних біогеоценозах можуть займати різні екологічні ніші. Сукупність екологічних ніш, які займають різні популяції певного виду в різних біогеоценозах, становить екологічну характери­стику виду.

Поняття екологічна ніша не слід плутати з місцеіснуванням виду. Місцеіснування виду - це ча­стина простору в біогеоценозах, заселена популя­ціями даного виду, яка забезпечує їх потрібними ре­сурсами.