Ответы на экзаменационные вопросы по биологии. Экзамен

У монголоидов кожа также может быть как светлой, так и темной, волосы обычно прямые, жесткие, темно пигментированные, косой разрез глаз и эпикант («третье веко»). Негроидыхарактеризуются темной кожей, курчавыми или волнистыми волосами, толстыми губами и широким, слегка выступающим носом.

Имеются отличия рас и по некоторым физиологическим и биохимическим показателям: интенсивность потоотделения с единицы площади кожи у негроидов выше, чем у европеоидов, средние показатели уровня холестерина в плазме крови наиболее велики у европеоидов.

Каждая большая раса подразделяется намалые расы, или антропологические типы.

Внутри большой европеоидной расы выделяют малые расы:

·атланто-балтийскую,

·беломорско-балтийскую,

·среднеевропейскую,

·балкано-кавказскую,

·индо-средиземноморскую.

Ныне европеоиды населяют фактически всю обитаемую сушу, но до середины 15 века — начала великих географических открытий — основной их ареал включал Европу, Северную Африку, Переднюю и Среднюю Азию и Индию. В современной Европе представлены все малые расы, но численно преобладает среднеевропейский вариант (часто встречается у австрийцев, немцев, чехов, словаков, поляков, русских, украинцев); в целом же ее население очень смешанно, особенно в городах, вследствие переселений, метисации и притока мигрантов из других регионов Земли. Среди европеоидов старого света наиболее распространена индо-средиземноморская малая раса.

Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на комплекс условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания.

В комплексы признаков адаптивных типов из разных географических зон входят общие и специфические элементы.

К общим относят, например, показатели костно-мускульной массы тела, количество иммунных белков сыворотки крови человека. Такие элементы повышают общую сопротивляемость организма к неблагоприятным условиям среды.

Специфические элементы отличаются разнообразием и тесно связаны с преобладающими условиями в данном месте обитания — гипоксией, жарким или холодным климатом. Именно их сочетание служит основанием к выделению адаптивных типов: арктического, тропического, зоны умеренного климата, высокогорного, пустынь и др.

Сочетание признаков служит основанием к выделению адаптивных типов:

арктического,

тропического,

зоны умеренного пояса,

высокогорного

пустынь и др.

Эндоэкологическая реабилитация направлена на создание системы очищения (детоксикации) экологически загрязненного организма.

Аутоэкология- раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма с окружающей средой. В отличие от демэкологии и синэкологии, сосредоточенных на изучении взаимоотношений со средой популяций и экосистем, состоящих из множества организмов, исследует индивидуальные организмы на стыке с физиологией.

Законы аутэкологии:

●Первый закон аутэкологии - закон оптимума: по любому экологическому фактору любой организм имеет определенные пределы распространения (пределы толерантности).

●Второй закон аутэкологии - индивидуальность экологии видов: каждый вид по каждому экологическому фактору распределен по-своему, кривые распределения разных видов перекрываются, но их оптимумы различают. По этой причине при изменении условий среды в пространстве (например, от сухой вершины холма к влажному логу) или во времени (при пересыхании озера, при усилении выпаса, при зарастании скал) состав экосистем изменяется постепенно.

●Третий закон аутэкологии - закон лимитирующих (ограничивающих) факторов: наиболее важным для распределения вида является тот фактор, значения которого находятся в минимуме или максимуме.

Пути адаптации организма к окружающей среде:

·Активный путь – это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществить все жизненные функции организмов, несмотря на отклонения фактора от оптимума.

·Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов

среды.

·Избегание неблагоприятных воздействий – третий возможный путь приспособления

ксреде. Общий способ для всех групп организмов – выработка таких жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии развития завершаются в самые благоприятные по температурным и другим условиям периоды года.

ИЛИ ВОТ ТАК:

Принято выделять три механизма адаптаций:

1.Пассивный путь адаптации — по типу толерантности, выносливости;

2.Адаптивный путь — действует на клеточно-тканевом уровне;

3.Резистентный путь — сохраняет относительное постоянство внутренней среды.

Генофонд популяции - это совокупность всех генов и их аллелей особей популяции. Для каждой популяции характерен свой генофонд.

Синэкология — раздел экологии, изучающий взаимоотношения организмов различных видов внутри сообщества организмов. Часто синэкологию рассматривают как науку о жизни биоценозов, то есть многовидовых сообществ животных, растений и микроорганизмов.

Основными характеристиками экосистем являются: размер, емкость, устойчивость,

надёжность, самовосстановление, саморегуляция и самоочищение.

Размер экосистемы это пространство, в котором возможно осуществление процессов

саморегуляции и самовосстановления всех составляющих экосистему компонентов и элементов. Различают микроэкосистемы (напр., лужа с ее обитателями, муравейник), мезоэкосистемы (лес, река, пруд) и макроэкосистемы (тундра, пустыня, океан).

Емкость экосистемы это максимальная численность популяции одного вида, которую

данная экосистема способна поддерживать в определённых экологических условиях на протяжении длительного времени.

Пример: емкость угодья это количество каких-либо диких или домашних животных,

способных жить и размножаться на единице площади угодья неопределенно долгое время.

Устойчивость экосистемы это способность экосистемы сохранять свою структуру и

функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов, т.е. ее способность к реакции, пропорциональной по величине силе воздействия. Природные экосистемы способны противостоять различным повреждающим воздействиям и при восстановлении нормальных условий возвращаться в состояние близкое к первоначальному. Плотность того или иного вида при неблагоприятных условиях снижается, но в оптимальных условиях возрастают плодовитость, скорость роста и развития и плотность вида восстанавливается. За меру стабильности экосистем часто принимают их видовое разнообразие. Наиболее устойчивы сложные экосистемы, в них формируются сложные трофические связи. Экосистемы с упрощённой структурой крайне неустойчивы, в них происходят резкие колебания численности отдельных популяций.

Пример: сложные экосистемы тропических лесов исключительно стабильны, в то время как в Арктике недостаток видов, способных заменить в качестве пищи основной вид, приводит к резкому колебанию численности популяций.

Надежность экосистемы это способность экосистемы относительно полно

самовосстанавливаться и саморегулироваться (в течение сукцессионного или эволюционного периода своего существования), т.е., удерживать свои основные параметры во времени и пространстве.

Важная характеристика надёжности - сохранение структуры, функций и направления развития экосистемы, без которых данная экосистема сменяется другой, с иными структурой, функциями, а иногда и направлением развития.

Простейшим механизмом поддержания экологической надёжности экосистемы - замена выбывшего по каким-то причинам вида другим, экологически близким. Если такого вида в экосистеме нет, то его сменяет более отдаленный.

Самовосстановление природных экосистем это самостоятельный возврат экосистем к

состоянию динамического равновесия, из которого они были выведены воздействием каких-либо природных и антропогенных факторов.

Саморегуляция природных экосистем это способность природных экосистем к

самостоятельному восстановлению баланса внутренних свойств после какого-либо природного или антропогенного воздействия с помощью принципа обратной связи между её компонентами, т.е. экосистема способна сохранять свою структуру и функционирование в определённом диапазоне внешних условий. Саморегуляция проявляется, напр., в том, что численность особей каждого вида, входящего в экосистему, поддерживается на определенном, относительно постоянном уровне. Самовосстановление и саморегуляция природных экосистем основаны, в частности, на способности экосистем к самоочищению.

Самоочищение экосистем это естественное разрушение загрязнителя в среде в

результате природных физических, химических и биологических процессов, происходящих в ней.

Структура экосистем представлен двумя группами компонентов: абиотическими и биотическими.

Абиотические компоненты - это элементы неживой природы:

·неорганические вещества и химические элементы, участвующие а обмене веществ между живой и мертвой материей (диоксид углерода, вода, кислород, кальций, магний, калий, натрий, железо, азот, фосфор, серо, хлор и др.).

·органические вещества связывающие абиотическую и биотическую части экосистем (углеводы, жиры, аминокислоты, белки, гуминовые вещества и др.);

·воздушная, водная или твердая среда обитания;

·климатический режим и др.

Биотические компоненты состоят из трех функциональных групп организмов:

·продуценты (“производители")

а) фотоавтотрофы;

б) хемоавтотрофы;

·консументы (“потребители”) – гетеротрофные организмы:

1)первичные консументы (животные, питающиеся зелеными растениями, травоядные);

2)вторичные консументы (хищники, плотоядные, которые поедают растительноядных) - может служить источником пищи для другого хищника — консумента третьего порядка и т. д.

1)фаготрофы (питаются растениями и/или животными)

2)сапротрофы (питаются органическими веществами мертвых остатков).

· редуценты (“разлагатели”); они участвуют в последней стадии разложения минерализации органических веществ до неорганических соединений (СО2, Н2О и др.). Редуценты возвращают вещества в круговорот, превращая их в формы, доступные для продуцентов.

Биогеоценоз — это исторически сложившееся сообщество организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных между собой и с окружающей их неживой природой (биотоп) обменом веществ и энергии.

Экологическая характеристика биогеоценоза:

Биоценозсовокупность организмов, населяющих биотоп: автотрофов, гетеротрофов.

Экотоп-первичный комплекс абиотических факторов без участия живых организмов.

Функции биогеоценоза:

а)аккумуляция энергии;

б)круговорот веществ;

Биомасса-общая масса биоценоза, приходящаяся на единицу площади или объема.

Продукцияколичество вещ-ва, вырабатываемое организмами в единицу времени.

63. Определение и структура биосферы. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Биологическое разнообразие как основа стабильности биосферы. Правовые основы охраны природы и рационального природопользования.

Биосфера-оболочка Земли, которая населена и активно преобразуется живыми существами.

Структура:

Биосфера включает нижнюю часть атмосферы (до озонового экрана на высоте 20-25 км), всю гидросферу - до максимальных глубин, верхнюю часть литосферы.

Биосфера представляет собой многоуровневую систему, включающую подсистемы различной степени сложности. Верхняя граница биосферы проходит примерно на высоте 20 км. Таким образом, живые организмы расселены в тропосфере и в нижних слоях стратосферы. Лимитирующим фактором расселения в этой среде является нарастающая с высотой интенсивность ультрафиолетовой радиации.

Атмосфера. (Состав (в основном) : азот, кислород). В меньших концентрациях она содержит углекислый газ и озон. Состояние атмосферы оказывает большое влияние на физические, химические и особенно биологические процессы на земной поверхности и в водной среде. Наибольшее значение для биологических процессов имеют кислород атмосферы, используемый для дыхания организмов и минерализации омертвевшего органического вещества, углекислый газ, расходуемый при фотосинтезе, а также озон, экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения.

Гидросфера. Вода является важной составной частью всех компонентов биосферы и одним из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%) заключена в Мировом океане, который занимает примерно 70% поверхности Земного шара.

Литосфера - твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии до астеносферы, где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

В.И. Вернадский отмечал, что пределы биосферы обусловлены прежде всего полем существования жизни. На развитие жизни оказывают влияние многие факторы, и прежде всего наличие кислорода, углекислого газа, воды в ее жидкой фазе. Ограничивают область распространения жизни также слишком высокие или низкие температуры, элементы минерального питания. К ограничивающим факторам можно отнести и сверхсоленую среду (превышение концентрации солей в морской воде примерно в 10 раз).

Согласно представлениям Вернадского, биосфера состоит из нескольких разнородных компонентов.

1) Главный и основной — это живое вещество, совокупность всех живых организмов, населяющих Землю. В процессе жизнедеятельности живые организмы взаимодействуют с неживым (абиогенным) - косным веществом. Такое вещество образуется в результате процессов, в которых живые организмы не принимают участия, например, изверженные горные породы.

2)Следующий компонент - биогенное вещество, создаваемое и перерабатываемое живыми организмами (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф).

3)Еще одно составляющее биосферы - биокосное вещество — результат совместной деятельности живых организмов (вода, почва, кора выветривания, осадочные породы, глинистые материалы) и косных (абиогенных) процессов.

В.И. Вернадский сформулировал пять постулатов, относящихся к функции биосферы.

Первый постулат: «С самого начала биосферы жизнь, в нее входящая, должна была быть уже сложным телом, а не однородным веществом, поскольку связанные с жизнью ее биогеохимические функции по разнообразию и сложности не могут быть уделом какой-нибудь одной формы жизни». Другими словами, первобытная биосфера изначально отличалась богатым функциональным разнообразием.

Второй постулат: «Организмы проявляются не единично, а в массовом эффекте... Первое появление жизни... должно было произойти не в виде появления одного какого-нибудь вида организмов, а их совокупности, отвечающей геохимической функции жизни. Должны были сразу появиться биоценозы».

Третий постулат: «В общем монолите жизни, как бы ни менялись его составные части, их химические функции не могли быть затронуты морфологическим изменением». То есть первичная биосфера была представлена «совокупностями» организмов типа биоценозов, которые и были главной «действующей силой» геохимических преобразований. Морфологические изменения «совокупностей» не отражались на «химических функциях» этих компонентов.

Четвертый постулат: «Живые организмы... своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом... непрерывной сменой поколений... порождают одно из грандиознейших планетных явлений... — миграцию химических элементов в биосфере», поэтому «на всем протяжении протекших миллионов лет мы видим образование тех же минералов, во все времена шли те же циклы химических элементов, какие мы видим и сейчас».

Пятый постулат: «Все без исключения функции живого вещества в биосфере могут быть исполнены простейшими одноклеточными организмами».

Стабильность биосферы основана на высоком уровне многообразия живых организмов, отдельные группы которых выполняют различные функции, обеспечивающие определенную скорость фиксации солнечной энергии и биогенной миграции атоме.

Природопользование заключается в использовании человеком окружающей его природной среды с целью удовлетворения экономических, экологических, культурно-оздоровительных потребностей. Под охраной окружающей природной среды понимается система мер, направленных на сохранение, улучшение природной среды, предотвращение и устранение вредных последствий хозяйственной и иной деятельности.