Читать онлайн «Примерные вопросы и ответы к экзамену по биологии. 11 класс». Страница 26

Палисадная паренхима содержит до 80 % всего хлорофилла, поэтому ее основная функция – фотосинтез. Для этого в листе столбчатая ткань всегда располагается в условиях наилучшего освещения. Чаще всего она образует под верхней кожицей 1–2 слоя, плотно примыкающих друг к другу овальных клеток с тонкими оболочками и большим количеством хлоропластов.

Губчатая паренхима образована округлыми зелеными клетками и большими межклетниками, благодаря которым образуется громадная внутренняя поверхность листа, во много раз превышающая наружную. Губчатая паренхима расположена на нижней стороне листа. Она выполняет две основные функции – фотосинтеза и газообмена.

Толщина столбчатой и губчатой паренхимы зависит от условий обитания растений. У светолюбивых растений хорошо развита столбчатая паренхима. Она располагается в несколько слоев. У тенелюбивых растений столбчатая ткань образует один слой клеток, а губчатая – один-два слоя.

Вопрос 1. Сорта растений и породы животных как искусственные популяции, их сходство и отличия с естественными популяциями. Причины многообразия сортов, пород и естественных популяций

Возникновение селекции как науки связано с необходимостью решения продовольственной проблемы населения. Основной задачей всей селекционной работы является выведение новых и совершенствование уже существующих сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Сортом, породой или штаммом называют устойчивую группу (популяцию) живых организмов, искусственно созданную человеком и имеющую определенные наследственные особенности. Все особи внутри этой группы имеют идентичные наследственно закрепленные морфологические, физиолого-биохимические и хозяйственные признаки и свойства, а также однотипную реакцию на действие факторов внешней среды.

Ч. Дарвин был уверен, что все многообразие сортов растений и пород животных – заслуга человека. В начале он приступил к изучению пород и сортов, и только затем – видов в их естественном состоянии. Он опровергнул теорию сторонников учения о постоянстве и неизменяемости видов, состоящую в том, что каждая порода и каждый сорт произошли от отдельного дикого вида, и доказал, что люди сами изменяли в разных направлениях родоначальные дикие виды. Причем новые породы и сорта появлялись постоянно, а их признаки были более совершенны по сравнению с предыдущими. В большинстве случаев человек при помощи отбора достигал новых свойств, но иногда они появлялись случайно. Часто для получения в потомстве новых комбинаций генов проводили скрещивание и только затем применяли искусственный отбор. Искусственный отбор необходим для совершенствования признаков растений или животных в соответствии с потребностями и интересами человека. Часто выведенные породы или сорта совсем не похожи друг на друга и на дикие виды, от которых произошли. Разница между естественными и искусственными популяциями состоит в том, что при естественном отборе происходит сохранение признаков, наиболее полезных для организма в условиях среды. Поэтому такие особи хорошо приспособлены для выживания, тогда как особи в искусственных популяциях не смогли бы выжить без помощи человека.

Признаки, которые выбирались у организмов человеком, не всегда были полезными для них самих, нередко снижали их конкурентоспособность по сравнению с организмами других искусственных групп или их дикими сородичами. Во многих случаях при искусственном отборе с определенной направленностью возрастала гомозиготность генотипов, при этом ряд отрицательных признаков сразу проявлялся в фенотипе особей. Для поддержания нормальной жизнедеятельности таких групп организмов человек должен прилагать постоянные усилия, тогда как их дикие родственные формы успешно функционируют в природе сами. Таким образом, индивидуальный и массовый отбор организмов позволил получить огромное разнообразие сортов растений и пород животных, отвечающих потребностям человеческого общества, но зависимых в природе от человека.

Действие естественного отбора обусловлено изменением условий окружающей среды. Тогда внутри вида начинается процесс расхождения признаков, или дивергенция. Из одного вида происходит образование нескольких новых форм. Те из них, что имеют наибольшие расхождения по признакам с исходными формами, не конкурируют с ними и поэтому имеют больше шансов выжить и оставить после себя потомство. Процесс образования внутривидовых группировок – подвидов – носит название микроэволюции.

Вопрос 2. Биомасса или живое вещество биосферы. Закономерности распространения биомассы в биосфере, тенденция ее изменения под влиянием деятельности человека

Совокупность всех живых организмов, населяющих Землю, составляет живое вещество, или биомассу, планеты. Наибольшей концентрации в биосфере биомасса достигает у поверхности суши и океана, так как в этих местах природные условия, такие как температура и влажность воздуха, наличие кислорода и других химических элементов, являются в высшей степени пригодными для жизни.

В верхних слоях атмосферы с высокой концентрацией ультрафиолетовых лучей, в глубинах океана, куда не проникает дневной свет, и в недрах литосферы, где температура достигает более 100 °С, концентрация жизни сравнительно мала. Крайних пределов биосферы достигают лишь низшие организмы – бактерии. Накопление биомассы так же находится в прямой зависимости от наличия зеленой растительности, выделения кислорода и поглощения углекислого газа при фотосинтезе. В биосфере растительная масса намного превосходит животную. Биомасса составляет около 0,01 % массы всей биосферы, но ее значение на Земле огромно.

От полюсов по направлению к экватору количество как растительности, так и биомассы соответственно возрастает. Наибольшим же разнообразием видов (свыше 8000) отличаются влажные тропические леса. Вместе с растительностью к экватору возрастает число животных видов. Наивысшей плотности биомасса достигает при большом разнообразии строения организмов, т. е. при различной приспособленности видов к условиям совместного существования. Такая картина наблюдается в биогеоценозах, где виды связаны между собой цепями питания. Цепи питания образуют сложную сеть передачи химических элементов и энергии от одного звена к другому.

На биомассу суши большое влияние оказывает человек. Его действия направлены на увеличение земли для собственной жизнедеятельности за счет сокращения площадей, производящих биомассу. Часто хозяйственная и промышленная деятельность его приводит к массовой гибели почвенных организмов, играющих важную роль в биосфере.

Более 2/3 поверхности планеты занимает Мировой океан. Поверхность океана глубиной до 100 м занимают микроскопические одноклеточные водоросли, образующие микропланктон. Он является основной пищей животных, населяющих океан. Кроме этого дно океана заселено множеством организмов, которые носят название бентоса. В океане происходит около 1/3 всего фотосинтеза планеты. Однако количество биомассы в Мировом океане в 1000 раз меньше, чем на суше.

Деятельность человека, в частности добыча нефти в морях и ее транспортировка в танкерах, приводит к загрязнению вод Мирового океана. Это крайне губительно сказывается на жителях морских глубин. Для сохранения биомассы Мирового океана необходимо соблюдение мер по защите и охране вод от загрязнения. Несмотря на то, что человечество представляет собой сравнительно небольшую биомассу в биосфере, масштабы его деятельности столь велики, что часто наносят непоправимый ущерб природной среде. Используя природные ресурсы, человек в течение года перемещает более 4 трлн т вещества, создает множество химических соединений, часть которых не включается в круговорот веществ, а накапливается и загрязняют биосферу. Промышленные выбросы загрязняют окружающую среду и вызывают снижение уровня солнечной радиации.

Вопрос 3. Из предложенных гербарных материалов, коллекций, муляжей, чучел составить цепь питания, определить направление движения вещества и энергии в ней. Объяснить, почему в данной цепи начальное звено составляют растения

Рассмотрим пищевую цепь на примере биогеоценозов суши. На суше пищевые цепи обычно состоят из 3–5 звеньев, например: степные злаки → кузнечики → ящерицы → змеи → степной орел. В данной цепи начальное звено составляют зеленые растения, непосредственно преобразующие энергию солнечного света в энергию органических веществ, необходимых для жизнедеятельности всех остальных живых организмов, входящих в пищевую цепь.

Количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, а масса хищников меньше, чем масса растительноядных. Эта закономерность называется правилом экологической пирамиды.