Какие условия среды обеспечили возможность существования первых живых организмов на земле

Обновлено: 07.05.2024

Для существования жизни на Земле необходимы следующие ключевые условия: наличие источника световой энергии, определенная концентрация кислорода и углекислого газа, необходимый минимум минеральных веществ, достаточное количество жидкой воды, определенный интервал благоприятных температур, отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превосходят допустимые для жизни уровни.

Значение и использование световой энергии

Источником энергии, необходимым для существования жизни на Земле, как вы уже знаете, является Солнце. Улавливание энергии Солнца происходит растениями, содержащими хлорофилл, в процессе фотосинтеза. В результате солнечная энергия преобразуется в энергию химических связей синтезированных органических веществ. В дальнейшем эта энергия используется для жизнедеятельности как самих растений, так и других организмов, использующих растения в качестве пищи.

Значение кислорода и углекислого газа

Кислород является побочным продуктом фотосинтеза. В настоящее время всеми зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами планеты продуцируется около 170 млрд т кислорода в год.

Из молекулярного кислорода под действием ультрафиолетовых лучей образуется озон (О₃), который на высоте 22—25 км формирует мощный экран. Озоновый экран способен задерживать основную массу ультрафиолетовых лучей, защищая организмы от их губительного действия.

Кислород играет значительную роль в обмене веществ для большинства живых организмов. Он участвует в процессе дыхания, в результате которого высвобождается энергия, необходимая для синтеза различных органических соединений, роста, развития и размножения организмов.

Дыхание является одним из основных процессов обмена веществ живого организма, в результате которого выделяется углекислый газ. Роль углекислого газа, как и кислорода, в биосфере также очень велика. Ежегодно растения поглощают из атмосферы около 250 млрд т этого газа. Он принимает участие в образовании живого органического вещества в процессе фотосинтеза.

Являясь парниковым газом, углекислый газ участвует в формировании климата на планете.

Значение минеральных веществ

Первичными источниками микроэлементов в основном являются горные породы, частично — атмосфера, воздух и почвенно-грунтовые воды. Соединения микроэлементов в породах и особенно в почвах отличаются разнообразием. Многие микроэлементы существенно влияют на процессы почвообразования и активно в них участвуют. Растения потребляют микроэлементы главным образом из почвы, в меньшей степени — из воздуха и воды. Оседающая атмосферная пыль также является источником микроэлементов, которые проникают в растения и животных непосредственно через эпидермис или эпителий. Микроэлементы важны для живых организмов: они участвуют в обменных процессах и воздействуют на развитие растений и животных. Живые организмы резко реагируют на недостаток или избыток микроэлементов. После гибели живых организмов при разложении отмершей органики происходит минерализация и в почвенном слое образуется необходимое количество минеральных веществ. Эти вещества могут участвовать в процессе почвообразования и вовлекаться растениями и микроорганизмами в круговорот веществ.

Значение и свойства воды

Немаловажным условием существования жизни является наличие на планете воды в жидком состоянии. В. И. Вернадский писал, что нет другого минерального вещества, которое могло бы оказать такое влияние на ход основных геологических процессов

Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Это единственное вещество, встречающееся на Земле в естественных условиях в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

При переходе из твердого состояния в жидкое, в отличие от других веществ, плотность воды вначале возрастает, а затем уменьшается. Увеличение ее плотности происходит в диапазоне температур от 0 до 4 о С. При 0 о С, когда вода замерзает, плотность льда скачкообразно снижается более чем на 9 %. Благодаря этому удивительному свойству при приближении зимы и охлаждении всей толщи воды в водоеме до 4 о С перемешивание ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается. Поверхностный слой воды замерзает и остается на поверхности водоема в виде льда, защищая тем самым нижележащие слои от замерзания. Благодаря этим свойствам водоемы не промерзают до дна, что дает возможность сохранить разнообразные живые водные организмы.

Большое значение для обеспечения существования биосферы имеет и высокая теплоемкость воды. Мировой океан является крупнейшим накопителем и перераспределителем солнечной энергии, преобразованной в тепловую. Благодаря высокой теплоемкости воды при переходе от лета к зиме либо в ночное время вода медленно остывает, отдавая накопленную энергию. В утренние часы и при переходе от зимы к лету вода медленно прогревается. Так обеспечивается сглаживание амплитуды колебаний среднесуточной и среднегодовой температур, а также стабилизируются многие экологические факторы, такие как влажность воздуха и климат.

Для организмов вода также имеет существенное значение. В живых клетках ее содержание составляет от 60 до 98 %. Вода является средой, в которой происходят все биохимические реакции, необходимые для жизнедеятельности организма. Без воды невозможно образование растениями углеводов в процессе фотосинтеза. Вода осуществляет транспортную функцию и выводит из организма продукты распада сложных органических веществ. Она используется для поддержания температурного режима как у растений в ходе транспирации, так и у животных, выделяясь в виде пота. При испарении воды понижается температура поверхности живого организма. Водный обмен между средой и живым организмом состоит из двух противоположных процессов: первый — поступление воды в организм, второй — выделение ее в окружающую среду. Выведение воды из организма животных происходит с мочой, экскрементами и путем испарения.

Зачастую вода используется людьми крайне нерационально. Бережное отношение к воде — прямая обязанность каждого жителя Земли.

Значение температурных условий

Значение температуры в биосфере заключается в том, что она изменяет скорость протекания биохимических реакций в клетках живых организмов, что отражается на их росте, развитии, размножении, поведении и во многом определяет географическое распространение растений и животных. При выходе значений температуры за пределы выносливости организмов происходит их массовая гибель.

В. И. Вернадский определил биосферу как термодинамическую оболочку с температурой от –50 °С до +50 °С и давлением около 1 атм. Эти условия и определяют границы жизни для большинства организмов.

Распределение жизни в биосфере в зависимости от температурных условий отличается крайней неравномерностью. Она чрезвычайно обильна и разнообразна в экваториальных и тропических лесах, менее развита в пустынях, тундрах, глубинах океана и высоко в горах. Полностью лишены жизни в настоящий период лишь области обширных оледенений.

Это интересно. Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни, — от абсолютного нуля (–273,15 °С) до +180 °С. Это крайние значения шкалы температурной толерантности земных организмов. Однако они способны выживать при таких температурах лишь в состоянии анабиоза или в виде спор.

Загрязняющие вещества и их значение

Негативные последствия на существование живых организмов оказывает воздействие загрязняющих веществ. В современных условиях таких веществ достаточно большое количество. Источниками загрязняющих веществ являются технологическое оборудование, машины, механизмы. К наиболее опасным загрязняющим веществам относятся канцерогенные вещества, воздействие которых на организм человека или животных повышает вероятность возникновения злокачественных опухолей (ионизирующее и ультрафиолетовое излучения, нитраты, нитриты, формальдегид, ароматические углеводороды). Для этих веществ не существует нижних пределов безопасности и любые их количества опасны для живых организмов. Чтобы сохранить видовое разнообразие живых организмов, необходимо знать предельно допустимые уровни содержания загрязняющих веществ, при которых возможна нормальная жизнедеятельность организмов.

Повторим главное. Жизнь обладает значительным запасом прочности и устойчивости к воздействию среды. Живые организмы могут существовать в широком диапазоне условий среды. Однако для существования жизни на Земле необходим ряд условий. Одним из них является наличие источника световой энергии. Не менее важными условиями являются наличие определенных концентраций кислорода и углекислого газа, нужного количества минеральных веществ, достаточного количества жидкой воды, определенного интервала благоприятных температур и отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превосходят допустимые для жизни уровни.

Проверим знания

Ключевые вопросы

1. Перечислите ключевые условия, необходимые для существования жизни на Земле.
2. Почему для существования жизни на Земле необходима энергия Солнца?
3. Какую роль для поддержания жизни на Земле играет процесс фотосинтеза?
4. Для чего на Земле необходим процесс разложения органического вещества?
5. Какими свойствами, необходимыми для поддержания жизни, обладает вода?

Сложные вопросы

1. Где в биосфере наблюдается наибольшая плотность живого вещества? Какие условия для этого нужны?
2. За счет чего формируется температурный режим, благоприятный для жизни на Земле?
3. Какие загрязняющие вещества характерны для вашего региона? Предложите меры для уменьшения количества этих веществ.

Какие условия среды обеспечили возможность существования первых живых организмов на земле?

Відповідь : Наличие воды, растворённых в ней минеральных веществ, простейших белковых молекул, достаточное количество углерода, кислорода и углекислого газа.

Важными также являются физические факторы : ультрафиолетовое излучение, оптимальное давление и достаточно высокая температура окружающей среды.

Какие особенности расположения и движения Земли в космическом пространстве делают возможным существование на ней разнообразных живых организмов?

Какие особенности расположения и движения Земли в космическом пространстве делают возможным существование на ней разнообразных живых организмов?

Какое значение для живого имеет атмосфера нашей планеты ?

Среда обитания за существование роль борьбы за существование в эволюции живых организмов?

Среда обитания за существование роль борьбы за существование в эволюции живых организмов.

Какие условия среды обеспечили возможность существования первых живых организмов на Земле ?

В какой среде произошло появление первых живых организмов на земле?

Как можно объяснить существование на земле живых организмов разной степени сложности?

Как можно объяснить существование на земле живых организмов разной степени сложности.

Какие особенности расположения и движения земли в космическом пространстве делают возможным существованием на ней разнообразных живых организмов?

Какие особенности расположения и движения земли в космическом пространстве делают возможным существованием на ней разнообразных живых организмов?

Планета Земля как среда обитания живых организмов?

Планета Земля как среда обитания живых организмов.

Какие приспособления живых организмов обеспечили им устойчивое существование в условиях наземно - воздушной среды?

Какие приспособления живых организмов обеспечили им устойчивое существование в условиях наземно - воздушной среды.

Какие приспособления живых организмов обеспечили им устойчивое существование в условиях наземно - воздушной среды?

Какие приспособления живых организмов обеспечили им устойчивое существование в условиях наземно - воздушной среды?

Перечислите условия среды которые по вашему мнению могут стать причиной гибели живого организма приведите свои примеры влияния неблагоприятных условий среды на живые организмы?

Перечислите условия среды которые по вашему мнению могут стать причиной гибели живого организма приведите свои примеры влияния неблагоприятных условий среды на живые организмы.

1)Эндосперм расположен внутри семени. Сам зародыш обычно прилегает к эндокарпию ( внутр. Стенке) снизу. )Тем , что зародыш семядоля у двудольных растений может располагаться и в одной части семени и в другой , а у однодольных только в одной так ка..

Суть транскрипции заключается в переносе генетической информации с ДНК на РНК. ДНК : АГЦЦТТААГЦТААТТТТТЦ иРНК : УЦГГААУУЦГАУУАААААГ.

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = Назовите эру, в которой возникли такие крупные ароморфозы, как фотосинтез, половое размножение, многоклеточность : г) ар..

Многоклеточные водоросли (ламинария, улотрикс) – тело - слоевище, или таллом, покрыто клеточной стенкой, из целлюлозы и пектиновых веществ, и слизью. Цитоплазма, вакуоли, заполненные клеточным соком, в клетке находиться одно или несколько ядер, и пл..

Нет. От любого нельзя. Только если есть совместимость тканей. Это определяется по составу белка.

Звук также попадает в улитку через барабаннуюполость которая находится за барабанной перепонкой. Хотя у старых людей слуховые косточки ломаютсяно звук не утрачивается : ).

Поточмучто они ломаются.

Природа зони мішаних лісів багата й різноманітна. Ліси — це не лише джерело деревини, а й чудове місце відпочинку з чистим і свіжим повітрям. Проте природа зони мішаних лісів зазнає значних змін під впливом господарської діяльності людини.

Плесневой гриб - пеницилл.

Например у Зелёной Эвглены цвет зеленый, потому что она имеет 20 хромопласты придающие ей цвет. Благодаря этому она может питаться на свету.

© 2000-2021. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

А.С. Степановских
Экология. Учебник для вузов
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 703 с.

3.1. Среда и условия существования организмов

Различают такие понятия, как среда и условия существования организмов.

Среда — это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют продукты обмена веществ. Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие. Например, заяц-беляк (Lepus timidus) в лесу вступает в определенные взаимоотношения с пищей, водой, химическими соединениями, кислородом, без которых он обойтись не может, в то время как ствол дерева, пень, кочка, валун на его жизнь не оказывают существенного влияния. Заяц вступает с ними во временные связи (укрытие от врага, непогоды), но не обязательные связи.

Условия жизни, или условия существования, — это совокупность необходимых для организма элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может.

Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни вообще, обеспечивающее возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях — от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Все приспособления организмов к существованию в различных условиях выработались исторически. В результате сформировались специфические для каждой географической зоны группировки растений и животных.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами (табл. 3.1).

Многообразие экологических факторов подразделяется на две большие группы: абиотические и биотические.

Абиотические факторы — это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм.

Различные подходы к классификации экологических факторов

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

АБИОТИЧЕСКИЕ

БИОТИЧЕСКИЕ

Свет, температура, влага, ветер, воздух, давление, течения, долгота дня и т. д.

Механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость

Содержание в почве или воде элементов питания, газовый состав, соленость воды

Влияние растений на других членов биоценоза

Влияние животных на других членов биоценоза

Антропогенные факторы, возникающие в результате деятельности человека

ПО ПЕРИОДИЧНОСТИ

ПО ОЧЕРЕДНОСТИ

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ

ПО СРЕДЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Антропогенный (в том числе техногенный, загрязнение среды, в том числе беспокойстве

Совокупность факторов одного рода составляет верхний уровень понятий. Нижний уровень понятий связан с познанием отдельных экологических факторов.

Влияние факторов среды определяется прежде всего их воздействием на обмен веществ организмов. Отсюда все экологические факторы по их действию можно подразделить на прямодействующие и косвеннодействующие. Те и другие могут оказывать существенные воздействия на жизнь отдельных организмов и на все сообщество. Экологические факторы могут выступать то в виде прямодействующего, то в виде косвенного. Каждый экологический фактор характеризуется определенными количественными показателями, например силой и диапазоном действия.

Для разных видов растений и животных условия, в которых они особенно хорошо себя чувствуют, неодинаковы. Например, некоторые растения предпочитают очень влажную почву, другие — относительно сухую. Одни требуют сильной жары, другие лучше переносят более холодную среду и т. д.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом, а дающая наихудший эффект — пессимумом, т. е. условия, при которых жизнедеятельность организма максимально угнетается, но он еще может существовать. Так, при выращивании растений при различных температурах точка, при которой наблюдается максимальный рост, и будет оптимумом. В большинстве случаев это некий диапазон температур, составляющий несколько градусов, поэтому лучше здесь говорить о зоне оптимума. Весь интервал температур, от минимальной до максимальной, при которых еще возможен рост, называют диапазоном устойчивости (выносливости) или толерантности. Точки, ограничивающие его, т. е. максимальная и минимальная, пригодные для жизни температуры, — это пределы устойчивости. Между зоной оптимума и пределами устойчивости по мере приближения к последним растение испытывает все нарастающий стресс, т. е. речь идет о стрессовых зонах или зонах угнетения в рамках диапазона устойчивости (рис. 3.1). По мере удаления от оптимума вниз и вверх по шкале не только усиливается стресс, а в конечном итоге по достижении пределов устойчивости организма происходит его гибель.

Рис. 3.1. Зависимость действия экологического фактора

от его интенсивности

Подобные эксперименты можно провести и для проверки влияния других факторов. Результаты графически будут соответствовать кривой подобного же типа.

Повторяемость наблюдаемых тенденций дает возможность сделать заключение, что здесь речь идет о фундаментальном биологическом принципе. Для каждого вида растений (животных) существуют оптимум, стрессовые зоны и пределы устойчивости или выносливости в отношении каждого средового фактора.

При значении фактора, близком к пределам выносливости или толерантности, организм обычно может существовать лишь непродолжительное время. В более узком интервале условий возможно длительное существование и рост особей. Еще в более узком диапазоне происходит размножение, и вид может существовать неограниченно долго. Обычно где-то в средней части диапазона устойчивости имеются условия, наиболее благоприятные для жизнедеятельности, роста и размножения. Эти условия называют оптимальными, в которых особи данного вида оказываются наиболее приспособленными, т. е. оставляют наибольшее число потомков. На практике выявить такие условия сложно, и обычно определяют оптимум для отдельных показателей жизнедеятельности — скорости роста, выживаемости и т. п.

Виды, способные существовать при небольших отклонениях от фактора, от оптимальной величины, называются узкоспециализированными, а выдерживающие значительные изменения фактора — широкоприспособленными. К узкоспециализированным видам относятся, например, организмы пресных вод, нормальная жизнь которых сохраняется при низком содержании солей в среде. Для большинства обитателей морей, наоборот, нормальная жизнедеятельность сохраняется при высокой концентрации солей в окружающей среде. Отсюда пресноводные и морские виды обладают невысокой экологической пластичностью по отношению к солености. В то же время, например, трехиглой колюшке свойственна высокая экологическая пластичность, так как она может жить как в пресных, так и в соленых водах.

Экологически выносливые виды называют эврибионтными (eyros — широкий): маловыносливые — стенобионтными (stenos — узкий). Эврибионтность и стенобионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Виды, длительное время развивающиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности, тогда как виды, существовавшие при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Экологическая пластичность видов (по Ю. Одуму, 1975)

Эврибионтность, как правило, способствует широкому распространению видов. Многие простейшие, грибы (типичные эврибионты) являются космополитами и распространены повсеместно. Стенобионтность обычно ограничивает ареалы. В то же время, нередко благодаря высокой специализированности, стенобионтам принадлежат обширные территории. Например, рыбоядная птица скопа (Pandion haliaetus) — типичный стенофаг, а по отношению же к другим факторам является эврибионтом, обладает способностью в поисках пищи передвигаться на большие расстояния и занимает значительный ареал.

Все факторы среды взаимосвязаны, и среди них нет абсолютно безразличных для любого организма. Популяция и вид в целом реагируют на эти факторы, воспринимая их по-разному. Такая избирательность обусловливает и избирательное отношение организмов к заселению той или иной территории.

Различные виды организмов предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям, температуре, влажности, свету и т. д. Поэтому на разных почвах, в разных климатических поясах произрастают различные растения. С другой стороны, в растительных ассоциациях формируются разные условия для животных. Приспосабливаясь к абиотическим факторам среды и вступая в определенные биотические связи друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные экосистемы, объединяющиеся в биосферу Земли. Следовательно, к каждому из факторов среды особи и формирующиеся из них популяции приспосабливаются относительно независимым путем. Экологическая валентность их по отношению к разным факторам оказывается неодинаковой. Каждый вид обладает специфическим экологическим спектром, т. е. суммой экологических валентностей по отношению к факторам среды.

Биология. ЕГЭ 2018 года. Особенности

Вниманию учащихся и учителей предлагается новое учебное пособие, которое поможет успешно подготовиться к единому государственному экзамену по биологии. Справочник содержит весь теоретический материал по курсу биологии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы. Теоретический материал изложен в краткой, доступной форме. Каждый раздел сопровождается примерами тестовых заданий, позволяющими проверить свои знания и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приводятся ответы к тестам, которые помогут школьникам и абитуриентам проверить себя и восполнить имеющиеся пробелы. Пособие адресовано школьникам, абитуриентам и учителям.

Варианты задания № 26, решения и пояснения

Пример 1

Какие ароморфозы обеспечили развитие древнейших организмов в архее и протерозое? Укажите не менее четырех ароморфных признаков и их значение в эволюции. Элементы ответа:

Элементы ответа:

Появление фотосинтеза обеспечило первичный синтез органических веществ из неорганических, накопление кислорода в воде и атмосфере, образование озонового экрана.
Появление аэробного обмена веществ обеспечило синтез большого количества АТФ и снабжение организма энергией.
Половой процесс привел к появлению у организмов разнообразных признаков — материала для эволюции.
Появление многоклеточности привело к дифференциации клеток, тканей и органов.
Появление эукариот обеспечило разнообразие царств живой природы.

Пример 2

Популяция стабильна, если она имеет большую численность. Почему вероятность исчезновения малочисленных популяций выше, чем многочисленных?

Элементы ответа:

Вероятность гибели малочисленных популяций от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды выше, чем у многочисленной популяции.
Ослабевают связи между членами популяции (звуковая сигнализация, выделение химических веществ).
Затруднена репродукция потомства.
Близкородственное скрещивание особей в малочисленных популяциях приводит к появлению вредных рецессивных генов. При высокой численности популяция относительно гетерогенна.

Примечание: В задании не указывается количество критериев, на которые нужно дать ответ, — следовательно, необходимо назвать не меньше трех. Ответ должен соответствовать смыслу вопроса, и если этого соответствия нет, то снижается балл. Для выполнения задания нужно указать события, которые ведут к исчезновению малых популяций. Критерий № 2 наиболее сложный для абитуриентов, он редко упоминается в алгоритме для решения подобной задачи.

Пример 3

У трески, щуки и многих других рыб количество выметываемых икринок исчисляется миллионами. Вместе с тем, имеются рыбы, которые мечут несколько сотен или десятков икринок. Объясните, почему в природе существуют те и другие рыбы.

Элементы ответа:

Самки рыб, как правило, выметывают большое количество икры в воду и она там оплодотворяется. Оплодотворение внешнее.
Приспособленность к выживанию при внешнем оплодотворении — большое количество икры.
У рыб с небольшой плодовитостью хорошо развита забота о потомстве, иначе они не могли бы существовать.

Примечание: Подобные задания вызывают сложности. Критерий № 1 трудно вывести из вопроса, поскольку у подавляющего большинства рыб наружное оплодотворение. Если экзаменуемый ответит, что часть икры не оплодотворяется, выбрасывается волнами на берег или поедается другими рыбами, это будет в большей степени соответствовать смыслу вопроса. Нужно познакомить учеников с разными вариантами ответа.

Пример 4

Считается, что на склонах холмов поля надо распахивать поперек склона (горизонтально, террасами), а не вдоль (от вершины к подножию). Объясните, почему необходимо делать именно так и к чему может привести распашка полей вдоль склона.

Элементы ответа:

При распашке вдоль склона и вода, используемая для полива, и естественные осадки будут стекать вдоль грядок к подножию холма.
Эта вода будет вымывать из почвы удобрения и другие полезные вещества, ускоряя эрозию почвы.
При распашке поперек склона вода будет дольше оставаться в почве и вещества будут вымываться гораздо медленнее.

Пример 5

Тело пингвинов покрыто очень мощным плотным слоем контурных перьев, под которыми расположен толстый слой пуховых перьев. При этом пингвины, в отличие от других птиц, меняют пуховые перья все разом, а не постепенно в течение всей жизни. Объясните, почему у пингвинов в ходе эволюции сформировались такие особенности пухового слоя перьев и как эти особенности повышают их приспособленность к условиям окружающей среды.

Элементы ответа:

Пингвины живут в холодных условиях, поэтому мощный пуховой слой (пуховые перья особого строения) им необходим в качестве термоизоляции.
Если бы пуховые перья менялись постепенно, это приводило бы к нарушению плотности контурных перьев, что, в свою очередь, приводило к намоканию перьев при плавании.
Поэтому у пингвинов выработалась смена всех пуховых перьев разом, чтобы период смены был как можно короче.

Пример 6

Что происходит с признаками и характеристиками организмов при дивергентном видообразовании? Какие движущие силы эволюции лежат в основе этого процесса? Какая форма естественного отбора лежит в основе этого процесса?

Элементы ответа:

При дивергенции происходит расхождение признаков.
Дивергенция обусловлена наследственной изменчивостью, борьбой за существование и естественным отбором.
Движущая форма естественного отбора, ведущая к полиморфизму.

Примечание: Термин полиморфизм будет часто встречаться в заданиях 2018 года. В некоторых вопросах подобного типа нужно будет говорить о дизруптивной форме отбора.

Пример 7

Почему биологический регресс часто ведет к вымиранию вида? Ответ обоснуйте, приведите не менее четырех аргументов.

Элементы ответа:

При биологическом регрессе резко сокращается численность вида в связи с понижением адаптации организмов при изменении условий среды.
Происходит уменьшение ареала за счет уменьшения численности.
Возникает близкородственное скрещивание, которое приводит к проявлению вредных мутаций и гибели организмов.
Случайные факторы повышают вероятность вымирания вида.

Пример 8

Докажите, что большинство современных птиц находится в состоянии биологического прогресса (с учетом особенностей птиц).

Элементы ответа:

Большое видовое разнообразие, обусловленное разнообразием и адаптациями к своим экологическим нишам.
Высокая внутривидовая численность особей, связанная со сложным поведением (заботой о потомстве, перелетами, строительством разнообразных гнезд и т.д.).
Широкий ареал обитания, обусловленный теплокровностью и способностью к полету.

Примечание: В данном примере не следует говорить о четырехкамерном сердце, двойном дыхании, клюве без зубов и прочих приспособлениях к полету, поскольку об этом не спрашивают. Теплокровность правильно упоминается как адаптациия к переживанию различных условий среды. Ответ на это задание, как и в предыдущем примере, поддается алгоритмизации: все, что сокращается при регрессе, увеличивается при прогрессе, и наоборот.

Пример 9

Опишите состав первичной атмосферы Земли и условия, при которых происходил абиогенный синтез первых органических веществ. Какие вещества синтезировали Миллер и Юри в своем эксперименте? Почему эти вещества не образуются в настоящее время, например при извержениях вулканов?

Элементы ответа:

Первичная атмосфера Земли содержала водяной пар, аммиак, водород и метан.
Условиями для синтеза были электрические разряды и высокая температура.
В результате опыта ученые получили несколько аминокислот, мочевину и молочную кислоту.
Образующиеся органические вещества сразу поглощаются микроорганизмами или окисляются кислородом атмосферы.

Примечание: Очевидно, что в ответе должно быть 4 критерия. Данный пример показывает, что необходимо знать имена некоторых ученых и их работы.

Пример 10

Клевер произрастает на лугу, опыляется шмелями. Какие биотические факторы могут привести к сокращению численности популяции клевера?

Элементы ответа:

Уменьшение численности шмелей.
Увеличение численности растительноядных животных.
Размножение растений-конкурентов (злаков и др.).

Примечание: В задании могут быть приведены другие критерии:

Вытаптывание клевера коровами.
Разрушение гнезд шмелей птицами.
Уничтожение яиц шмелей насекомыми-наездниками и т.д.

Пример 11

Какие растения в природных условиях получают минеральное питание не из почвы, и поясните — как?

Элементы ответа:

Эпифиты (например, орхидеи) — с осадками из разлагающихся растительных остатков, скапливающихся в трещинах коры деревьев, развилках ветвей и др.
Многие бобовые (например, горох, фасоль) и другие растения (ольха), имеющие симбиоз с азотфиксирующими бактериями или актиномицетами, получают соединения азота главным образом не из почвы.
Паразиты (например, петров крест, заразиха) и полупаразит (например, Омела) получают элементы минерального питания из растений-хозяев.
Насекомоядные растения (например, росянка, венерина мухоловка) — из своих жертв.
Водные растения (например, элодея, ряска) — поглощают элементы минерального питания из окружающей водной толщи.

Примечание: Это сложное задание, и, чтобы на него ответить, нужно владеть большим объемом информации. Подобные вопросы по экологии должны быть хорошо проработаны, желательно в последний месяц перед экзаменом (они легко забываются). Очевидным преимуществом эпифитов, особенно в сильно заросшей деревьями местности, является возможность не зависеть от грунта, а находиться ближе к источнику света. Полупаразиты характеризуются слабым развитием корневой системы и почти пол¬ным отсутствием корневых волосков. С помощью корневых присосок они получают воду и питательные вещества из корней растения-хозяина.

Пример 12

Объясните, почему для возобновления вида орлана-белохвоста достаточно двух яиц в кладке, а в кладке соловья — 6-7 яиц.

Элементы ответа:

Высокой плодовитостью отличаются виды, у которых велика гибель особей в природе.
У соловья избыточное производство яиц как бы покрывает их возможную гибель (гнездовой тип птенцов, много врагов, длительные перелеты на места зимовья и др.).
У видов с хорошо развитой заботой о потомстве гибель птенцов невелика (более зрелые птенцы, отсутствие естественных врагов, оседлый образ жизни).

Примечание: Задание требует от абитуриентов как минимум некоторого представления об орлане-белохвосте. Условие отчасти наводит на правильный ответ — по крайней мере, учащиеся могут сравнить размеры птиц, предположить заботу о потомстве у орланов, и, таким образом, вывести первый критерий.

ЕГЭ. Биология. Большой сборник тематических заданий для подготовки к единому государственному экзамену

Вниманию учащихся и учителей предлагается новое учебное пособие, которое поможет успешно подготовиться к единому государственному экзамену по биологии. Сборник содержит вопросы, подобранные по разделам и темам, проверяемым на ЕГЭ, и включает задания разных типов и уровней сложности. В конце пособия приводятся ответы на все задания. Предлагаемые тематические задания помогут учителю организовать подготовку к единому государственному экзамену, а учащимся — самостоятельно проверить свои знания и готовность к сдаче выпускного экзамена. Книга адресована учащимся, учителям и методистам.

Пример 13

Элементы ответа:

Свет проникает в воду на небольшую глубину, поэтому растительные организмы могут существовать только в верхних слоях (до 150-200 м).
Плотность водной среды оказывает влияние на обтекаемую форму тела и сильную мускулатуру быстро передвигающихся животных.
Плотность среды облегчает вес организмов и создает возможность постоянно находиться в толще среды (планктон).
Наличие планктона делает возможным фильтрационный тип питания многих животных.

Пример 14

Укажите не менее четырех факторов водной среды обитания. Объясните их роль в жизни организмов.

Элементы ответа:

Плотность воды определяет ее выталкивающую силу (распределение организма по разным глубинам).
Температурный режим более сглажен, нет чрезмерно высоких и низких температур.
Ограниченное количество кислорода. Бывают заморы в водоемах по разным причинам.
Солевой состав ограничивает распространение пресноводных и морских обитателей.

Примечание: Подобные типы заданий могут касаться наземно-воздушной, почвенной, внутриорганизменной сред обитания. Речь идет о физико-химических свойствах и их роли в жизни организмов. Абитуриент ответит правильно, если такие свойства им хорошо изучены.

Кандидат педагогических наук, профессор, автор пособий по подготовке к ГИА

Читайте также: