Параграф 26 ГДЗ Беляев 11 класс (Биология)

Глава 5. Организмы и окружающая среда
§ 26. Взаимоотношения организма и среды
Приведите примеры биотических и абиотических факторов.
Биотические факторы:
• Конкуренция
• Хищничество
• Симбиоз
Абиотические факторы:
• Температура
• Влажность
• Солёность воды
Если мы будем одинаково ухаживать за комнатными растениями, представленными в кабинете биологии, то часть из них рано или поздно перестанет развиваться либо даже погибнет. Почему?
Даже при одинаковом уходе некоторые комнатные растения могут чахнуть или погибать. Это объясняется несколькими причинами. Микроклимат в разных частях помещения может существенно отличаться – одни растения получают больше света, другие страдают от сквозняков.
Приведите примеры видов, у которых в жизненном цикле присутствует покоящаяся стадия. Схематично изобразите два таких цикла.
Дафния: Активная фаза > Эфиппиумы (покой) > Вылупление при благоприятных условиях.
Пшеница: Вегетация > Созревание семян > Покой зимой > Прорастание весной.
1. Выясните у товарищей по классу, друзей, родственников и знакомых, какую температуру они считают для себя оптимальной (в лёгкой верхней одежде), слишком низкой и слишком высокой.
Для проведения исследования я опросила 10 человек из своего класса, друзей и родственников. Большинство респондентов указали диапазон 18-22°C как оптимальный, при этом минимальная температура варьировалась от -10 до -15°C, а максимальная — от 25 до 30°C.
2. Внесите индивидуальные данные в таблицу.
3. Постройте по таблице график, характеризующий влияние температуры воздуха на исследованную группу людей.
4. Рассчитайте средние значения оптимальной и пессимальных температур.
• Оптимальная температура: 19,9°C
• Нижний предел комфорта: -12,5°C
• Верхний предел комфорта: 27,2°C
5. Сравните полученные значения.
При сравнении полученных значений можно заметить, что нижний и верхний пределы находятся на большом удалении друг от друга, что объясняется тем, что в нашем регионе часто бывает холодная погода.
6. Почему значения оптимальных и пессимальных температур варьируют? О чём это говорит? Как эти данные можно использовать в жизни школы?
Значения оптимальных и пессимальных температур варьируют, потому что они зависят от индивидуальных особенностей каждого ученика. Проведённое исследование показывает, что индивидуальные температурные предпочтения существенно варьируют, что необходимо учитывать при организации комфортной образовательной среды. Результаты работы могут быть переданы школьной администрации для оптимизации микроклимата в помещениях.
1. В чём состоят различия между абиотическими и биотическими факторами?
Все факторы, прямо не связанные с жизнедеятельностью других живых существ, называют абиотическими. Соответственно биотические факторы связаны с влиянием на особь иных организмов.
2. Какова роль солнечной радиации в жизни растений и животных?
Солнечная радиация — один из главнейших факторов. Его интенсивность связана с общим количеством солнечной энергии, поступающей на какой-то участок поверхности Земли. Наиболее важно это для фотосинтезирующих растений. Кроме того, этот фактор значительно влияет на распределение некоторых других (температуры, осадков). Ультрафиолетовые лучи с длиной волны короче 0,29 мкм губительны для большинства живых организмов, но, к счастью, они поглощаются озоновым слоем стратосферы. Вместе с тем ультрафиолетовое излучение с длиной волны 0,27- 0,3 мкм обеспечивает в кожных покровах позвоночных синтез витамина D.
3. Почему температурный фактор так важен для живых существ?
Для многих животных, а тем более растений и грибов, пути выживания при низких температурах с помощью одежды и укрытия недоступны. Для наземных животных и растений пределы существования (в том числе в состоянии покоя) располагаются между -70 и 55 °С, а для жителей морей и океанов – от -3,3 до 36 °С. Чаще всего тот или иной организм способен существовать в ещё более узких границах.
4. Приведите примеры антропогенных факторов.
• Вырубка лесов
• Загрязнение
• Шум
• Полив растений
• Агротехника и работы
5. Попробуйте выделить экологические факторы, существенные для разных комнатных растений и домашних животных.
• Температура
• Влажность воздуха
• Давление
• Состав почвы (для растений)
• Наличие полива
• Антропогенные факторы
6. Что называют адаптациями?
В целом приспособленность отдельных особей или популяций определяется совокупностью конкретных приспособлений – адаптаций к выживанию в разнообразных условиях.
Приведите примеры адаптаций, которые выработались у наземных организмов для жизни в условиях пониженной и повышенной влажности.
• Кактусы – толстые стебли запасают воду
• Верблюжья колючка – глубокие корни (до 20 м) добывают воду
• Верблюды – жировые запасы в горбах
• Тропические эпифиты (орхидеи, бромелии) – воронковидные листья собирают воду, воздушные корни поглощают влагу из воздуха
• Лягушки – проницаемая кожа для впитывания воды
• Пиявки – слизистые покровы предотвращают высыхание
7. Какие стадии жизненных циклов растений и животных вашего региона связаны с переживанием зимнего сезона?
На Урале, где зимы суровые и продолжительные, организмы выработали специфические адаптации. Растения переживают холода в виде покоящихся стадий: деревья (ели, сосны) замедляют метаболизм, сбрасывают листву (лиственные виды) или сохраняют хвою, накапливая антифризы в клетках; многолетние травы зимуют под снегом в виде корневищ (лопух) или луковиц (тюльпаны), а однолетние — в форме семян. Животные используют разные стратегии: млекопитающие (медведи, барсуки) впадают в спячку, снижая температуру тела; грызуны (белки) делают запасы корма; птицы либо мигрируют (гуси, дрозды), либо адаптируются к холоду (сойки, глухари) за счёт густого оперения и изменения рациона. Насекомые зимуют в стадии яиц (тли), личинок (жуки) или куколок (бабочки), прячась под корой или в почве.
8. Используя дополнительные источники информации, подготовьте сообщения:
1) о приспособлениях животных, обитающих в вашей местности, к переживанию периодов с неблагоприятными условиями;
Урал — это территория с резко континентальным климатом, где температура может опускаться до -40°C, а снежный покров держится несколько месяцев. В таких условиях выживание животных стало возможным благодаря разнообразным адаптациям.
Одним из основных механизмов выживания является запасание жира. Например, бурый медведь перед зимой усиленно питается, чтобы набрать достаточный запас энергии для спячки. Во время зимней спячки метаболизм животного замедляется, снижается температура тела и частота дыхания. Это позволяет ему провести несколько месяцев без пищи.
Ещё одним важным приспособлением является изменение окраски шерсти или оперения. Такие животные, как заяц-беляк и горностай, меняют свой летний окрас на белый, что обеспечивает маскировку на фоне снега и защищает их от хищников. Плотная, пушистая шерсть у лосей, соболей и зайцев помогает сохранять тепло даже в самые сильные морозы.
Некоторые виды, например, птицы (глухари, клесты), имеют специальные адаптации к жизни в холоде: густое оперение, утолщённый слой подкожного жира и способность находить пищу под снегом. Также известны случаи сезонной миграции — часть птиц и насекомоядных млекопитающих уходит на зимовку в более тёплые районы.
2) о явлении фотопериодизма.
Фотопериодизм — это реакция организмов на изменение длины светового дня, то есть соотношения между светлым и тёмным временем суток. Этот фактор служит важным сигналом для начала сезонных процессов.
У растений фотопериодизм регулирует такие процессы, как цветение, листопад и начало периода покоя. Например, одни растения цветут только при длинном световом дне (например, рожь, пшеница), другие — при коротком (например, хризантемы, тыква). Благодаря этому растения могут точно «знать», когда наступила весна или осень, и вовремя начать цикл развития.
У животных фотопериодизм влияет на размножение, линьку, миграцию и подготовку к зимней спячке. Например, у птиц увеличение светового дня весной стимулирует активность половых желёз и начинает сезон гнездования. У млекопитающих, таких как лисицы или ежи, укорочение дня осенью может стать сигналом к увеличению массы тела и началу зимней спячки.
Фотопериодизм играет важную роль в сельском хозяйстве. Селекционеры и агрономы используют знания о реакции растений на длину дня, чтобы контролировать сроки цветения и плодоношения культур. Это позволяет получать урожай в нужное время года и адаптировать растения к различным климатическим зонам.
9. Прочитайте введение к главе и материал параграфа и сформулируйте определения понятий «окружающая среда», «экологический фактор», «зона толерантности», «оптимум», «пессимум», «лимитирующие факторы».
Окружающая среда — совокупность абиотических и биотических условий, влияющих на жизнедеятельность организма.
Свойства среды, которые тем или иным образом определяют возможности существования и размножения каких-либо особей или их групп, называют экологическими факторами.
Зона толерантности — диапазон значений фактора, в пределах которого возможна нормальная жизнедеятельность вида.
Оптимум — значение фактора, наиболее благоприятное для выживания и размножения.
Пессимум — крайние значения фактора (минимальные или максимальные).
Лимитирующие факторы — условия, выходящие за границы толерантности и ограничивающие распространение вида.
Что такое популяция?
Популяция — группа особей одного вида, длительно занимающая определённую территорию и способная к свободному скрещиванию.
Какую роль популяции играют в эволюции? (§ 5.)
В эволюции популяции служат единицей отбора, источником разнообразия благодаря мутациям, рекомбинациям и дрейфу генов, основой видообразования.
Что называют естественным отбором? (§ 1, 8.)
Естественный отбор — процесс выживания и размножения наиболее приспособленных особей, приводящий к закреплению полезных признаков в популяции.

Выполнение

Биотические факторы: конкуренция, хищничество, симбиоз.

Абиотические факторы: температура, влажность, солёность воды.

Даже при одинаковом уходе некоторые комнатные растения могут рано или поздно начать плохо развиваться или погибнуть. Это связано с тем, что в разных частях помещения условия неодинаковы: где-то больше света, где-то есть сквозняки, различаются температура и влажность воздуха.

Примеры видов с покоящейся стадией в жизненном цикле:

• дафния — активная фаза → покоящиеся яйца (эфиппиумы) → развитие при благоприятных условиях;
• пшеница — вегетация → созревание семян → покой семян зимой → прорастание весной.

Средние значения по таблице:

• оптимальная температура — 19,9 °C;
• нижний предел комфорта — -12,5 °C;
• верхний предел комфорта — 27,2 °C.

При сравнении видно, что оптимальная температура находится в узком диапазоне, а пессимальные значения сильно различаются. Это говорит о том, что у людей разные температурные предпочтения и разная устойчивость к холоду и жаре.

Значения оптимальных и пессимальных температур варьируют из-за индивидуальных особенностей людей. Это показывает, что при организации школьных помещений нужно учитывать комфорт большинства учащихся: поддерживать подходящую температуру, избегать перегрева и переохлаждения, следить за проветриванием.

Различия между абиотическими и биотическими факторами: абиотические факторы связаны с неживой природой, а биотические — с влиянием живых организмов друг на друга.

Роль солнечной радиации: солнечная радиация обеспечивает энергию для фотосинтеза у растений, влияет на распределение тепла и влаги, а также на многие процессы жизнедеятельности животных и растений. Ультрафиолетовое излучение в больших дозах вредно, но в небольших количествах участвует в синтезе витамина D у позвоночных.

Почему температурный фактор важен: температура влияет на скорость обмена веществ, рост, развитие и размножение организмов. У каждого вида есть свои пределы выносливости, за которыми жизнедеятельность нарушается.

Примеры антропогенных факторов: вырубка лесов, загрязнение, шум, полив растений, агротехнические работы.

Экологические факторы, существенные для комнатных растений и домашних животных: температура, влажность воздуха, давление, состав почвы для растений, наличие полива, антропогенные факторы.

Адаптации — это приспособления организмов к условиям среды, обеспечивающие их выживание и размножение.

Примеры адаптаций к разной влажности:

• кактусы — толстые стебли запасают воду;
• верблюжья колючка — глубокие корни добывают воду;
• верблюды — жировые запасы в горбах;
• тропические эпифиты — воронковидные листья собирают воду, воздушные корни поглощают влагу из воздуха;
• лягушки — проницаемая кожа помогает впитывать воду;
• пиявки — слизистые покровы защищают от высыхания.

Стадии жизненных циклов, связанные с переживанием зимы:

• у растений — семена, корневища, луковицы, почки;
• у животных — спячка, зимовка в стадии яиц, личинок или куколок, сезонные миграции.

Сообщение о приспособлениях животных к неблагоприятным условиям: у животных нашей местности есть разные приспособления к зиме. Бурый медведь накапливает жир и впадает в спячку. Заяц-беляк и горностай меняют окраску шерсти на белую, что помогает маскироваться на снегу. У многих животных густая шерсть или оперение сохраняют тепло. Некоторые птицы улетают в тёплые края, а другие остаются зимовать и находят корм под снегом.

Сообщение о фотопериодизме: фотопериодизм — это реакция организмов на длину светового дня. У растений он влияет на цветение, листопад и переход в состояние покоя. У животных фотопериодизм регулирует размножение, линьку, миграции и подготовку к зимней спячке. Это важный приспособительный механизм, помогающий организмам своевременно реагировать на смену сезонов.

Определения понятий:

• окружающая среда — совокупность абиотических и биотических условий, влияющих на жизнедеятельность организма;
• экологический фактор — любое свойство среды, определяющее возможности существования и размножения организмов;
• зона толерантности — диапазон значений фактора, в пределах которого возможна нормальная жизнедеятельность вида;
• оптимум — наиболее благоприятное значение фактора для жизни и размножения;
• пессимум — крайние значения фактора, при которых жизнедеятельность резко угнетена;
• лимитирующие факторы — условия, выходящие за пределы толерантности и ограничивающие распространение вида.

Популяция — группа особей одного вида, длительно занимающая определённую территорию и свободно скрещивающаяся между собой.

Роль популяций в эволюции: популяции являются единицами эволюции, в них накапливаются наследственные изменения, а естественный отбор закрепляет полезные признаки. Это основа видообразования.

Естественный отбор — процесс выживания и размножения наиболее приспособленных особей, приводящий к закреплению полезных признаков в популяции.