Задачи по биологии в 11 классе
учебно-методический материал по биологии (11 класс) на тему

Задачи по биологии в 11 классе. Раздел «Экосистема»

1. Низкие температуры ограничивают распространение лося в Скандинавии и Сибири. Хотя среднегодовая температура в Сибири выше, лось встречается в Скандинавии значительно севернее, чем в Сибири. Почему в Скандинавии лось распространяется севернее, чем в Сибири?

Ответ: Сибирь отличается от Скандинавии континентальным климатом. В Сибири температура зимой может достигать существенно более низких значений, чем в Скандинавии. Это и является ограничивающим фактором для распространения лося.

2. В XIX веке немецкий физиолог Карл Бергман установил следующую зоогеографическую закономерность: величина тела теплокровных животных в Северном полушарии увеличивается по направлению к северу, а в Южном полушарии — по направлению к югу. Как вы объясните это явление?

Ответ: Из формул соотношения объема и площадей поверхностей фигур вытекает, что с увеличением размера тела (например, шара) его объем возрастает в кубе, а площадь поверхности — в квадрате. Соответственно, у крупных животных отношение объема (а вместе с тем и веса) к площади поверхности тела больше, чем у более мелких. Площадь поверхности тела пропорциональна теплоотдаче. Значит, и отдача тепла во внешнюю среду, осуществляющаяся через поверхность тела, у крупных животных на единицу веса меньше, чем у мелких. Отсюда ясно, что в холодных широтах животным выгодно иметь более крупные размеры (наряду с другими приспособлениями, такими как теплый мех или перья, например).

3. У одного из млекопитающих животных в шерсти растут мхи. Какие особенности образа жизни этих животных позволяют мхам жить в их шерсти?

Ответ: Произрастание мхов в шерсти животного возможно, только если это животное обитает во влажном климате, так как мхам для жизнедеятельности и размножения нужна воды. Кроме того, животное должно обитать в хорошо освещенных местах, что необходимо для осуществления фотосинтеза мхами. Животное должно вести малоподвижный образ жизни, чтобы мхи чисто механически не стряхивались и не стирались. И еще один фактор, у этого животного линька должна происходить медленно и постепенно, что позволяет мхам лучше закрепиться в шерсти. Медленная и постепенная линька характерна для животных, обитающих в тропиках.

Действительно, в шерсти одного из видов ленивцев, обитающего в кронах деревьев влажных тропических лесов, обитает один из видов мхов, а также многочисленные водоросли.

4. Среди водных животных достаточно много прозрачных форм, а среди обитателей поверхности почвы их почти нет. Объясните, почему.

Ответ: Можно выделить несколько причин такого явления. Во-первых, в воде прозрачность является прекрасным способом маскировки, а на суше прозрачные организмы будут в значительной степени видны, так как коэффициент преломления воды больше, чем коэффициент преломления воздуха, а прозрачное существо, как и любое другое, в значительной степени состоит из воды. Кроме того, на суше прозрачное существо будет заметно из-за отбрасывания бликов и теней, на суше трудно сохранить высокую степень прозрачности из-за напыления. Во-вторых, на суше пигменты защищают живые организмы от губительного действия ультрафиолетового излучения. В-третьих, пигментация на суше может служить защитной покровительственной окраской

5. Общее количество нефти и нефтепродуктов, ежегодно попадающих в воды Мирового океана, превышает 10 млн. т. Как нефтяные пленки влияют на сообщество океанов и морей?

Ответ: Нефтяные пленки существенно нарушают обмен веществ и тепла между океаном и атмосферой. Они препятствуют развитию планктонных организмов. Гибель планктонных организмов приводит нарушению цепей питания и влечет за собой гибель рыбы и морских животных. Опасны нефтепродукты и для водоплавающих птиц, оперение пропитанное нефтью, намокает, птицы не могут взлететь и гибнут от переохлаждения. Нефтяные пленки негативно влияют на кожные покровы морских млекопитающих: китов, тюленей, моржей...

6. На рисунке изображена цепь питания. Предположите, какие элементы в ней могут быть заменены цифрами.

Схема цепей питания

Ответ: Цифра 1 находится на самой вершине цепи питания, следовательно, она заменяет какое-то крупное хищное животное. Этим животным может быть, например, рысь или какая-то хищная птица (сокол, сова, филин и т.д.). Цифра 2 изображает некрупный травоядный организм, это может быть насекомое или травоядный грызун. Однако версия насекомого менее вероятна, так как лиса не питается насекомыми, следовательно, это травоядный или всеядный грызун, например полевая мышь. Цифра 3 — это тоже травоядное животное, которым могут питаться грызуны. Скорее всего, это травоядное насекомое, например личинка майского жука.

7. Найдите ошибки в приведенном тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок.

1. Организмы, обитающие на определенной территории, и факторы окружающей их среды находятся во взаимодействии друг с другом. 2. Совокупность совместно обитающих организмов разных видов, находящихся во взаимной связи друг с другом, называется экосистемой. 3. Надорганизменные сообщества объединяются в единое целое общим потоком энергии и круговоротом веществ. 4. Совокупность всех совместно встречающихся особей одного вида называется биоценозом (или сообществом организмов). 5. Понятие «экосистема» принципиально отличается от понятия «биогеоценоз», предложенного Н.В. Сукачевым.

Ответ: Ошибки допущены в предложениях 2, 4, 5.

Совокупность совместно обитающих организмов разных видов и абиотических факторов их среды обитания, находящихся во взаимной связи друг с другом, называется экосистемой. 4. Совокупность всех совместно встречающихся особей различных видов называется биоценозом (или сообществом организмов). 5. Понятие «экосистема» близко по значению понятию «биогеоценоза», предложенному Н.В. Сукачевым.

8. Каким образом освещенность влияет на живые организмы?

I Ответ: Солнечный свет является основным источником энергии для живых организмов на Земле. Биологическое действие солнечного света зависит от его спектрального состава, интенсивности, суточной и сезонной периодичности. Ультрафиолетовая часть спектра характеризуется высокой фотохимической активностью. В организме животных УФ-облучение способствует синтезу витамина Д. УФ-лучи воспринимаются органами зрения насекомых. Кроме того, УФ-облучение, особенно его коротковолновая часть, обладает мутагенным эффектом, вызывая нарушения в структуре молекулы ДНК. Красные и синие лучи видимой части спектра используются растениями и фотосинте- зирующими бактериями в процессе фотосинтеза. У животных видимый свет обеспечивает пространственную ориентацию. Фотопериодизм определяет жизненные циклы большинства видов 'Кивотных и растений. Инфракрасное излучение несет основное количество тепловой энергии. Поглощение тепла важно для терморегуляции холоднокровных животных (беспозвоночных и Низших позвоночных). У растений инфракрасное излучение усиливает процесс транспирации, что имеет большое значение для Поглощения углекислого газа и движения по растению воды с Растворенными в ней минеральными солями.

9.Какие особенности отличают организмы, ведущих паразитический образ жизни?

Ответ: Организмы, ведущие паразитический образ жизни, выработали ряд приспособлений, отличающих их от свободноживущих организмов. Они имеют специальные органы, позволяющие им проникать в организм хозяина и закрепляться в нем. Размеры и форма тела паразитов таковы, что они могут находиться в организме хозяина и в некоторых случаях перемещаться в нем. Паразитов отличает высокая плодовитость и сложные жизненные циклы.

10. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков —> мышь полевка —>хорек—>филнн.

Ответ: В соответствии с правилом экологической пирамиды, биомасса каждого последующего трофического уровня уменьшается приблизительно в 10 раз. Соответственно, для того чтобы прокормился один филин, необходимо 30 кг биомассы хорька, то есть 20-10 хорьков. Для этого необходимо 300 кг биомассы мыши полевки, что приблизительно соответствует 3 тыс. мышей. Для того чтобы прокормилось такое количество мышей, необходимо 3000 кг зерна.

11. Известно, что процесс оплодотворения у растении осуществляется при достаточно высокой температуре. Каким образом внутри цветка высокогорных и арктических растений достигается температура более высокая, чем температура окружающей среды?

Ответ: Необходимая температура внутри цветка может получаться растением от солнца или за счет теплопродукции в  процессе обмена веществ. У растений, приспособленных к

пользованию преимущественно солнечного тепла, венчик либо имеет темную окраску для большего нагрева, либо имеет форму рефлектора, благодаря чему лучи фиксируются на темноокрашенном пестике. Температура, превышающая температуру окружающей среды, может поддерживаться внутри цветка с прикрытым околоцветником, сохраняющим тепло, вырабатываемого в  процессе обмена веществ.