Решебник по биологии 11 класс Пасечник §10

Популяция – это совокупность организмов одного вида, которые проживают на определенной территории и способны свободно скрещиваться между собой, давая плодовитое потомство. Характеризуется общим генофондом, который обеспечивает разнообразие признаков и адаптаций к условиям среды.

Многообразие организмов на планете можно пояснить влиянием процессов эволюции, таких как естественный отбор, мутации, генетический дрейф, миграция. Важную роль также играет изменчивость, которая обеспечивает адаптацию к различным экологическим условиям. Постоянное взаимодействие организмов с окружающей средой способствует появлению новых форм и видов.

Термин «вид» подразумевает совокупность особей, которые обладают сходными морфологическими, физиологическими, генетическими признаками, способны к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и занимают определенный ареал обитания. Он является основной структурной единицей биологической систематики.

Межвидовые гибриды обычно стерильны из-за генетической несовместимости родительских видов. Например, у разных видов могут быть различия в структуре хромосом или в их количестве, что нарушает процессы мейоза. В результате гибриды, такие как мул (потомок осла и лошади), не могут производить жизнеспособные гаметы. Стерильность гибридов также играет роль в поддержании репродуктивной изоляции видов, сохраняя их генетическую целостность.

Классификация организмов позволяет систематизировать все разнообразие живых существ на планете на основании их сходства, различий и эволюционных связей. Она упрощает изучение, идентификацию и понимание живых организмов, а также помогает определить их место в экосистемах и эволюционной истории.

Вид – это группа особей с общими физиологическими, морфологическими, биохимическими и поведенческими признаками, закономерно распространенных в пределах определенного ареала, сходно реагирующих на воздействие факторов окружающей среды, которые способны к скрещиванию и дают в ряду поколений плодовитое потомство.

Критерии вида – это признаки, по которым особей одного вида можно отличить от особей других видов живых существ.

Критерии вида:

1) морфологический (сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида);

2) физиологический (физиологические процессы у особей одного или разных видов);

3) биохимический (сходство или различия химического состава различных биохимических веществ, которые входят в структуру исследуемых организмов);

4) географический (наличие у каждого вида своей области распространения или ареала);

5) экологический (занятость определенной экологической ниши, взаимоотношения особи вида с представителями других видов);

6) генетический (степень сходства и различия последовательностей нуклеотидов в нуклеиновых кислотах).

Репродуктивная изоляция предотвращает скрещивание между разными видами, что позволяет сохранить уникальные генетические особенности и приспособленность каждого вида.

Например, лягушки из одного вида различают особей по специфическим брачным крикам. Растения могут использовать различия во времени цветения, чтобы избежать перекрестного опыления с другим видом. Разные виды птиц могут иметь специфические брачные песни, привлекающие только особей своего вида. Репродуктивная изоляция в целом исключает появление нежизнеспособных или стерильных гибридов.

Популяция – это совокупность особей одного вида, которые длительное время обитают на одной территории, свободно скрещиваются между собой и частично, либо полностью изолированы от особей других таких же групп.

Биологические виды существуют в форме популяций, потому что именно в пределах популяции происходит обмен генетическим материалом, поддерживается генетическая стабильность и адаптация к меняющимся условиям окружающей среды. Например, популяция зайцев, живущих в лесу, может адаптироваться к изменениям климата, что поспособствует выживанию вида в целом.

Растения и животные по морфологическому сходству:

1) деревья – дуб, береза, яблоня;

2) птицы – синица, воробей, голубь;

3) насекомые – паука, пчела, жук-олень;

4) пресмыкающиеся – ящерица, уж, крокодил;

5) млекопитающие – тигр, лев, домашняя кошка.

Нельзя выделить один универсальный критерий, потому что виды различаются по множеству признаков, и не один из них не является абсолютно точным. Например, морфологический критерий не всегда эффективен для определения вида у микроорганизмов, а генетический критерий может быть затруднен из-за сложности исследования генофонда.

Точное количество видов, живущих на планете, неизвестно, потому что многие из них еще не изучены и не открыты. Особенно микроорганизмы и обитатели труднодоступных мест, таких как океанские глубины или тропические леса. Кроме того, ученые постоянно обнаруживают новые виды, а границы между уже существующими видами иногда размыты из-за гибридизации или неясности критериев вида. Есть также виды, которые вымирают до того, как ученым удается их описать.

Выполните лабораторную работу №1 «Выявление приспособлений организмов к влиянию различных экологических факторов» на с. 259.

Цель работы: выявить, влияют ли экологические факторы на приспособления организмов к определенным условиям обитания.

Материал и оборудование: тушки и чучела животных, таблицы с их изображениями; комнатные растения.

1. Рассмотрим трех представителей животного мира: млекопитающее, птицу, рыбу. У нас чучела белки, утки и щуки. Отметим:

У белки густой мех, который обеспечивает ей хорошую теплоизоляцию. Длинный пушистый хвост служит ей для баланса во время движения и при прыжках по веткам деревьев. На передних и задних конечностях у белки есть когти, которые позволяют ей цепляться за кору деревьев.

У утки тело покрыто перьями, на которых есть маслянистое покрытие, делающее их водонепроницаемыми. Также перья регулируют температуру. Перепончатые лапы облегчают плавание. Клюв у утки адаптирован к питанию водной растительностью и мелкими животными (ламинария, мелкая рыба, личинки насекомых, моллюски).

У щуки обтекаемая форма тела, снижающая сопротивление воды при плавании. Сверху тело покрыто чешуей, которая защищает его от механических повреждений и уменьшает трение. Есть плавники для передвижения и маневрирования под водой.

б) особенности внутреннего строения этих животных, которые можно рассматривать как приспособления к определенной среде обитания.

У белки хорошо развит головной мозг, чем поясняется сложное поведение, высокая подвижность и точность движений. Теплокровность позволяет животному поддерживать постоянную температуру тела. Легкие с развитой системой бронхов эффективны для дыхания атмосферным кислородом.

У утки полые кости, которые уменьшают вес ее тела и облегчают полет. Дыхательная система сложная (двойное дыхание, наличие воздушных мешков), что также необходимо для полета.

Хладнокровность щуки позволяет ей адаптироваться к температуре воды. Дышит рыба под водой с помощью жабр, которые покрыты жаберными крышками. Для регулирования плавучести у щуки есть плавательный пузырь, заполненный смесью газов.

2. Рассмотрим трех представителей растительного мира: ксерофита суккулента (кактус, алоэ), гидатофита (элодея), гигрофита, живущего при повышенной влажности почвы и воздуха (папоротник). Отметим:

У кактуса (растение засушливых мест) толстый стебель, который нужен для накапливания воды. Листья видоизменены в колючки для уменьшения испарения. Восковой налет на поверхности стебля дополнительно защищает растение от потери влаги. Глубокая корневая система позволяет кактусу добывать воду из нижних слоев почвы.

У элодеи (водное растение) гибкие, тонкие стебли для свободного плавания в воде. У нее отсутствуют устьица, поэтому газообмен происходит через всю поверхность растения. Листья нежные, тонкие, длинные и без плотной кутикулы. Корневая система развита слабо или вовсе отсутствует, так как потребление питательных веществ идет через листья и стебли из воды.

У папоротника крупные, сильно рассеченные листья для увеличения поверхности испарения. Поверхность листьев покрыта тонкой кутикулой, не препятствующей испарению влаги. Хорошо развитая корневая система, благодаря которой растение может активно поглощать влагу из почвы.

б) особенности внутреннего строения предлагаемых растений, связанные с условиями обитания.

У кактуса хорошо развита водоносная ткань. Малое количество устьиц, которые открываются только ночью, нужны для уменьшения испарения влаги. Толстая кутикула предотвращает высыхание. Механическая ткань обеспечивает растению прочность при дефиците воды.

Плавучесть элодеи обеспечивают крупные межклеточные пространства, которые заполнены воздухом. Хлоропласты расположены в поверхностных клетках, что повышает эффективность фотосинтеза. Водопроводящие ткани развиты слабо, так как растение получает воду напрямую из окружающей среды.

Многочисленные устьица на листьях папоротника обеспечивают интенсивное испарение влаги и газообмен. Хорошо развитая проводящая система помогает в транспортировке воды и питательных веществ. Высокое содержание клеточного сока в тканях помогает поддерживать тургор клеток.

В процессе лабораторной работы мы выяснили, что экологические факторы оказывают значительное влияние на приспособления организмов к условиям обитания. Растения обладают специфическими чертами, позволяющими им существовать в сухих, влажных и водных условиях. Животные имеют внешние и внутренние адаптации, обеспечивающие их выживание в среде обитания.