№ 1. Что такое биосфера?
Биосфера – это оболочка Земли, которая заселена живыми организмами и находится под их воздействием.
Биосфера – это оболочка Земли, которая заселена живыми организмами и находится под их воздействием.
Человек оказывает огромное воздействие на природу, что проявляется в различных сферах и имеет разные последствия для экосистем и биоразнообразия:
1) преобразование лесных и природных угодий в сельскохозяйственные угодья, пастбища и т.д., что ведет к разрушению природных экосистем, уменьшению биоразнообразия;
2) выбросы парниковых газов, что чревато изменением климата на планете, включая глобальное потепление, изменение осадков;
3) выбросы в атмосферу загрязняющих веществ из промышленных предприятий, автомобилей, сброс отходов в почву и водоемы;
4) бездумное использование природных ресурсов, что ведет к их деградации и истощению, угрожает устойчивости экосистем;
5) истребление видов (охота, рыбалка, уничтожение растений) чревато потерей биоразнообразия.
В течение значительного периода эволюции люди были кочевыми охотниками и собирателями. И если изначально они охотились, используя примитивные орудия труда, собирали растения, чтобы прокормиться, то с годами стремились к улучшению своего питания, условий обитания. Стремительное увеличение численности людей повлекло расширение территорий их расселения на планете. Потребительское отношение к природе нарушило природные условия, места обитания организмов, что привело к исчезновению многих из них. И если на ранних этапах истории человечества экосистемы могли справляться с ограниченными воздействиями со стороны человека без серьезных последствий для биоразнообразия и функционирования, то с течением времени его деятельность стала губительной для природы.
Устойчивое развитие жизни требует установления уважительных, гармоничных отношений между человеком и природой. Человек, прежде всего, должен уважать природу, как целостную систему, проявлять заботу и ответственность по отношению к окружающей среде. Вместо эксплуатации и доминирования над природой нужно стремиться к взаимодействию с ней. Поэтому важно, чтобы человеческая деятельность основывалась на принципах эффективного использования ресурсов. Это не будет приводить к истощению и разрушению экосистем. Также ключевыми аспектами устойчивого развития жизни являются сохранение и защита биоразнообразия. Нельзя уничтожать растения и животных, загрязнять места их обитания.
Как и любой другой человек, я могу предпринять целый ряд действий для защиты живой природы и окружающей среды:
1) сократить использование пластика, предпочитая альтернативу из биоразлагаемых материалов;
2) экономить воду, регулируя ее поток при использовании;
3) не мусорить на природе, не ломать гнезда птиц, норы животных;
4) принимать участие в общественных инициативах по охране окружающей среды, субботниках и т.д.;
5) сократить потребление электроэнергии в повседневной жизни.
Предполагается, что жизнь на Земле возникла в условиях, которые обеспечивали определенные химические и физические параметры: наличие воды, химические элементы (кислород, водород, углерод, азот), источники энергии (солнечное излучение). Для эволюции жизни все эти условия должны были быть стабильными.
Выход организмов на сушу связан с изменениями в окружающей среде, которые стимулировали и облегчали этот переход. К ключевым факторам относятся:
1) изменение водной среды (снижение уровня морей и океанов);
2) появление кислорода в атмосфере и формирование ее постоянного состава;
3) изменение климата (повышение температуры, смена осадков и т.д.);
4) солнечный свет и тепло;
5) постепенное развитие органов дыхания (легкие);
6) новые источники пищи.
Кислород является ключевым фактором в появлении жизни на нашей планете. Он играет огромную роль в процессе дыхания многих организмов, включая некоторых микроорганизмов и животных, а также используется в процессе окисления органических веществ для получения энергии.
Основными закономерностями эволюции являются:
1) необратимость;
2) наследственность;
3) дивергенция (разделение класса на отряды для лучшей адаптации к окружающей среде);
4) конвергенция (развитие неродственных групп в сходном направлении и приобретение ими сходных признаков при адаптации к одинаковым условиям среды);
5) параллельное развитие;
6) изменчивость в результате мутаций, рекомбинации генов, селекции и т.д.
Микроэволюция и макроэволюция базируются на наследственности, изменчивости, репродуктивной изоляции и естественном отборе. Оба процесса включают в себя мутации, рекомбинацию генов, генетическое разнообразие, и имеют дивергентный характер.
С точки зрения эволюции, популяция представляет собой элементарную стабильную систему, которая способна приобретать новые свойства. Это группа организмов, которые способны скрещиваться и обмениваться генетическим материалом, что создает генетическую основу для эволюции вида. Если взять отдельную особь вне популяции, то она не сможет передать свою генетическую информацию потомкам, а значит, не представляет ценности для эволюции.
Борьба за существование является одним из ключевых факторов в теории естественного отбора Чарльза Дарвина. Она играет важную роль в эволюционном процессе, так как:
1) происходит в результате конкуренции организмов за пищу, пространство, ресурсы и т.д., что необходимо для выживания и размножения сильнейших;
2) стимулирует разнообразие форм и адаптаций для популяции;
3) ведет к эволюционным изменениям в популяции, так как в условиях изменяющейся среды выживают те организмы, которые могут стать доминирующими.
Основные направления эволюции:
1) ароморфоз (характеризует возникновение в процессе эволюции таких признаков, которые повышают общий уровень развития всех свойств организмов; дает организмам большие преимущества в борьбе за существование и открывает новые возможности в использовании условий внешней среды; например, возникновение фотосинтеза, эукариотической клетки);
2) идиоадаптация (характеризуется сменой частных приспособлений, но общий уровень биологической организации при этом остается неизменным; благодаря ей возникло большое разнообразие приспособительных форм организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях среды; например, ластовидные конечности моржа, половой диморфизм);
3) общая дегенерация (связана с упрощением строения и образа жизни организмов в результате приспособления к более простым условиям существования; например, утрата пищевой системы у некоторых паразитических червей).
Видообразование представляет собой качественный этап эволюционного процесса, в результате которого в природе появляются новые организмы, способные приспосабливаться к новым условиям обитания и заселять новые территории.
Антропогенез или эволюция человека – это исторический процесс становления биологического вида Человек разумный, который качественно отличается от эволюции других видов организмов и имеет несколько этапов:
1) человек умелый – существовал одновременно с австралопитеками; употреблял в пищу плоды, коренья, падаль, мясо мелких животных; использовал заточенные камни для дробления;
2) древнейшие люди или архантропы (питекантроп, синантроп, гейдельбергский человек) – появились около 1,5 млн. лет назад; населяли преимущественно юг Азии; объем мозга составлял до 1100 см3; ходили на двух ногах; имели прямой торс; могли поддерживать огонь, изготовлять одежду, разделывать мясо, запасать пищу; проживали совместно в пещерах; коллективно ходили на охоту; вымерли около 50 тыс. лет назад;
3) древние люди или палеоантропы (неандертальцы) – жилы 150 – 30 тыс. лет назад; населяли преимущественно Европу; объем мозга как у современного человека (1200 – 1600 см3); отличались более низким лбом, мощными надбровными дугами и выступающим затылком; строили жилища, одевались в шкуры животных; изготавливали иглы, рубила; умели добывать огонь и использовать его для приготовления пищи; охотились коллективно; вели первобытно-стадный образ жизни;
4) современные люди или неоантропы (кроманьонец) – были распространены около 40 тыс. лет назад в Евразии, а после широко расселились по всей планете; высокие ростом; череп с большой черепной коробкой (объем мозга 1500 см3), наличие выраженного подбородка, прямого лба и отсутствие надбровных валиков; постоянные жилища строили из камней или шкур животных; использовали каменные орудия, кости, рога; занимались ловлей рыбы и собирательством трав, плодов и кореньев; были способны к членораздельной речи; жили родовым сообществом; умели рисовать на скалах пещер разные рисунки, делали костные и каменные скульптуры.
Считается, что род Человек около 2,8 млн. лет назад отделился от австралопитеков в Африке. Человек современного типа, по мнению ученых, сформировался в Восточном Средиземноморье, в Передней Азии и на юго-востоке Европы.
Естественный отбор является основным фактором эволюции человека, который привел к увеличению числа особей в популяции, обладающих более высокой приспособленностью к наиболее благоприятным условиям среды.
Биосфера – это та часть Земли, которая заселена различными живыми организмами. Ее границы определить сложно, так как фактически она дотягивается везде, где появляется жизнь. Так как человек является живым организмом, его называют жителем биосферы.
Каждый вид в растительном или животном мире сложно структурирован, занимает определенную экологическую нишу, содержит многоуровневую иерархию, а также обладает уникальными свойствами и определенным сходством как внешнего, так и внутреннего строения.
Популяция является элементарной единицей эволюции. Она определяет генетическое разнообразие, подвергаясь мутациям, естественному отбору и генетическому дрейфу, что влияет на адаптацию видов к окружающей среде и формирование новых видов.
Ароморфоз представляет собой расширение жизненных условий, которое связано с усложнением организации и повышением жизнедеятельности. Ведет к усложнению строения и функции организмов.
Идиоадаптации – это мелкие эволюционные изменения, которые приспосабливают организмы к условиям обитания конкретной среды, но не повышают их уровень организации. Они возникают на основе ароморфозов и позволяют систематической группе плотнее заселять среду обитания.
Ответ: б) А. И. Опарин.
Ответ: а) микроэволюции.
Ответ: б) мутационный процесс.
Ответ: б) борьбу за существование.
Ответ: ароморфоз, приспособленность, прокариоты, естественный отбор.
Ответ: Первыми фотосинтезирующими организмами на Земле были сине-зеленые водоросли (прокариоты). Человек появился на нашей планете в кайнозойскую эру. Популяция – это совокупность организмов одного вида, которые длительное время обитают на одной территории и отделены от других популяций.
Господство древних папоротниковидных растений в палеозое можно пояснить их адаптацией к тем климатическим условиям, которые были характерными для этой эры: высокий уровень влажности, отсутствие конкуренции с сосудистыми растениями. После изменения климата и эволюции сосудистых растений папоротниковидные постепенно утратили свое господство из-за адаптации к новым условиям и их неконкурентоспособности.
Идеи эволюционного учения оказали существенное влияние на мировоззрение человеческого общества:
1) понимание о происхождении и разнообразии жизни на Земле;
2) расширение понимания времени;
3) понимание человеческой природы (происхождение человека как биологического вида);
4) осознание постепенного развития и изменения в результате естественного отбора;
5) изменение религиозных и моральных взглядов (теории происхождения человека, моральные убеждения).
В основе необратимости лежат такие явления:
1) мутации (случайные изменения в генетической информации необратимо меняют геном организма);
2) естественный отбор (происходит отбор наиболее приспособленных к окружающей среде вариантов генотипа и фенотипа, что ведет к необратимым изменениям в популяции);
3) генетический дрейф (случайные изменения в частоте генов в небольших популяциях влияют на их генетический состав);
4) обмен генетическим материалом между популяциями;
5) экологические изменения в окружающей среде, которые вызывают необратимые адаптивные изменения в популяциях.
Видообразование: естественный отбор действует на уровне отдельных видов, приводя к формированию новых видов в результате накопления различий в адаптациях к разным экологическим нишам.
Расообразование: естественный отбор действует внутри популяции или одного вида и приводит к разделению на различные географические или экологические расы. Такие изменения, как правило, происходят в пределах одного вида и не приводят к формированию новых видов.
Я считаю, что не все причины, которые вызывают гибель организмов, являются естественным отбором. Важно понимать, что естественный отбор оперирует на уровне наиболее приспособленных к окружающей среде особей, которые имеют высокие шансы на выживание и передачу своих генов потомству. Такие факторы, как землетрясение, наводнение и прочие катастрофические события, относятся к стихийным бедствиям и не связаны с приспособленностью или выживаемостью конкретных организмов. То же самое касается пожаров, болезней, вызванных вирусами или бактериями, антропогенных факторов (загрязнение окружающей среды). В таких случаях гибель организмов является результатом внешних природных факторов, на которые организмы не могут повлиять или адаптироваться к ним.
Биологический прогресс проявляется на молекулярном, клеточном, организменном, популяционно-видовом и биосферном уровнях организации жизни.
Мне кажется, что человечество сегодня обладает значительными ресурсами и технологическими возможностями, чтобы решать проблемы, которые негативно воздействуют на живую природу. Однако многие из таких проблем требуют комплексного и долгосрочного подхода. Сюда относятся: охрана биоразнообразия, глобальные усилия по борьбе с изменением климата, устойчивое использование природных ресурсов, принятие ответственных экологических решений.