В холодных частях ареала можно встретить темноокрашенных змей чаще чем в теплых
В холодных частях ареала можно встретить темноокрашенных змей чаще чем в теплых
Почему в холодных регионах чаще встречаются темноокрашенные рептилии, а в южных районах — светлоокрашенные?
1) Рептилии холоднокровные и их активность зависит от температуры окружающей среды.
2) Темная окраска лучше поглощает тепло, поэтому в холодных зонах рептилии темноокрашенные,
3) На юге тепло, поэтому рептилии светлоокрашенные.
Правило Глогера: «Виды животных, обитающих в холодных и влажных зонах, имеют более интенсивную пигментацию тела (чаще черную или темно-коричневую), чем обитатели теплых и сухих областей».
Правило Глогера состоит в том, что среди родственных друг другу форм (разных рас или подвидов одного вида, родственных видов) гомойотермных животных, те, которые обитают в условиях тёплого и влажного климата, ОКРАШЕНЫ ЯРЧЕ, чем те, которые обитают в условиях холодного и сухого климата. Установлено в 1833 году Константином Глогером (Gloger C. W. L.; 1803–1863), польским и немецким орнитологом.
К примеру, большинство пустынных видов птиц окрашены тусклее, чем их родственники из субтропических и тропических лесов. Объясняться правило Глогера может как соображениями маскировки, так и влиянием климатических условий на синтез пигментов. В определённой степени правило Глогера распространяется и на пойкилотермных животных, в частности, насекомых (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E0%E2%E8%EB%EE_%C3%EB%EE%E3%E5%F0%E0).
Из приведённой ссылки видно:
1) Правило для теплокровных животных, а не рептилий.
2) ЯРЧЕ, а не светлее; ТУСКЛЕЕ, а не темнее (причём более тусклые обитают в жаркой пустыне).
3) Коренные жители Европы должны быть неграми (на севере холодно и тёмная окраска кожи позволяет им улавливать тепло). Коренные жители Африки должны быть белыми (белая окраска отражает свет). Но в реальной жизни наоборот 🙂
Клинальная изменчивость — непрерывное, постепенное изменение признака в соответствии с градиентом природных условий. При обширном ареале высокий географический градиент давления отбора может привести к возникновению клины (греч. клино — наклоняю) — широтного или долготного количественного градиента какого-либо признака внутри вида.
Вероятными причинами, приводящими к такому характеру изменчивости, могут быть соображения, связанные с покровительственной окраской — почвы в холодном и сухом климате обычно светлее, чем в теплом и влажном. Впрочем, для объяснения правила Глогера этого обстоятельства недостаточно, ведь оно распространяется даже на ночных животных. Не исключено, что влажный и теплый климат более способствует синтезу пигментов животных.
Зоогеографическое правило Глогера констатирует, что количество черных пигментов (эумеланинов) увеличивается в теплых и влажных частях ареала, а в засушливых и холодных преобладают феомеланины (красно-коричнево-желтые пигменты). Такая ситуация наблюдается у рас человека. У буроголовой гаички на Кольском полуострове феомеланинов нет совсем, в средней полосе они имеются в среднем количестве, на Балканах — птички пигментированы полностью феомеланинами. Этому правилу подчиняется окраска божьих коровок, бабочек.
Вот мы и пришли к единому мнению.
«…влажный и теплый климат более способствует синтезу пигментов животных…»,
«…количество черных пигментов (эумеланинов) увеличивается в теплых и влажных частях ареала…»
В вопросе же даётся прямо противоположенное утверждение: на севере, где холодно, животные тёмные, а на юге, где-нибудь в тропиках, где тепло и влажно – светлые. И нужно ответить, почему это так, связать ответ с терморегуляцией. С таким же успехом можно по физике задать вопрос: почему на экваторе яблоки, падая с дерева, чаще летят на Луну, а не на поверхность Земли, а на севере наоборот? И пусть это утверждение противоречит законам физики и повседневному опыту, но данный «научный» факт выпускнику придётся объяснять.
Мы не пришли к единому мнению 🙁
Все доказательства касаются теплокровных. а не рептилий.
Изменения цвета кожи пресмыкающихся вызываются главным образом передвижениями пигментных клеток, расположенных в слизистом слое надкожицы, а равно и в соединительном слое кожи и обладающих способностью сжиматься и расширяться, благодаря чему они то сильнее, то слабее просвечивают сквозь кожу. Повышенная жизнедеятельность, по-видимому, сообщает также чешуям и щиткам более яркую окраску.
Правило Глогера (G1оgеr, 1833) гласит, что животные из холодных и увлажненных областей обычно окрашены темнее, чем животные из жарких и засушливых областей. У людей интенсивность пигментации также зависит от географической широты. Цвет кожи, волос и глаз у жителей жарких стран значительно темнее, чем у северян.
Глогер занимался исследованием птичьего мира. Получил мировую известность благодаря вышедшему в 1833 году сочинению «Das Abändern der Vögel durch Einfluss des Klimas» (Влияние климата на изменчивость птиц). И правило установил для птичек, что они ярче окрашены в условиях тёплого и влажного климата. И эти птички склюют ящерку, которая окрасится не под фон местности.
Как же сейчас звучит правило Глогера? Порылся в интернете. Вот наиболее часто встречающиеся формулировки.
1) Правило Глогера состоит в том, что среди родственных друг другу форм (разных рас или подвидов одного вида, родственных видов) гомойотермных животных, те, которые обитают в условиях тёплого и влажного климата, окрашены ярче, чем те, которые обитают в условиях холодного и сухого климата.
2) Эмпирическое правило, согласно которому у одного и того же вида пигментация выражена больше у особей, обитающих в областях с более теплым и влажным климатом.
3) Виды животных, обитающих в холодных и влажных зонах, имеют более интенсивную пигментацию тела (чаще черную или темно-коричневую), чем обитатели теплых и сухих областей.
Очень удобное правило. Каждый может выбрать ту формулировку, которая ему выгоднее.
1. в итоге активной борьбы с корневищным пыреем количество этого растения
1. в итоге активной борьбы с корневищным пыреем количество этого растения на огороде через некое время только увеличилось. Мог ли огородник, допустить какие- или ошибкив борьбе с пыреем? Какие конкретно?
2. В опыте лист растения смазали вазелином. Несмотря на то, что этот лист хорошо освещался солнцем, оставался зеленоватым и приклепленным к стебелю,органические вещества в нем не образовались. Растолкуйте приобретенные в ходе эксперимента результаты.
2. Фотосинтез идет на свету-света достаточно, но для фотосинтеза нужен углекислый газ, а он поступить в лист не мог потому что, устьица были замазаны вазелином, потому не образовались органические вещества.
3. Листопадные деревья в листьях копят вредные вещества, а так как у растений нет особых органов выведения этих веществ, эти растения каждый год скидывают листья с вредными субстанциями.
Вечнозеленые растения— занимают большие места суши, и являются живыми «легкими » нашей планетки,
зёрнами этих растений питаются птицы, млекопитающие
древесная порода использовалась в судостроении
4. Это адаптивные расцветки, животные схожи, с фоном той местности, в которой обитают.
1. Пырей может плодиться вегетативно, т.е. при подмоги щастей корневища. Огородник мог не стопроцентно устранять корешки из почвы и разрезая корневища лопатой содействовал его размножению. Либо если огорожник просто обдирал верхнюю часть растения, что содействует укреплениюкорневой системы пырея.
2. Для образования орг. веществ фотосинтезом нужен ультрафиолет и углекислый газ. Плследний не поступал в лист растения из-за смазывания его вазелином. Потому фотосинтеза не проходило и образования орг. веществ тоже.
4. Темный цвет посильнее всего поглощает тепло. В жарком климате его и так довольно и он там быстрее в излишке, а вот для прохладного это недостаток, что и способствует развитию животных с темным покровом.
1. в результате активной борьбы с корневищным пыреем количество этого растения на огороде через некоторое время только увеличило
сь. Мог ли огородник, допустить какие- либо ошибкив борьбе с пыреем? Какие именно?
2. В эксперименте лист растения смазали вазелином. Несмотря на то, что этот лист хорошо освещался солнцем, оставался зеленым и приклепленным к стебелю,органические вещества в нем не образовались. Объясните полученные в ходе эксперимента результаты.
2. Фотосинтез идет на свету-света достаточно, но для фотосинтеза нужен углекислый газ, а он поступить в лист не мог потому что, устьица были замазаны вазелином, поэтому не образовались органические вещества.
3. Листопадные деревья в листьях накапливают вредные вещества, а так как у растений нет специальных органов выведения этих веществ, эти растения каждый год сбрасывают листья с вредными веществами.
Вечнозеленые растения— занимают большие пространства суши, и являются живыми «легкими » нашей планеты,
семенами этих растений питаются птицы, млекопитающие
древесина использовалась в кораблестроении
4. Это адаптивные окраски, животные схожи, с фоном той местности, в которой обитают.
1. Пырей может размножаться вегетативно, т.е. при помощи щастей корневища. Огородник мог не полностью удалять корни из почвы и разрезая корневища лопатой способствовал его размножению. Или если огорожник просто обдирал верхнюю часть растения, что способствует укреплениюкорневой системы пырея.
2. Для образования орг. веществ фотосинтезом необходим ультрафиолет и углекислый газ. Плследний не поступал в лист растения из-за смазывания его вазелином. Поэтому фотосинтеза не проходило и образования орг. веществ тоже.
4. Черный цвет сильнее всего поглощает тепло. В жарком климате его и так достаточно и он там скорее в избытке, а вот для холодного это дефицит, что и способствует развитию животных с темным покровом.
Основные пути приспособления организмов к среде
1. Три основных способа приспособления организмов к неблагоприятным условиям среды: подчинение, сопротивление и избегание этих условий. К какому способу можно отнести:
а) осенние перелеты птиц с северных мест гнездования в южные районы зимовок;
б) зимнюю спячку бурых медведей;
в) активную жизнь полярных сов зимой при температуре минус 40 оС;
г) переход бактерий в состояние спор при понижении температуры;
д) нагревание тела верблюда днем с 37 оС до 41 оС и остывание его к утру до 35 оС;
е) нахождение человека в бане при температуре в 100 оС, при этом его внутренняя температура остается прежней – 36,6 оС;
ж) переживание кактусами в пустыне жары в 80 оС;
з) переживание рябчиками сильных морозов в толще снега?
(Ответ: избегание – а, з; подчинение– б, г, д; сопротивление – в, е, ж.)
2. Чем отличаются теплокровные (гомойотермные) организмы от холоднокровных (пойкилотермных)?
(Ответ: теплокровные организмы отличаются от холоднокровных тем, что имеют высокую (как правило, выше 34 оС) и постоянную (колеблющуюся обычно в пределах одного-двух градусов) температуру тела.)
3. Из перечисленных организмов к гомойотермным относятся:
а) окунь речной;
б) лягушка озерная;
в) дельфин-белобочка;
г) гидра пресноводная;
д) сосна обыкновенная;
е) ласточка городская;
ж) инфузория-туфелька;
з) клевер красный;
и) пчела медоносная;
к) гриб подберезовик.
4. В чем преимущество гомойотермии над пойкилотермией?
(Ответ: постоянная внутренняя температура тела позволяет животным не зависеть от температуры окружающей среды; создает условия для протекания всех биохимических реакций в клетках; позволяет осуществлять биохимические реакции с высокой скоростью, что повышает активность организмов.)
5. В чем недостатки гомойотермии по сравнению с пойкилотермией?
(Ответ: гомойотермные животные в сравнении с пойкилотермными имеют большие потребности в пище и воде.)
6. Температура тела песца остается постоянной (38,6 °С) при колебаниях температуры окружающей среды в диапазоне от –80 °С до +50 °С. Перечислите приспособления, которые помогают песцу удерживать постоянную температуру тела.
(Ответ: шерстный покров, подкожный жир, испарение воды с поверхности языка (для охлаждении организма), расширение и сужение просветов кожных сосудов – физическая терморегуляция. Поведение, которое помогает менять температурные условия окружающей среды, – поведенческая терморегуляция. Развитая регуляция клеточных химических реакций, вырабатывающих тепло, которая происходит по команде из специального теплового центра в промежуточном мозге, – химическая терморегуляция.)
7. Можно ли бактерий, постоянно обитающих в горячих источниках гейзеров при температуре 70 оС и не способных выжить, если температура их клеток изменится всего на несколько градусов, назвать теплокровными организмами?
(Ответ: нельзя, так как теплокровные животные поддерживают постоянно высокую внутреннюю температуру благодаря внутреннему теплу, вырабатываемому самим организмом. Обитающие в горячих источниках бактерии используют внешнее тепло, но так как их температура всегда высокая и постоянная, их называют ложногомойотермными.)
8. Клесты строят гнезда и выводят птенцов зимой (в феврале). Это происходит потому, что:
а) у клестов есть особые приспособления, помогающие переносить низкие температуры;
б) в это время много корма, которым питаются взрослые птицы и птенцы;
в) им необходимо успеть вывести птенцов до прилета основных конкурентов – птиц из южных районов.
(Ответ: б. Основной корм клестов – семена хвойных пород. Они созревают в конце зимы – начале весны.)
9*. Какие птицы несколько десятилетий тому назад из средних и северных широт улетали осенью на юг, а сейчас живут круглый год в крупных городах. Объясните, с чем это связано.
(Ответ: грачи, утки-кряквы. Это связано с тем, что возросло количество доступной пищи зимой: увеличилось число помоек и свалок, появились незамерзающие водоемы.)
10*. Почему в холодных частях ареала можно встретить темноокрашенных рептилий чаще, чем в теплых? Например, обитающие за полярным кругом гадюки преимущественно меланисты (черные), а на юге – светлоокрашенные.
(Ответ: черный цвет в большей степени, чем какой-либо, поглощает тепло. Темноокрашенные рептилии быстрее нагреваются.)
11. При летнем похолодании стрижи бросают свои гнезда и перемещаются на юг, иногда на сотни километров. Птенцы впадают в оцепенение и способны в таком состоянии, без пищи, находиться несколько дней. При потеплении родители возвращаются. Объясните, чем вызваны откочевки.
(Ответ: при похолодании численность летающих насекомых, которыми питаются стрижи, резко уменьшается. Оцепенение птенцов стрижей – это приспособление к жизни в северных странах, где летнее похолодание наблюдается достаточно часто.)
12*. Почему птицы и млекопитающие легче переносят низкую внешнюю температуру, чем высокую?
(Ответ: снизить потери тепла можно многими способами, увеличить же теплоотдачу гораздо труднее. Основной путь для этого – испарение воды из организма. Однако в местах, где часто наблюдается высокая (более 35 оС) температура воздуха, обычно имеет место и дефицит влаги.)
13*. Объясните, почему у поверхности водоемов живут растения преимущественно зеленой окраски, а на больших морских глубинах – красной.
(Ответ: на глубину в несколько десятков и сотен метров проникают только коротковолновые лучи: синие и фиолетовые. Для их поглощения (с последующей передачей энергии молекулам хлорофилла) у водорослей имеется значительное количество красных и желтых пигментов. Они маскируют зеленый цвет хлорофилла, и растения выглядят красными.)
Ответьте на вопрос. Приведите два аргумента.
За каждый аргумент от 0 до 2 баллов. Всего за задание 4 балла.
Задание 56.
Как может помочь решению экологических проблем развитие образования и науки?
Примерный вариант ответа:
1. Развитие образования и науки ведет к пониманию значимостиэкологической тематики, формированию экологически ориентированногомировоззрения и поведения.
2. Развитие образования и науки обеспечивает разработку все новых эффективных технологий, позволяющих минимизировать изъятие природных ресурсов и негативное воздействие на среду.
Ответьте на вопросы. За ответ от 0 до 2 баллов.
Всего за задание 6 баллов.
Задание 57.
Поддержание постоянной температуры тела требует больших затрат энергии. Почему такая особенность все же была приобретена в ходе эволюции? За счет чего все большая степень «независимости» от условий окружающей среды достигается у животных? За счет чего «независимость» от условий окружающей среды достигается у человека?
Примерный вариант ответа:
1. Это определяется конкурентными преимуществами, возможностью поддержания обычной активности в более широком диапазоне изменения условий окружающей среды.
2. У животных все большая «независимость» от условий окружающей среды достигается за счет совершенствования физиологических механизмов поддержания устойчивости (гомеостаза).
3. У человека все большая «независимость» от условий окружающей среды достигается за счет разума и создания все новых технических средств.
Приведите три положения.
За положение от 0 до 2 баллов.
Всего за задание 6 баллов.
Задание 58.
Примерный вариант ответа:
1. Современная экология все больше выходит за рамки чисто биологических представлений, приобретает междисциплинарный характер, опираясь на естественные науки и находя применение в социальных дисциплинах.
2. Экологические представления становятся основой современного мировоззрения, определяет основы активной жизненной позиции и поведения человека.
Задание 59.
Ответьте на вопрос и приведите два положения.
За ответ от 0 до 2 баллов. За положение от 0 до 2 баллов.
Всего за задание 6 баллов.
В России идет реализация национального проекта «Экология», нацеленного на улучшение экологической ситуации в стране. Почему был принят такой проект? Укажите два основных направления работы проекта.
Примерный вариант ответа:
1. Стало очевидно, что обеспечение дальнейшего экономического развития и необходимого качества жизни населения затруднительно без решения экологических проблем.
2. Приоритетное направление проекта – обеспечение сокращения негативного антропогенного воздействия на окружающую природную среду (включая решение проблемы отходов, сокращение атмосферного загрязнения, оздоровление водных объектов).
3. Второе приоритетное направление проекта – охрана природы, включая сохранение экосистем и всего природного биоразнообразия.
Продолжите фразу
(каждый правильный ответ – от 0 до 3 баллов; всего 12 баллов)
Задание 60.
Согласно одной из существующих классификаций, экология как наука имеет следующие разделы:
Ответ:
— «общая экология» изучает закономерности взаимоотношений организмов и их сообществ со средой в естественных условиях.
— «экология человека» изучает взаимоотношения человека с окружающей средой в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду.
— «социальная экология» изучает взаимоотношения в системе «общество – природа»; взаимодействия человеческого общества с природной средой и разрабатывает научные основы рационального природопользования, которые предполагают охрану природы и оптимизацию жизненной среды человека.
Выберите один правильный ответ из четырёх предложенных и обоснуйте его
(обоснование правильного ответа – от 0 до 3 баллов)
Задание 61.
Выберите правильное утверждение. Выбор обоснуйте.
а) В холодных частях ареала чаще можно встретить светлоокрашенные рептилии;
б) В холодных частях ареала чаще можно встретить темноокрашенные рептилии;
в) В теплых частях ареала чаще можно встретить темноокрашенные рептилии;
г) В теплых частях ареала чаще можно встретить более крупных представителей того же вида рептилий.
Примерный вариант ответа:
Ответ б верный. Действительно, в холодных частях ареала чаще можно встретить темноокрашенных рептилий. Например, обитающие за полярным кругом гадюки преимущественно меланисты (черные), а на юге – светлоокрашенные. Это обусловлено лучшим поглощением тепла особями с темной окраской и, следовательно, лучшими условиями терморегуляции у этих пойкилотермных животных.
Выберите правильный ответ и обоснуйте его
(за обоснование (0-1-2-3 балла)).
Задание 62.
Пространство превращается в потенциально лимитированный ресурс лишь тогда, когда:
а) Еще какой-либо ресурс находится в недостатке;
б) Плотность вида не превышает некий лимитированный уровень;
в) При избытке пищи организмы в своих возможностях ограничены;
г) Численность особей превышает допустимую величину в данных условиях.
Примерный вариант ответа:
Ответ г является верным. Пространство превращается в потенциально лимитированный ресурс лишь тогда, когда при избытке пищи организмы в своих возможностях ограничены, причем ограничены физической (точнее геометрической) упаковкой. Морские желуди и мидии порой так покрывают поверхность камня так плотно, что для новых особей просто нет места. Закономерности территориального поведения какой-нибудь птицы порой определяют границы обороняемого ею участка.
Выберите правильный ответ и обоснуйте его
(за обоснование (0-1-2-3 балла)).
Задание 63. «Замор»
По данным специалистов рыбоохраны Костромской обл., мор рыбы зимой 2010/2011 гг. в регионе будет рекордным. Ущерб рыбным запасам реки Костромы, Галичского и Чухломского озер оценивается миллионами рублей. Причина – ранний ледостав и высокий снежный покров. Водоемы плохо снабжаются растворенным кислородом, и рыба задыхается. Наиболее сильной гибели рыбы следует ожидать:
а) в оттепель в реках, имеющих притоки;
б) в сильный мороз в реках, имеющих притоки;
в) в оттепель в озерах, не имеющих притоков;
г) в оттепель в озерах, имеющих притоки.
Примерное обоснование ответов:
Ответ в) является верным. Содержание кислорода в водоеме зависит от двух факторов – растворимости и притока свежей воды. Растворимость газа понижается с ростом температуры, то есть в оттепель ниже, чем в мороз. Притока свежей воды в отсутствие втекающих речек и ручьев нет. Таким образом, в оттепель в озерах, не имеющих притоков, следует ожидать самого низкого содержания кислорода в воде и, следовательно, наибольшей гибели рыбы от замора.