ГДЗ до підручника «Біологія» В.І. Соболь. 9 клас

Тема 8. Надорганізмові біологічні системи

§ 54. Екосистема. Різноманітність екосистем

Пригадайте!

Біологічні системи - це комплексні структури, які складаються з живих організмів або їхніх частин, що взаємодіють один з одним та з неживою природою. Біологічні системи можуть бути досліджені на різних рівнях організації: молекулярному, клітинному, тканинному, органів, організмів та спільнот.

Кожна біологічна система має свою внутрішню структуру та функції, що забезпечують її життєдіяльність та адаптацію до змін у середовищі. Наприклад, клітинна біологія вивчає клітинні системи, такі як мітохондрії, ядра та рибосоми, що забезпечують клітинну дихання, розмноження та біосинтез білків.

Біологічні системи можуть також існувати на більш великих рівнях організації, наприклад, в тваринних спільнотах, які складаються з різних видів тварин, що взаємодіють один з одним та з неживим середовищем. Дослідження біологічних систем допомагає розуміти, як живі організми взаємодіють з навколишнім середовищем, як вони пристосовуються до змін та як вони функціонують як цілісні системи.

Вступна вправа

Т - клітина; Е - організм; Н - популяція; С - вид; Л - екосистема; І - біосфера.

Прізвище британського еколога, який у 1935 році запропонував концепцію екосистеми, - Теодорд Рамсден Фріслінг (Theodore Ramseyn Frisbyng). Однак, більш поширеним та відомим є прізвище британського еколога Артура Тенслі (Arthur Tansley), який у 1935 році ввів термін "екосистема".

Робота зі схемою

Склад екосистеми:

1. Продуценти (наприклад, рослини) виробляють органічні сполуки з неорганічних сполук, використовуючи енергію світла через процес фотосинтезу.
2. Консументи (тварини) споживають органічні сполуки, отримані від продуцентів, тим самим отримуючи енергію та необхідні речовини для свого життя.
3. Редуценти (бактерії, гриби) розкладають органічні сполуки на неорганічні речовини (наприклад, CO2, H2O), вивільняючи енергію та забезпечуючи повторне використання речовин у природі через колообіг речовин та енергії.
4. Біотична частина (біоценоз) складається зі всіх живих організмів у певній області, які взаємодіють між собою та з оточуючим середовищем.
5. Колообіг речовин, енергії та інформації забезпечує перетворення та повторне використання речовин, енергії та інформації у екосистемі.
6. Абіотична частина (біотоп) складається з неорганічних складових середовища, таких як повітря, вода, грунт, температура, світло, які впливають на біотичну частину.
7. Органічні сполуки включають у себе різноманітні молекули, такі як цукри, жири, білки, ДНК та ін.
8. Неорганічні сполуки включають у себе різноманітні елементи та речовини, такі як вода, CO2, кисень, нітрати та ін.
9. Світло є джерелом енергії для фотосинтезу та регулює деякі біологічні процеси у тварин.
10. Температура також є важливим фактором у розвитку та взаємодії живих організмів, оскільки впливає на швидкість метаболізму та інші біологічні процеси.
11. Ґрунт є житловим середовищем для багатьох організмів та містить різноманітні необхідні речовини для росту та розвитку рослин та інших живих організмів.
12. Повітря містить кисень та інші гази, необхідні для дихання тварин та інших біологічних процесів, а також впливає на розповсюдження пилу та інших частинок, що можуть мати вплив на здоров'я організмів.

Біологія + Наука

Дафнії - це маленькі прісноводні ракоподібні, що належать до класу Branchiopoda. Особливості їхньої будови та життєдіяльності, які зумовлюють їх використання в біотестуванні, наступні:

1. Розмір і доступність. Дафнії мають довжину від 0,2 до 5 мм, що дозволяє легко досліджувати їх і контролювати умови експерименту.

2. Швидкість розмноження. Дафнії мають короткий цикл життя та швидко розмножуються, що дозволяє проводити більшість дослідів за короткий час.

3. Легкість розвитку. Дафнії легко розвиваються в лабораторних умовах та не вимагають складних умов для відтворення їх природного середовища.

4. Чутливість до токсичних речовин. Дафнії є дуже чутливими до токсичних речовин, таких як важкі метали та пестициди, що дозволяє використовувати їх у біотестуванні для визначення токсичності різних речовин.

5. Легкість вимірювання ефектів. Біологічні ефекти на дафнії легко вимірювати, наприклад, шляхом спостереження за їхнім рухом, атрофією чи іншими змінами у поведінці та фізіології.

Усі ці особливості роблять дафнії досить привабливими для використання у біотестуванні токсичності та впливу різних речовин на біологічні процеси.

Біологія + Екологія

Вторгнення «африканізованих» медоносних бджіл є значним екологічним ризиком для біорізноманіття та екосистем в цілому. Ці бджоли можуть викликати значну шкоду для місцевих видів комах, диких рослин та тварин, що є важливими складовими природних екосистем.

Крім того, ці бджоли відомі своєю агресивністю, що може представляти загрозу для людей, які проживають в районах, де ці бджоли наступають. Наприклад, бджоли можуть нападати на перехожих та велосипедистів, що може призвести до травм та інших негативних наслідків.

Однак, вплив цих бджіл на штучні екосистеми, такі як сільськогосподарські культури та пасіки, може бути ще більш серйозним. Ці бджоли відрізняються високою медоносністю, що може призвести до зниження врожаю та інших економічних проблем для місцевих господарств.

Висновок полягає в тому, що екосистеми є дуже складними та чутливими системами, які можуть бути дестабілізовані в результаті вторгнення в них іноземних видів. Цілісність та саморегуляція екосистем можуть бути порушені через введення іноземних видів, що може призвести до різноманітних негативних наслідків для біорізноманіття, економіки та життя людей. Тому важливо здійснювати контроль за введенням іноземних видів та зберігати природну біорізноманітність у всіх її проявах.

Завдання для самоконтролю

1. Що таке екосистема?

Екосистема - це система, що складається з живих організмів та їхнього неживого середовища, що взаємодіють між собою та зовнішнім світом.

2. Наведіть приклади екосистем.

Приклади екосистем: ліс, річка, океан, пустеля, сад, городина, сміттєзвалище тощо.

3. Що таке структура екосистеми?

Структура екосистеми - це організація та взаємозв'язки між живими та неживими компонентами екосистеми.

4. Назвіть основні види структури екосистеми.

Основні види структури екосистеми: продуктивність, біорізноманіття, генетична різноманітність, функціональна різноманітність, екологічна стійкість.

5. Що таке екосистемне різноманіття?

Екосистемне різноманіття - це різноманіття живих організмів та їхніх середовищ, що забезпечує функціонування екосистем та їхню стійкість.

6. Назвіть методи дослідження процесів у екосистемах.

Методи дослідження процесів у екосистемах: експериментальні дослідження, спостереження, моделювання, біомоніторинг, аналіз хімічного складу та фізичних властивостей неживого середовища тощо.

7. Який склад та основні властивості екосистем?

Склад екосистеми складається з біотичної та абіотичної частини. Біотична частина, або біоценоз, включає продуцентів, консументів та редуцентів, які забезпечують циркуляцію речовин, енергії та інформації у системі. Абіотична частина, або біотоп, складається з неживих компонентів середовища, таких як ґрунт, вода, повітря, світло та температура.

8. Чи залежить стійкість екосистеми від її структури?

Так, стійкість екосистеми залежить від її структури. Екосистеми з більшою біорізноманітністю та складнішою структурою мають більшу стійкість до змін середовища та стресів. Наприклад, видалення одного виду може призвести до ланцюгової реакції впливу на інші види та процеси у системі.

9. Як досліджують екосистеми?

Екосистеми досліджують за допомогою різноманітних методів, таких як моніторинг динаміки видів, вимірювання фізико-хімічних параметрів середовища, біохімічний аналіз речовинного складу та вивчення функціональної ролі різних видів у системі. Для дослідження біотестування та моделювання екосистем використовують спеціальні техніки та пристрої, такі як екологічні камери та акваріуми, комп’ютерні моделі, та інші.

10. Поясніть структуру екосистем.

Структура екосистеми включає в себе декілька рівнів організації живих і неживих складових.

На першому рівні знаходиться абіотична частина, або біотоп, який складається з неживих компонентів середовища, таких як повітря, вода, грунт, світло та температура.

Другий рівень становлять продуценти, які здатні провадити фотосинтез, тобто виробляти органічні речовини з вуглекислого газу та світла. Продуцентами можуть бути рослини, водорості та бактерії.

Третій рівень включає консументів, які вживають органічні сполуки продуцентів, щоб забезпечити своє життя та функціонування. Консументами можуть бути травоїдні тварини, хижі хижаки, а також мікроорганізми, які розкладають мертві організми та відходи.

Четвертий рівень складають редуценти, які розкладають органічні сполуки та повертають їх у вигляді неорганічних речовин до біотопу, забезпечуючи циклічний потік речовин у системі.

Кожен з цих рівнів взаємодіє з іншими рівнями, утворюючи складну мережу зв'язків у системі. Також, структура екосистеми може включати додаткові рівні, такі як мікроорганізми, які забезпечують розкладання та відновлення ґрунту, або хижаки, які харчуються іншими хижаками. Кожна екосистема має свою унікальну структуру та взаємозв'язки, що залежать від природних умов та історії формування.