«Биология. Общие закономерности. 9 класс». С.Г. Мамонтова и др. (гдз)

Абиотические факторы среды

Вопрос 1.
К абиотическим факторам среды относятся факторы неживой природы: свет, температура, влажность, химический состав воды и почвы, атмосферы и т.д.

Вопрос 2.
Ультрафиолетовая часть спектра (с длиной волны более 0,3 мкм составляют примерно 10% лучистой энергии, достигающей земной поверхности) обладает высокой фотохимической активностью: в организме животных участвует в синтезе витамина D. Невидимые для человека, они воспринимаются органами зрения насекомых и служат им для ориентации на местности в пасмурную погоду.

Вопрос 3.
Видимая часть спектра (красные и синие лучи, свет с длиной волны от 0,4 до 0,75 мкм) обеспечивает процесс фотосинтеза, яркую окраску цветков (привлечение опылителей). Он менее всего ослабляется при прохождении через плотные облака и воду. У животных видимый свет участвует в пространственной ориентации.

Вопрос 4.
Теневыносливые растения хорошо растут при полной освещенности, но адаптируются и к слабому свету. Например, крапива двудомная, гардения. и др.

Вопрос 5.
Светолюбивые растения обитают на открытых местах в условиях полного солнечного освещения (степные и луговые травы, культурные растения открытого фунта и многие другие). Но и у светолюбивых растений увеличение освещенности сверх оптимальной подавляет фотосинтез. Например, хлебные злаки — пшеница, рожь, ячмень.

Вопрос 6.
В регуляции активности живых организмов и их развитии большое значение имеет продолжительность освещения (фотопериод). Смену дня и ночи, а также изменение продолжительности светового периода суток организмы используют как сигналы для распределения своих функций во времени и для программирования своих жизненных циклов таким образом, чтобы использовать самые благоприятные условия. Например, наступление активности в разное время суток у ночных и дневных хищников ослабляет конкуренцию за добычу. В умеренных зонах выше и ниже экватора цикл развития животных и растений приурочен к определенным сезонам года. Подготовка к зиме осуществляется не на основе изменения температурных условий, которые весьма изменчивы, а вследствие сокращения длины дня, которая в отличие от других сезонных характеристик всегда одинакова в определенное время года в данном месте. Изменения фотопериода служат пусковым сигналом, включающим физиологические процессы. Весной, с удлинением светового периода, начинается рост и цветение у растений, размножение у птиц и млекопитающих. Укорочение светового периода осенью служит сигналом растениям для сбрасывания листьев, животным — для накопления жира и миграции, подготовки к зимней спячке. Изменения длины дня воспринимаются органами зрения у животных и специальными пигментами у растений. Возбуждение рецепторов вызывает ряд последовательных биохимических реакций, активацию ферментов или выделение гормонов и, наконец, физиологическую или поведенческую реакцию.
Растения и животные реагируют на соотношение между продолжительностью периода освещенности и темноты в течение суток или времени года. Это явление называется фотопериодизмом.
Фотопериодизм регулирует суточные и сезонные ритмы жизнедеятельности организмов, а также представляет собой климатический фактор, который определяет жизненные циклы многих видов.
Способность организмов воспринимать время, наличие у них биологических часов — важное физиологическое приспособление, повышающее шансы на выживание в данных условиях среды. Там, где нет выраженных сезонных изменений климата, большинство видов не обладает фотопериодизмом. Например, у многих тропических деревьев цветение и плодоношение растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки, и плоды. В умеренном климате виды, успеваю¬щие быстро завершить свой жизненный цикл и не встречающиеся в активном состоянии в неблагоприятные сезоны года (эфемеры), также не проявляют фотопериодических реакций. Фотопериодизм может быть не только прямым, но и опосредованным. Так, у капустной корневой мухи зимняя диапауза (состояние покоя) развивается вследствие изменений качества пищи, возникающих в связи с подготовкой растения к холодам.

Вопрос 7.
Виды растений и животных, обитающие в зонах с недостаточной степенью увлажнения, в процессе естественного отбора эффективно приспособились к неблагоприятным условиям засушливости.
У таких растений мощно развита корневая система, по массе намного превосходящую надземную часть, повышено осмотическое давление клеточного сока, способствующее удержанию воды в тканях, утолщена кутикула листа, опушена листовая пластинка, сокращено число устьиц, листовая пластинка преобразована в колючки, развит водонепроницаемый восковой налет. Некоторые виды, например саксаулы, теряют листву, и фотосинтез осуществляют зеленые ветви. Многие растения способны запасать воду в тканях стебля или корня (кактус, африканские пустынные молочаи, степная таволга). Выживанию в условиях сухого периода способствуют и высокое осмотическое давление клеточного сока, препятствующее испарению, и способность терять большое количество воды (до 80%) без потери жизнеспособности. Ряд растений имеет очень короткий вегетационный период (пока в почве есть влага) — тюльпаны, ковыль и др. В засушливое время они пребывают в состоянии покоя в виде подземных побегов — луковиц или корневищ.
У наземных членистоногих образуются плотные покровы, препятствующие испарению, видоизменяется обмен — выделяются нерастворимые продукты (мочевая кислота, гуанин). Пустынные животные имеют особый тип обмена веществ, при котором вода образуется в организме при поедании сухого корма (грызуны). Источником воды служит и жир, накапливающийся у некоторых животных в больших количествах (верблюды, курдючные овцы). Копытные способны в поисках воды пробегать огромные расстояния (джейран). Многие мелкие животные на период засухи впадают в анабиоз.