Контрольная работа по "Биологии с основами экологии"

Рис.4. Типы сухого плода:

1-листовка, 2-боб, 3-боб в раскрытом состоянии, 4-стручок, 5-стручочек, 6- четкозидный стручок. 
 

2. К Л А С С     П А У  К О О Б Р  А З Н Ы Е  . 

    Класс объединяет в основном наземных членистоногих - пауков, скорпионов и клещей. Лишь немногие виды пауков и клещей вторично приспособились к жизни в воде.

    Обычно  тело паукообразных  состоит из двух отделов - головогруди и брюшка. Однако в пределах класса наблюдаются различия в степени расчлененности тела: у  скорпионов головогрудь слитная, а  брюшко расчленено на сегменты, у пауков и некоторых клещей ни головогрудь, ни брюшко не сегментированы, а у части клещей все тело цельное. Усиков, столь характерных для других членистоногих,  паукообразных нет. На головогруди находится шесть пар ног, из которых две первые участвуют в захвате и измельчении пищи, а остальные четыре пары - типичные ходильные конечности. Брюшко не несет настоящих конечностей, поскольку они или исчезают, или видоизменяются и превращаются в паутинные бородавки, легкие и т. д.

    Большинство паукообразных - хищники, имеются также  растительноядные и паразитические формы. Питаются в основном полужидкой пищей. В связи с этим передняя кишка имеет расширение - мускулистую глотку, которая служит в качестве насоса. Средняя кишка образует длинные боковые выросты, способствующие увеличению принимаемого количества пищи всасывающей поверхности кишечника. В среднюю кишку открываются протоки пищеварительной железы - печени. На границе средней и задней кишки в кишечник открывается пара слепых трубочек - мальпигиевых сосудов, служащих органами выделения.

    Нервная система представлена надглоточным узлом (головной мозг) и брюшной нервной цепочкой, число узлов которой у разных представителей паукообразных зависит от степени расчлененности их тела. Так, у пауков все узлы брюшной нервной цепочки слились в го ловогрудный узел, а у клещей нет разграничения между головным мозгом и головогрудным узлом.

Из органов  чувств у паукообразных имеются органы осязания, органы химического чувства и органы зрения, представленные 1 - 6 парами простых глаз.

    Органы  дыхания — легкие и трахеи.

    Кровеносная система незамкнутая. От трубчатого сердца, расположенного на спинной стороне брюшка, отходят кровеносные сосуды, доставляющие кровь к органам. Обратный ток крови идет по полостям между органами. В легких кровь обогащается кислородом. В сердце она поступает через имеющиеся в нем отверстия с клапанами. Кровь бесцветна.

Паук-крестовик. А – внешний вид; В - схема внутреннего  строения:

         Паукообразные - раздельнополые  животные, часто с хорошо выраженным  половым диморфизмом. Оплодотворение внутреннее. При размножении обычно откладывают яйца. Некоторые виды живородящи. Развитие у большинства паукообразных прямое,  лишь у клещей с превращением.

    Пауки – наиболее многочисленные и широко распространенные представители паукообразных. Их головогрудь и брюшко не расчленены на сегменты и соединены между собой тонким стебельком. Пауки - хищники, питаются преимущественно насекомыми. Первая пара конечностей заканчивается коготком, на конце которого открывается проток ядовитой железы. Вонзая коготки в тело жертвы, паук вводит яд и умерщвляет ее. Питаются пауки разжиженной пищей. Для этого они впрыскивают в жертву секрет слюнных желез, расщепляющий белки и приводящий ее в состояние жидкой кашицы.

    На  нижней стороне брюшка находятся  паутинные бородавки, на которых открываются протоки паутинных желез. Они выделяют секрет, застывающий на воздухе в виде тончайших паутинных нитей. При изготовлении ловчей сети пауки склеивают многочисленные тончайшие паутинные нити в одну. Радиальные нити ловчей сети делаются более толстыми и без клейких капелек, а натянутая на них тонкая спиральная паутиновая нить покрывается капельками клея, к которому прилипают попавшие в сеть насекомые. Паутина обеспечивает пауков не только пищей; из нее они  устраивают убежище и плетут кокон, в который откладываются яйца. При помощи летной паутины расселяются молодые паучки. Многие пауки приносят пользу, истребляя вредных насекомых.  Примером может служить паук крестовик, устраивающий свои ловчие сети в лесах, садах, под крышами строений и т. д. Самки  этого паука крупные, достигают в длину 2 - 2,5 см, самцы - мелкие, длиной около 1 см. На спинной стороне брюшка имеется характерный крестообразный рисунок. В брюшке паука находится до 1000 паутинных желез. Ядовитые для человека пауки - каракурт и тарантул - встречаются в Средней Азии, на Кавказе, в Крыму и Нижнем Поволжье. Укус тарантула болезнен, но не опасен, а укус каракурта очень опасен для человека, верблюдов, лошадей и др.

    Скорпионы - самые древние наземные членистоногие, обитающие главным образом в странах тропиков и субтропиков. Встречаются они в Средней Азии, в Крыму и на Кавказе. Длина скорпионов в среднем 5 - 10 см. Первая пара головогрудных конечностей выполняет функцию челюстей, вторая пара, значительно больших размеров, заканчивается клешнями. Они похожи на клешни рака и служат для захвата добычи. Длинное брюшко сегментировано и состоит из двух отделов: широкого и узкого. На конце брюшка имеется пузыревидное расширение с ядовитой железой, протоки которой открываются на конце изогнутого острия - жала. Охотятся скорпионы ночью. Пищей служат насекомые и другие членистоногие. Схватив добычу клешнями, скорпион заносит брюшко над головогрудью и через жало вводит яд, парализующий или убивающий жертву. Укол скорпиона может быть смертельным и для мелких млекопитающих. Для человека он обычно не опасен, но вызывает болезненное состояние. Многие скорпионы живородящи.

    Клещи - большая группа мелких паукообразных с разнообразным расчленением тела. Если у пауков ведущую роль в приспособительной эволюции сыграла паутина, то у клещей -небольшие размеры, обеспечивающие широкое расселение их по Земле. У большинства клещей органами дыхания служат трахеи. Мелкие виды не имеют трахей, и дыхание у них происходит через тонкие покровы тела. Ротовые органы грызущего или колюще-сосущего типа.

Образ жизни клещей разнообразен. Многие виды обитают в почве. Они имеют  твердый хитиновый панцирь и  ротовой аппарат грызущего типа. Почвенные клещи, питаясь гниющими растительными остатками и мицелием грибов, играют положительную роль в почвообразовательных процессах. Некоторые из них служат промежуточными хозяевами ленточных червей - паразитов сельскохозяйственных животных. Немало видов клещей вторично приспособились к жизни в пресных водоемах.

    Многие  виды клещей паразитируют на растениях, в том числе на сельскохозяйственных. Микроскопически мелкие паутинные клещи, скапливаясь на нижней стороне листьев хлопчатника, картофеля, земляники, малины и других культур, высасывают из них соки при помощи хоботка, что ведет к потере урожая. Есть клещи, которые повреждают зерно, муку и мучные изделия. Ряд видов клещей - паразиты человека и сельскохозяйственных животных. Среди них очень опасны зудни - мелкие округлые клещи с короткими ножками. Просверливая ходы в коже человека и других Млекопитающих, они повреждают ее, вызывая изнурительную болезнь - чесотку.

    Еще большее отрицательное значение имеют иксодовые клещи - переносчики  возбудителей таких тяжелых заболевании  человека и сельскохозяйственных животных, как клещевой энцефалит (воспаление мозговых оболочек), туляремия, бруцеллез, пироплазмоз крупного рогатого скота и др. Это относительно крупные (до 1 см) клещи с округлым телом и длинным хоботком Из них широко распространен таежный клещ -переносчик возбудителя клещевого энцефалита. Взрослые клещи нападают на людей и скот из травы или с кустарников, где обычно подстерегают своих хозяев кровью которых питаются. Насосавшись крови, клещи отваливаются от хозяина и падают на землю. Здесь, в лесной подстилке, самки клещей откладывают яйца. Вышедшие из них личинки сосут кровь ящериц, птиц и мелких млекопитающих. После этого они уходят в почву, где линяют и вновь нападают на животных, но уже на более крупных: белок, зайцев и др. Таким образом, за период развития таежный клещ три раза меняет хозяев.

    С иксодовыми клещами ведется упорная  борьба, в целях профилактики заболевания  энцефалитом людям делают предохранительные  прививки, для предупреждения укусов клещами используют специальную  одежду и смазывают кожу спугивающими препаратами; обнаруженных во время осмотра одежды и поверхности кожи клещей уничтожают. 
 

3. БИОСФЕРА, ГРАНИЦЫ  БИОСФЕРЫ, ФУНКЦИИ  БИОСФЕРЫ И ОХРАНЫ  БИОСФЕРЫ. 

    В результате сложнейшего эволюционного  процесса на Земле сформировалась биосфера - оболочка Земли, состав, структура  и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов.

    Термин  биосфера (от греч. биос - жизнь, сфер - шар) введен в 1875 г. австрийским геологом Э. Зюссом. Целостное учение о биосфере и протекающих в ней процессах было создано и развито в 30-х годах акад. В.И. Вернадским (1863 - 1945). В.И. Вернадский рассматривал совокупность живых организмов Земли - «живое вещество» - как единый всеобщий фактор, который вовлекает в круговорот косную материю планеты, аккумулирует энергию Космоса и преобразует ее в энергию земных процессов.

    Биосфера - совокупность биогеоценозов Земли - представляет собой огромную экологическую  систему. Биологический компонент  биосферы - живое вещество, абиотические компоненты - часть земной коры и атмосферы; они связаны между собой сложными биохимическими процессами перераспределения вещества и энергии. Границы жизни, следовательно, являются и границами биосферы.

    3.1. Б И О С Ф  Е Р А 

    Включает  нижнюю часть атмосферы, гидросферу (океаны, моря, реки, озера) и верхнюю часть литосферы (твердая оболочка Земли). В литосфере жизнь обнаружена от 7500 м глубины (нефтяные бактерии) и до 6200 м высоты над уровнем моря (хлорофиллоносные растения). Проникновение организмов вглубь ограничено высокой температурой, давлением, а вверх - холодом. В пределах атмосферы ограничивающими факторами служат излучения, недостаток воды и кислорода, низкие температуры. Жизнь здесь возможна до 25 км над Землей (в тропосфере), в основном для временно переместившихся сюда форм (летающие организмы, бактерии, споры). До 2 км обнаружены насекомые, до 4 км - паучки, не менее чем до 22 км - споры бактерий. В гидросфере некоторые формы жизни проникают на глубину до 10 км. Здесь ограничивающими факторами являются давление толщи воды и отсутствие света. Наиболее благоприятные условия жизни и максимальная концентрация живого вещества наблюдаются у поверхности суши и океана. Масса живого вещества по сравнению с массой Земли ничтожна, и тем не менее многие изменения земной коры обусловлены его жизнедеятельностью. Живое вещество играет ведущую роль в биосферных процессах и осуществляет важнейшие биогеохимические функции: газовую (поглощение и выделение газов), окислительно-восстановительную (восстановление СО_з до углеводов в процессе фотосинтеза и окисление их до СО₂ при дыхании), концентрационную (накопление азота, фосфора, кальция, кремния, магния в организмах). За миллиарды лет растения обогатили атмосферу кислородом, сделав возможным аэробное дыхание, очистили ее от СО₂, использовав его для синтеза органического вещества. Концентрационной функцией обусловлено образование многих осадочных пород, например залежей мела или известняка. Деятельность живого вещества сформировала и поддерживает газовый состав атмосферы, влияет на процессы выветривания горных пород.

    В биомассе Земли масса зеленых  растений суши составляет в среднем  около 97 %, животных и микроорганизмов - 3 %. Биомасса на суше увеличивается от полюсов к экватору, в том же направлении растет и число видов. Тундры насчитывают около 500 видов растений, леса и степи - до 2000, влажные тропические леса - более 8000. Основную биомассу суш составляют леса. Влажные тропические леса обладают максимальной биологической продуктивностью, тундры и пустыни - минимальной. Энергия, аккумулируемая ими, соответственно составляет 7-14,5 тыс. и 20 - 250 Дж/(см²-год).

    Огромная  биомасса сосредоточена в почве. Ее составляют корни растений, почвенные  животные (насекомые и их личинки, черви и др.), а также грибы, бактерии и водоросли. В некоторых  почвах биомасса дождевых червей достигает более 1 т/га.

    В Мировом океане биомасса в 1000 раз  меньше, чем на суше, хотя он и занимает ¹/з поверхности планеты» Здесь биомасса сосредоточена главным образом в поверхностном слое до 100 м глубиной. Это область развития планктона (микроскопических водорослей и беспозвоночных — основы большей части пищевых цепей). На дне растут прикрепленные водоросли, здесь же обитают и различные морские животные. Организмы, живущие на грунте и в грунте водоемов, образуют бентос.

                                             3.2.  Г Р А  Н И Ц Ы   Б И О С В  Е Р Ы

    На  Земле ежегодно производится и разрушается 10 т живого вещества из общего запаса 10 т. Такой интенсивный круговорот веществ, создавший биосферу и определяющий ее устойчивость и целостность, связан с жизнедеятельностью всей биомассы планеты. В отличие от мертвой материи живое вещество способно к аккумулированию энергии, к размножению и обладает огромной скоростью реакций, Как писал В.И. Вернадский, на Земле нет силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим последствиям, чем живые организмы, взятые в целом.

    Последние 600 млн. лет, с начала палеозойской эры, характер основных круговоротов на Земле  существенно не менялся. Шло накопление кислорода, связывание азота, осаждение кальция, накопление фосфора и т.д. Менялись лишь скорости этих процессов. Считают, что начиная с каменноугольного периода масса живого Количество живого вещества на единицу площади, выраженное в единицах массы (веса), называется биомассой.

    Стабильное  состояние биосферы в первую очередь обусловлено деятельностью  вещества, которое обеспечивает определенную скорость фиксации солнечной энергии и режим круговоротов. Таким образом, жизнь на Земле сама стабилизирует условия своего существования, что дает ей возможность развиваться бесконечно долго.