Деятельность человека несомненно оказывает мощное влияние на видообразование. К примеру, образование некоторых подвидов растений и животных напрямую связаны со сроками проведения сельскохозяйственных работ.

Известно, что начался процесс распада на две группы вида черных дроздов. Одна группа обитает исключительно в глухих лесах, другая же селится возле жилья человека.

В процессе эволюции развитие живой природы происходило от низших форм к высшим, т. е. носило прогрессивный характер, способами достижения которого являются ароморфозы, идиоадаптация и дегенерация. Ароморфоз представляет собой такие эволюционные изменения, которые способствуют общему подъему организации, влияют на повышение жизнедеятельности. Идиоадаптация – это небольшие эволюционные изменения, помогающие особям приспособиться к определенным условиям среды обитания. Дегенерация – это такие эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации. В природе существует и биологический регресс, характеризующийся чертами, противоположными биологическому прогрессу: уменьшением числа особей, сужением ареала, уменьшением числа видов и популяций. Биологический регресс часто приводит к вымиранию видов.

Вопрос 2. Живое вещество и его роль в круговороте веществ и превращении энергии в биосфере

Совокупность всех живых организмов составляет живое вещество, или биомассу, планеты. Жизнедеятельность биомассы напрямую связана с биологическим круговоротом веществ, оказывает мощное влияние на устойчивость биосферы.

Деятельность живых организмов в биосфере сопровождается извлечением из окружающей среды больших количеств минеральных веществ. После смерти организмов, составляющие их химические элементы возвращаются в окружающую среду. Так возникает биогенный круговорот веществ в природе, осуществляемый живыми существами между литосферой, атмосферой и гидросферой. Под круговоротом веществ понимают повторяющийся процесс превращения и перемещения веществ в природе, имеющий более или менее выраженный циклический характер.

Биомасса Земли задействована во всех химических процессах биосферы, где одновременно происходят поступление и потеря энергии. 42 % поступающего на Землю потока энергии Солнца отражается Землей в мировое пространство, а 58 % поглощается атмосферой и почвой. Из них более 20 % излучается, а 10 % используется на испарение воды с поверхности Мирового океана. Солнечная энергия аккумулируется зелеными растениями и используется ими в процессе образования органических веществ и выделения кислорода. Вместе с растениями эта энергия поступает в другие организмы.

Зеленые растения, используя энергию Солнца, превращают неорганические вещества в органические. Органические вещества являются первичной продукцией для животных, грибов и бактерий. Животные перерабатывают ее во вторичную животную продукцию. Грибы и бактерии разлагают обе эти продукции до минеральных веществ.

В каждом биогеоценозе растения и животные, связанные между собой сложными цепями питания и обменом веществ с неживой природой, являются составной частью всех круговоротов воды и химических элементов, происходящих в биосфере.

Процесс образования органических веществ называется эндотермическим, процесс их окисления – экзотермическим. Окисление органических веществ происходит в процессе дыхания, брожения и гниения с выделением теплоты, воды и углекислого газа.

В круговороте веществ биомасса выполняет биогеохимические функции: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и биохимическую.

Газовая функция выполняется зелеными растениями, в процессе фотосинтеза выделяющими кислород; растениями и животными, выделяющими углекислый газ, а так же бактериями, восстанавливающими сероводород, азот и др.

Благодаря газовой функции сформировался современный состав атмосферы, значительно отличающийся от такового в добиосферный период.

Концентрационная функция представляет собой потребление и накопление биомассой различных химических элементов: кислорода, марганца, азота, кальция, калия и др.

Окислительно-восстановительная функция заключается в окислении и восстановлении веществ организмами, населяющими почву и гидросферу. При этом происходит образование солей, оксидов и других соединений.

Биохимическая функция связана с питанием, дыханием, размножением, разрушением и гниением организмов, т. е. с биогенной миграцией атомов. Функция человеческой деятельности и созданный ею промышленный круговорот химических элементов является отдельным подразделением, так или иначе влияющим на прочие процессы.

Вопрос 3. Рассмотреть под микроскопом лист элодеи, найти хлоропласты в клетках и объяснить их роль в фотосинтезе

Хлоропласты – двухмембранные органоиды клетки линзовидной формы, содержащие пигмент хлорофилл, придающий растениям зеленый цвет, а также принимающий непосредственное участие в процессе фотосинтеза.

Энергия света поглощается хлорофиллом и переводит его в возбужденное состояние. Электрон в составе хлорофилла поглощает квант света определенной длины волны и перемещается на более высокий энергетический уровень этой молекулы, запуская механизмы световой фазы фотосинтеза. Под действием солнечного света в хлоропластах происходит расщепление молекул воды – фотолиз, при этом образуются электроны, которые возмещают потери их хлорофиллом, и кислород, как побочный продукт реакции.

В составе хлоропластов имеется фермент рибулезо-1,5-дифосфаткарбоксилаза, катализирующий соединение молекулы углекислого газа с производным рибозы (1,5-рибулезодифосфатом). Этот фермент обеспечивает реакции темновой фазы фотосинтеза, которые сопровождаются превращением неорганического соединения (углекислого газа) в органические (углеводы), в химических связях которых запасается солнечная энергия.