Задание 1. Теоретический блок. В письменном виде ответьте на вопросы: 1) Дайте определения понятиям: многообразие, биоразнообразие, таксон, вид, популяция, экологическая ниша, ароморфоз, идиоадаптация. 2) Приведите количественные данные о многообразии основных групп животных. Какая группа самая многочисленная и почему? 3) Опишите иерархию таксономических категорий для животных (от царства до вида). Чем она отличается от систематики растений? 4) Перечислите 6–8 ключевых ароморфозов в эволюции животных и объясните значение каждого. 5) Что такое экологическая ниша? Приведите пример 5 различных ниш в одной экосистеме и животных, их занимающих. 6) Объясните, почему многообразие животных — это основа устойчивости биосферы. Что происходит при сокращении биоразнообразия?

1. Определения

• Многообразие — наличие большого числа различных форм и групп живых организмов.
• Биоразнообразие — разнообразие живых организмов на генетическом, видовом и экосистемном уровнях.
• Таксон — группа организмов, объединённых общими признаками и занимающая определённое положение в классификации.
• Вид — совокупность сходных организмов, способных скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.
• Популяция — совокупность особей одного вида, обитающих на общей территории, свободно скрещивающихся и относительно обособленных от других популяций.
• Экологическая ниша — место вида в экосистеме, включающее условия его существования, используемые ресурсы и взаимоотношения с другими организмами.
• Ароморфоз — крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации и расширяющее возможности освоения среды.
• Идиоадаптация — частное приспособление к конкретным условиям среды, не повышающее общий уровень организации.

2. Многообразие животных

Описано более 1,5 млн видов животных. Среди них насчитывается примерно 1 млн видов насекомых, около 100 тыс. видов моллюсков, более 10 тыс. видов птиц, около 6,5 тыс. видов млекопитающих, примерно 35 тыс. видов рыб и около 8 тыс. видов пресмыкающихся и земноводных вместе. Самая многочисленная группа — насекомые. Их успех объясняется небольшими размерами, способностью к полёту, наличием членистых конечностей и наружного покрова, высокой плодовитостью, быстрым развитием и разнообразием способов питания.

3. Таксономическая иерархия

Основные категории животных располагаются так: царство Животные → тип → класс → отряд → семейство → род → вид. Иногда между ними используют дополнительные категории: подтип, подкласс, подотряд и другие. У растений также применяют иерархическую классификацию, но названия некоторых категорий отличаются: вместо типа обычно используют отдел, вместо отряда в русской ботанической традиции может использоваться порядок. Кроме того, классификация учитывает особенности строения растений, например наличие семян, цветков и плодов.

4. Ключевые ароморфозы

1. Возникновение многоклеточности — появилась специализация клеток и тканей.
2. Формирование тканей — клетки стали выполнять различные функции.
3. Появление органов и систем органов — повысилась согласованность работы организма.
4. Возникновение двусторонней симметрии — стало возможным направленное движение.
5. Формирование вторичной полости тела — улучшились движение органов и размещение внутренних органов.
6. Появление хорды и позвоночника — сформировалась опора тела и защита нервной системы.
7. Выход позвоночных на сушу — животные освоили наземную среду.
8. Появление амниона, теплокровности и развитого мозга у высших позвоночных — размножение стало менее зависимым от воды, а поведение усложнилось.

5. Экологические ниши в лесу

1. Крона деревьев, питание насекомыми — большая синица.
2. Стволы и кора деревьев, поиск личинок — дятел.
3. Лесная подстилка, питание опавшими листьями — дождевой червь.
4. Почва, хищничество среди мелких животных — землеройка.
5. Сумеречный воздух над полянами, питание насекомыми — летучая мышь.

6. Значение биоразнообразия

Разные виды выполняют различные функции: опыляют растения, разлагают органические остатки, регулируют численность организмов, участвуют в образовании почвы и круговороте веществ. Чем выше биоразнообразие, тем больше у экосистемы взаимозаменяемых связей и тем легче ей восстанавливаться после засух, пожаров, болезней и других нарушений.

При сокращении биоразнообразия нарушаются пищевые цепи, уменьшается устойчивость экосистем, распространяются вредители и болезни, ухудшается опыление растений и круговорот веществ. Исчезновение одного вида может вызвать цепные изменения и привести к дальнейшему вымиранию организмов.

Ответ: биоразнообразие поддерживает круговорот веществ, пищевые связи, продуктивность и устойчивость биосферы; его сокращение нарушает работу экосистем.