BIORÓŻNORODNOŚĆ
1. Co to jest bioróżnorodność?
Bioróżnorodność – różnorodność biologiczna to sposób uzewnętrzniania się informacji genetycznej tkwiącej w zasobach genowych organizmów, inaczej to rozmaitość form i struktur żywej materii: organizmów i ich zespołów.
2. Wymień poziomy bioróżnorodności.
Wyróżniamy trzy poziomy różnorodności biologicznej: genetyczna, gatunkowa, ekosystemów.
3. Wyjaśnij różnicę między zmiennością genetyczną i modyfikacyjną.
Osobniki tego samego gatunku różnią się między sobą
4. Wyjaśnij pojęcia:
Triplet –
Gen-
Allel –
Gen polimorficzny –
Genotyp –
Fenotyp –
Pula genowa –
5. Wyjaśnij różnicę między organizmem haplo-, dipol- i poliploidalnym.
6. Wyjaśnij różnicę między genotypem a fenotypem.
7. Wymień przyczyny powstawania zmienności genetycznej? Która z nich zachodzi częściej?
39. Wymień rodzaje specjacji.
W zależności od przyczyn wyodrębniania się nowego gatunku wyróżnia się specjację alopatyczną, parapatryczną i sympatryczną.
40. Na dowolnym przykładzie wyjaśnij mechanizm specjacji alopatycznej.
W Jeziorze Wiktorii żyje prawie 170 gatunków ryb pielęgnicowatych z rodzaju gębacz Haplochromis. Specjacja zaszła na skutek izolacji małych grup osobników (efekt założyciela) spowodowanych przez zmiany poziomu wody w jeziorze, które nie zawsze było jednym zbiornikiem.
41. Na dowolnym przykładzie wyjaśnij mechanizm specjacji parapatrycznej.
Np. współczesny areał występowania mewy srebrzystej Larus argentatus tworzy pierścień wokół Arktyki. Na Zachód od Wielkiej Brytanii aż po Amerykę Północną osobniki tego gatunku stopniowo się zmieniają , ciągle jednak są rozpoznawane jako mewa srebrzysta. Dalej na zachód , już na obszarze Syberii mewa srebrzysta zaczyna stopniowo przypominać mewę żółtonogą Larus fuscuc. W Europie gdzie zamyka się pierścień zasięgu występują już dwa dobrze wyodrębnione gatunki – mewa srebrzysta i żółtoroga.
42. Na dowolnym przykładzie wyjaśnij mechanizm specjacji sympatrycznej.
Gąsienice namiotnika jabłoniowego żerują na jabłoniach i na głogu. Samice, które jako gąsienice żerowały na jabłoni preferują kojarzenie się z samcami, które żerowały na tym samym gatunku rośliny żywicielskiej. Także jaja składają one na jabłoniach. Podobne preferencje wykazują osobniki żerujące na głogu. Osobniki rozmnażające się i żerujące na jabłoni są częściowo izolowane od osobników rozmnażających się i żerujących na głogu.
43. Na dowolnych przykładach wyjaśnij różnicę między specjacją alopatyczną i parapatryczną.
44. Na dowolnych przykładach wyjaśnij różnicę między specjacją parapatryczną i sympatryczną.
45. Na dowolnych przykładach wyjaśnij różnicę między specjacją alopatyczną i sympatryczną.
46. Porównaj różnorodność gatunkową Puszczy Białowieskiej i Ogrodu Botanicznego Uniwersytetu Wrocławskiego. Która z nich ma większą wartość przyrodniczą? Dlaczego?
Liczba gatunków roślin występujących w Ogrodzie Botanicznym UW jest bez porównania większa niż w Puszczy Białowieskiej, nie są to jednak na ogół gatunki rodzime. Dlatego też bioróżnorodność Puszczy Białowieskiej ma dla przyrodników większą wartość.
47.Jakie gatunki bierze się pod uwagę przy ocenie różnorodności gatunkowej?
Bierze się tu pod uwagę podobnie jak przy innych sposobach pomiaru różnorodności gatunkowej jedynie gatunki rodzime, osiadłe nie zaś przypadkowe.
48. Wyjaśnij jak się mierzy różnorodność alfa i do czego służy ten wskaźnik?
Stosowany do porównywania podobnych i znajdujących się w sąsiedztwie ekosystemów.
Miarą takiej różnorodności może być także względna częstość występowania gatunków. Można też te koncepcje połączyć w koncepcję zróżnicowania gatunkowego. Zróżnicowanie jest większe w biocenozie w której jest więcej gatunków i w której gatunki mają bardziej zbliżone liczebności.
49. Wyjaśnij jak się mierzy różnorodność beta i do czego służy ten wskaźnik?
Służy do wskazywania zmiany składu gatunkowego w aspekcie gradientu natężenia czynników środowiska. Gradient taki występuje np. wraz ze wzrostem wysokości w górach.
50. Wyjaśnij jak się mierzy różnorodność gamma i do czego służy ten wskaźnik?
Służy do porównywania biocenoz oddalonych od siebie pod względem geograficznym. Miarą jest tu zastępowanie się gatunków w niszach ekologicznych .
51. wyjaśnij różnicę między różnorodnością gatunkową alfa i beta.
52. wyjaśnij różnicę między różnorodnością gatunkową alfa i gamma.
53. wyjaśnij różnicę między różnorodnością gatunkową beta i gamma.
54. Ile gatunków opisano dotychczas? Na ile szacowano ich liczbę w latach 60 , 80 i obecnie przełom XX i XXI w?
Dotychczas opisano ok. 1,75 mln gatunków organizmów. W latach 60 wynosiła ona 3 mln, w latach 80 10 mln. Obecnie za najbardziej prawdopodobną liczbę przyjmuje się 30 mln.
55. Jaki odsetek znanych obecnie gatunków żyje na lądach , jaki w oceanach?
85% znanych gatunków zyje na lądach, 15% w oceanach.
56. Ile typów zwierząt żyje w morzach, ile na lądach, ile z nich nie ma obecnie przedstawicieli morskich? Jaki odsetek typów zwierząt nie występuje poza środowiskiem morskim, jaki nie ma przedstawicieli morskich?
Spośród 33 typów zwierząt przedstawiciele 32 zyją w morzach , 12 na lądzie. 64% typów nie wystepuje poza środowiskiem morskim, tylko 3% z nich zyje wyłącznie na lądzie.
57. Jaka jest różnica jakościowa przy porównywaniu różnorodności biologicznej w oparciu o liczbę typów i gatunków?
58. Dlaczego w morzach występuje więcej typów a na lądach więcej gatunków?
Najbardziej oczywistym powodem występowania większej liczby typów biologicznych w ocenach wydaje się fakt że życie zostało zapoczątkowane w tym środowisku podczas eksplozji kambryjskiej, wtedy powstały wszystkie reprezentowane do dziś typy organizmów.
Nie ma na razie jednoznacznej odpowiedzi na pytanie dlaczego różnorodność gatunkowa w oceanach jest mniejsza . Często wskazuje się na mniejsze zróżnicowanie i większą stabilność środowisk środowisk oceanicznych. Zwierzęta morskie są też z reguły mniejsze od lądowych mają za to szersze zasięgi geograficzne. Szerokie zasięgi mogą wiązać się z mniejszą liczbą gatunków.
59.Jak różnorodność biologiczna zmienia się od równika do biegunów? Jak zmienia się ona w górach wraz ze wzrostem wysokości?
Maleje ona wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza, podobnie jak maleje od równika do biegunów w skali geograficznej.
60. Dlaczego większość gatunków żyje w tropikach, zwłaszcza w tropikalnych lasach deszczowych?
Piętrowy układ roślinności powoduje że jest tu więcej nisz ekologicznych niż gdziekolwiek na świecie.
61. Jaki rodzaj tropikalnego lasu deszczowego wyróżnia się największą na świecie różnorodnością gatunkową? W jakim kraju się on znajduje?
Największą różnorodnością gatunkową odznaczają się lasy mgielne w Peru.
62. Jakie biocenozy morskie odznaczają się największą różnorodnością gatunkową?
Wśród biocenoz morskich największą różnorodnością gatunkową odznaczają się rafy koralowe.
63. Wymień czynniki powodujące powstawanie gradientów różnorodności biologicznej. Które z nich są najważniejsze w skali regionalnej, które w skali lokalnej?
* hipoteza czasu, * heterogenność przestrzeni, * konkurencja, * drapieżnictwo i pasożytnictwo, * klimat i jego zmienność, * produktywność, * zaburzenia.
W skali regionalnej najważniejszymi czynnikami wydają się być historia i klimat, w skali lokalnej najważniejsze są heterogenność przestrzeni, drapieżnictwo i konkurencja.
64. Jak hipoteza historyczna tłumaczy znaczenie czasu trwania specjacji dla różnorodności ekosystemu?
Podkreśla znaczenie długości okresu, w którym przebiega specjacja i rozprzestrzenianie się gatunków. Przykład Jezioro Bajkał na Syberii .Jest to jedno z najstarszych jezior świata .Jego fauna jest bardzo zróżnicowana.
65. Jaki jest wpływ heterogenności przestrzeni na różnorodność gatunkową?
Istotna jest struktura roślinności. Przykładem jest liczba pięter lasu. W tropikalnych lasach deszczowych jest ona większa niż w lasach mieszanych strefy umiarkowanej czy tajdze.
66. Jaki jest wpływ konkurencji na różnorodność gatunkową?
Może być silniejsza w dogodnych środowiskach gdzie organizmy mogą być bardziej wyspecjalizowane i mieć większe nisze.
67. Jaki jest wpływ drapieżnictwa i pasożytnictwa na różnorodność gatunkową?
Może mieć wpływ utrzymując na niskim poziomie populację ofiar i zmniejszając konkurencję w korzystnych warunkach tropików.
68. Jaki jest wpływ klimatu i jego zmienności na różnorodność gatunkową?
Wpływać może pośrednio przez kształtowanie korzystnych warunków środowiskowych . korzystne warunki klimatyczne pozwalają na obecność większej liczby gatunków , stabilność klimatu umożliwia specjację.
69. Jaki jest wpływ produktywności na różnorodność gatunkową?
Bardziej produktywne środowiska mogą utrzymywać więcej osobników.
70. jaki jest wpływ zaburzeń na różnorodność gatunkową?
Mogą zapobiec zdominowaniu w konkurencji przez nieliczne gatunki. Umiarkowany poziom tych zaburzeń może zwiększyć lokalną różnorodność gatunkową. Zbyt częste zaburzenia powodują wymieranie gatunków zbyt rzadkie mogą doprowadzić do zdominowania biocenozy przez nieliczne gatunki.
71. Wyjaśnij pojęcia: ekosystem, biocenoza, biotop, ekoton, nisza ekologiczna, siedlisko.
Ekosystem- to zespół organizmów zasiedlających określony obszar wraz ze środowiskiem abiotycznym w którym one zyją i wzajemnie na siebie oddziałują.
Biocenoza- zespół wszystkich organizmów zasiedlających ekosystem.
Biotop – środowisko abiotyczne w którym zyją organizmy tworzące biocenozę.
Ekoton- strefa przejściowa między dwoma ekosystemami.
Nisza ekologiczna – to funkcja w ekosystemie i powiązana z innymi organizmami. Funkcja ta porównywana bywa do zawodu.
Siedlisko – środowisko abiotyczne w którym organizm żyje .
72. Na dowolnych przykładach wyjaśnij co to jest: komensalizm, forezja, symbioza, mutualizm, protokooperacja, amensalizm, antybioza, allelopatia, pasożytnictwo, drapieżnictwo, mimezja, mimikra, konkurencja, neutralizm, koewolucja.
Komensalizm ( współbiesiadnictwo) - to współżycie przynoszące korzyść tylko jednemu gatunkowi organizmów, dla drugiego zaś obojętne. W ścianach gniazda bociana białego gniazdo buduje wróbel.
Forezja – wykorzystywanie organizmu innego gatunku jako środka lokomocji. Owoce niektórych roślin za pomocą haczyków przyczepiają się do zwierząt umożliwia to rozsiewanie nasion na znaczne odległości.
Symbioza- obustronne korzystne współżycie pomiędzy organizmami różnych gatunków.
Protokooperacja – forma współżycia między organizmami należącymi do różnych gatunków w której każdy z protokooperantów czerpie korzyści z obecności drugiego gatunku ale te organizmy mogą żyć bez siebie. Na skorupach krabów żyją jamochłony. Ułatwiają maskowanie się a ich parzydełka pełnią funkcję ochronną. Jamochłona zjada resztki pożywienia.
Mutualizm – obydwa gatunki nie tylko odnoszą wzajemne korzyści ale także nie mogą żyć oddzielnie w warunkach naturalnych. Porost = glon+ grzyb.
Amensalizm – negatywne oddziaływanie jednego gatunku na drugi nie przynoszące temu pierwszemu bezpośrednich korzyści ani strat.
Antybioza-
Allelopatia –
Pasożytnictwo – forma współżycia w której jeden organizm odnosi korzyści kosztem drugiego organizmu (gospodarza). Pasożyt w przeciwieństwie od drapieżnika nie zabija od razu swego gospodarza w jego interesie leży długie życie gospodarza. Tasiemiec – człowiek.
Drapieżnictwo – osobnik jednego gatunku (drapieżca), zabija w akcie jednorazowym osobnika drugiego gatunku (ofiara) w celu natychmiastowego spożycia.
Mimezja – upodabnianie się zwierzęcia do otoczenia. patyczak
Mimikra – upodabnianie się do gatunku niejadalnego lub niesmacznego. Błonkówki przypominają osy.
Konkurencja – forma współżycia między dwoma gatunkami w której osobniki każdego z gatunków wpływają negatywnie na osobniki drugiego gatunku przeszkadzając w zdobywaniu zasobów środowiska.
Neutralizm to brak bezpośrednich oddziaływań pomiędzy osobnikami należącymi do odmiennych gatunków.
Koewolucja – wytwarzanie równowagi ofiara- drapieżca. Poprzez różnego rodzaju przystosowania, ucieczki dzięki długim nogom, wytrwałości w biegu itp.
73. Na dowolnym przykładzie wyjaśnij mechanizm powstawania fluktuacji liczebności populacji w układzie drapieżnik- ofiara.
Spadek liczebności populacji ofiar ( zając bielak) pociąga za sobą spadek liczebności populacji drapieżców ( ryś).
74. Wyjaśnij pojęcia : produkcja pierwotna i wtórna, brutto i netto, respiracja, biomasa.
Ciała organizmów występujących na określonej powierzchni albo w określonej objętości wody tworzą biomasę. Może to być biomasa wszystkich organizmów występujących w danym ekosystemie, albo tylko niektórych np. biomasa producentów, biomasa ryb.
Produkcja pierwotna jest to szybkość, z jaką producenci wytwarzają materię organiczną. Na produkcję pierwotną ekosystemu ma wpływ przede wszystkim długość sezonu wegetacyjnego, zaopatrzenie w wodę, dostępność składników pokarmowych i światła. Całkowita produkcja wytworzona w danym czasie to produkcja pierwotna brutto. Część wytworzonej przez producentów biomasy zostaje jednak spalona w procesie oddychania tych organizmów i zużyta do podtrzymania ich metabolizmu. Produktywność pierwotna brutto pomniejszona o straty związane z oddychaniem nazywa się produkcją pierwotną netto (czyli produkcją pierwotną czystą).
Część produkcji pierwotnej brutto zwana respiracją jest zużywana w procesach życiowych producentów i rozpraszana w postaci energii cieplnej.
75. W jakich jednostkach mierzy się biomasę i produkcję?
Biomasę mierzy się w jednostkach masy albo energii i przeliczeniu na jednostkę powierzchni lub objętości.
Produkcję mierzy się w jednostkach masy albo energii na jednostkę powierzchni lub objętości w jednostce czasu.
76. Wyjaśnij pojęcia: producenci, konsumenci, roślinożercy, drapieżcy, drapieżnik szczytowy, destruenci.
Producenci to organizmy autotroficzne (gr.autos - sam, trophe - żywność), czyli samożywne, zdolne do produkcji związków organicznych z prostych związków nieorganicznych (CO2, H2O). Są to głównie fotoautotrofy, które wychwytują dopływającą energię świetlną i zamieniają ją w procesie fotosyntezy w energię chemiczną związków organicznych. Należą tu glony i rośliny wyższe, a także bakterie fotosyntetyzujące (purpurowe i zielone). Producentami o mniejszym znaczeniu są również bakterie chemosyntetyzujące, nie korzystające z energii świetlnej lecz chemicznej, wyzwalanej w procesie utleniania zredukowanych form azotu lub siarki (np. bakterie nitryfikacyjne).
Makrokonsumenci to duże organizmy heterotroficzne (gr. heteros - inny), czyli cudzożywne, zjadające inne organizmy żywe lub martwe (roślinne i zwierzęce). Są to głównie zwierzęta.
Mikrokonsumenci (destruenci, reducenci) to również organizmy heterotroficzne, ale niewielkich rozmiarów. Rozkładają one martwą materię organiczną do prostych związków nieorganicznych przyswajalnych przez producentów (CO2, H2O) zamykając w ten sposób obieg materii. Wydzielają one przy tym do środowiska aktywne biologicznie związki organiczne stymulujące bądź hamujące aktywność innych organizmów. Należą tu bakterie i grzyby żyjące głównie w glebie i osadach dennych.
77.Wyjaśnij pojęcia: łańcuch troficzny, łańcuch spasania, łańcuch detrytusowi, sieć troficzna, poziom troficzny.
Materia organiczna jest przez nich rozdrabniana i powstaje tzw. detrytus.
Taki ciąg organizmów powiązanych ze sobą troficznie określa się mianem łańcucha pokarmowego lub troficznego, a tworzące go organizmy stanowią ogniwa tego łańcucha. Każde ogniwo reprezentuje odrębny poziom troficzny obejmujący wszystkie organizmy zajmujące to samo miejsce w łańcuchu pokarmowym. Poszczególne poziomy troficzne tworzą więc: producenci, konsumenci różnych rzędów i destruenci. Łańcuch troficzny można też określić inaczej jako strumień energii przepływający przez kolejne organizmy powiązane ze sobą zależnościami pokarmowymi.
Drapieżnik występujący na końcu każdego łańcucha, nie mający już naturalnych wrogów, nazywany jest drapieżnikiem szczytowym. W ekosystemach lądowych naszego kraju jest nim najczęściej lis lub któryś z ptaków drapieżnych, np. jastrząb.
Pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego może być albo żywa biomasa producentów, albo martwa materia organiczna. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z łańcuchem spasania w drugim z łańcuchem detrytusowym. Obie drogi przepływu energii istnieją prawie we wszystkich ekosystemach, lecz w bardzo różnych proporcjach.
78. Dlaczego łańcuchy troficzne nie mogą być dowolnie długie?
Postępującą redukcję dostępnej biomasy (pokarmu) wraz z oddalaniem się od producentów dobrze ilustrują teoretyczne wyliczenia. Oto możliwe zależności w przykładowym łańcuchu pokarmowym:
roślin -- gąsienic -- drapieżnych chrząszczy -- ptaków owadożernych -- ptaka drapieżnego.
Wynika z tego, że aby ekosystem mógł utrzymać ptaka drapieżnego o wadze ,
producenci muszą wytworzyć 10 ton biomasy dostępnej dla roślinożernych gąsienic ! Średnio bowiem w każdym kolejnym ogniwie łańcucha pokarmowego ilość dostępnej energii zmniejsza się diesięciokrotnie. Z przyczyn energetycznych łańcuchy pokarmowe nie mogą więc być dowolnie długie, lecz dostosowane do wielkości produkcji pierwotnej danego ekosystemu.
79. Czy energia przepływa przez ekosystem, czy też w nim krąży? Dlaczego?
80. Czy materia przepływa przez ekosystem, czy też w nim krąży?
W ekosystemie odbywa się krążenie materii , energia przez ekosystem przepływa.
Ekosystemem jest jezioro, kałuża jest za mała by mogła w niej krążyć materia
81. Na czym polega biokumulacja trucizn w łańcuchach troficznych?
Biokumulacja trucizn w łańcuchach troficznych polega na zwiększeniu ilości trucizn środowiskowych gromadzących się w ciałach organizmów reprezentujących coraz wyższe poziomy troficzne.
82. Dlaczego drapieżniki szczytowe są najbardziej narażone na działanie trucizn środowiskowych?
Drapieżniki szczytowe są najbardziej narażone, ponieważ znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego.
83. Co to są gatunki kluczowe?
Gatunki spełniające w biocenozie szczególne istotną rolę, nieproporcjonalnie ważna w stosunku do ich liczebności. Strata takiego gatunku czy też poważne ograniczenie jego liczebności powoduje głębokie zmiany struktury biocenozy poprzez zanik albo znaczne zmiany liczebności innych gatunków. Zmiany te będą mieć charakter kaskady albo efektu domina. Określenie gatunków, które dla danej biocenozy mają znaczenie kluczowe i ochrona tych gatunków należą do priorytetów ochrony przyrody.
84. Na dowolnym przykładzie wyjaśnij znaczenie gatunków kluczowych w biocenozie.
Rozgwiazda Pisaster ochraceous odżywia się głównie pąklami i małżami. Jej usunięcie spowodowało dominację jednego gatunku małża Mytilus californicus i eliminacje innych gatunków.
85. Co to są zasoby kluczowe?
Zasoby kluczowe są to zasoby odgrywające niewspółmierną rolę w stosunku do ilości w jakiej występują, mające kluczowe znaczenie dla funkcjonowania, przetrwania i ochrony biocenoz.
86. Na dowolnym przykładzie wyjaśnij znaczenie zasobów kluczowych dla biocenozy.
Zasobami o znaczeniu kluczowym są dla kręgowców w biocenozach śródlądowych źródła soli i innych minerałów, zwłaszcza na obszarach, gdzie występują obfite opady. Zasobem o znaczeniu kluczowym dla organizmów zamieszkujących wysychające okresowo zbiorniki i cieki wodne są zagłębienia dna, gdzie zawsze utrzymuje się woda. W miejscach tych mogą one przeżyć okres suszy.
87. Dlaczego rozpoznanie oraz ochrona gatunków kluczowych i zasobów kluczowych należą do zadań priorytetowych ochrony środowiska?
Ponieważ strata takiego gatunku, bądź poważne ograniczenie liczebności, czy zasobu powoduje głębokie zmiany struktury biocenozy.
88. Czym zajmuje się ekonomia ekologiczna ( środowiskowa) / ekologia ekonomiczna?
Ekonomia Ekologiczna zajmuje się oszacowaniem wartości materialnej niektórych korzyści, które czerpiemy z biosfery.
89. Wymień podstawowe kategorie korzyści, jakie czerpiemy z przyrody i wyjaśnij różnice między nimi.
KORZYŚCI BEZPOŚREDNIE – wszystkie korzyści, jakie ludzie osiągają ze zbioru luz zniszczenia zasobów ekosystemu.
KORZYŚCI POŚREDNIE – są to wartości szeregu korzyści, jakie ludzie czerpią z ekosystemów. Wartość pośrednią mają: produktywność ekosystemu, ochrona zasobów wodnych, samooczyszczanie środowiska, monitoring środowiska itp..
90. Wymień podstawowe kategorie bezpośrednich korzyści ekonomicznych, jakie czerpiemy z przyrody i wyjaśnij różnice między nimi.
UŻYTKOWE – dobra zużywane przez społeczności lokalne na własne potrzeby i nie wystawione do sprzedaży.
KONSUMPCYJNE – dobra wystawione do sprzedaży.
91. Wymień korzyści czerpane przez człowieka z ekosystemów o pośredniej wartości ekonomicznej.
Są to korzyści, których nie da się wyrazić w jednostkach monetarnych. Wartość pośrednią moją: produktywność ekosystemów ( np. fotosynteza Amazonii dostarcza 25% tlenu w atmosferze), ochrona zasobów wodnych, ochrona gleb przed erozją, regulacja klimatu, samooczyszczanie środowiska, relacje między organizmami, rekreacja i ekoturystyka, wartość naukowa i estetyczna, monitoring środowiska, korzyści nieznane w chwili obecnej oraz wartość egzystencjalna i wspólna własność zasobów przyrody.
92. Czy długoletnia, racjonalna eksploatacja odnawialnych zasobów ekosystemu może przynieść większe korzyści ekonomiczne od korzyści związanych z jednorazowym jego zniszczeniem? Odpowiedź uzasadnij.
Wykorzystanie źródeł odnawialnych z sposób racjonalny wiąże się z dłuższym czasem oczekiwania na odnowienie źródła. Jednak wykorzystanie źródeł odnawialnych może przynieść większe zyski ze względu na wieloletnie wykorzystanie jednego terenu. Jeżeli te same źródła będziemy wykorzystywać w sposób nieracjonalny, ulegną one całkowitemu wyczerpaniu i nie będą już przynosić żadnych korzyści.
93. Jaki odsetek leków stosowanych we współczesnej medycynie zachodniej opiera się na wykorzystaniu surowców pochodzenia naturalnego, roślinnego, zwierzęcego, mikroorganicznego?
25% stosowanych w zachodniej medycynie leków opiera się na surowcach pochodzenia roślinnego, przy wytwarzaniu 13% leków wykorzystuje się mikroorganizmy, surowce pochodzenia zwierzęcego są stosowanie do wytwarzania 3% leków. W sumie 41% leków zawiera surowce pochodzenia naturalnego.
94. Wyjaśnij znaczenie leków pochodzenia naturalnego we współczesnej medycynie.
Ciągle odkrywane są nowe leki pochodzenia naturalnego, które przynoszą ogromne korzyści firmom farmaceutycznym. Większe dochody przynosi sprzedaż leków naturalnych niż pochłaniają badania nad nowymi lekami syntetycznymi. Rośliny zwane „gwiazdami nowej generacji” są coraz częściej stosowane w leczeniu ciężkich chorób takich jak: białaczka czy ziarnica złośliwa.
95. Jak hipoteza Gai uzasadnia potrzebę zachowania wszystkich współcześnie żyjących gatunków?
Zgodnie z hipotezą wszystkie ekosystemy naszej planety są w zasadzie wzajemnie od siebie zależne, działają jako całość i w sposób nierozerwalny związane są ze środowiskiem fizycznym. Konsekwencją tych wzajemnych zależności jest powstanie i utrzymywanie się warunków do życia.
96. Kiedy i w jakich okolicznościach powstał świat?
Wszechświat powstał w wyniku wielkiego wybuchu, a jego wiek szacuje się na 12-20 mld lat.
97. Kiedy i w jakich warunkach powstała Ziemia? Jaki warunek musiał być spełniony, aby mogła powstać skorupa ziemska?
Ziemia i inne planety powstały w wyniku zderzeń obiektów, które obficie występowały we wszechświecie 4,5 mld lat temu. Po powstaniu Ziemi nastąpiło rozdzielenie jej masy i powstało jadro. Wskutek stałego wypromieniowywania energii w przestrzeń kosmiczną temperatura Ziemi obniżyła się do 1000o C – zaistniały warunki do powstania skorupy ziemskiej.
98. Od jakiego wydarzenia liczy się geologiczny wiek Ziemi? Kiedy ono nastąpiło?
Obniżenie temp. Ziemi do 1000o C oraz powstanie skorupy ziemskiej przyjmuje się za początek geologicznego wieku Ziemi.
99. Jaki był skład pierwotnej atmosfery ziemskiej?
W pierwotnej atmosferze dominowały dwutlenek węgla i para wodna, występowały też azot, wodór a w śladowych ilościach także metan, amoniak, dwutlenek siarki, siarczek wodoru i chlorowodór. W atmosferze nie było tlenu.
100. Jaki proces był pierwotnym źródłem tlenu cząsteczkowego na Ziemi?
Promienie UV docierały z kosmosu na powierzchnie Ziemi stanowiąc źródło energii dla samoistnego tworzenia się najprostszych związków organicznych, czyli biosyntezy oraz fotolizy wody. Jednym z produktów tego procesu był tlen cząsteczkowy.
101. Jaką rolę odegrało promieniowanie UV w powstaniu związków organicznych i tlenu cząsteczkowego w początkowym okresie historii Ziemi?
Patrz pytanie 100.
102. Jaki warunek musiał być spełniony, aby tlen zaczął się gromadzić w atmosferze? Kiedy to nastąpiło?
Początkowo stężenie tlenu w atmosferze utrzymywało się na poziomie 0,001 stężenie dzisiejszego. Dopiero po utlenieniu większości zredukowanych minerałów tlen zaczął gromadzić się w atmosferze, nastąpiło to 2,3 – 2,1 mld lat temu.
103. Kiedy powstały pierwsze żywe organizmy? Jakie to były organizmy?
3,5 mld lat temu powstały pierwsze żywe organizmy, były to Archeobacteriae. Z nich wyewoluowały Eubacteriae.
104. Jaki proces stał się głównym źródłem tlenu cząsteczkowego na Ziemi po powstaniu życia?
Niektóre z pierwszych organizmów wytworzyły barwniki fotosyntetyzujące i zaczęły wiązać energie słoneczną w postaci wiązań chemicznych. Produktem ubocznym tego procesu, zwanego fotosyntezą jest tlen i od tej pory to fotosynteza, a nie fotoliza wody stała się głównym źródłem tlenu w atmosferze.
105. Jak mogło dojść do powstania chromosomów, mitochondriów, chloroplastów, wici?
W wyniku fragmentacji pojedynczego genoforu, lub jego zwielokrotnienia i różnicujących mutacji doszło do powstania chromosomów. Niektóre z tych genoforów po obłonieniu i dalszej modyfikacji mogły zacząć pełnić funkcje oddechowe jako mitochondria, fotosyntetyczne jako chloroplasty. W wyniku wyodrębnienia z komórki powstały wicie, które nie miały nic wspólnego z bakteryjnymi rzęskami.
Konkurencyjna teoria zakłada, że potomkowie eukariota było drapieżnikami odżywiającymi się bakteriami. Czasami nie zostały one strawione stając się endosymbiontami. Mitochondria są potomkami symbiotycznych bakterii tlenowych, chloroplasty sinic, rzęski krętek zespolonych z komórką gospodarza. W ten sposób 1,8 mld lat temu powstały eukariota (106)
106. Kiedy i jak powstały eukariota?
Patrz pytanie 105
107. Kiedy powstały pierwsze organizmy wielokomórkowe? Jaki warunek musiał być spełniony, aby było to możliwe?
530 lat temu powstały pierwsze organizmy wielokomórkowe, możliwa stała się specjalizacja komórek. Warunkiem koniecznym do tego etapu był wzrost stężenie tlenu, do poziomy, który pozwalał na funkcjonowanie organizmów wielokomórkowych.
108. Wymień najważniejsze osiągnięcia życia w czasie eksplozji kambryjskiej.
Powstanie organizmów wielokomórkowych.
Rozmnażanie płciowe pozwalające na rekombinację genów.
Powstanie wszystkich typów organizmów, część z nich istniej do dziś, część z nich wymarła.
109. Ile wynosi średni czas trwania gatunku? Podaj szacunkową liczbę gatunków, które wyewoluowały z kambru do dziś.
Przeciętny czas trwania gatunku wynosi 4 mln lat. Liczbę gatunków, które wykształciły się od eksplozji kambryjskiej do dziś szacuje się na 30 miliardów.
110. W jakich warunkach o przeżyciu lub wymarciu decyduje głównie jakość przystosowania do środowiska, w jakich głownie przypadek?
Lepsze lub gorsze przystosowanie do środowiska decyduje o przeżyciu wyłącznie okresach miedzy katastrofami. W czasie katastrof dużo większe znaczenie odgrywa przypadek.
111. Ile wielkich katastrof wydarzyło się w historii życia Ziemi? Ile było mniejszych? Jaki odsetek gatunków wymierał podczas wielkich katastrof a jaki podczas mniejszych?
W historii Ziemi miało miejsce 5 wielkich katastrof, które spowodowały masowe wymieranie gatunków, a następnie jeszcze bardziej masowe pojawianie się nowych form. Podczas tych katastrof wyginęło ok. 65% gatunków. Skutkiem kilkunastu mniejszych katastrof było wyginięcie 15-40% gatunków.
112. Co spowodowało wielka katastrofę pod koniec permu (koniec paleozoiku – początek mezozoiku)? Jakie były jej skutki?
Na skutek ruchu płyt kontynentalnych kontynenty połączyły się w jeden superkontynent zwany Pangeą. Spowodowało to skrócenie linii brzegowej, zmniejszenie powierzchni płytkich mórz szelfowych, w których skoncentrowane było ówczesne Zycie. Wypiętrzenie zalanych przedtem szelfów spowodowało wyginięcie żyjących tam organizmów. Ich ciała zaczęły się rozkładać. To spowodowało spadek zawartości tlenu w atmosferze i wymarcie kolejnych organizmów. Wymarło wówczas 95% gatunków morskich i niewiele mniej lądowych. Życie znalazło się na krawędzi całkowitej zagłady.
113. Co spowodowało wielka katastrofę pod koniec triasu (koniec mezozoiku – początek kenozoiku)? Jakie były jej skutki?
Katastrofę tą spowodowało zderzenie z Ziemią asteroidy, która spadła na powierzchnie Ziemi w pobliżu Półwyspu Jukatan. Spowodowało to szereg trzęsień ziemi na całym świecie oraz zatrucie atmosfery toksycznymi gazami. Chmura pyłu unosząca się w powietrzu uniemożliwiała dostęp promieniowania słonecznego na powierzchnie Ziemi przez wiele miesięcy. Następstwem był spadek temperatury oraz wyginięcie roślin, które nie mogły prowadzić procesu fotosyntezy. Kolejnie wymarły dinozaury, przeżyły natomiast ssaki – rozpoczęła się era ssaków.
114. Przedstawiciele jakiej gromady zwierząt przetrwali ostatnią z pięciu katastrof?
Ssaki.
115. Jakie wydarzenie geologiczne spowodowało ewolucję człowiekowatych? Kiedy ono nastąpiło? Jakie zmiany środowiskowe spowodowało to wydarzenie?
12 – 10 mln lat temu powstał Wielki Rów Afrykański i to wydarzenie geologiczne spowodowało ewolucje rodziny człowiekowatych i w dalszej konsekwencji powstanie człowieka. Powstanie Rowu i towarzyszącej mu wyżyny spowodowało, że wędrujące z zachodu chmury napotkały przeszkodę i ulegały skropleniu. Niedobór opadów na wschodzie kontynentu spowodował fragmentację lasów deszczowych, a następnie powstanie mozaiki sawann i stepów.
116.Kiedy powstała rodzina człowiekowatych? Jaki był związek miedzy życiem na sawannie a ewolucją cech ludzkich?
Na skutek zmian środowiska 5 mln lat temu wyodrębniła się nowa rodzina naczelnych – człowiekowate Hominidae. Życie na sawannie sprzyjało dwunożności – stojąc na dwóch nogach w terenie otwartym więcej widać. Kolejne osiągniecia form praludzkich – australopiteków to wzrost pojemności mózgów, atletyczna budowa ciała, możliwość odżywiania się twardszym pokarmem roślinnym, włączenie do diety mięsa dużych zwierząt. Było to możliwe dzięki wytwarzaniu i wykorzystaniu narzędzi kamiennych.
117. Kiedy powstał rodzaj człowiek? Rozwój jakiego organu zapewnił mu niebywały sukces ewolucyjny?
2,5 mln lat temu powstał rodzaj Homo – człowiek. Przedstawiciele tego rodzaju wielkimi falami emigrowali z Afryki zaludniając inne lądy. 200 tyś. lat temu wyszedł neandertalczyk, 150 tyś lat temu człowiek myślący Homo sapiens. Dzięki osiągnięciom, które zawdzięczał rozwojowi mózgu rozpoczął kolonizację nowych lądów wypierając z nich inne wcześniejsze formy ludzkie.
118. Kiedy rozpoczęła się i jak długo trwała ostatnia fala emigracji człowieka z Afryki?
Ostatnie wyjście z Afryki na inne kontynenty rozpoczęło się 70 – 60 tyś. lat temu. Po 10 tyś. lat człowiek dotarł do Azji Wschodniej, po 40 tyś. lat do Australii, 11 tyś lat temu do Ameryki.
119. Dlaczego okres ostatniej wędrówki człowieka przez kontynenty nazwano „ wielkim zabijaniem”?
Wędrówka człowieka myślącego przez kontynenty zbiegła się w czasie ze zmianami klimatycznymi i wielkim wymieraniem, szczególnie dużych gatunków zwierząt. Megafauna Afryki ewoluowała wraz z człowiekiem, miała więc szanse przystosować się do najgroźniejszego w dziejach świata drapieżnika. Fauny innych lądów tej szansy nie miały, spotkały od razu myśliwego, który miał nad nimi niewyobrażalna przewagę. Ludzie potrzebowali coraz to więcej pożywienia. Pojawienie się na świecie człowieka myślącego spowodowało wymieranie gatunków na niespotykaną dotąd skalę.
120. Co oznacza „ szósta katastrofa”? Co przemawia za zasadnością tej nazwy?
Termin ten oznacza współczesne tempo wymierania gatunków. Człowiek wyniszcza inne gatunki poprzez ich bezpośrednią eksterminację: kłusownictwo, polowanie, zbieractwo, przekształcanie środowisk, w których żyją inne gatunki oraz wprowadzanie obcych gatunków do środowisk, w których przedtem nie występowały i w których sieją spustoszenie wśród rodzimej fauny i flory.